ЩЕ МАТЕРІАЛИ ПО ТЕМІ:
У процесі руху будь-яке судно, особливо великотоннажне, маючи значну масу і недостатньо щільне зчеплення з водним середовищем. Має властивість досить повільно припиняти рух і змінювати швидкість. Інерційні властивості - фізична залежність між масою і швидкістю збільшення швидкості. Вони зазвичай визначаються дослідним шляхом і результати заносять в таблицю маневрених елементів судна. Для судноводіння важливі відстань і час гасіння інерції і розвитку максимальної швидкості судном, ці параметри називаються інерційні характеристики судна: гальмування, вільний вибіг і розгін.
Гальмування - процес гасіння інерції прямолінійного руху судна шляхом реверсування рушіїв з переднього на задній хід (і навпаки). Характеризується довжиною гальмівного шляху L т і часу гальмування t т. Це відстань пройдене судном з моменту команди «Стоп» і реверсу рушіїв до повної зупинки судна і витрачений на це час. Гальмування роботою рушіїв «Повний назад» зв. екстреним.
Вибег- процес гасіння інерції поступального руху судна під дією опору води без активної роботи рушіїв. Характеризується відстанню L в, яке проходить судно з моменту команди «Стоп» до моменту повної зупинки судна і часом витрачається на це.
Розгін процес досягнення судном сталої швидкості при заданому режимі роботи рушіїв. Характеризується відстанню L р і часом при досягненні сталої швидкості на даному режимі роботи рушіїв.
Інерційні випробування судна проводять за спеціальною програмою в залежності від конструктивних особливостей судна, результати випробувань заносять в таблицю маневрених елементів судна. Найбільше значення мають характеристики гальмування.
Характеристики вибігання мають особливо велике значення для буксируваних судів і складів.
Знання та облік інерційних характеристик при управлінні судном обов'язкові для судноводія!
3. Керованість і циркуляція судна, її періоди та елементи
Керованість судна залежить від властивостей судна: корпус, рульовий пристрій, рушії, швидкість, а також від зовнішніх факторів вітер, течія, хвилювання, глибина і ширина С.Х. Особливо слід враховувати вплив швидкості, яке неоднозначно. Так при русі судна гідродинамічні сили і моменти (пропорційні квадрату швидкості набігаючого потоку) на кермі і корпусі мають постійне співвідношення, отже і траєкторія руху стабільна. Але якщо зменшити швидкість обертання гвинта, то момент керма зміниться відразу через ослаблення потоку від гвинта, а гідродинамічний момент на корпусі залишиться колишнім, співвідношення сил і моментів порушиться і траєкторія руху зміниться.
Керованість судна характеризується стійкістю на курсі і повороткістю.
Стійкість на курсі здатність судна зберігати напрямок прямолінійного руху. Розрізняють: власну стійкість - властивість після припинення зовнішнього впливу, без керма, приходити в прямолінійний рух (більшість судів власної стійкістю не володіють), і експлуатаційну стійкість - здатність судна зберігати заданий напрямок руху за допомогою періодичних перекладань керма (в залежності від судна, опади і дифферента). Характеризується кількістю необхідних перекладань керма в одиницю часу для утримання судна в прямолінійній русі.
Повороткість - здатність судна змінювати напрямок руху і описувати траєкторію заданої кривизни. Залежить від засобів управління судном і характеристик корпусу в т.ч. опади.
Стійкість і повороткість - антиподи, проте потрібні обидва і прагнуть мати позитивними обидва ці властивості судна.
Процес повороту судна з перекладеними кермом називається циркуляцією. яка характеризується елементами і періодами.
Після перекладки керма судно деякий час рухається за інерцією в колишньому напрямі, після подолання сил інерції судно починає рухатися по криволінійній траєкторії - циркуляції. У цей час починає діяти відцентрова сила З прикладена до Ц.Т. і пропорційна масі судна, квадрату швидкості поступального руху і обернено пропорційна радіусу кривизни C = mvс 2 / r.
Перерозподіляється гідродинамічний тиск на корпус судна, тобто збільшується тиск на зовнішній борт.
Оскільки вода набігає на нього під кутом до ДП, точка прикладання цих сил опору R знаходиться в носовій частині на1 / 4 довжини судна від форштевня. Приклавши до ЦТ дві паралельні і протилежно спрямовані сили R сили R 1 і R 2, отримаємо пару сил R і R1 з плечем b, що створюють повертає момент наз.позіціоннимMп = Rв.С появою кутової швидкості повороту на судно діють моменти керма і позиційний. Вплив Мп залежить від форми і розмірів підводної частини судна і кутової швидкості повороту.
Подальший рух (циркуляція) судна викликає зростання гідродинамічного тиску на корпус судна в кормовій частині створюючи реактивну силу D з плечем до ЦТ і момент повертає судно в сторону протилежну повороту зв. демпфирующим. таким чином повертає момент циркуляції складається:
Циркуляція - криволінійна траєкторія руху центратяжесті судна під час перекладання рульового органу. характеризується критерієм повороткості ставленням тактичного діаметру циркуляції до довжини судна Dт / L І має періоди:
Маневрений - від перекладки керма до початку повороту судна, під дією перекладення керма.
Еволюційний - від початку повороту до зміни курсу на 90 град.относітельно початкового. У цей період зростає кутова швидкість повороту, судно має дрейф в протилежну повороту сторону, швидкість поступального руху зменшується.
Сталої циркуляції - після зміни курсу на 180 град. від початкового, судно рухається по замкнутій траєкторії з постійним діаметром Dц, і постійної поступальної кутовий швидкістю.
Висуваючи - відстань між положеннями ЦТ в момент перекладки керма і зміненого на 90 град. курсу.
Пряме зміщення - відстань на яку зміщується ЦТ при повороті від 0 до 90 град. L2 (0,25 0,5Dц)
Зворотне зміщення - відстань зміщення ЦТ в сторону протилежну повороту (0,1Dц)
Полюс повороту - уявна точка на ДП або її продовженні навколо якої відбувається поворот в даний момент.
Кут дрейфу - кут між вектором лінійної швидкості Vц і ДП судна.
Діаметр сталої циркуляції - відстань між становищем ЦТ при зміні курсу на 90 і 270 град від початкового.
Діаметр тактичної циркуляції - відстань між ДП при курсі 0 град. і курсі 180 град. (1,1 - 1,2 Dц)
Циркуляція залежить від характеристик і якостей судна L, B, T, рулів, швидкості, кількості і розміщення вантажу, крену і диференту, зовнішніх факторів. Дані випробувань керованості і циркуляції заносяться в таблицю маневрених елементів судна, вносяться в формуляр маневрених характеристик і в лоцманську картку.
У таблицю маневрених елементів судна включають:
1. елементи циркуляції таблично і криві
2. Таблиця і графіки швидкості і оборотів рушія
4.Інерціонние характеристики на різних режимах
5.Табліцу опади судна і просідання
6.Еволюцію при тривозі «Людина за бортом»
1-4 в баласті і в вантажу.
За тематикою даної лекції проводиться 4-х годинне практичне заняття №2.2
Лекція № 2.2 (2 години). ТЕМА: Вплив на керованість судна рульових устройств.По даній темі проводиться 2-х годинна лабораторна робота №2.1