Перейти к содержимому

Фотография
* * * * * 5 Голосов

Расчёты по статике малых судов


Сообщений в теме: 434

#426 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    Яхтенный капитан

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

Отправлено 17 февраля 2022 - 22:17

 

 сегодня ГИМС требует документацию от какой-то сертифицированной организации

Мы делали и делаем без какой-либо сертификации. Что за сертификацию они требуют и на основании чего?
 


  • 0

#427 победа

победа

    Мастеровой

  • Мастер
  • 2 835 сообщений
  • Из:Астрахань
  • Судно: уффа фокса
  • Название: МОРЯНА

Отправлено 18 февраля 2022 - 14:16

 С учётом того, что сегодня ГИМС требует документацию от какой-то сертифицированной организации, может, регистрация в Морском Регистре и выход для самодельщиков?

 

А если возьмутся за тех, кто вносил изменения в исходный проект? 

 

 Доброго времени суток.  Скажите, озвученная информация действительно имеет место быть на текущий момент - просто какое то время назад так и было, потом отказались от этой практики - неужели всё возвращается на круги своя?


  • 0

#428 Oleg_kaban_z

Oleg_kaban_z

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 346 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Минитонник "Нева"
  • Название: Вестник

Отправлено 18 февраля 2022 - 15:52

Слухи ходят давно. На Дзене есть такой канал Лодочник. Достаточно вменяемый автор, и комментарии там интересные от очевидцев недавно побывавших в ГИМСе. Выясню поточнее


  • 0

#429 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 23 января 2023 - 06:09

На страницах 15-17  была приведена  оценка динамической остойчивости десятков рыболовных судов и катеров по абсолютной величине предельной скорости шквального ветра в условиях бортового волнения, основные выводы  #412   

 

Теперь продолжим изучение  значимых  элементов остойчивости  малых судов в условиях попутного волнения , числовые характеристики которых тем не менее практически  отсутствуют.

 

Статистика  показывает, что вероятность опрокидывания в условиях попутного волнения  столь же велика, как и в условиях бортового /1/. Анализ причин опрокидывания катеров пр. 376У на попутной волне дан в рекомендациях /2/, та же указано, что наибольшую опасность  попутная волна представляет для малых  судов до 35 метров, двигающихся с отн. скоростями Fr=0,26-0,41, когда возможно близкое  совпадение эксплуатационной скорости и  скорости волны равной  длине судна, а следовательно длительное пребывание судна на гребне попутной волны.

 

Существенное влияние на остойчивость  оказывает снижение восстанавливающих моментов и ухудшение характеристик диаграмм остойчивости на вершине попутной волны ДСО(вв)  по сравнению с исходной  диаграммой судна на тихой воде ДСО(исх). Так в работе /3/ остойчивость малых португальских рыболовных судов  оценивали в т.ч. по изменению характеристик их ДСО(вв). Способ  коррекции  ДСО(вв) с учётом  воды в палубном колодце предложен в целях нормативного обоснования остойчивости малых рыболовных судов /4/. Схема расчёта т.н. «мнгновенных диаграмм остойчивости»  с учётом смещения фазы попутной волны относительно миделя приведена в РД 31.00.57.2-91 /5/.

 

В этой связи показалось интересным использовать имеющуюся  базу  данных малых судов преим. до 35 метров для  ориентировочной оценки некоторых  элементов остойчивости на  вершине попутной волны.

 

Можно было бы использовать  пограммное обеспечение, например  #311  , но построение десятков моделей, да ещё в остсутствии теор. чертежей невозможно.В связи с этим обращено внимание на  приближённую методику Ю.И.Нечаева, которая  позволяет  строить ДСО(вв)  путём расчёта т.н. отрицательных приращений к  плечам ДСО(исх)  с учётом  основных характеристик судна при условии, что волны набегают с попутного курсового угла  180°, мидель судна расположен на гребне волны, а длина  расчётной волны равна длине судна λ=L /6,7/.

 

1 Ю.И. Цуренко. Остойчивость судна в различных условиях плавания.2022

2 Безопасность плавания и ведения промысла (рекомендации). Инсп. байкальского бассейна.Иркутск,,1981. – 128 стр.

3 J.Laureano.Stability of fisching vessels in waves and wind.Diss.Master of Sci.Univ.tec.Lesboa,2010

4 В.В.Ярисов Проектное и нормат. обоснование характ. безоп. малотонн. рыбол. судов. Дисс. на соиск.ст.д.т.н. Унив. Канта.Калининград,2017

5  РД  31.00.57.2-91 «Выбор безопасных скоростей и курсовых углов при штормовом плавании судна на попутном давлении» , изд. ЦНИИМФ,СПб,2002,

6 Ю.И.Нечаев Моделирование остойчивости на волнении. Л.: Судостроение, 1989. - 240 с.

7 Ю.В. Нечаев Ю.И Анализ и прогноз поведения судна в экстремальной ситуации. Искусственный интеллект, № 3, 2009

8 В.Н.Салтовская Остойчивость судов на попутном волнении.М.: Транспорт,1984. – 98 с.

Прикрепленные изображения

  • 2 ДСО на попутной волне.png
  • 3 ДСО  траулера MV-10.png
  • 1 Статистика от опрокидывания.png

  • 2

#430 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 23 января 2023 - 06:21

 С вышеозначенной целью было изучено изменение характеристик  ДСО(вв)   в сравнении с  ДСО(исх).

 

Кроме того проверено выполнение первых двух критериев  ДСО по Правилам РС 2023, ч.IV для морских судов:

 

п. 2.2.1.1  S30°≥0,055 м.рад, S40°≥0,09 м.рад, S(30°- 40°)≥0,03 м.рад (площади расчитывали в Excel)

п. 2.2.1.2  l ≥ 0,25 м при θ≥30° для судов длиной L≤80 метров

п. 2.2.1.3  Угол максимума θ≥30° может быть уменьшен поправкой п. 2.2.2

п. 2.3.1     Метацентрическая высота h ≥ 0,15 м

п. 3.5.7     Доп. требование для однопалубных рыболовных судов: h ≥ 0,35 м

 

причём не только для ДСО(исх), но и для ДСО(вв) на вершине попутной волны.

 

В неявном виде п.2.2.1.2 отражает ситуацию понижения остойчивости малых судов на вершине волны. В своё время С.Н.Благовещенский  анализировал ДСО(вв) судов разных размеров.Результат нашёл отражение в существующих нормах остойчивости РМРС, когда требования к плечам стат. остойчивости судов менее 80 метров (0,25м) оказались выше, чем для судов более 105 метров (0,20 м).Это требование содержит запас на возможное ухудшение характеристик диаграмм остойчивости  в период зависания судна на вершине попутной волны /8/.

 

Расчёты вели в Excel-YN без учёта ветровой нагрузки (8стр.), подробнее  см. Приложение.

 

Комплекс вводных включал ДСО (исх)  в условиях нагрузки с полными запасами и соответствующим значением Zg, размерения  (L, B, H), осадку и коэффициенты полноты α, β, δ. Скорость движения судов принята Fr=0,28, т.е. такая же, как и при проведении автором методики модельных экспериментов.Предельный угол крена принят 40°, см. сообщ.  #412 .

 

Полученные таким путём  ДСО(вв) представлены  на Рис. в сравнении с ДСО(исх).Можно видеть, что в некоторых  случаях (напр. пасс. катера) имеет место весьма существенное снижение площадей и плеч остойчивости ДСО(вв), пунктиром выделены ДСО(вв) не соответствующие критерию  2.2.1.1. Однако критерии исходных диаграмм ДСО(исх) выполняются во всех случаях. 

Прикрепленные изображения

  • 1 Пассажирские и рейдовые катера.png
  • 2 Буксирные и маломерные суда.png
  • 3 Малые и средние.png

Прикрепленные файлы


  • 1

#431 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 23 января 2023 - 06:34

Результаты представлены в таблице и на диаграмме, наглядно показывающей  значения коэффициента Кs в порядке возрастания.Коэффициент Кs равен отношению площади ДСО(вв)  к  площади  ДСО(исх) до угла крена 40°. Цветом выделено выполнение критериев ДСО(вв) на вершине волны.

 

Из представленных  данных следует:

 

1    Коэффициент Кs  изменяется в  пределах  от 0,3  до  0,9  и зависит от характеристик  каждого судна.

 

2    Довольно чётко прослеживаются  следующие тенденции в распределении судов на вершине попутной волны  

 

-  15-ть  судов (зелёные столбцы) пожалуй наиболее устойчивы. Даже на гребне попутной волны все критерии ДСО(вв)  выполняются.Это в частности суда, остойчивость которых расчитана  на  несение  парусов (мотояхты Duck 41 и 5-й элемент, рыболовные траулеры №1, №3, мотобот СТБ-150), к примеру  парусность небольшого мотобота (грот,кливер,бизань) состовляла 55 м2. Некоторые портовые буксиры с высокими значениями элементов остойчивости (МЦВ~1,3-1,74 м, lст~0,45-0,50м при угле крена ≥30°). Мореходный лоцманский катер пр. 1459, мотояхта ТY-485, а также  представитель современных рыболовных судов, маломерный португ. траулер  FV-10 (20х7,4м). Коэффициент Кs для этой группы состовляет 0,7-0,9. Поскольку площадь под кривой диаграммы остойчивости отражает работу восстанавливающего момента, то фактически это означает, что работа восстанавливающего момента на вершине волны состовляет где-то  70% - 90% от  исходной на тихой воде.

 

- для  12-ти судов (жёлтые столбцы)  не  выполяется критерий  ДСО(вв)  по плечу lст≥0,25 (п.2.2.1.2). Средние величины lст (крен≥30°)  на вершине волны ~ 0,09-0,21 м. Верхниий предел  относится  например к рейдовым катерам типа Фламинго пр.РВ-1415 и Ярославец пр.376. Коэффициент Кs= 0,6-0,7 изменяется мало,

 

- для  20-ти судов (красные столбцы)  критерии ДСО(вв) не выполняются. Средние величины lст (крен≥30°) этих судов на вершине волны ~ 0,09-0,16 м. Эта группа судов наиболее обширна, включает в частности бывшие  комфортабельные салонные пассажирские  катера курортных линий Черноморского побережья  типа Алмаз, Аркадия, А.Грин, Радуга и др., оставившие самые приятные впечатления от  морских прогулкок вдоль побережий Крыма и Кавказа. Низкие значения коэффициента Кs=0,32-0,37 для средних траулеров прошлых лет типа Горностай,Карелия,Маяк повидимому объясняются  характерным для этих проектов низким надводным бортом,что следует из  примеров  методики для низкобортных судов.

 

Таким образом посредством методики Нечаева  расчитаны характеристики диаграмм остойчивости 57-ми представительных образцов малого судостроения на вершине попутной волны. Продемонстрировано влияние комплекса исходных характеристик судов  (ДСО,L, B, H,Т,D,α, β, δ)  на величину площади (коэфф. Кs)  и выполнение критериев  диаграмм остойчивости  на вершине волны. Такой подход  послужил ориентиром для  предположительной оценки  устойчивости  на гребне попутной волны в рамках условий, накладываемых методикой.

Прикрепленные изображения

  • Значения  коэффициента  Кs  для разных судов.png
  • Расчёт площадей и плеч.png

  • 2

#432 xaikan2016

xaikan2016

    Рулевой 2-го класса

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

Отправлено 25 января 2023 - 07:39

Результаты представлены в таблице и на диаграмме, наглядно показывающей  значения коэффициента Кs в порядке возрастания.Коэффициент Кs равен отношению площади ДСО(вв)  к  площади  ДСО(исх) до угла крена 40°. Цветом выделено выполнение критериев ДСО(вв) на вершине волны.

 

Из представленных  данных следует:

 

1    Коэффициент Кs  изменяется в  пределах  от 0,3  до  0,9  и зависит от характеристик  каждого судна.

 

2    Довольно чётко прослеживаются  следующие тенденции в распределении судов на вершине попутной волны  

 

-  15-ть  судов (зелёные столбцы) пожалуй наиболее устойчивы. Даже на гребне попутной волны все критерии ДСО(вв)  выполняются.Это в частности суда, остойчивость которых расчитана  на  несение  парусов (мотояхты Duck 41 и 5-й элемент, рыболовные траулеры №1, №3, мотобот СТБ-150), к примеру  парусность небольшого мотобота (грот,кливер,бизань) состовляла 55 м2. Некоторые портовые буксиры с высокими значениями элементов остойчивости (МЦВ~1,3-1,74 м, lст~0,45-0,50м при угле крена ≥30°). Мореходный лоцманский катер пр. 1459, мотояхта ТY-485, а также  представитель современных рыболовных судов, маломерный португ. траулер  FV-10 (20х7,4м). Коэффициент Кs для этой группы состовляет 0,7-0,9. Поскольку площадь под кривой диаграммы остойчивости отражает работу восстанавливающего момента, то фактически это означает, что работа восстанавливающего момента на вершине волны состовляет где-то  70% - 90% от  исходной на тихой воде.

 

- для  12-ти судов (жёлтые столбцы)  не  выполяется критерий  ДСО(вв)  по плечу lст≥0,25 (п.2.2.1.2). Средние величины lст (крен≥30°)  на вершине волны ~ 0,09-0,21 м. Верхниий предел  относится  например к рейдовым катерам типа Фламинго пр.РВ-1415 и Ярославец пр.376. Коэффициент Кs= 0,6-0,7 изменяется мало,

 

- для  20-ти судов (красные столбцы)  критерии ДСО(вв) не выполняются. Средние величины lст (крен≥30°) этих судов на вершине волны ~ 0,09-0,16 м. Эта группа судов наиболее обширна, включает в частности бывшие  комфортабельные салонные пассажирские  катера курортных линий Черноморского побережья  типа Алмаз, Аркадия, А.Грин, Радуга и др., оставившие самые приятные впечатления от  морских прогулкок вдоль побережий Крыма и Кавказа. Низкие значения коэффициента Кs=0,32-0,37 для средних траулеров прошлых лет типа Горностай,Карелия,Маяк повидимому объясняются  характерным для этих проектов низким надводным бортом,что следует из  примеров  методики для низкобортных судов.

 

Таким образом посредством методики Нечаева  расчитаны характеристики диаграмм остойчивости 57-ми представительных образцов малого судостроения на вершине попутной волны. Продемонстрировано влияние комплекса характеристик судов  (ДСО,L, B, H,Т,D,Zg,α, β, δ)  на величину площади (коэфф. Кs)  и выполнение критериев  диаграмм остойчивости  на вершине волны. Такой подход  послужил ориентиром для  предположительной оценки  устойчивости  на гребне попутной волны в рамках условий, накладываемых методикой.

А может быть имеет смысл сказать об этом проще, а именно чем больше отношение надводного непроницаемого объема к подводному непроницаемому объему, тем судно безопаснее по критерию остойчивости на вершине волны, и не только на вершине.


  • 0

#433 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 23 февраля 2023 - 03:38

Дополним полученные ранее  данные оценкой  элементов остойчивости  других судов. С этой целью обратим внимание на оригинальные  борта  с парусным вооружением, получившие  распространение в 1940 - 1950-х годах. Например  послевоенные 3-х мачтовые парусно-моторные шхуны финск. постройки. Типа  «Сириус», что на фото у василеостровской набережной или известная в своё время т.н. немагнитная шхуна «Заря»  на эффектном рисунке - на гребне попутной волны. Корма приподнята, оконечности оголены, небольшой крен на левый борт, налицо признаки ухудшения остойчивости. Обзоры шхун даны в  темах  #257  и  #14.12.2021 09:35

 

Любопытно отметить, что руководителем  постройки этих шхун был известный специалист в области нормирования остойчивости проф. Я.Рахола. Судя по данным материала [1], его рекомендации   в области критериев минимальной ДСО были использованы  при подготовке требований Правил Регистра к назначению  плеч остойчивости судов ≥ 100 метров  (l  ≥ 0,2м  при θ ≥ 30°).

 

Кроме того,  в те годы существовали  проекты небольших  мотоботов, популярно представленные здесь: https://gun001.livej...com/117061.html , которые по замыслу проектантов снабжались вспомогательными парусами для умерения качки, возобновления хода при отказе двигателя или повышения скорости при благоприятных ветрах..

 

В первую очередь нас интересуют  ТТД  судов, особенно диаграммы остойчивости, которые  ещё сохранились  в архивных источниках. Таким путём были получены исходные данные двух  парусных  шхун и  рыболовных судов  > 24м, а также мотопарусных  рыболовных ботов  < 24м.

 

1 Принципы, положенные в основу нормирования остойчивости морских судов//Регистр СССР. Сборник научно-технических материалов, книга 5-я, 1988

Прикрепленные изображения

  • 1 Шхуна Заря на попутной волне.png
  • 2 Шхуна Сириус 1975.jpg
  • 3 НИС-5 Профессор Месяцв.jpg
  • 4  Зверобойная шхуна пр. 503.png
  • 5 Экспедиционное судно пр. 540.png

  • 1

#434 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 23 февраля 2023 - 03:53

Бюро по расследованию морских происшествий BSU регулярно публикует информативные отчёты  о причинах  столкновений, затоплений или опрокидываний, причём остойчивость потерпевших судов при необходимости проверяется по критериям  ДСО, примеры  в Приложении.

 

Проверим и мы cуда  > 24 м по критериям диаграмм остойчивости  РС 2023 ч.IV, п.2.2.1  для  морских судов, а  суда < 24м по  критериям  диаграмм РС 2021 ч.IV, п.2.2.1 для малых рыболовных судов I группы, причём не только на тихой воде, но и на вершине попутной волны при скорости движения судов Fr=0,28. Результаты представлены на графиках диаграмм и в сводной Таблице (подчёркнуты номера проектов из арх. Соломбальской верфи).

 

Из Таблицы видно, что на тихой воде  критерии  ДСО  всех судов  успешно  выполняются  в условиях указанных нагрузок, что свидетельствует о соответствии остойчивости проектов 50-х требованиям современных критериев.Однако  на вершине волны происходят определённые изменения. Не выполняются критерии ДСО НИС «Профессор Месяцев», а условие θmax≥30° для шхуны «Заря» выполняется с учётом поправки п. 2.2.2.

 

Мотопарусные суда  < 24м  представлены в 4-х вариантах оборудования на одном корпусе традиционного рыболовного бота, имеют балласт 4 т и водоизмещение от 58 до 98 т. На вершине волны плечи  двух  судов и углы максимума немного  не дотягивают до  минимальных  норм, впрочем при обосновании  θmax может быть уменьшен  до 25°  п.2.2.2.

 

Наиболее «трудным»  оказался специфический критерий ДСО для малых рыболовных судов, а именно: восстанавливающее  плечо  l  должно быть не менее  0,1м при  угле крена  60°. В Таблице эти данные не приводятся, но если посмотреть на  диаграммы  судов < 24м , то отчётливо видно: на тихой воде этот критерий выполняется для всех 4-х  мотоботов, а на гребне волны нет, поскольку нисходящие ветви ДСО существенно смещаются вниз.

Прикрепленные изображения

  • 1 Исходные данные, выполнение критериев на вершине волны.png
  • 2 ДСО судов более 24 метров.png
  • 3 ДСО судов менее 24 метров.png

Прикрепленные файлы


  • 1

#435 gmdss

gmdss

    Рулевой 1-го класса

  • Инженер
  • 656 сообщений
  • Из:Германия - СПб

Отправлено 23 февраля 2023 - 04:28

Значимой характеристикой остойчивости на продольном волнении является величина  восстанавливающего плеча на гребне попутной волны.

 

В книге «Остойчивость промысловых судов» Н.Б. Севастьянов отмечал: если снижение плеч остойчивости любых судов на гребне волны никогда не превосходит величин l ≥0,25м для судов менее 80 м и  l ≥0,20м для больших судов, то  в данной расчётной ситуации это гарантирует сохранение положительной остойчивости при угле крена, равном  θmax  и придаёт известную уверенность в безопасности судна.

 

Стоит упомянуть также необычный критерий по правилам BV 1030 [1], который в принципе отличается от критериев других КО тем, что моделирует статическое положение судна на продольной волне, а не типичную ситуацию качки к волне лагом.Расчитывают плечи остойчивости при положениях  гребня волны на миделе и в точках  0,lL, 0,2L ...0,5L в нос и 0,1L ... 0,4L в корму. Вычисляют средние и сравнивают с исходными на тихой воде, выбирают минимальные.За критерий принимают величину т.н. остаточного плеча остойчивости, которую определяют по минимальной ДСО  с учётом кренящих плеч от ветра и свободных поверхностей (см.Рис.). По мнению авторов исследования [2],такая концепция  обеспечивает более высокий уровень безопасности, чем правила IMO.

 

По методике Нечаева  плечи остойчивости на вершине волны lw  определяют путём исправления на влияние попутного волнения плеч статической остойчивости l на тихой воде:  lw = l  - δl, где:  l – плечи остойчивости на тихой воде, δl – величина уменьшения плеча l.

                                                                                                                                                                        Cоотношение наглядно отображено в форме  диаграммы, где в порядке возрастания показаны плечи  lw (синие столбцы) и  величина δl (красные).В зависимости от типа судна плечи  lw  изменяются в пять раз: от  0,095 до 0,510 м, а  величина δl состовляет  10-60%  от плеча l.Критерий  ( lw ≥ 0,25м – верт. линия)  выполняется  на гребне волны примерно для трети судов. Преимущественно это суда, способные противостоять значительным кренящим моментам либо от рывков троса (портовые буксиры), либо от давления ветра на паруса.

 

К последним относятся представленные в предыдущем сообщении  парусники  «Заря» (балласт 100 т) и «Океанограф», зверобойные шхуны «№1» и «№2», дрифтер-бот «Шойна», мотопарусный бот пр. 501. Средние значения  элементов остойчивости таких судов на тихой воде довольно  высокие: плечи статической остойчивости  l=0,4-0,6м при  θ≥30°, метацентрическая высота  h=1-1,3м.  

 

Таким образом применение методики Нечаева позволило конкретизировать представление об изменениях  ДСО на попутном волнении  и дать числовую оценку элементов остойчивости десятков малых судов на вершине попутной  волны.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           1.Adrian Biran, Ship Hydrostatics and Stability (Second Edition), 2014                                                            
2.Analysis of the German Navy Stability Standard BV 1030. ASME 2014 33rd Internat. Conf. on Ocean

Прикрепленные изображения

  • 1 ДСО на вершине волны.png
  • 2 Плечи остойчивости на гребне волны.png

  • 1



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей