Перейти к содержимому

Фотография
* * * * * 5 Голосов

Расчёты по статике малых судов


Сообщений в теме: 434

#351 Данн

Данн

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 216 сообщений
  • Из:Орск

Отправлено 27 ноября 2018 - 03:21

С точки зрения командира  бронекатера:«когда "волчья стая" будет атаковать большой корабль,он  будет не в состоянии одновременно держать на мушке шесть, пять или даже четыре цели. А это означает, что по крайней мере один из этих бронированных "волчат" достанет противника».

 

 

Вот те, бабушка, и Юрьев день.

 

https://news.rambler...pogranichnikam/


  • 1

#352 xaikan2016

xaikan2016

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 362 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург

Отправлено 23 декабря 2018 - 12:01

  Опыт кренования, как финал расчетов остойчивости, как проверка достоверности расчетов.

И вот как странно этот опыт видит ГИМС на Телецком озере. https://youtu.be/96bKs0PQcYU


  • 1

#353 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 589 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 23 декабря 2018 - 12:36

  Опыт кренования, как финал расчетов остойчивости, как проверка достоверности расчетов.

И вот как странно этот опыт видит ГИМС на Телецком озере. https://youtu.be/96bKs0PQcYU

А что странно? Такое допускается, если каждый из живых грузов взвешен и зафиксировано его отстояние от ДП. С учетом положения ЦТ каждого.

Какая разница, человек это или кусок железа?


  • 1

#354 Байкал 71

Байкал 71

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 479 сообщений
  • Из:г.Иркутск
  • Судно: различн
  • Название: Мария

Отправлено 23 декабря 2018 - 15:10

Не покатит, погрешность у инструмента большая, спорные вопросы могут быть и сам опыт очень странный....Так что вески 4м или инклинограф... Судно явная "залипуха" " длина " маломерное до 20 м по несъемным частям", в данном случае часть хоть и съемная , но она участвует в непотопляемости судна, т.е несъемной считать никак нельзя, форпик и 1/2 длины от Вл и фрш.  Р376 проект 21 м - не маломерный, форпик у Р 376 не регистровый - немного меньше (1шп.), так что при расчете непотопляемости нужно присоединить след отсек.


Сообщение отредактировал Байкал 71: 23 декабря 2018 - 15:37

  • 1

#355 Oleg_kaban_z

Oleg_kaban_z

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 330 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Минитонник "Нева"
  • Название: Вестник

Отправлено 23 декабря 2018 - 15:49

Круто! Только я не понял, что там за отсеки пристяжные


  • 1

#356 Oleg_kaban_z

Oleg_kaban_z

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 330 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Минитонник "Нева"
  • Название: Вестник

Отправлено 23 декабря 2018 - 16:03

Немного из другой оперы, но связанной с кренованием. Делали мы тут недавно подобную операцию для подводного парохода. Проблема на нём была в том, что гонять воду с борта на борт или перекладывать твёрдый балласт возможности нет. Но, так как для подводного парохода поперечная и продольная остойчивости (без учёта поправок на свободные поверхности воды в цистернах) равны, то кренование заменили дифферентованием. На бумаге выглядело красиво, а вот на практике оказалось не очень.

Во-первых, оказалось, что после перекачки воды и создании дифферента, корабль ещё долго качается с периодом 4-5 минут, что требует как длительной выдержки для устаканивания положения, так и длительных замеров.

Во-вторых, зафиксировать две с половиной сотни рыл на несколько часов на борту невозможно никак. Даже закрыв переборочные двери. Бродят как тараканы - гальюны в носовых отсеках, а живут - во всех.

В-третьих, из-за длительности процесса попали на смену вахт. Теоретически, одна смена ровно поменялась на другую, а фактически - после смены вахт появился остаточный дифферент, то есть, одна смена тяжелее другой

 

Ну, и результат: проводили два раза, первый раз вообще в топку, после второго - погрешность опыта в 2 раза превышает допустимую, остойчивость явно выше, чем должна быть, а что дальше делать - непонятно


  • 2

#357 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 23 декабря 2018 - 18:13

Круто! Только я не понял, что там за отсеки пристяжные

Это известная проблема владельцев «Ярославцев».Люди предпочитают ставить их на учёт в ГИМС, как маломерное судно, но не тут то было.Длина «Ярославца»  по корпусу грубо говоря 20+1 метр, а ГИМС ставит на учёт суда   длиной  ≤ 20 метров с учётом несъёмных частей.Вот и приходилось  порой принимать соломоново решение.Например уменьшать длину корпуса до ≤ 20 метров  путём срезания части носа как на ролике, предъявить катер в ГИМС, а затем приставить «съёмный нос»  с целью срыть уродство.Впрочем говорят и эту лазейку  прикрыли, не всё так просто ( см. сообщ. 354) нужен проект переделки и т.д и т.п. Всё это было бы смешно, если бы не было так грустно, многие годные катера в итоге идут под нож.


  • 0

#358 Oleg_kaban_z

Oleg_kaban_z

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 330 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Минитонник "Нева"
  • Название: Вестник

Отправлено 23 декабря 2018 - 18:48

Понял, спасибо!


  • 1

#359 springlevend

springlevend

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 125 сообщений
  • Из:эль-джауф
  • Судно: 1/4
  • Название: корабль пустыни

Отправлено 23 декабря 2018 - 20:06

А что странно? Такое допускается, если каждый из живых грузов взвешен и зафиксировано его отстояние от ДП. С учетом положения ЦТ каждого.

Какая разница, человек это или кусок железа?

извините, вынужден не согласиться.

существует утвержденный порядок проведения опыта кренования (в том числе, и когда приходится использовать команду в качестве крен-балласта) и порядок расчета, дабы обеспечить чистоту и достоверность результата.

здесь каша какая-то, полный бардак с самого начала - непонятно даже, что именно хотели установить в результате данных действий.


  • 0

#360 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 589 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 23 декабря 2018 - 20:56

существует утвержденный порядок проведения опыта кренования (в том числе, и когда приходится использовать команду в качестве крен-балласта) и порядок расчета, дабы обеспечить чистоту и достоверность результата.

Естественно. Предполагаю, что кренование в ролике проводил инспектор ГИМС. Наверняка существует инструкция, как это делать. У ГИМСа может быть своя.

Не берусь судить, соответствуют его действия этой инструкции или нет.

Я только хотел отметить, что использовать людей в качестве груза при креновании можно. При выполнении некоторых условий, обеспечивающих необходимую точность измерений.


  • 1

#361 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 23 декабря 2018 - 23:06

Использовать людей как крен- балласт конечно можно, предварительно взвесив. Вот выдержки из протокола.В одном случае бетонные блоки в другом люди.Но опыт этот дело тонкое.Мало правильно разместить и взвесить крен-балласт. Надо ещё тщательно замерить осадки и точно определить величину водоизмещения.Без этого опыт теряет смысл, ошибка будет слишком большой.

Прикрепленные изображения

  • 11.png

  • 1

#362 xaikan2016

xaikan2016

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 362 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург

Отправлено 24 декабря 2018 - 10:03

Немного из другой оперы, но связанной с кренованием......

.......Во-вторых, зафиксировать две с половиной сотни рыл на несколько часов на борту невозможно никак...... 

   Не слабый пароход, 250 человек на борту в подводном положении.


  • 0

#363 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 265 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 24 декабря 2018 - 14:23

"Не слабый пароход, 250 человек на борту в подводном положении."

 

Полезная информация-см. на картинки...

Но все эти комментарии являются отклонение от темы ТС для малых судов.

 

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria

Прикрепленные изображения

  • Муру-Статика корабля-1969.png
  • Особенности кренования подводных лодок.png

Сообщение отредактировал rabah: 24 декабря 2018 - 14:33

  • 0

#364 Oleg_kaban_z

Oleg_kaban_z

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 330 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Минитонник "Нева"
  • Название: Вестник

Отправлено 24 декабря 2018 - 20:37

   Не слабый пароход, 250 человек на борту в подводном положении.

Ещё и с гаком. Но это на испытаниях всегда так: экипаж, заводчане, контрагенты и т.д.


  • 1

#365 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 30 января 2019 - 04:22

Ранее в этой теме  приводились  результаты оценки  элементов остойчивости нескольких  моделей  служебных катеров, а также  моделей  быстроходных сторожевых  катеров типа МО-4,МО-5,МО-6 и БМО, прошедших  нещадную проверку в ходе прибрежной войны.

 

Однако была сделана пауза.

 

Во время которой модели скоростных торпедных катеров с реданными  (Г-5, Г-6 и пр.123К ) и изогнуто-килеватыми обводами  (Д2,Д3,ТД-200)  были представлены  в теме «Расчёты ходкости быстроходных катеров». Изучались тенденции влияния скорости, редана, нагрузки и центровки на дифферент и гидродинамическое качество в диапазоне FrV 2-5. В частности показана высокая эффективность поперечного редана на лёгком  скоростном Г-5 и низкая на тяжёлом Г-6.Кроме того приведены натурные экспериментальные  зависимости ходового дифферента Г-5 и буксировочного сопротивления  и мощности катеров (Д2, Г-5 и Г-8) от скорости.

 

Теперь вновь  возвратимся к оценкам остойчивости.

 

К числу неблагоприятных факторов в штормовых условиях относится ветер, под воздействием которого  могут возникать опасные накренения, вплоть до опрокидывания. Для решения этой задачи  выработаны относительные числовые критерии.Примеры расчёта  амплитуды качки и оценки остойчивости нескольких моделей  по основному критерию Правил РРР приведены в сообщениях: 3,44,104,115, 287, 300, 306 и 316.

 

Однако существует и другой критерий  остойчивости - по абсолютной величине предельной скорости выдерживаемого судном ветра.

 

Вот примеры из рекламных источников (цитаты):

 

Катер «Мангуст» , предельная скорость выдерживаемого  ветра 32 м/с

 

Судно  «Дюгонь»,скорость выдерживаемого ветра до опрокидывания 57 м/с

 

Катера  типа «Баренц» разъездной  1100  и  рабочий  1200 ,выдерживаемая  скорость ветра 7,0-9,0 м/с, с порывами  до 13,6-17,8 м/с

 

Катер «Баренц 900» пассажирский , выдерживаемая скорость ветра до 13 м/с

 

Как видно, предельную  скорость  приводят с учётом различных  условий:  качка, ветер с порывами  (шквал), до опрокидывания, максимальные значения соответствуют 12 баллам по шкале Бофорта.

 

Довоенные проекты также  включали  «Расчёт  на опрокидывание под  действием шквального  ветра» по ДСО, но без учёта углов качки и заливания.

 

В связи с этим представлялось полезным  ознакомиться с  методикой определения  предельной  скорости выдерживаемого ветра  и попытаться применить её для оценки и сравнения ветровой устойчивости рассматриваемых проектов.


  • 2

#366 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 30 января 2019 - 04:40

Обзор доступных источников показал, что в своё время в ЦАГИ и ЦНИИ им.акад. А.Н.Крылова  проводились  широкие исследования  аэродинамических явлений, происходящих при динамическом воздействии ветра на  судно /1,2/. На основе систематических экспериментальных наблюдений  за  раскачиванием моделей в бассейнах и  бортовой качкой судов в натуре, а также теоретического анализа  гидро- и  аэродинамических сил  К.К.Федяевский  и  Г.А. Фирсов  разработали основы   метода оценки предельной скорости шквального ветра до опрокидывания /1/.

 

Метод  К.К.Федяевского  и  Г.А. Фирсова  дополнил и усовершенствовал А.М. Розенфельд. В результате была создана практическая методика определения предельной скорости шквального ветра  не только до опрокидывания, но и при обрыве диаграммы остойчивости при заливании /2-7/. Предложенную  схему расчёта впоследствии дополнил проф. О.И.Соломенцев,  новой расчетной ситуацией - ходом судна на попутном волнении /Вестник НУК №1,2011/.

 

Расчёт предельной ветровой нагрузки  по А.М. Розенфельд включён в Справочник

С.Н.Благовещенского, а сама методика с примерами  расчётов опубликована автором  в  журналах  «Судостроение»  /3,4/ и в Сб. Регистра /5/. Выдержки из описания  приведены  в Приложении. Основные положения методики следующие (обозначения и наименования сохранены):

 

1.Рассматривают  позицию судна лагом  к волнению и ветру для наиболее  неблагоприятного наклонения корпуса навстречу шквалу или порыву ветра, иными словами при крене на наветренный борт.

 

2.Расчётный случай «на ходу» расчитывают когда судно имеет бортовые кили, или не имеет кили, но соотношение В/Т< 3,7.Имеется ввиду  малый  ход при  числе  FrL ≤ 0,25.Расчётный случай  для судов без килей с соотношением  В/Т > 3,7 выбирают в зависимости от величины специального критерия.

 

3.В обоих расчётных случаях  принимают, что судно испытывает бортовую качку с расчётной амплитудой  равной  25 градусов.

 

4.За предельный угол динамического крена θm от воздействия шквала ветра принимают  угол опрокидывания или  угол заливания, что меньше.

 

5. Определение ординат средних моментов  Мср.к и Мсрθm, соответствующих углам  амплитуды качки θк и предельного крена θm производят по диаграмме средних моментов (ДСМ).

 

6.Угол опрокидывания в условиях качки определяют  в точке  пересечения графика ДСО с частью  т.н. деформированной  ДСМ (коэффициент коррекции μ ).Если  найденный угол  > 65 гр, принимают θm =65 гр

 

7.Формула  коэффициента приведения  расчётной скорости  выдерживаемого ветра к стандартной высоте 6 метров учитывает применение методики для малых судов .

 

1.Федяевский К.К., Фирсов Г.А. Крен судна под действием ветра.Судостроение №12, 1957,стр. 3-11

2.Левин Б.З. Упрощённые формулы для определения предельной скорости выдерживаемого судном ветра //Теоретические и  практические вопросы мореходных качеств судов.Сб.Регистра,1967.стр 151-157

3.Розенфельд А.М. Об упрощении методики расчёта выдерживаемого кораблём ветра.Судостроение № 2, 1958, стр.1-6

4.Розенфельд А.М. О расчётах предельной ветровой нагрузки судна.Судостроение,№3,1964,стр 10-13

5.Розенфельд А.М. О расчётах предельной ветровой нагрузки судна//Теоретические и практические вопросы остойчивости и непотопляемости морских судов.Сб.Регистра,1965,стр 46-62

6.Шмурун А.И .О двух методах расчёта параметров ветра выдерживаемого судном//Росс. морской регистр,1972,вып.2,стр107-117

7.Шмурун А.И.Номограммы для определения выдерживаемых судном предельных скорости и давления ветра// Теоретические и практические вопросы остойчивости и непотопляемости морских судов.Сб.Регистра,1968,стр. 128-136


  • 2

#367 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 30 января 2019 - 04:59

Вследствии чрезвычайной трудоёмкости ручных вычислений  по формулам, приведённым в  описании методики  (сообщ. 366)  была разработана программа на основе электронных таблиц Excel/Rsf , радикально облегчающая расчёты и позволяющая их производство  в массовом порядке.

 

Excel/Rsf  автоматически  расчитывает диаграммы  средних моментов по диаграмме статической остойчивости и после введения необходимых вводных ( водоизмещение; углы  предельного крена и амплитуды качки; соответствующие этим углам средние моменты; размерения судна и др.) вычисляет  предельную  скорость шквального  ветра.

 

100%-я  идентичность расчётов  в   Excel/Rsf описанию методики подтверждена с применением исходных данных из демонстрационных примеров (см. скрины в Приложении).

 

В качестве примера с помощью  Excel/Rsf  построена диаграмма ветрового крена, предложенная Б.В. Бекенским в «Практические расчёты мореходных качеств судна».Диаграмма представляет  собой зависимость  скорости  шквального ветра от соответствующих углов  крена  при  разных значениях  амплитуды  качки (вводные из примеров  №1 и №3). Красным выделены ограничительные линии, согласно условиям примера №3. Искомая скорость ветра, выдерживаемая судном,  определяется ординатой  точки их пересечения (25,7 м/с).

Прикрепленные изображения

  • 2.png
  • 1.png

Прикрепленные файлы


  • 1

#368 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 30 января 2019 - 05:07

Применение Excel/Rsf  для  сравнения  ветровой устойчивости  показано  на примерах: т/х  «Александр Грин»  (#39), катер «Фламинго»  пр. РВ-1415  (#287), катер сторожевой МО-4 (#300), катер  сторожевой  БМО  (#306), судно «Викинг» пр. Р376, балласт 6 т (Проект переоборудования  на класс «М» РРР.Информация об остойчивости и непотопляемости)

 

Вводные и схема расчётов  приведены в  Приложении. За предельный  крен  приняты  углы заливания, которые меньше углов опрокидывания. Расчитывается случай «на ходу», поскольку Грин,Фламинго и Викинг имеют бортовые кили, а БМО и МО-4 килей не имеют,но отношение  В/Т< 3,7, при этом скорость хода  не должна превышать  7-8 узлов.

 

Диаграммы ветрового крена показаны на Рис.С учётом углов заливания и амплитуды качки 25 градусов  скорость ветра, выдерживаемая катерами попавшими в шквал на ходу состовляет:

 

 А.Грин ..................... 22,7 м/с   (7 баллов)

 

Фламинго.................. 28,4 м/с   (9 баллов)

 

МО-4........................ 33,8 м/с  (10 баллов)

 

Р376 кл.«М» ..............34,2  м/с (10 баллов)

 

БМО......................... 61,4  м/с (12 баллов)

 

Аутсайдером оказался  лучший  водоизмещающий ходок «Александр Грин», замечательный теплоход с просторными пассажирскими салонами,оставивший  самые приятные впечатления от морских прогулок вдоль черноморского побережья. Аскетичный  и приземистый  сторожевик БМО с минимальной парусящей поверхностью: отн. низким бортом и компактной рубкой, занимает противоположную позицию.Проект разрабатывали в осаждённом Леннграде под замену валкого  МО-4.В сравнении с ним БМО имел уширенный остроскулый корпус и пониженный почти на пол метра уровень палубы с тяжёлым оборудованием, что повлекло снижение вертикального ЦТ и возрастание макс. плеча ДСО с 0,2 до 0,45 м, а МЦВ  с 0,35 до 0,95м, попутно уменьшилась парусность  и вот результат. Позже  оценим и сравним  ветровую устойчивость других  малых судов и катеров.В целом применение таблиц Excel/Rsf  показало, что это удобный  инструмент для оценки предельной скорости ветра, выдерживаемого рассматриваемыми катерами.

Прикрепленные изображения

  • Диаграммы ветрового крена.png

Прикрепленные файлы


  • 1

#369 Steklo_Plastik

Steklo_Plastik

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 121 сообщений
  • Из:Якутск
  • Судно: Катамаран
  • Название: Туман

Отправлено 19 марта 2020 - 04:03

:D

https://youtu.be/2goPfwqH304


  • 0

#370 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 6 967 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: powercat, Finn
  • Название: NongDia

Отправлено 19 марта 2020 - 09:47

Применение Excel/Rsf  для  сравнения  ветровой устойчивости  показано  на примерах: т/х  «Александр Грин»  (#39), катер «Фламинго»  пр. РВ-1415  (#287), катер сторожевой МО-4 (#300), катер  сторожевой  БМО  (#306), судно «Викинг» пр. Р376, балласт 6 т (Проект переоборудования  на класс «М» РРР.Информация об остойчивости и непотопляемости)

 

...

 

Аутсайдером оказался  лучший  водоизмещающий ходок «Александр Грин», замечательный теплоход с просторными пассажирскими салонами,оставивший  самые приятные впечатления от морских прогулок вдоль черноморского побережья. Аскетичный  и приземистый  сторожевик БМО с минимальной парусящей поверхностью: отн. низким бортом и компактной рубкой, занимает противоположную позицию.Проект разрабатывали в осаждённом Леннграде под замену валкого  МО-4.В сравнении с ним БМО имел уширенный остроскулый корпус и пониженный почти на пол метра уровень палубы с тяжёлым оборудованием, что повлекло снижение вертикального ЦТ и возрастание макс. плеча ДСО с 0,2 до 0,45 м, а МЦВ  с 0,35 до 0,95м, попутно уменьшилась парусность  и вот результат. Позже  оценим и сравним  ветровую устойчивость других  малых судов и катеров.В целом применение таблиц Excel/Rsf  показало, что это удобный  инструмент для оценки предельной скорости ветра, выдерживаемого рассматриваемыми катерами.

Это экспериментальная методика 1960-х годов, все публикации - старые. Для оценки предельной скорости ветра сейчас используются другие методы, основанные на современных нормативных документах.

Амплитуда бортовой качки для однокорпусных скоростных судов с остроскулыми обводами согласно IMO HCS Code 2000 Annex 8, пункт 1.1 принимается 15 градусов.

 

Ну, и конечно же, методика не предназначена для современных малых судов, например для судов с широкой транцевой кормой.


  • 0

#371 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 22 марта 2020 - 04:31

Это экспериментальная методика 1960-х годов, все публикации - старые. Для оценки предельной скорости ветра сейчас используются другие методы, основанные на современных нормативных документах.Амплитуда бортовой качки для однокорпусных скоростных судов с остроскулыми обводами согласно IMO HCS Code 2000 Annex 8, пункт 1.1 принимается 15 градусов.Ну, и конечно же, методика не предназначена для современных малых судов, например для судов с широкой транцевой кормой.

 

Опрокидывание 3-х эсминцев в 1944 году побудило американцев к разработке правил безопасного плавания. Впервые они были опубликованы Сарчиным и Гольдбергом ещё в 1962 году, т.е. тогда же, когда и методика. Основой этих старых правил американцы пользуются до сих пор, хотя их и критикуют за ряд упрощений.

 

В своё время ознакомился в программе Maxsurf  с американским критерием DDS079 А1/А2 ≥ 1,4. Даже прибрежные суда должны выдерживать ветер 60 узлов (31 м/сек).При таком ветре из шести моделей  ТКА  довоенных проектов требованиям этого критерия удовлетворили только три.

 

Применение компьютерных программ предполагает построение 3Д моделей. Это интересный, но непростой процесс, к тому же  нужны фоновые чертежи, которых зачастую нет.

 

Методика же не требует построения моделей.Это упрощает задачу и даёт возможность оценить и сравнить предельную скорость ветра для многочисленных судов с заранее известными характеристиками (ДСО, Zg, h, размерения, водоизмещение и др.)

 

К сожалению необходимые данные для  новых проектов недоступны. Поэтому интересующие расчёты производятся только на примерах проектов прошлых лет. Когда  исходные данные  ещё  можно найти в общесудовой  документации, книгах, библиотеках или архивах.

 

Про амплитуду качки остроскулых катеров принял во внимание.

Прикрепленные изображения

  • 1.png

  • 1

#372 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 25 марта 2020 - 05:09

Данных по ветростойкости судов практически нет (365). Как не бывает ветра без порывов и шквалов.Поэтому с применением практической методики /1,2/ попытаемся оценить предельную скорость шквального ветра, выдерживаемую судами до достижения допустимого угла динамического крена, которую обозначим Vпр.

 

Как отмечал С.Н.Благовещенский /2/:

 

Для судов обладающих небольшим запасом остойчивости и имеющим ограниченный район плавания устанавливаются обычно дополнительные ограничения по погоде.В связи с этим возникает необходимость расчёта предельной ветровой нагрузки, выдерживаемой судном.Здесь излагается методика расчёта предельной ветровой нагрузки, разработанная А.М.Розенфельдом.Для выполнения расчёта необходимы следующие исходные данные: водоизмещение, аппликата центра тяжести,площадь и центр парусности, осадка, ширина корпуса, ДСО и амплитуда качки

 

Так например известны  проектные показатели  судов промыслового флота /3-5/. Исходные данные некоторых судов разных размерных категорий приведены в Таблице, где Sп-площадь парусности, а Zп -центр парусности от ОП.Соответствующие  ДСО представлены в одном  масштабе.Это  позволяет удобно сравнить  например  плечи статической остойчивости и углы максимумов.Видно, что типичные  ДСО однопалубных малых траулеров и сейнеров с относительно низким надводным бортом  радикально отличаются от S-образных ДСО  двухпалубных БМРТ с высоким надводным бортом.Амплитуду качки  расчитывали  по формулам Правил РС 2020 забитых в Excel. Исходные данные каждого судна, включая плечи ДСО и Zg использовали в качестве вводных в расчётной схеме с Excel/Rsf  (#367).

 

Рыболовные суда ограждены сплошным фальшбортом.Конвенция по безопасности предписывает проверять достаточность защищённого борта, определяемого от ватерлинии  до планширя фальшборта /6,7/.Если при большом крене или волне  массы воды заливают палубу, то несмотря на шпигаты вода задерживается там на некоторое время, существенно снижая остойчивость, особенно неблагоприятен случай загромождения шпигатов уловом, сетями, канатами или льдом при обледенении /7/.Анализ причин опрокидывания малых рыболовных судов  показал определяющее влияние затопления палубного колодца на  потерю остойчивости /5/.Рекомендовано в частности, отмечать на ДСО угол входа фальшборта в воду. И действительно, угол входа в воду фальшборта малых и маломерных судов (26-36 градусов, сообщ. 374) характерный признак, свидетельствующий о достижении углов максимума (30-35 градусов) на их ДСО .

 

1.Дорогостайский Д.В., Мальцев Н.Я. Непотопляемость надводного корабля,1961 

2.Благовещенский С.Н. Справочник по статике и динамике корабля.Т.1.1976

3.Информация об остойчивости: маломерных ботов  ТБС-20, МСП-111, МН-102, МСТБ Бу-150; сейнеров СЧС пр.372, СРТР пр.395; траулеров МРТР пр.552, СРТ пр.391 и других.   

4.Севастьянов Н.Б. Остойчивость промысловых судов.1970                                                   

5.Ярисов В.В. Обоснование характеристик безопасности малотоннажных рыболовных судов, дисс. на соиск. уч. ст. д.т.н., 2017                                                                                                                      

6.Раков А.И. Проектирование промысловых судов,1981                                                                            

7.Гайкович А.И.Теория проектирования водоизмещающих кораблей и судов.т.2,2014.

Прикрепленные изображения

  • Исходные данные промысловых судов.png
  • ДСО промысловых судов.png

  • 2

#373 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 25 марта 2020 - 05:19

По условиям методики,  для судов имеющих скуловые кили  суммарной площадью более 2% от площади ВЛ выбирают случай «на ходу». Площадь  скуловых килей промысловых судов состовляет 3-6% от площади ВЛ, они  уменьшают амплитуду бортовой качки на 20-25% / 1 /. Поэтому  расчётным случаем будем  считать не неподвижное судно, а судно в условиях ограниченного хода  (Fr <0,25)  на продольном волнении.

 

Углом заливания промыслового судна считают: или угол входа палубы в воду, или угол входа сплошного фальшборта в воду или угол входа в воду комингса двери надстройки и т.д. / 2 /.

 

Сравним  предельную скорость шквального ветра Vпр, соответствующую максимально допустимому углу динамического крена судна в трёх случаях:

 

1. до погружения кромки палубы в воду из прямого положения

 

2. до погружения планширя фальшборта в воду из прямого положения

 

3. до погружения планширя фальшборта в воду  из накренённого навстречу шквалу судна на угол, равный амплитуде качки, иными словами при крене не наветренный борт.

 

Погружение фальшборта в воду и заливание палубы - опасный признак: вдруг резкий удар с силой накренил корабль, фальшборт ушел в воду. Бывшие на верхней палубе замерли: встанет ли «Евстафий»? Скрипя всем корпусом, линейный корабль все же выровнялся. Люди облегченно вздохнули.

 

Случай 3 наиболее неблагоприятный. В момент наибольшего крена на наветренный борт на судно налетает шквал, скорость которого  мнгновенно возрастает до максимальной. В этот момент начинается переваливание судна на противоположный борт и шквал как бы подталкивает его наподобие толчка качелей.

 

Случай редкий, не частый на практике,особенно опасен для судна потерявшего ход и свободно раскачивающегося лагом к волнению. Как посетовал один капитан: мало того что пароход уныло созданный, так еще и волны в бочину 5-6 метров, если движки встанут, то и к рыбам потом перевернуться можно. Поймать шквал в положении лагом к  волне и ветру может судно при неудачном повороте (катастрофа Булгарии).Порой попутная волна  разворачивает малое судно лагом.

 

Влияние каждого случая (1,2,3) на предельную скорость ветра Vпр показано в форме горизонтальной диаграммы, где отражены результаты расчётов предельной скорости с Excel/Rsf.В расчётах принята высота фальшборта 0,4 м для судов длиной менее 15 метров; 0,6 м для судов 15-24 м и 1,0 м для судов длиной более  24 м.

 

Видно, что все суда выдерживают наибольшую скорость шквального ветра из прямого положения . Выдерживаемая скорость до погружения палубы (сл.1,зелёные)  меньше, чем до погружения фальшборта (сл.2, жёлтые).Разница особенно заметна для низкобортных судов, когда высота надводного борта сравнима с высотой фальшборта. Для высокобортных судов, когда угол погружения палубы в воду > 30 ° (Леда и большие суда) разница менее значима.

 

При крене на наветренный борт (сл.3, красные)  выдерживаемая  скорость  шквала снижается по сравнению с прямым положением (сл.2, жёлтые) более, чем на 20%  в зависимости от типа судна. Например для сейнера СЧС-150, МРТР пр.522 и мотобота  МСТБ имеет место снижение на 50%. Именно поэтому случай 3  рассматривается в расчётах остойчивости,как наиболее неблагоприятный.Возьмём его за основу и мы.

 

1.Кулагин В.Д. Теория и устройство промысловых судов, 1986                                                                           

2.Малышев А.Н. Плавучесть и остойчивость промысловых судов,2003

Прикрепленные изображения

  • Скорость шквального ветра выдерживаемого промысловыми судами.png

  • 2

#374 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 25 марта 2020 - 05:36

Расчётные значения  предельной скорости шквального ветра Vпр для судов разных размерных категорий приведены в Таблице.Сила ветра в баллах, соответствующая Vпр снята со шкалы балльности.Через V обозначена  предполагаемая скорость  порывов ветра, которую должны выдерживать суда в установленном районе плавания.

 

Различные КО  установливают нормированные значения предполагаемой динамической ветровой нагрузки в зависимости от района плавания или класса/ категории судна.

 

Так например:

 

- судам поднадзорным РРР, в зависимости от класса устанавливаются ограничения скорости ветра в порыве: М-СП, М-ПР, М (24 м/сек); О-ПР, О (21 м/сек); Р, Л (17 м/сек) /1/,

 

- стандартами ISO предполагается, что скорость порывов в районах плавания судов категорий  А,B,C и D доходит до  28,21,17 и 13 м/сек /2,3/,

 

- для расчётов остойчивости ИМО предписывает принять  скорость постоянного ветра  26 м/сек (давление 504 Па)  /4/, которой сопутствуют порывы V=26 √1,5 = 31,84 м/сек /5/,

 

- судам с ограничением по району  плавания  РС расчётная скорость постоянного ветра может быть уменьшена: неогр. 26 м/сек, R1 21,8 м/сек, R2 18,4 м/сек /10,стр.398/.

 

При анализе ветростойкости, в качестве наиболее неблагоприятного действия динамического характера  рассматривают случай порывистого ветра /6/.С целью совершенствования норм остойчивости проф. каф. теор. корабля ЛКИ Р.В. Борисовым  с сотр. и представителями РС  опубликованы результаты изучения  спектров порывистого  ветра /7,8/.Рекомендованные добавки на порывистость (m)  и предполагаемое давление постоянного ветра P,Па для неограниченного и ограниченных районов плавания частично задействованы в Правилах РС2020 /9/, см. в приложениях Таблицу 2.1.4.1

 

Опираясь на эти данные, для каждого района было расчитано давление ветра в порывах Рпор = (1+m) Р и соответствующая предполагаемая скорость порывистого ветра V=26√(Рпор/504):

 

неограниченный (32м/сек),   R1 (27м/сек),    R2 (23м/сек),   R3-RSN (16м/сек).

 

В районе прибрежного плавания R3 ветровая нагрузка РС не регламентирована.Поэтому с учётом ограничений скорости ветра в порывах, принятых ISO для прибрежных судов кат. "С"  и  РМРС в районе R3-RSN будем считать, что предполагаемая скорость шквального ветра в районе R3 состовляет 16-17 м/сек (ветер 6 баллов).

 

Нормированные значения предполагаемой, расчётной скорости ветра в порывах по данным разных КО сведены в Таблицу в приложениях.

 

Как видно из Таблицы представленные  рыболовные суда  показали высокую устойчивость к динамическим ветровым нагрузкам до погружения фальшборта под воду. Отношение К  = Vпр / V ≥ 1  свидетельствует о том, что при динамической ветровой нагрузке и качке одновременно, расчётная устойчивость судов к воздействию шквального ветра обеспечена в принятых условиях.В зависимости от размера суда выдерживают ветер от 7 до 12 баллов, в порывах от 22 до 45 м/сек.Наблюдается некоторая тенденция возрастания ветростойкости с увеличением размерной категории.Мотоботы менее 15 метров выдерживают крепкий ветер, маломерные рыболовные суда штормовой, малые и большие 12 баллов. Несколько неожиданным оказался тот факт, что ветростойкость малых рыболовных судов лишь немного  уступает большим.Хотя эти два типа судов несоизмеримы по размерам.По мере возможности попытаемся дополнить статистику и уточнить связь размеров судна и его ветроустойчивость.

 

1.ПКПС РРР 2015,т.2,ч.II  Остойчивость,п.2.1.5.

2.А.Назаров О правилах классификации малых прогулочных судов. Корабел.ру №2, 2011

3.ГОСТ ИСО 12217-1, 2013

4.Межд. кодекс остойчивости судов в неповр.состоянии 2008, гл. 2,п.2.3.3                               

5.Deybach, Intact stability criteria for naval schips,1997 

6.И.К.Бородай.Мореходность судов

7.Р.В.Борисов,М.А.Кутейников,А.А.Лузянин,В.Р.Самойлов.Об определении нагрузки на судно от нерегулярного ветра при нормировании остойчивости судов//Научно-техн. сборник РС,2017,№48/49,стр.70-76

8.Р.В.Борисов,А,А,Лузянин.Предложения по корректировке сил давления ветра при нормировании остойчивости судов.Морские инт. технологии,№1(43),т.1,2019

9.Правила класс. и постройки морских судов РС 2020, ч.IV Остойчивость,табл.2.1.4.1

10.А.И.Новиков, В.Г.Зиньковский-Горбатенко.Теория и устройство судов и тех. средств освоения шельфа,т.1,Севастополь,2011.       

                                                                       

Прикрепленные изображения

  • Шкала балльности шквального ветра.png
  • Ветростойкость промысловых судов.png
  • Поправки на порывистость.png
  • Нормированная скорость порывов по данным разных КО.png

  • 3

#375 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 28 апреля 2020 - 04:19

В дополнение к вышеизложенному определим ветростойкость средних рыболовных траулеров  СРТ, черноморских сейнеров (СЧС пр.562 и МЧ пр.565) и известных БМРТ.

 

На Рис.приведены диаграммы статической остойчивости этих судов, из которых следует, что размеры судна оказывают значительное  влияние на характеристики ДСО.Плечи остойчивости S-образных ДСО высокобортных БМРТ  значительно превышают нормы, а  углы максимума простираются за 50 градусов. Для малых сейнеров СЧС и МЧ запас остойчивости по этим характеристикам невелик..

 

Типичные средние  рыболовные траулеры СРТ имели жилую кормовую надстройку – ют, примыкающую к нему  рубку и носовую надстройку – бак /1/.Однако вследствие относительно небольшой высоты надводного борта и ширины порядка 10 метров, планширь фальшборта мог уходить в воду уже при крене, соответствующем углу амплитуды качки  18-20°. На видео  youtube.com/watch?v=tOgZiru67Ns видно, как болтает  СТР "Д. Шевченко".

 

Чтобы исключить  опасность опрокидывания низкобортных СРТ  на больших углах крена приходилось учитывать объёмы водонепроницаемых  надстроек в расчётах остойчивости /2/. Влияние надстроек ясно заметно по характерным перегибам ДСО средних траулеров, когда второй максимум обусловлен погружением под воду палуб надстроек (30-40 градусов).Поэтому  за предельный угол крена СРТ принят угол погружения в воду кромки палубы юта.

 

1. Каменский Е.В. Рыболовные траулеры.

2. Ашик В.В. Проектирование судов.

Прикрепленные изображения

  • ДСО промысловых судов.png

  • 2



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей