Оценка мореходных качеств судна: Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине "Теория и устройство судна", страница 13

5.3 Определение параметров ходкости судна при расчетной посадке.

            Оценить изменение мощности и скорости судна на глубокой воде при осадках, соответствующих отходу и приходу судна в порт, по сравнению с данными ходовых испытаний (Раздел 2), проведенными при осадке d=10,02м

;                                                   (4.21)

;                                                  (4.22)

или                                                          (4.23)

D₀, Ne₀, v_S0 – водоизмещение, мощность и скорость судна при осадке 10,02м (Раздел 2).

D, Ne(d), v_S(d) - водоизмещение, мощность и скорость судна при осадках, определенных в п. 3.1

6. Управляемость судна

6.1 Поворотливость судна на мелководье

            На рисунке (рис. 18) изображена диаграмма управляемости судна на глубокой воде. На диаграмме показана зависимость безразмерной угловой скорости  от угла перекладки руля d. R – радиус циркуляции. На основании вида диаграммы сделать заключение о теоретической устойчивости (или неустойчивости) судна на курсе.

Рис. 18 Диаграмма управляемости судна

Определить угол перекладки руля для совершения разворота судна на мелкой воде с заданным диаметром установившейся циркуляции. Глубина акватории Н, диаметр циркуляции D заданы. Осадку судна принять соответствующей 100% загрузки судна.

Радиус установившейся циркуляции на мелкой воде определить по соотношению:

                                      (4.24)

Определить безразмерную угловую скорость , войти в диаграмму управляемости и определить угол перекладки руля d*.

Определить безразмерную угловую скорость для глубокой воды , войти в диаграмму управляемости и определить угол перекладки руля d.

Сравнить углы d и d*.

            Определить скорость судна на установившейся циркуляции v* по формуле Першица:

, м/с                                                            (4.25)

Здесь v₀, м/с – скорость судна на прямом пути с учетом снижения на мелководье (п. 5.1.4):

v₀ = v+dv. Расчет выполнить только для 100% загрузки судна. Перевести скорость на циркуляции в узлы.

            Определить % потери скорости на циркуляции.

6.2 Поворотливость судна с использованием носового подруливающего устройства

            Рассчитать время разворота судна на 180⁰ при отсутствии ветра на тихой воде под действием носового подруливающего устройства. Абсцисса НПУ х_пу=0,45м. Упор НПУ указан в задании. Разворот происходит из состояния покоя судна.

            Разворот судна разбивается на два периода: первый период от времени t=0 до t=t₁ происходит с постоянным угловым ускорением . Угловая скорость  возрастает от w=0 до w=w₀ = const. Изменение угловой скорости и схема действия упора НПУ на судно показаны на рисунке (рис. 19).

Рис. 19 Размещение НПУ и график зависимости угловой скорости от времени

            Момент, создаваемый НПУ относительно ЦТ судна М_пу = Р_пу х_пу, кНм.

Угол поворота судна под действием НПУ определится выражением:

                                                           (4.26)

Здесь  - угловое ускорение, 1/с²;

             - момент инерции массы судна относительно центральной вертикальной оси с присоединенным моментом инерции, тм²;

            V – объемное водоизмещение судна при 100% загрузке, м³;

            r - плотность воды, принять равной 1,026 тм³.

            Период  времени t₁ определится, как .

            Установившееся значение угловой скорости определится выражением:

Коэффициент а определится из диаграммы (рис. 20), в зависимости от отношения .

Рис. 20 Диаграмма для определения коэффициента а

            После подстановки в (4.26) значения угла , можно определить время t: , с. Найденное время перевести в мин.

6.3 Определение угла крена на установившейся циркуляции.

Рассчитать угол крена на установившейся циркуляции судна, входящего в циркуляцию полным ходом. Нагрузка и остойчивость судна соответствуют 100% загрузке. Угол крена на циркуляции определить по формуле:

Скорость судна на установившейся циркуляции принять равной v*, определенной в п. 6.1.