Вопрос 8. Как и почему изменяются инерционно-маневренные характеристики судна при плавании на мелководье? Что такое критическая скорость?




Ответ:

Мелководье оказывает существенное влияние на маневренные характеристики судна: при неизменной мощности ГД скорость уменьшается, диаметр циркуляции и тормозной путь увеличиваются, посадка изменяется, проседание корпуса возрастает.

 

 

Влияние мелководья начинает проявляться при глубине:

 

H ≤ 4dcp + 3V2/g, [м]

 

где g – ускорение свободного падения, м/с2.

 

Наиболее сильно влияние мелководья сказывается при отношении H/dcp ≤ 2.

 

Рекомендуется оставлять запас глубины под килем не менее 0,3 м – при мягких грунтах и не менее 0,4 м – при плотных. Эти рекомендации приемлемы только при плавании по хорошо исследованным районам и при минимальной скорости движения.

 

Степень влияния мелководья зависит от скорости судна, выраженной в относительном ее значении в виде числа Фруда, рассчитываемого по глубине:

 

 

При FrH < 0,3 влияние мелководья на скорость хода и проседание корпуса практически несущественно при любых значениях H/d. Однако при этом возникают трудности в управлении судном.

 

Волнообразование, изменение посадки и другие явления на мелководье резко возрастают при FrH ≥ 0,8. Они достигают максимальных значений при FrH=1, т. е. при наступлении так называемой «критической скорости»:

 

Обычные водоизмещающие суда эксплуатируются в докритической зоне, т. е. при FrH ≤0,8(0,6), их скорость не должна приближаться к критической.

 

Увеличение скорости за счет небольшого резерва мощности ГД положительного эффекта при приближении к Vкр не дает, а приводит лишь к избыточному расходу топлива, увеличению проседания и ухудшению устойчивости на курсе, повышению рыскливости.

Потерю скорости на мелководье при плавании в зоне докритических скоростей можно приблизительно рассчитать по эмпирической формуле Демина С.И.:

 

. [%]

 

Значение ΔV должно получаться со знаком «–», если «+», то ΔV считают равной «0».

Угол раствора волн, образуемых судном при плавании по мелководью увеличивается с возрастанием скорости движения и при Vкр составляет 90º с ДП судна. Поперечные и расходящиеся волны совмещаются в одну общую поперечную волну в форме вала, движущуюся вместе с судном впереди форштевня. В кормовой части судна впереди ахтерштевня также создается поперечная волна, но несколько меньшей высоты, т. е. возрастает сопротивление воды движению судна.

 

Влияние мелководья на маневренные характеристики судна

 

При плавании на мелководье:

• устойчивость судна на курсе ухудшается;

• повышается рыскливость;

• ухудшается поворотливость судов;

• уменьшается угол дрейфа, угловая скорость на циркуляции;

• увеличивается радиус установившейся циркуляции (формула Гофмана А.Д.):

 

,

 

где Rг – радиус установившейся циркуляции на глубокой воде, м;

 

• увеличивается выдвиг на циркуляции:

 

l1/L = 2,38 + 0,36Dт/L,

 

где l1 – выдвиг, м;

– тактический диаметр циркуляции на глубокой воде, м.

 

Все вышеизложенное нашло свое выражение в резолюции ИМО А.601(15), в соответствии с которой введена информация о поворотливости судна (циркуляции) на малой воде.

 

На инерционно-тормозные характеристики при движении судна на мелководье влияют:

• увеличение сопротивления воды, что приводит к:

— уменьшению инерционности судна;

— снижению установившейся скорости при одинаковой частоте вращения винта;

• увеличение присоединенных масс воды и моментов инерции на мелководье:

— увеличивает пропорционально инерционность судна;

— частично компенсирует влияние увеличения сопротивления воды;

— оказывает стабилизирующее влияние на траекторию судна при свободном и активном торможении;

• изменение коэффициента влияния корпуса на движитель.

При движении на мелководье коэффициент упора винта по сравнению с глубокой водой увеличивается.

Учитывая вышеизложенное, резолюция ИМО А.601(15) не посчитала целесообразным вводить дополнительную информацию по влиянию мелководья на инерционно-тормозные характеристики судна.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-11-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: