Устройство, техническая эксплуатация судна Управление судном,  безопасность мореплавания Клининг на водных судах Чистка форсунок Полезные ссылки Полезные статьи, литература
 

Водный транспорт, теория и практика, все о морских и речных судах

Управление судном и безопасность мореплавания

20.05.2015 18:49
дата обновления страницы

Управление судном в штормовых условиях

Устройство, техническая эксплуатация судна

Управление судном,  безопасность мореплавания

Советы для яхтсменов

Яндекс метрика

Практическое решение задач с помощью универсальной диаграммы

Для выбора безопасных курсов и скоростей следует пользоваться универсальной диаграммой качки. Диаграмма показывает характер изменения видимых параметров волн любой длины в зависимости от изменения курса и скорости судна. Построена она для системы волн при регулярном волнении. При волнении, которое принято считать нерегулярным, всегда возможно выделить преобладающую систему волн, измерить направление их бега и видимые периоды. Диаграмма получила название универсальной, так как позволяет решать многие задачи судовождения

Универсальная диаграмма качки состоит из двух частей (рис. 199). Нижняя часть диаграммы представляет собой семейство концентрических полуокружностей и пучок лучей из их центра Каждая полуокружность соответствует определенной скорости судна в узлах, а каждый луч - определенному курсовому углу в градусах направления фонда волны. Наиболее сильная бортовая качка в секторе 78-102°, а в секторе 0-12° и 168-180° наиболее сильная килевая качка. Курсовые углы фронта волны даны в двух значениях: 6 и 174°, 12 и 188°; 18 и 162° и т д. Удобство такой разбивки градусной сетки обусловлено тем, что курсовой угол фронта волны относительно ДП судна может быть взят как по правому, так и по левому борту.
 

Верхняя часть диаграммы представляет собой семейство кривых На диаграмме фронт волны расположен из центра О вертикально вверх По этой вертикальной оси диаграммы нанесены длины волн от 10 до 240 м Положение ДП судна, параллельное осевой вертикали диаграммы, соответствует судну, идущему лагом к волне, и соответствует курсовому углу q = 0°, а положение, параллельное осевой горизонтали, соответствует курсу, который совпадает с направлением бега волны или навстречу бегу волны q = 90°
Направление бега волны является исходным для графического решения задач с помощью диаграммы Горизонтальная ось - это проекция скорости хода судна на направлении бега волны

Верхняя часть диаграммы представляет собой семейство кривых, где каждая кривая соответствует определенному значению видимого периода волн т В левой части нижней половины диаграммы, расположенной левее пунктирной кривой, т= бесконечности соответствует случаям, когда скорость бега волны больше скорости судна, а верхняя половина диаграммы соответствует случаям, когда скорость бега волны меньше скорости судна.

Рис 199 Универсальная штормовая диаграмма

Вверху помещены шкалы для определения видимых периодов волны, которые ограничивают зону усиленной качки: на средней линии этой шкалы нанесены периоды качки суд-

Т

на Т, на нижней т=t/0.7, на верхней t2=t/1.3

= Слева в верхней части диаграммы по двум вертикальным осям (Л и В в разных масштабах) нанесены высоты волн 3 %-ной обеспеченности. Справа в верхней части диаграммы нанесены несколько вертикальных отрезков, которые показывают степень нерегулярного волнения в баллах. При использовании универсальной диаграммы качки исходят из следующих положений:

при регулярном волнении и в случае, когда нерегулярность волнения выражается слабо, границы зон усиленной качки и линию резонанса можно установить, воспользовавшись шкалой длин волн (ось Я);

при нерегулярном волнении границы зон усиленной качки определяют с помощью высоты волны 3 %-ной обеспеченности (шкала А и В) или же шкал для баллов волнения.

При наиболее опасной резонансной качке период свободных колебаний судна равен относительному периоду волны tо = т. В этом случае бортовая качка будет (тяжелой) усиленной при 0,7<t0/t1< 1,3.

С помощью универсальной диаграммы качки можно определить: длину волны, курс и скорость судна, при которых оно испытывает резонансную качку; секторы курсов и диапазон скоростей, при которых судно испытывает усиленную качку, период волны может быть в состоянии пониженной остойчивости, будет действовать слеминг и т. п.

Для решения этих задач требуется знать период бортовой качки судна Те (собственных колебаний) и длину волны к в районе плавания.
Период свободной бортовой качки судна является одним из основных аргументов для решения задач на универсальной диаграмме качки. Его можно заменить периодом реальной бортовой качки, который определяется из серии наблюдений или расчетным путем. Судоводитель в своей практической работе должен как можно чаще определять период качки в зависимости от состояния загрузки судна и использовать для контроля поперечной остойчивости судна.

Период свободной бортовой качки определяется в море на волнении, при этом крен на оба борта должен четко выражаться и составлять не менее 5°.

Порядок замеров периода бортовой качки судна.

В момент прохождения стрелки кренометра через <О> в сторону любого борта пускают секундомер. При последующих прохождениях стрелки кренометра через <О> в сторону того же борта отсчитывают 1, 2, 3...до 10. С последним отсчетом останавливают секундомер. Показания секундомера делят на 10, получается значение периода бортовой качки и данной серии замеров. Таким образом делают не менее 10 серий замеров. Значение периода бортовой качки судна, полученное в результате осреднения серий замеров, можно считать достоверным для практического пользования. Период бортовой качки приближенно можно определить по формуле

t2=kb/корень квадратный из h

где В - ширина судна,

к - коэффициент от 0,71-0,81 см, h - поперечная метацентрическая высота судна, м

Не менее важным для решения задач на диаграмме является длина волны X в районе плавания.

Длина волны определяется с точностью до 5 м для коротких волн и с точностью до 10 м для волн длиной более 60 м. Длину волны регулярного волнения можно определить по формуле '

Х = 1,56т2,

где X- длина волны, м; т - период волны, с.

Однако более точный замер штормовой волны можно выполнить по диаграмме с помощью видимого периода волны т'.

Истинным периодом волны называется промежуток времени между прохождениями гребней волн через неподвижную относительно грунта точку. С судна, имеющего ход, определяется видимый период волны, который зависит от скорости и курса судна.

Для определения видимого периода волны необходимо:

встать спиной к ветру или лицом и взять компасный пеленг следа гребня волны, т. е. получить направление в градусах полос пены, которые образуются при шторме на поверхности моря. Это направление, называемое направлением бега волны, перпендикулярно или почти перпендикулярно фронту волны;

полученный пеленг изменить в любую сторону на 90° и установить нить пеленгатора компаса по этому направлению;

в момент прохождения через нить пеленгатора очередного гребня волны пустить секундомер. Прохождение через нить пеленгатора каждого последующего гребня фиксировать счетом <I>, <2>, <3> до 10. После отсчета <десять> остановить секундомер, и его показания разделить на 10. Получают видимый период волны. Точность определения осредненного периода волны - десятая доля секунды.

При попутной волне, имеющей скорость больше скорости судна и обгоняющей его, в левой половине диаграммы вертикаль может пересечь кривую для х\ в двух точках, которые будут соответствовать двум длинам волн. Для установления фактического значения длины волны следует изменить параметры судна (курс или скорость), измерить новое значение видимого периода волны т'и с этими новыми данными вновь определить длину волны по диаграмме. В практике эти вторичные замеры не всегда нужны, так как полученные значения длины волны часто различаются между собой, поэтому судоводитель определяет фактическую длину волны визуально.

Судоводитель должен ясно и четко понимать и представлять, что при резонансной бортовой качке каждой конкретной скорости соответствуют два значения курса, но каждому курсу соответствует только одно значение скорости. Любой курс, при котором конец вектора скорости судна располагается по вертикали резонансной качки, даст наиболее тяжелую, опасную качку.

Рис. 201. Определение курсов и скорости, при которых будет резонансная бортовая качка

Рис. 200. Определение длины волны

Рис. 202 Определение курсов и скоростей, при которых исключается а - усиленная бортовая качка; б - опасное понижение поперечной остойчивости

Читать далее про управление судном в во льдах...

На главную страницу

Смотрите также интересные ссылки:
Все об ультразвуковой очистке  Чистка днищ катеров   Краски необрастайки  Автохимия  Химия для подвижного железнодорожного состава  Интернет магазин автокосметики