- •1.Какие силы действуют на судно при криволинейном движении?
- •2.Классификация средств управления.
- •3.Какие силы действуют на перо руля.
- •4.Какие силы возникают и как они действуют при взаимодействии руль-винт-корпус.
- •5.Что входит в состав маневренных элементов судна?
- •6.Что отображается на таблице маневренных элементов.
- •7. Чем характеризуется управляемость судна?
- •8. Что входит в элементы циркуляции судна?
- •9. Чем характеризуется инерция судна?
- •10. Почему управляемость судна на заднем ходу хуже, чем на переднем?
- •10.4 Постановка на якорь передним ходом.
- •В каких случаях приходится производить постановку на якорь на переднем ходу?
- •Как установить наличие дрейфа судна при отсутствии береговых ориентиров?
- •Какие существуют способы уменьшения рыскания судна, стоящего на якоре?
- •Как нужно маневрировать при различных обстоятельствах: /ветре, течении/ во время постановки на швартовную бочку?
- •В чем заключается подготовка судна к швартовке?
- •Каким должен быть уход за швартовами и швартовным устройством во время стоянки судна у причала?
- •В чем трудность маневрирования судном при швартовке к судну, стоящему на якоре?
- •Как осуществляется швартовка к судну, лежащему в дрейфе?
- •Как осуществляется швартовка судна лагом к причалу левым корпусом, если у причала уже стоят суда в два корпуса?
- •Как производится отход промыслового судна от борта плавбазы, и если она находится "на ходу"?
- •Как влияет мелководье и стесненность судового хода на скорость, управляемость и инерционно-тормозные характеристики судна?
- •33.Как проявляется гидродинамическое взаимодействие между судами при встречах и обгонах?
- •Взаимодействие судов при обгоне схематически выглядит так:
- •Взаимодействие судов между собой и стенками канала при обгоне схематически выглядит так:
- •36.Проседание судна на мелководье, расчеты, влияние крена.
- •Формула а.П.Ковалева
- •37.Особенности плавания в каналах и реках. Гидродинамическое взаимодействие между судами, судами и стенками канала
- •Взаимодействие судов при обгоне схематически выглядит так:
- •Взаимодействие судов со стенками каналов при встречном расхождении схематично выглядит следующим образом:
- •Взаимодействие судов между собой и стенками канала при обгоне схематически выглядит так:
- •38.Сведения о проведении швартовых операций. Меры безопасной стоянки на швартовых.
- •39.Плавание судов в условиях ветра. Силы и моменты действующие на судно..
- •40. Судно как объект управления. Силы и моменты действующие на судно.
- •41.Плавание судов в условиях ветра. Ветер с различных курсовых углов.
- •42.Ветровой дрейф судна. Влияние переложенного руля на угол дрейфа.
- •43.Силы действующие на судно при стоянке на якоре. Условия безопасной стоянки на якоре.
- •45.Система уравнений движения судна. Силы и моменты действующие на судно.
- •46.Влияние архитектуры корпуса и надстроек, размеров руля и места его установки на
- •47.Особенности швартовки судов с вфш и врш.
- •48.Управление судном при плавании в условиях ветра.
43.Силы действующие на судно при стоянке на якоре. Условия безопасной стоянки на якоре.
∑F
RЯ.У.
FГ
Рис.8.1 Силы действующие на судно на якоре
Судно, стоящее на якоре, подвергается воздействию сил: ветра FB, течения FТ, волнения FВОЛН, инерционных сил рыскания и качки FИН. Этим силам противодействует держащая сила якорного устройства. Судно не будет дрейфовать, если горизонтальная составляющая равнодействующей внешних сил ∑F уравновешивается держащей силой якорного устройства RЯ.У. (рис.8.1), т. е.
∑F = FВ + FТ + FВОЛН + FИН ≤ RЯ.У (8.6)
Сила действия ветра FВ зависит от скорости ветра, площади обдуваемой поверхности и воздушного сопротивления судна. Силу действия ветра на судно (в Н) можно определить по формуле (8.7), которая для случая якорной стоянки упрощается:
FВ = 0.61CaXW2(QYcosqW + QXsinqW) (8.7)
где CaX— коэффициент воздушного сопротивления, зависящий от угла qW ;
W—скорость ветра, м/с;
QY и QX— площадь проекции надводной части корпуса судна соответственно на мидель и ДП, м2;
qW — угол между ДП и направлением ветра, °.
Рассмотрим силу действия течения FT. Скорость течения на якорных стоянках редко превышает 2—3 уз. При расчете силы действия воды на подводную часть судна (в Н) можно использовать формулу:
FT = 58.8 SYV2TsinΘT
где SY — проекция подводной части корпуса на диаметральную плоскость судна, м2;
VT – скорость течения, м/с;
ΘT – угол между направлением течения и ДП, град
Силу рыскания, FИН, условно принимают равной весу якоря в воде.
Fин = 8,5Мя
Для учета ударов волн по корпусу судна необходимо вводить в расчеты коэффициент динамичности КД, который можно принять равным 1.4.
Fвн = KД(FB + Fт + Fин) [Н]
45.Система уравнений движения судна. Силы и моменты действующие на судно.
Общий случай движения судна описывается системой из трех дифференциальных уравнений движения: двух уравнений сил — по продольной X и поперечной Y осям и уравнения моментов вокруг вертикальной оси Z.
Эта система в несколько упрощенном варианте имеет вид:
где m – масса судна
λ11 – присоединенные массы при движении по оси X;
λ22 - присоединенные массы при движении по оси Y;
VX – проекция скорости судна на ось X;
VY - проекция скорости судна на ось Y;
ω - угловая скорость судна;
J - момент инерции судна относительно оси Z;
RX – продольная гидродинамическая сила на корпусе;
RY – поперечная гидродинамическая сила на корпусе;
PE – полезная сила упора винта;
PPX – продольная сила давления воды на руль;
PPY – поперечная сила руля;
AX – продольная аэродинамическая сила;
AY – поперечная аэродинамическая сила;
MR – момент гидродинамической силы на корпусе;
MA – момент аэродинамической силы;
MP – момент поперечной силы руля.
Все силы, действующие на судно, по принятой в настоящее время классификации разделяются на три группы: движущие, внешние и реактивные.
К движущим относят силы, создаваемые средствами управления с целью придания судну требуемого линейного и углового движения. К таким силам относятся упор гребного винта, боковая сила руля, силы, создаваемые САУ, и т. п.
К внешним относятся силы давления ветра, волнения моря, течения. Эти силы, обусловленные внешними источниками энергии, в большинстве случаев создают помехи при маневрировании.
К реактивным относятся силы и моменты, возникающие в результате движения судна под действием движущих и внешних сил. Реактивные силы зависят от линейных и угловых скоростей.
По своей природе реактивные силы и моменты разделяются на инерционные и неинерционные.
Инерционные силы и моменты обусловлены инертностью судна и присоединенных масс жидкости. Эти силы возникают только при наличии ускорений — линейного, углового, центростремительного.
Инерционная сила всегда направлена в сторону, противоположную ускорению. При равномерном прямолинейном движении судна инерционные силы не возникают.
Неинерционные силы и их моменты обусловлены вязкостью забортной воды, следовательно, являются гидродинамическими силами и моментами. При рассмотрении задач управляемости обычно, как уже отмечалось, используется связанная с судном подвижная система координат с началом в ц. т.(тG) Положительное направление осей: X — в нос; Y— в сторону правого борта; Z — вниз. Положительный отсчет углов принимается по часовой стрелке, однако с оговорками в отношении угла перекладки, угла дрейфа и курсового угла ветра.
