Перейти к содержимому

Фотография
* * * * * 5 Голосов

Расчёты по статике малых судов


Сообщений в теме: 388

#376 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 611 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 28 апреля 2020 - 00:55

Расчётные показатели ветростойкости и основные характеристики  всех рыболовных судов, информацию о которых удалось собрать, сведены в Таблицу и для наглядности показаны на Диаграмме, которая  носит исключительно демонстрационный  характер и служит для иллюстрации и сравнения  выдерживаемого шквального ветра (горизонтальные столбцы)  и  предполагаемой скорости  порывов ветра в установленном районе плавания (вертикальные линии).

 

Суда распределены по размерным категориям в соответствии с Инструкцией /1/: малые (малом.) < 24 м, малые 24-34 м, средние 34-65 м, большие 65-100 м. Возможные ограничения по районам плавания малых рыболовных судов  менее 24 м в зависимости от длины (< 15м, R3; 15-20м, не выше R2; 20-24м, не выше R1) указаны по Правилам классификации ММРС /2/. Предполагаемая скорость порывов в каждом районе плавания принята исходя из положений, приведённых в сообщении 374.

 

Результаты оценки ветростойкости c учётом расчётной амплитуды качки и предельного угла крена, соответствующего погружению планширя фальшборта под воду следующие:

 

1. Внутри каждой размерной категории ветростойкость судов

существенно разная, зависит от типа и проекта промыслового  судна.

 

2. Средние значения скорости выдерживаемых порывов составляют (см.Таблицу):

 

Маломерные <15 м .......................................ветер    7 - 8  баллов,  в порывах  22-25 м/сек

Малые (малом.)  15-24м   ..............................ветер   9 - 11 баллов,  в порывах  24-30 м/сек

Малые  24-34м   ...........................................ветер  10 - 12 баллов,  в порывах  25-40 м/сек

Средние 34-65м .......................................... ветер  10 - 12 баллов,  в порывах  34-45 м/сек

Большие 65-100м  ........................................ветер  10 - 12 баллов,  в порывах  34–44 м/сек

 

Ветростойкость маломерных судов несколько ниже, чем более крупных судов. Однако существенной разницы в ветростойкости малых (24-34м), средних и больших траулеров не обнаружено.

 

2.В зависимости от размерной категории и района плавания шквальный ветер до затопления фальшборта выдерживают (см. Диаграмму):

 

- все маломерные суда  <15м  и  15-20м  в ограниченных районах плавания R3 и R2

- маломерные суда  20-24 м в ограниченном районе R1 (кроме СЧС-150, МРТ и РБ-150)

- малые суда 24-34 м в ограниченном районе R1 (кроме РС-300)

- траулеры  СРТ и  БМРТ  в неограниченном районе плавания (кроме т. Альпинист и Тропик)

 

Результаты в целом показали, предельная скорость шквального ветра - наглядный  критерий динамической остойчивости в установленных условиях плавания.

 

1. Инструкция по классификации судов флота рыбного хозяйства

2. Правила классификации и постройки  малых морских рыболовных судов 2005, циркуляр от 29.10.2018

Прикрепленные изображения

  • Диаграмма. Предельная скорость шквального ветра.png

Прикрепленные файлы


  • 2

#377 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 611 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 29 апреля 2020 - 16:59

В Таблице основных характеристик промысловых судов (376) приведены данные малого, фактически маломерного сейнера МРС-80 пр.389 (16,5х4,8х2,0м, водоизм. 49,7т). Проект появился в 50-х годах прошлого столетия и был рассчитан на плавание с удалением от базы не более 20 миль.Тем не менее были сделаны попытки перегнать несколько десятков прибрежных  сейнеров Северным морским путём из Петрозаводска на Дальний Восток.К слову сказать Правила  РС-2020 определяют перегон, как плавание судна вне установленных ему районов плавания.Об этом уникальном перегоне рассказано в повести «Завтрашние заботы» Виктора Конецкого, который был капитаном одного из этих сейнеров.

 

В своей повести В. Конецкий увековечил  описание штормовой качки малого сейнера МРС-80: совсем рядом, в полуметре, было море, всё в полосах сдутой ветром пены.И был ветер.И стремительные размахи качки.Это на самом деле была не качка, а чёрт знает что.Будто огромный стальной кулак то и дело со всего размаха бил сейнер в нос. «Седьмой» раскачивался так, что временами видно было его красное засуричное брюхо.Всё на нём было задраено, и ничего живого нельзя было увидеть на палубе. На такой волне потерять ход значило немедленно развернуться бортом к ней, стать лагом и – погибнуть.

 

Попытаемся  оценить возможные последствия положения лагом в запечатлённых условиях. Увидеть «красное засуричное брюхо» МРС-80 можно лишь при погружении под воду кромки палубы МРС-80, т.е. при амплитуде качке более 20°.Поскольку  «всё на нём было задраено» и водонепроницаемость корпуса обеспечена будем считать предельным угол опрокидывания. Определение θопр и средних моментов Мср с учётом θкачки=25° по расчётной схеме методики с Excel/Rsf  (366) показано на Рис. Море было «в полосах сдутой ветром пены». По шкале ГУГМС (379) это соответствует силе ветра 8 баллов (очень крепкий), когда  «полосы пены,срываемой ветром, покрывают склоны волн».По шкале балльности (374), такому ветру сопутствуют порывы  V=27,7 м/сек.

 

Оценка ветростойкости с учётом вышеназванных  данных показала - малый сейнер МРС-80 выдерживает предельную скорость порывов Vпр=30,2 м/сек (штормовой ветер 9 баллов).Таким образом в случае отказа двигателя  качка лагом к волне в условиях  шквального ветра близких к предельным была  действительно опасной, что называется «на грани». Запаса динамической остойчивости практически не было: К = Vпр/ V = 1,09.

 

К сожалению не всегда обстоятельства складывалась благоприятно.Из почти двухсот построенных сейнеров МРС-80  опрокинулись и затонули  по офиц. данным шесть.Один из корабликов  ныне украшает мемориал во Владивостоке.

Прикрепленные изображения

  • 1 Cейнер МРС-80 пр. 389.jpg
  • 2 МРС-80, Владивосток.jpg
  • 3 Определение угла опр.  для МРС-80.png

  • 3

#378 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    сторонник СКР и РУДДИ

  • Инженер
  • 13 397 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 29 апреля 2020 - 17:08

Слыхал, что солёная вода пенится несколько ранее пресной. Видел вспененную пресную воду при ветре, замеренном на берегу в 24 м/с. Но не шквал, а постоянное давление.  И тоже было страшно, что оторвётся кила от корпуса,  на безмоторной парусной килевой яхте длиной 9 м.


  • 2

#379 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 611 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 29 апреля 2020 - 17:32

Ну Вы попали! Девятибальный шторм на 9 метровой яхте.Скорость ветра 20,8-24,4 м/сек. Хорошо, что мачта не сломалась.

Прикрепленные изображения

  • Скорость ветра по шкале ГУГМС.png

  • 2

#380 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 611 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 01 мая 2020 - 14:25

Определение статического крена не имеет большого практического значения, так как безопасность плавания определяется не статическим, а динамическим углом крена /1/. Для штормового ветра характерна смена  относительного затишья и  сильных порывов.Особенно опасны внезапные шквалы - резкое усиление ветра, сопровождаемое изменением скорости и направления воздушного потока /2/.Впечатления яхсменов от шквалов на Балтике оставлены здесь:

 

https://forum.katera...-otkrytoi-vode/

 

Поэтому проверка динамической остойчивости судна в условиях качки  - общепринятый метод оценки безопасности плавания.Предполагается, что на судно, стоящее лагом к волне налетает внезапный шквал /3/. Положительной особенностью внерегистровой методики оценки динамической остойчивости по критерию предельной скорости шквального ветра является наглядность, т.к. скорость ветра является общеупотребительной мерой в известных шкалах балльности.

 

Вот ещё один пример возможного применения методики к оценке штормовой ситуации.В одном из комментариев на ютубе приведён эмоциональный отзыв: В 70 -80 е годы работал на СРМ, СРТ на Дальнем Востоке! Ловили , минтай, кошельком селедку, сельдь Иваси и скумбрию в Тихом океане! Помню как в 1978 году на СРТ "Токмак" мы шли переходом вдоль Японии в 20 милях от берега и попали в ураган, скорость ветра была 45 метров в секунду, четыре дня тонули, когда ветер стих и стал метров 20 сек, шторм 9 баллов, ребята высыпали на палубу и это нам казалось, что наступил штиль! Работали полным ходом носом на волну и все равно крен судна достигал 45°! Тогда много японских судов утонуло, кто не успел скрыться у себя под берегом!!! Так, что есть, что вспомнить!!!

 

Траулер-рефрижератор «Токмак» поз. UBNA, ГД 400 л.с. Построен в 1959 г в Клайпеде, приписан к порту Невельск и проработал до списания 25 лет. Относился к широко распространённому в то время типу средних траулеров СРТР  «Бологое» пр. 395 неограниченного р-на плавания. На фото показан траулер этого типа на  волнении в Северном море, размах качки до планширя фальшборта.Тактико-технические элементы пр. 395 обозначены в сводной Таблице характеристик промысловых судов (376).Суда имели прочные водонепроницаемые надстройки, учитываемые в расчётах остойчивости. В условиях качки траулеры выдерживают шквальный ветер 34,2 м/сек (10 баллов) до погружения под воду кромки палубы юта  (крен 39°).Однако в отзыве речь идёт  о ветре ураганной силы и по сути дела опасности опрокидывания. Определение элементов статики и угла опрокидывания (принят 65°) траулера пр.395 по расчётной схеме методики (366) показано на Рис.

 

Оценка ветростойкости показала, что в условиях качки лагом СРТ типа «Токмак» выдерживает шквалы

Vпр=48,8 м/сек (ветер более 12 баллов). Так что 9-ти балльный шторм (ветер 20,8-24,4 м/сек, в порывах до V=31,7 м/сек) повалить средний траулер скорее всего не мог: запас динамической остойчивости  К= Vпр/V=48,8/31,7=1,54. А вот в условиях ураганного ветра  45 м/сек (порывы до 58 м/сек) потеря хода означала бы разворот лагом и высокий шанс опрокинуться. Порывы ураганного ветра такой силы СРТ «Токмак» не выдерживает: К= Vпр/V=48,8/58=0,84.

 

Вот выдержки из сетевых впечатлений об угрозе опрокидывания:

 

- Что я чувствовал на большом пароходе при дрейфе в плохую погоду? Страх и беспомощность. Пришлось как-то на рейде Дурбана стоять - до сих пор снится. Пароход начинает раскачивать и попадая в резонанс с волной крен достигал 22 градуса. Мелочь? При контейнерах в 7 ярусов на палубе это страшно, ждешь вот-вот полетят. Большой пароход с его особенностями остойчивости и при знании этих особенностей всегда привносит тревогу (В. Мельников).

 

- Утонуть или перевернуться? Приходилось штормовать не по децки и в мозгу только одна мысль - чтобы Главный не ВСТАЛ.

 

- Хорошо помню, как капитан СРТМа орал по трансляции "всем механикам в машину, делайте что хотите, но запустите хоть один двигатель", когда в проливе Кука остановились оба ГД.

 

- Ураган и белый океан.Остановка ГД.Крен 55-60 градусов.Бледные лица и "Господи Помилуй" на уме. Умница дед и электромеханик сделали свое дело и мы выгребли из этого кошмара.

 

- Судно ЗРС Тюлень-10, корпус - яйцо без килей, сутки ложило так что кренометр упирался в ограничитель,проще по переборкам было ползать,запомнилось на всю жизнь.ГД выдержал, хотя ДГ-шки запароли.

 

ЗРС Тюлень-10 показан на фото у наб. Лейт.Шмидта в СПб возле ВМУ им.Дзержинского, а один из траулеров т. «Бологое» пр.395 в экспозиции промысловых судов в Морском музее Клайпеды.

 

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

2 Казанский К.В. Штормование судов

3 Луговский В.В. Теоретические основы нормирования остойчивости морских судов

Прикрепленные изображения

  • СРТР-206 на промысле в Северном море.jpg
  • Определение элементов статики.png
  • ЗРС Тюлень-10.jpg

Прикрепленные файлы


  • 2

#381 alex konter

alex konter

    Юнга

  • Основной экипаж
  • Pip
  • 5 сообщений
  • Из:спб

Отправлено 18 мая 2020 - 20:14

а не подскажите, к кому обратиться в спб за расчетами можно? 


  • 0

#382 Danev

Danev

    Читая - редактирую

  • Администратор
  • 15 741 сообщений
  • Из:С.-Петербург
  • Судно: Полуглиссер
  • Название: Мальстрём

Отправлено 18 мая 2020 - 20:33

а не подскажите, к кому обратиться в спб за расчетами можно? 

Вам для каких целей?


  • 0

#383 rabah

rabah

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 1 147 сообщений
  • Из:Русе-Болгария

Отправлено 19 мая 2020 - 19:50

а не подскажите, к кому обратиться в спб за расчетами можно? 

Обратитесь в личку к Wt_Terpi, если речь о судостроительных расчетов. Он посоветует.

 

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria


  • 1

#384 alex konter

alex konter

    Юнга

  • Основной экипаж
  • Pip
  • 5 сообщений
  • Из:спб

Отправлено 02 июня 2020 - 19:53

Обратитесь в личку к Wt_Terpi, если речь о судостроительных расчетов. Он посоветует.

 

NA Razmik Baharyan

Rousse-Bulgaria

спасибо


  • 0

#385 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 611 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 07 июня 2020 - 19:38

Утрата хода в условиях штормового ветра и волнения угрожает свободно раскачивающемуся судну потерей остойчивости и опрокидыванием. Описание подобных обстоятельств приведено в сообщ. 377 и 380.Поэтому представляет интерес сравнительная оценка ветростойкости в условиях  возможной потери остойчивости.

 

Риски потери остойчивости судном без хода рассмотрены в работе /1/.Под условиями потери остойчивости  понимают превышение  меньшего из углов бортового крена: 40°, заката, заливания.Поскольку конструкции  морских промысловых  судов  водонепроницаемые, минимальный нормируемый угол заливания 50°, а углы заката значительно больше, примем крен 40° в качестве условной величины предельного динамического крена с целью получения сравнительных данных /2/.

 

Типовой состав  ранее рассмотренных  советских промысловых судов  был расширен  за счёт включения ряда малых рыболовных  судов  иностранной постройки и нового рыбацкого  бота пр. МРБ-707 (10,2х3,3х1,4м; D=11,77т) калининградских судостроителей /3/. ДСО и Таблица  исходных данных приведены ниже.

 

1.М.А. Кутейников, В.Р. Самойлов. Критерии риска потери остойчивости судна без хода.Сборник РС, № 56/57 (2019)

2.И.К.Бородай.Качка судов на морском волнении

3.Е. А. Чуреев.Проверка судна типа малого бота.Известия КГТУ, № 56, 2020 г

Прикрепленные изображения

  • ДСО.png
  • Основные характеристики.png

  • 1

#386 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 611 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 07 июня 2020 - 19:42

Благодаря применению методики Еxcel/Rsf (#366) удалось задействовать в качестве исходных данных массив статистических показателей (ДСО, Zg, D, элементы парусности и т.д.) десятков промысловых судов /1-3/ и тем самым оценить предельную скорость без  применения программ, предполагающих построение цифровых моделей. В данном случае  это невозможно, поскольку теоретические чертежи в подавляющем большинстве случаев отсутствуют или недоступны.

 

Причём впервые динамическая остойчивость промысловых судов охарактеризована не традиционным критерием погоды, а абсолютной величиной предельной скорости шквального ветра.

 

На Диаграмме 1 систематизированы  результаты  оценки  предельной скорости (Vпр) в условиях возможной потери остойчивости (#385, пред. крен 40°) с учётом амплитуды качки.Cуда распределены по размерным категориям (#376). Вертикальными линиями отмечена предполагаемая скорость порывов (V) в районе плавания (#374). Отношение Vпр/ V > 1 указывает на запас динамической остойчивости.

 

 Оценка предельной скорости ветра в вышеозначенных условиях показала:

 

1. Имеет место большой разброс выдерживаемой  скорости ветра в пределах каждой размерной категории, что чётко видно на Диаграмме 1.

 

2. Можно выделить крайние уровни значений выдерживаемой скорости ветра в порывах, нижний (25 м/сек) и верхний (52 м/сек):

 

- почти все типы представленных рыболовных судов  способны выдержать порывы шквального ветра до 25 м/сек ( ветер 9 баллов).

 

 - однако ни одно судно из представленных не выдерживает порывы свыше 52 м/сек (ветер > 12 баллов), см. коммент. сообщ. 380.

 

3. Устойчивой тенденции возрастания выдерживаемой скорости порывов с увеличением размеров судна однако не просматривается.

 

Это  указывает на то, что показатели предельной скорости ветра зависят прежде всего от характеристик проекта и определяются сочетанием учтённых  в расчётной схеме методики показателей статики (характеристики ДСО, нагрузка, динамический  кренящий момент Мср, D, B/T, H, Zg, площадь и центр парусности Zп и Sп, h, θкачки, θпред и проч.), а не размерами судна, что в принципе подтверждает выводы  статьи /4/.

 

Диаграмма 2 показывает  предельный кренящий момент, выдерживаемый корпусами малых и средних рыболовных судов  при динамическом крене 40° с учётом расчётной амплитуды качки. Наглядно виден  крутой подъём величины восстанавливающего  момента от 0,6 до 118 тм с ростом размеров и водоизмещения судов.Косвенно диаграмма иллюстрирует тот факт, что мореходность судов  возрастает с увеличением их размера или, образно говоря, большой пароход - решение проблемы мореходности.

 

Отмеченное в п.3 обстоятельство скорее всего является следствием того, что одновременно с ростом величины восстанавливающего момента возрастает и динамически приложенная ветровая нагрузка, за счёт увеличения центра и площади парусности у более крупных судов.Понятно,что это лишь общая  тенденция, а не отдельные частные случаи.

 

1.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.   

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

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

4. Р.П Бернгардт. Типизация штормовых нагрузок для разных классов судов по условиям безопасности мореплавания.Южно-Сахалинск,2009

Прикрепленные изображения

  • Предельная скорость ветра.png
  • Предельный кренящий момент.png

  • 2

#387 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 611 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 02 января 2021 - 14:08

Недавняя трагедия с рыболовным судном «Онега» https://lenta.ru/new...0/12/28/moment/  привлекла внимание к процессу обледенения, который сопутствовал тяжёлым условиям зимнего плавания с порывистым шквальным ветром и волнением.

 

Правила разных КО требуют проверку остойчивости с учётом обледенения. Например по Правилам РС массу льда на открытых горизонтальных поверхностях принимают постоянной 30 кг/м2, а на каждый квадратный метр парусности добавляют ещё по 15 кг.

 

Влияние обледенения на диаграммы остойчивости промысловых судов, приведённых в предыдущем сообщении (МРТ №1 и №3 Швеция и суда типа Maru длиной 26,5м) показано на рисунках.Там же показано влияние размерений /1/.

 

Видно, что  повышение центра тяжести судна Zg при обледенении приводит к некоторому понижению МЦВ и плеч остойчивости. Причём с уменьшением размеров судна отрицательное влияние обледенения увеличивается. Тем не менее учёт обледенения по Правилам явно не предполагает «катастрофический» исход. Судя по представленным ДСО,  суда во всех случаях сохраняют остойчивость, по крайней мере на тихой воде.

 

Другое дело очень редкие случаи исключительно сильного обледенения, которые Правилами не учитываются. Особенно опасны  несимметричность обледенения и фактор времени, когда скорость намерзания льда столь высока, что превышает скорость его удаления. При этом  за счет покрытия надводной части судна льдом возрастает не только ЦТ, но и увеличивается площадь парусности, возрастает кренящий момент от действия ветра. Замерзание шпигатов приводит к скоплению воды в палубном колодце, что резко снижает остойчивость.

 

Таким образом, если нет веских оснований полагать, что имело место именно интенсивное обледенение, представляется правильной суть оценки происшествия, данная в сообщении  #4892

 

Могу только предполагать сочетанное воздействие нескольких факторов, из коих бытующее во всех дилетантских рассуждениях "обледенение" далеко не основное. Профанов смущают высокие заполярные широты и незнание, что температура воды в том районе - всегда плюсовая, пусть и недалеко от 0 ушедшая. Соответственно, "подстилающая поверхность" неизбежно нагревает близлежащие слои воздушных масс (океан - эт и вообще "агроменный и мощный" тепловой аккумулятор). Потому обледенение случается - но крайне незначительное, фрагментарное и остойчивости никак не угрожающее.

 

Иными словами, обледенение действительно было лишь одной из возможных причин, усугубившей  потерю остойчивости в условиях шквального ветра до  32 м/с  и волнения до 4 метров. Повидимому аналогичное «сочетанное воздействие нескольких факторов»  имело место и в случае с опрокидыванием небольшого катера «Скорпион» с парусящей надстройкой на Байкале, сообщ.  #1568  и  #1570

 

1.Н.Б.Севастьянов.Остойчивость промысловых судов.

Прикрепленные изображения

  • 1 Влияние обледенения на ДСО шв. траулеров.png
  • 2 Влияние обледенения на ДСО Maru.png
  • 3 Влияние размера судна на ДСО при облнденении.png

Прикрепленные файлы


  • 2

#388 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 611 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 06 января 2021 - 21:09

Летняя фотография симпатичного катера на Ладожском канале   #30    напомнила  об оригинальном  проекте  с т.н. объёмным килем, ссылка на который была приведена в своё время в сообщении  #118 . На диаграмме остойчивости этого катера заметно  замедление роста восстанавливающего момента при крене 10-25 градусов, что и является следствием наличия пустого объёмного киля. Судя по снимку,  экспериментальный катер находится в действующем и весьма ухоженном состоянии.


 

Прикрепленные изображения

  • Катер Мальстрём.jpg

  • 1

#389 Danev

Danev

    Читая - редактирую

  • Администратор
  • 15 741 сообщений
  • Из:С.-Петербург
  • Судно: Полуглиссер
  • Название: Мальстрём

Отправлено 06 января 2021 - 21:45

... Судя по снимку,  экспериментальный катер находится в действующем и весьма ухоженном состоянии.

 

Виделись :)

Опыт говорит, что провал в ДСО не есть фатальность. Прошедшим бурным летом достаточно походил по предельной метровой волне - без опаски.


  • 1



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей