Учебное пособие: Расчет элементов циркуляции и инерционных характеристик судна. Элементы циркуляции судна Периоды циркуляции судна

Поворотливость судна — способность изменять направление движения под воздействием руля (средств управления) и двигаться по траектории данной кривизны. Движение судна с переложенным рулём по криволинейной траектории называют циркуляцией.
Циркуляция судна разделяется на три периода:
— маневренный, равный времени перекладки руля;
— эволюционный — с момента окончания перекладки руля до момента когда линейная и угловая скорость судна приобретают установившиеся значения;
— установившийся – от окончания эволюционного периода и до тех пор, пока руль остаётся в переложенном положении.
Чёткую границу между эволюционным периодом и установившейся циркуляцией обозначить невозможно, так как изменение элементов движения затухает постепенно. Условно можно считать, что после поворота на 160–180° движение приобретает характер, близкий к установившемуся. Таким образом, практическое маневрирование судна происходит всегда при неустановившемся режиме.
Траектория криволинейного движения центра тяжести судна, то есть его циркуляция характеризуется следующими элементами (рис.1):

1. Диаметр циркуляции — основная характеристика поворотливости корабля (судна). Различают диаметр тактической циркуляции и диаметр установившейся циркуляции. Величина диаметра циркуляции находится в зависимости от отношения длины к ширине, площади руля и угла его перекладки, а также скорости корабля и отсутствия влияния внешних сил, таких как ветер, волнение и течение. Диаметр циркуляции измеряется в метрах, кабельтовых или длинах корпуса корабля (в среднем он составляет от 4 до 8 длин корпуса).
Тактический диаметр циркуляции (Dт) — расстояние по нормали между линиями обратных курсов после поворота корабля на первые 180°. Определяется при углах перекладки руля 15° и 25°.
Диаметр установившейся циркуляции (Dуст) — диаметр окружности, по которой движется центр массы корабля после того, как угловая скорость и крен на циркуляции станут постоянными, обычно после поворота корабля на 180°.
2. Выдвиг (l1) — расстояние, на которое смещается центр тяжести судна в направлении первоначального курса от точки начала циркуляции до точки, соответствующей изменению курса судна на 90°.
3. Прямое смещение (l2) — расстояние от первоначального курса судна до точки положения центра тяжести в момент поворота судна на 90°;
4. Обратное cмещение (l3) — наибольшее расстояние, на которое смещается центр тяжести судна от линии первоначального курса в сторону противоположную повороту.
Значение элементов циркуляции, выражаемых в долях диаметра циркуляции Dуст, лежат в относительно узких пределах и для судов различных типов изменяются следующим образом:
Дт = (0,9 ± 1,2) × Dуст;
l1 = (0,6 ± 1,3) × Dуст;
l2 = (0,25 ± 0,5) × Dуст;
l3 = (0 ± 0,1) × Dуст.
Для морских транспортных судов Dуст составляет 4-6 длин судна. Кроме указанных элементов к характеристикам циркуляции относят:
— период установившейся циркуляции:
Т — время поворота судна на 360°;
— угловую скорость вращения судна на установившейся циркуляции:
ω = 2π / Т.
С погрешностью 5 % можно считать, что скорость транспортных судов на циркуляции с рулём на борту при повороте на 60° составляет 80%, на 90° — 73%, на 180°- 58% первоначальной.
Элементы циркуляции при маневрировании удобнее выражать в безразмерном виде – в длинах корпуса: в таком виде легче сравнивать между собой поворотливость различных судов. Чем меньше безразмерная величина, тем лучше поворотливость. Элементы циркуляции обычного транспортного судна для данного угла перекладки руля практически не зависят от начальной скорости при установившемся режиме работы двигателя. Если при перекладке руля увеличить обороты винта, то судно совершит поворот более крутой, чем при неизменяемом режиме главного двигателя.
При выполнении циркуляции можно определить её элементы, если произвести последовательные определения места судна по каким — либо ориентирам через небольшие интервалы времени (15-30 с.). В момент каждой обсервации записывают измеряемые навигационные параметры и курс судна. Нанеся точки на планшет и соединив, их плавной кривой, получают траекторию судна, с которой в принятом масштабе снимают элементы циркуляции. Определения места судна можно получить по пеленгу и дистанциям свободноплавающего ориентира, например плотика. При таком способе автоматически исключается влияние неизвестного течения, а также не требуется специального полигона.

Под поворотливостью судна подразумевается его способность изменять направление движения под воздействием руля (средств управления) и двигаться по траектории данной кривизны. Движение судна с переложенным рулем по криволинейной траектории наз. циркуляцией . (Разные точки корпуса судна во время циркуляции движутся по разным траекториям, поэтому, если специально не оговаривается, под траекторией судна -подразумевается траектория его ЦТ.)

При таком движении нос судна (рис.1) направлен внутрь циркуляции, а угол а 0 между касательной к траектории ЦТ и диаметральной плоскостью (ДП) наз. угломдрейфа на циркуляции .

Центр кривизны данного участка траектории наз. центром циркуляции (ЦЦ), а расстояние от ЦЦ до ЦТ (точка О) - радиусом циркуляции .

На рис. 1 видно, что различные точки по длине судна движутся по траекториям с разными радиусами кривизны при общем ЦЦ и имеют разные углы дрейфа. Для точки, рас­положенной в кормовой оконечности, радиус циркуляции и угол дрейфа - максимальны. На ДП судна имеется особая точка-полюс поворота (ПП), которой угол дрейфа равен нулю, Положение ПП, определяемое перпендикуляром, опущенным из ЦЦ на ДП, сме­щено от ЦТ по ДП в нос приблизительно на 0,4 длины судна; величина такого смещения на различных судах изменяется в небольших пределах. Для точек на ДП, расположенных по разные стороны от ПП, углы дрейфа имеют противоположные знаки. Угловая скорость судна в процессе циркуляции сначала быстро возрастает, достигает максимума, а затем, по мере смещения точки приложения силы Y o в сторону кормы, несколько снижается. Когда моменты сил Р у иY o уравновесят друг друга, угловая скорость приобретает установившееся значение.

Циркуляция судна разделяется на тря периода: маневренный, равный времени перекладки руля; эволюционный - с момента окончания перекладки руля до момента, когда линей­ная и угловая скорости судна приобретают установившиеся значения; установившийся - от окончания эволюционного периода и до тех пор, пока руль остается в переложенном положении. Элементами, характеризующими типичную циркуляцию, являются (рис.2):

Выдвиг l 1 - расстояние, на которое перемещается ЦТ судна в направлении первона­чального курса с момента перекладки руля до изменения курса на 90°;

Прямое смещение l 2 - расстояние от линии первоначального курса до ЦТ судна в момент, когда его курс изменился на 90°;

Обратное смещение l 3 - расстояние, на которое под влиянием боковой силы руля ЦТ судна смещается от линии первоначального курса в сторону, обратную направлению поворота;

Тактический диаметр циркуляции D T - кратчайшее расстояние между ДП судна в начале поворота а ее положением в момент изменения курса на 180°;

Диаметр установившейся циркуляции D уст - расстояние между положениями ДП судна для двух последовательных курсов, отличающихся на 180°, при установившемся дви­жении.

Четкую границу между эволюционным периодом и установившейся циркуляцией обозна­чить невозможно, так как изменение элементов движения затухает постепенно. Условно можно считать, что после поворота на 160-180° движение приобретает характер, близкий кустановившемуся. Таким образом, практическое маневрирование судна происходит всегда при неустановившемся режиме.

Элементы циркуляции при маневрировании удобнее выражать в безразмерном виде - в длинах корпуса:

в таком виде легче сравнивать между собой поворотливость различных судов. Чем меньше безразмерная величина, тем лучше поворотливость.

Элементы циркуляции обычного транспортного судна для данного угла перекладки руля практически не зависят от начальной скорости при установившемся режиме работы двигателя. Однако, если при перекладке руля увеличить обороты винта, то судно совершит поворот более крутой, чем при неизменяемом режиме главного двигателя (ГД).

Прилагается два рисунка.

Кривая линия, которую описывает центр тяжести судна при перекладке руля на некоторый постоянный угол, называется циркуляцией. Различают три следующих характерных периода циркуляции судна. Маневренный, в течение которого происходит перекладка руля (10-15 сек при перекладке на борт). Эволюционный, в течение которого изменяются координатные параметры судна (угол дрейфа судна и его угловая и линейная скорости).

Он начинается с окончания перекладки руля и заканчивается примерно после изменения курса судна на 90-120°. Установившийся, в продолжение которого координатные параметры судна остаются неизменными. Кривая при этом приобретает форму правильной окружности, диаметр которой называется диаметром установившейся циркуляции Dц (рис. 41). Он является мерой поворотливости судна и выражается в длинах корпуса судна.

Циркуляция судна характеризуется: тактическим диаметром DT - расстоянием по прямой между линией первоначального курса и диаметральной плоскостью судна при повороте на 180°, D = 1,1 Dц; выдвигом 11 - расстоянием между положением центра тяжести судна в момент начала перекладки руля и диаметральной плоскостью судна при изменении курса на 90°, l1 = 0,6 / 1,20ц; прямым смещением l2 - расстоянием, на которое смещается центр тяжести судна от линии первоначального курса при повороте на 90°, l2 = 0,25 + 0,5 Dц, и обратным смещением l³ - расстоянием, на которое смещается центр тяжести судна от линии первоначального курса при циркуляции в сторону, противоположную повороту, l³ ~ до 0,1 Dц.

Судно на циркуляции всегда приобретает дрейф, при этом диаметральная плоскость его располагается не по касательной к окружности (его носовая часть всегда находится внутри циркуляции).

Угол между диаметральной плоскостью судна и касательной к циркуляции называется углом дрейфаф. Вследствие этого судно на циркуляции занимает полосу, значительно большую, чем ширина судна. Угол дрейфа и обратное смещение всегда надо учитывать при производстве маневров на ограниченных акваториях.

На циркуляции уменьшается скорость судна до 35% при неизменном числе оборотов движителей и появляется крен. У водоизмещающих судов крен возникает на тот борт, который находится с внешней стороны циркуляции, и может достигать значительной величины. Циркуляция судна характеризуется еще и своим периодом.

Этот период - промежуток времени, в течение которого судно описывает полную циркуляцию, т. е. от момента фактического начала поворота до момента прихода судна на первоначальный курс.

Во время плавания редко приходится производить полную циркуляцию, но ее элементы необходимо учитывать, когда предстоит менять курс (делать поворот судна).

При графическом счислении учитывают величину тактического диаметра циркуляции Dт или ее радиус

Определение элементов циркуляции

Элементы циркуляции обычно определяют в период ходовых сдаточных испытаний на трех основных скоростях (полной, средней и малой) переднего хода и при перекладке руля на 15° и «на борт» (на предельный угол) в обе стороны для судов с одним и тремя винтами и в одну - для судов с двумя и четырьмя винтами.

Существует несколько способов определения элементов циркуляции. Наиболее распространенными из них являются: способ подвижного базиса; по двум горизонтальным углам; по створу и горизонтальным углам.

Рис. 42

Способ подвижного базиса заключается в следующем. В районе испытаний устанавливается буй. На судне на известном расстоянии друг от друга (назовем его базисом) находятся два наблюдателя с секстанами (один в носовой части, а другой на корме). Судно идет на некотором расстоянии от буя на заданной скорости, и по команде руководителя испытаний, обычно через 20-25 сек с момента перекладки руля, наблюдатели одновременно измеряют углы между диаметральной плоскостью и буем, в этот же момент замечается курс по компасу. Затем на планшете строят графики изменения величин углов (курсовых и курса судна) по времени.

На рис. 42 показано построение положения судна при циркуляции в первый момент наблюдения. Точка О - место положения буя, линия N0 - меридиан. В соответствии с курсом судна КК в момент первого наблюдения проводим линию I через точку О и на этой линии в точке О строим курсовые углы КУa1 И КУв1, измеренные наблюдателями. Затем откладываем отрезок ОС, в масштабе равный базису.

Потом из точки С проводим линию CP , параллельную ОД. Далее из точки пересечения линий CF с ОЕ проводим линию II, параллельную линии курса, до пересечения с ОД. Положение отрезка АВ и будет соответствовать положению диаметральной плоскости судна на циркуляции в первый момент наблюдений. Если произвести такие построения в каждый момент наблюдений - от начала маневра до поворота на обратный курс, то можно вычертить циркуляцию, произвести определение величины ее диаметра, ширины полосы, занимаемой судном на циркуляции, угла дрейфа и т. д. Угол крена определяется по кренометру.

По двум горизонтальным углам элементы циркуляции можно определять в районе, где имеются хорошо видимые с судна три ориентира. При этом их расположение должно быть таким, чтобы измеряемые с судна на циркуляции углы между средним и крайними ориентирами изменялись в пределах не менее 30° и не более 150°.

Судно должно идти на заданной скорости. С момента перекладки руля через каждые 20-25 сек два наблюдателя по команде одновременно измеряют секстанами горизонтальные углы (рис. 43, а) между предметами АВ (а) и ВС(b). Затем на карте большого масштаба или на плане наносят все обсервованные точки от начала выхода на циркуляцию до поворота судна на обратный курс (Р1, Р2 и т.д.) и через них проводят плавную кривую, которая и будет циркуляцией. Далее определяют диаметр циркуляции и другие ее элементы.

Рис. 43

По створу и горизонтальным углам можно определить лишь величину тактического диаметра циркуляции DT. Для этого необходимо иметь створ (рис. 43, б) и еще ориентир, расположенный перпендикулярно линии створа на известном расстоянии l. Судно должно подойти к линии створа на установившейся скорости курсом, перепендикулярным ей. В момент пересечения створа перекладывают руль на установленный угол, включают секундомер и измеряют угол а1 между линией створа и ориентиром Е. С приходом судна обратным курсом на линию-створа останавливают секундомер, измеряют угол а2 между линией створа и ориентиром Е.

Расчет величины тактического диаметра получают из выражения

Точность рассчитанной величины DT будет зависеть от точности измеренных углов и расстояния l.

Время, отсчитанное по секундомеру, даст продолжительность полупериода циркуляции , т. е. время, затраченное судном при повороте на 180°.

Таблица циркуляции

Предположим, что на судне, идущем курсом АК1 (рис. 44), в точке В переложили руль на правый борт и оно, описав дугу S, в точке С легло на новый курс СК2 Дугу S примем за дугу окружности, центр которой расположен в точке О. Соединив точки В, Е и С с центром циркуляции О, получим две пары симметрично расположенных прямоугольных треугольников EBF = ECF и ВОЕ = СОЕ, из которых получим

откуда

а также

Рис. 44

Когда радиус циркуляции Rц и угол поворота а известны, то по формулам (31) и (32) можно рассчитать длину d промежуточного курса (ИК cp) и расстояние d1 до точки пересечения нового курса с первоначальным.

Кроме этих величин, на практике встречается необходимость знать длину пути (дуги) поворота S и время поворота. Для расчета S пользуются формулой

или
где

Для расчета времени поворота Т на заданный угол пользуются формулой
Для ускорения графических построений на карте, связанных с расчетами длины пути поворота S, времени поворота Г, угла поворота на

Промежуточный курс α/2 длины d промежуточного курса и расстояния d1 при углах поворота до 150° заранее составляют таблицы циркуляции. Они составляются для разных углов перекладки руля, скоростей хода и загрузки судна (в грузу и порожнем).

Образец такой таблицы для угла перекладки руля на 15° при скорости 10 узлов, D T = 3 кбт, Т 180 = 4 мин представлен табл.4. Для углов поворота более 150° такие таблицы не составляют, так как величина d1 становится слишком большой (d1 = RЦ t g a/2, a tgl80°=~) . промежуточный курс длины d промежуточного курса и расстояния

Таблица 4

Табл. 30 (МТ-63) дает возможность по величинам Rц и T 180 выбрать для различных углов поюрота на новый курс а элементы циркуляции: S, d, d 1 T .

Приемы учета циркуляции

Моменты поворота судна для изменения курса обычно заранее рассчитывают и повороты выполняют: на траверзе какого-либо маяка или знака; на пересечении секущего створа; по приходе на линию заранее выбранного пеленга какого-либо ориентира; по показанию лагом заранее рассчитанного отсчета или по заранее рассчитанному моменту времени по часам.

Во всех случаях для намеченного момента поворота обязательно рассчитываются ожидаемые показания лага и время по часам. Если окажется, что фактическое показание лага или время по часам разойдутся с заранее рассчитанными, то необходимо сразу же отыскать ошибку в расчетах.

Определив момент поворота, подают команду рулевому, замечают отсчет лага и время по часам. Затем на карте масштаба 1:500 000 и крупнее выполняют необходимые графические построения для нанесения циркуляции. При плавании вдали от берегов элементы циркуляции учитывают только при частых изменениях курса и при поворотах на угол более 30°.

Для расчета угла поворота а пользуются следующими формулами: при повороте вправо

а при повороте влево
Элементы циркуляции можно учитывать, пользуясь табличным или графическим приемами.

Табличный прием. Пусть судно следует курсом ИК1 и в точке А (рис. 45, а) делают поворот. Из этой точки под углом a/2 к ИК1 проводят линию промежуточного курса, на которой откладывают величину d, выбранную из табл. 30 (МТ-63). Точка В укажет конец поворота. Из этой точки проводят новый курс ИК2.

Рис. 45

В том случае, когда точка поворота А (рис. 45, б) на новый курс неизвестна, поступают следующим образом. От точки О (точки пересечения курсов) откладывают расстояние dl9 выбранное из табл. 30 (МТ-63) в обратную сторону по ИК1 и по ИК2. Полученные точки А и В покажут соответственно начало и конец поворота. Если угол а > 150°, то предварительно вычисляют промежуточный истинный курс по формуле
После этого из произвольной точки F на линии ИК1 (рис. 45, в) проводят линию ИКср и от той же точки на этой линии откладывают отрезок FG = d. Затем прокладывают линию нового курса на таком расстоянии от линии первоначального курса, чтобы между ними выше точки F можно было вместить отрезок, равный по величине d. Из точки G проводят параллельную ИКг, которая в пересечении с линией ИК2 даст точку В - точку конца поворота на новый курс, а засечка из точки В циркулем с раствором, равным d, даст на линии ИК1 точку на- чала поворота А. В этих случаях кривые циркуляции (дуги) обычно не проводят, за исключением случаев плавания в узкостях, шхерах я т. п.

Графический прием. Предположим, что судно следует ИК1 (рис. 46, а), а от точки начала поворота А ложится на новый курс. Из этой точки восстанавливаем перпендикуляр к линии ИК1 в сторону поворота и на перпендикуляре отложим расстояние RЦ, равное радиусу циркуляции в масштабе карты. Из полученной точки О как из центра радиусом OA описываем дугу АВ" . К этой дуге проводим касательную, соответствующую линии ИК2, точка касания В будет являться точкой конца поворота.

Рис. 46

В случаях, когда точки начала и конца поворота неизвестны, поступают следующим образом. Прокладывают линию ИК2 посредине фарватера или по линии створа (рис. 46, б), на который должно лечь судно после поворота. Затем в произвольных точках на линиях ИК1 и ИК2 (точки А1 и В2) восстанавливают перпендикуляры, на которых откладывают расстояния, равные радиусу циркуляции RЦ. От полученных точек О1 и О2 проводят линии, параллельные линиям курсов. Из точки пересечения этих линий (точки О) как из центра радиусом, равным О1А1 (02B1), описывают дугу; точки касания А и В с линиями истинных курсов укажут начало и конец поворота.

Вперед
Оглавление
Назад

Для суждения о поворотливости судна обычно производится анализ циркуляции, как наиболее простого вида криволинейного движения судна.

Циркуляцией судна называют его движение с отклоненным на постоянный угол органом управления, а также траекторию, описываемую центром тяжести судна.

По времени циркуляционное движение судна разделяется на три периода:

1. Маневренный период − в течение его осуществляется перекладка органа управления на заданный угол; при дальнейшем движении угол перекладки остается неизменным. В маневренный период одиночные суда только начинают поворот, а толкаемые составы часто продолжают двигаться прямолинейно.

2. Эволюционный период (эволюция) начинается с момента окончания перекладки органа управления и продолжается до момента, когда все параметры установятся, и центр тяжести судна или состава начнет описывать траекторию в виде окружности.

3. Установившийся период циркуляции начинается с момента окончания эволюционного периода и продолжается до тех пор, пока угол перекладки органа управления судном остается постоянным.

Траекторию движения судна в третьем периоде циркуляции принято называть установившейся циркуляцией. Отличительная особенность установившейся циркуляции − постоянство характеристик движения и малая их зависимость от начальных условий.

На схеме показаны следующие характеристики циркуляции, применяемые для ее количественной оценки:

− диаметр установившейся циркуляции по ЦТ судна или состава;

−диаметр установившейся циркуляции по корме судна или состава;

− тактический диаметр циркуляции (расстояние между ДП судна на прямом курсе и после поворота его на 180°);

− выдвиг (поступь) циркуляции (смещение ЦТ судна в направлении первоначального прямолинейного движения до момента поворота судна на 90°);

− прямое смещение судна на циркуляции (расстояние от линии первоначального прямолинейного курса до ЦТ судна, развернувшегося на 90°);

− обратное смещение судна на циркуляции (наибольшее расстояние, на которое смещается ЦТ судна в сторону, противоположную перекладке руля);

− угол дрейфа судна на циркуляции (угол между ДП судна и вектором скорости на циркуляции);

− полюс поворота судна (точка на ДП судна или ее продолжении, в которой = 0).

В общем виде картина движения судна по периодам циркуляции сводится к следующему. Если на движущемся прямолинейно судне переложить органы управления на некоторый угол, то на рулях или поворотных насадках возникает гидродинамическая сила, одна из составляющих которой будет направлена нормально к диаметральной плоскости судна (боковая сила).

Под действием боковой силы судно смещается в сторону, противоположную направлению перекладки органа управления. Возникает обратное смещение судна, наибольшее значение которого будет наблюдаться в точке кормового перпендикуляра. Обратное смещение судна приводит к появлению угла дрейфа, и поток, первоначально набегавший вдоль диаметральной плоскости, начинает натекать на борт, противоположный направлению перекладки органов управления. Это приводит к образованию боковой гидродинамической силы на корпусе судна, направленной в сторону перекладки органов управления и приложенной, как правило, в нос от ЦТ судна.

Под действием моментов от боковых сил на органах управления и корпусе судно поворачивается вокруг вертикальной оси в направлении переложенного органа управления. Возникающая при этом центробежная сила инерции уравновешивается боковыми рулевыми и корпусными силами, а момент этих сил уравновешивается моментом сил инерции.

В эволюционный период наблюдается интенсивное увеличение угла дрейфа, что приводит к уменьшению угла атаки руля или поворотной насадки и соответствующему снижению величины рулевой силы. Одновременно с ростом угла дрейфа увеличивается сила, действующая на корпус, а точка ее приложения постепенно смещается в направлении кормы. В этот же период наблюдается увеличение угловой скорости поворота и уменьшение радиуса кривизны траектории, что, несмотря на снижение линейной скорости движения, вызывает рост центробежной силы инерции.

Установившаяся циркуляция наступает тогда, когда силы и моменты, действующие на органы управления, корпус судна, а также инерционные силы и моменты уравновешиваются и перестают изменяться во времени. Это и обусловливает стабилизацию параметров движения судна, которые принимают постоянные значения при угле поворота от линии первоначального курса на 90÷130° для одиночных судов и 60÷80° − для толкаемых составов.

Циркуляцией называют траекторию, описываемую ЦТ судна, при движении с отклоненным на постоянный угол рулем. Циркуляция характеризуется линейной и угловой скоростями, радиусом кривизны и углом дрейфа. Угол между вектором линейной скорости судна и ДП называют углом дрейфа . Эти характеристики не остаются постоянными на протяжении всего маневра.

Циркуляцию принято разбивать на три периода: маневренный, эволюционный и установившийся.

Первый период (маневренный) - период, в течение которого происходит перекладка руля на определенный угол. С момента начала перекладки руля судно начинает дрейфовать в сторону, противоположную перекладке руля, и одновременно под влиянием сил Y p и Y p " начинает разворачиваться в сторону перекладки руля. В этот период траектория движения ЦТ судна из прямолинейной превращается в криволинейную с центром кривизны со стороны борта, противоположного стороне кладки руля; происходит падение скорости движения судна.

Второй период (эволюционный) - период, начинающийся с момента окончания перекладки руля и продолжающийся до момента, когда наступает равновесие всех действующих на судно сил, а угол дрейфа (β ) перестает расти и скорость движения судна по траектории становится тоже постоянной. В этот период возрастают гидродинамические силы давления на корпус судна, возрастает угол дрейфа, кривизна траектории меняет знак, центр кривизны траектории перемещается внутрь циркуляции. Скорость движения судна вдоль траектории, начавшая падать в маневренный период, продолжает уменьшаться. Радиус траектории в эволюционный период является величиной переменной.

Третий период (установившийся) - период, начинающийся по окончании эволюционного, характеризуется равновесием действующих на судно сил: упора винта, гидродинамических сил на руле и корпусе, центробежной силы. Траектория движения ЦТ судна превращается в траекторию правильной окружности или близкой к ней.

Элементы циркуляции

Геометрически траектория циркуляции характеризуется следующими элементами:

Dо - диаметр установившейся циркуляции - расстояние между диаметральными плоскостями судна на двух последовательных курсах, отличающихся на 180º при установившемся движении;

D ц - тактический диаметр циркуляции - расстояние между положениями ДП судна до начала поворота и в момент изменения курса на 180º;

l 1 - выдвиг (поступь) - ра
сстояние между положениями ЦТ судна перед выходом на циркуляцию до точки циркуляции, в которой курс судна изменяется на 90º;

l 2 - прямое смещение - расстояние от первоначального положения ЦТ судна до положения его после поворота на 90º, измеренное по нормали к первоначальному направлению движения судна;

l 3 - обратное смещение - наибольшее смещение ЦТ судна в результате дрейфа в направлении, обратном стороне перекладки руля (обратное смещение обычно не превышает ширины судна В , а на некоторых судах отсутствует совсем);

Т ц - период циркуляции - время поворота судна на 360º.

Перечисленные выше характеристики циркуляции у морских транспортных судов среднего тоннажа при полной перекладке руля на борт можно выразить в долях длины судна и через диаметр установившейся циркуляции следующими соотношениями:

Dо = (3 ÷ 6)L ; Dц = (0,9 ÷ 1,2)D у ; l 1 = (0,6 ÷ 1,2)Dо ;

l 2 = (0,5 ÷ 0,6)D о ; l 3 = (0,05 ÷ 0,1)D о ; T ц = πD о /V ц .

Обычно величины D о ; D ц ; l 1 ; l 2 ; l 3 выражаются в относительном виде (делят на длину судна L ) - легче сравнивать поворотливость различных судов. Чем меньше безразмерное отношение, тем лучше поворотливость.

Скорость на циркуляции для крупнотоннажных судов снижается при повороте на 90º с перекладкой руля на борт ≈ на ⅓ , а при повороте на 180º - вдвое.

Для произвольной по длине су
дна точки « а » угол дрейфа определяется из известных формул тригонометрии:

,

где l a - отстояние точки « а » от ЦТ (в нос - « + »; в корму - « - »).

Необходимо отметить и следующие положения:

а) начальная скорость оказывает влияние не столько на D о , сколько на ее время и выдвиг; и только у высокоскоростных судов заметны некоторые изменения D о в большую сторону;

б) с выходом судна на траекторию циркуляции оно приобретает крен на внешний борт, значение которого по правилам Регистра не должно превышать 12º;

в) если во время циркуляции увеличивать число оборотов ГД , то судно совершит поворот более крутой;

г) при выполнении циркуляции в стесненных условиях следует учитывать, что кормовая и носовая оконечности судна описывают полосу значительной ширины, которая становится соизмеримой с шириной фарватера.

Безопасное выполнение поворота обеспечивается при условии, что ширина полосы движения в метрах:

где R ц.ср - средний радиус кривизны циркуляции на участке от начального до измененного на 90º курса;

β k - угол изменения курса судна;

β - угол дрейфа.

Угол крена на установившейся циркуляции можно определить по формуле Г.А.Фирсова:

(в градусах),

где V 0 - скорость судна на прямом курсе (в м/с);

h - начальная поперечная метацентрическая высота (м);

L - длина судна (м);

z g - ордината ЦТ судна;

d - средняя осадка судна.

ТАБЛИЦА МАНЕВРЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Маневренные элементы судна первоначально определяют при за- водских, и натурных испытаниях для двух водоизмещении — судна #000000">с полным грузом и порожнего. На основе выполненных испытаний и дополнительных расчетов составляют информацию о маневренных элементах судна (Резолюция ИМО № А.601(15) «Требования к отображению маневренной информации на судах» ) . Информация состоит из двух частей: таблицы маневренных элементов, вывешиваемой на ходовом мос- тике; дополнительной информации, учитывающую специфику данно- го судна и динамику влияния различных факторов на маневренные качества судна при различных обстоятельствах плавания.

Для определения маневренных элементов могут использоваться любые натурные и натурно-расчетные методы, обеспечивающие точ- ность конечных результатов в пределах ±10% измеряемой величи- ны. Натурные испытания проводят при благоприятных погодных: условиях: ветре до 4 баллов, волнении до 3 баллов, достаточной глу- бине и без заметного течения.

Таблица маневренных элементов включает в себя инерционные характеристики судна, элементы поворотливости, изменение осадки судна, элементы ходкости, элементы маневра для спасения челове- ка, упавшего за борт,

Инерционные характеристики представляют в виде линейных графиков, построенных в постоянном масштабе расстояний и имею- щих шкалу значений времени и скорости. Тормозной путь с перед- них ходов на «Стоп» ограничивают моментом потери управляемо- сти судна или конечной скоростью, равной 20% исходной. На графи- ках показывают стрелкой наиболее вероятную сторону отклонения судна от начального пути в процессе снижения скорости.

Информация о поворотливости приводится в виде графика и та- блицы. График циркуляции отражает положение судна через 30° на траекторию вправо и влево с положением руля «на борт» и «на полборта». Аналогичная информация представляется в табличной форме, но через каждые 10° изменения начального курса в диапазо- не 0—90°, на каждые 30° — в диапазоне 90—180°, на каждые 90° — в диапазоне 180—360°. В нижней части таблицы помещают данные о наибольшем диаметре циркуляции.

Элементы ходкости отражают в виде графической зависимости скорости судна от частоты вращения гребного винта и дополняют таблицей, где на каждое значение постоянной скорости указана час- тота вращения гребного винта.

Увеличение осадки судна учитывается при крене и проседании, когда судно движется на ограниченной глубине с определенной ско- ростью.

Элементы маневра для спасения человека, упавшего за борт,
font>выполняют приемом координат на правый или левый борт. В инфор- мации указывают следующие данные для выполнения правильного маневра: угол отворота от начального курса; оперативное время перекладки руля на противоположный борт, выхода на контркурс и в точку начала маневра; действия судоводителя на каждом этапе эволюции.

В

се расстояния в информации о маневренных элементах приво- дят в кабельтовах, время— в минутах, скорость — в узлах.

Дополнительная информация может включать в себя материа- лы, учитывающие специфические особенности конкретных типов судов, сведения о влиянии различных факторов на маневренные данные судна и др.

Таблица маневренных элементов представляет собой обязательный для каждого судна оперативный минимум данных, который может быть дополнен по усмотрению капитана судна или службой мореплавания.

Таблица должна включать:

Инерционные характеристики .

(ППХ - стоп; ПМПХ - стоп; СПХ - стоп; МПХ - стоп; ППХ - ПЗХ; ПМПХ - ПЗХ; СПХ - ПЗХ; МПХ - ПЗХ; разгон из положения «стоп» до полного переднего хода).

Инерционные характеристики представляются в виде графиков, построенных в постоянном масштабе расстояний и имеющих шкалу значений времени и скорости.

Тормозные пути с передних ходов на «стоп» должны быть ограничены моментом потери управляемости судна или конечной скоростью, равной 20 % скорости полного хода, в зависимости от того, какая величина скорости больше.

Над графиками инерционных и тормозных путей указаны возможное направление (стрелкой) и величина (в кбт) бокового уклонения судна от линии первоначального пути и изменения курса в конце манёвра (в град.). Перечисленные характеристики представляются для двух водоизмещений судна - в грузу и балласте.

Элементы поворотливости .

В виде графика и таблицы при циркуляции ППХ на правый и левый борт в грузу и в балласте с положением руля «на борт» (35 град.) и «на полборта» (15 - 20 град.).

Информация должна содержать промежутки времени на каждые 10 град, в диапазоне изменения начального курса 0 - 90 град (на графике достаточно через 30 град), на каждые 30 град в диапазоне 90 - 180 град, на каждые 90 град в диапазоне 180 - 360 град; наибольший диаметр циркуляции; выдвиг судна по линии первоначального курса и смещение по нормали к нему; начальную, промежуточную (90 град) и конечную скорости; угол дрейфа судна на циркуляции.

Элементы ходкости. (В грузу и балласте) .

Зависимость скорости судна от оборотов винта (положение ВРШ) в виде графика и таблицы через постоянный интервал в оборотах. На графиках условным знаком (цветом) выделена зона критических оборотов.

Изменение осадки судна под влиянием крена и проседания .

Left: 0.75cm; margin-bottom: 0cm" class="western" align="justify"> Элементы манёвра для спасения человека упавшего за борт. (Для правого и левого бортов); угол поворота от начального курса; оперативное время перекладки руля на противоположный борт; выхода на контр курс и прихода в точку начала манёвра; соответствующие действия (сбрасывание круга, подача команды рулевому, объявление тревоги, наблюдение за упавшим и кругом) .

2 ОТХОД СУДНА ЗА ГРАНИЦУ

п/п	Наименование документа
	Справка ВМП (для портнадзора в рыбном порту для рыболовных судов)
	Судовые роли (заверенные капитаном порта)
	Генеральная декларация
	Грузовая декларация
	Port clearance
	Справка на валюту
	Декларация судового снабжения
	Копия страхового полиса экипажа
	Crew’s effects declaration
	Приходная генеральная декларация с отметкой таможни
	Грузовая декларация с отметкой таможни «выпуск разрешен»

ОТХОД СУДНА В КАБОТАЖ

ПРИХОД ИЗ-ЗА ГРАНИЦЫ

	Судовая роль
	Заявление на приход
	Генеральная декларация
	Грузовая декларация
	Справка на валюту
	Декларация судовых запасов
	Cargo manifest
	Crew’s effects declaration
	Информация о грузе для портнадзора

ПРИХОД ИЗ КАБОТАЖА

Судовые документы

Выдаваемые Капитаном порта

Свидетельство о праве плавания под Государственным флагом России

Свидетельство о праве собственности на судно (бессрочное)

Свидетельство о минимальном составе экипажа

Свидетельство об обеспечении гражданской ответственности за ущерб от загрязнения нефтью

Судовые документы, выдаваемые органом технического надзора:

Пассажирское свидетельство

Разрешение на право пользования судовой радиостанцией

Свидетельство о безопасности грузового судна по радиотелеграфии

Свидетельство о грузовой марке (наименьшей высоте надводного борта)

Региональное свидетельство о грузовой

Судовые документы, требуемые международными конвенциями.

Свидетельство о безопасности пассажирского судна

Свидетельство о безопасности грузового судна по конструкции

Свидетельство о безопасности грузового судна по оборудованию и снабжению

Свидетельство о безопасности, грузового судна по радиотелеграфии

Свидетельство о безопасности грузового судна по радиотелефонии

Свидетельство об изъятии

Свидетельство о безопасности ядерного пассажирского судна (ядерному пассажирскому судну) и Свидетельство о безопасности ядерного грузового судна job@сайт