Активные успокоители

Создание стабилизирующего момента с помощью успокоительных цистерн происходит за счёт сдвига фаз колебаний судна и внутренней жидкости. В пассивных цистернах он определяется количеством воды, размерами и положением цистерн, параметрами соединительного канала и может регулироваться лишь в узких пределах. В активных цистернах процесс переливания контролируется в зависимости от измеряемых значений угла крена и угловой скорости бортовой качки, постоянно обеспечивая оптимальную величину сдвига. Эти цистерны эффективны при всех режимах качки. Вес воды в цистернах составляет около 4% от водоизмещения судна. На( рис. 10.7) приведена схема стабилизации судна типа "Интеринг", которую можно использовать и как противокреновую, и для умерения качки.

Рис. 10.7 Схема активной стабилизации судна «Интеринг».

Бортовые цистерны 1 и 2 соединены в нижней части каналом, а в верхней - воздушным трубопроводом. Подача воздуха от компрессора 3 регулируется автоматическими клапанами 4 и 5 или управляемыми вручную клапанами 6 и 7. Автоматические клапаны открываются по сигналу от кренометра с учетом величины и знаков сигнала датчика угловой скорости и постоянно поддерживают оптимальную задержку переливания жидкости в цистернах.

Более эффективно работает система, разработанная фирмой Браун, в которой перетекания жидкости обеспечивается работой водяного насоса.

Наиболее распространенными активными гидродинамическими успокоителями качки являются бортовые управляемые рули, представляющие собой крылья малого удлинения, которые при их обтекании на ходу судна создают стабилизирующий момент:

где Y_i - подъемная сила руля;

d_i - плечо силы Y_i относительно продольной оси, проходящей через центр тяжести корабля;

n- число рулей.

Схема действующих сил приведена на( рис. 10.8).

Рис. 10.8 Схема действующих сил на бортовых рулях.

Подъемная сила крыла определяется известной формулой гидромеханики.

где ρ-массовая плотность воды;

C_y- коэффициент подъемной силы;

v-скорость обтекания;

S-площадь крыла в плане.

Пост управления системой стабилизации расположен на мостике судна. Он включает в себя измерительную аппаратуру, усилители и корректирующие блоки. Силовые блоки исполнительных механизмов находятся в непосредственной близости от стабилизирующих рулей в машинном отделении.

Глава 11 управляемость судна.

11.1 Основные понятия управляемости

Управляемостью судна называется способность судна двигаться по заданной траектории.

Управляемость судна характеризуется двумя противоречивыми качествами:

• поворотливостью (или маневренностью), называется способностью судна изменять направление движения по желанию судоводителя;

• устойчивостью на курсе называется способность судна сохранять заданное ему направление без отклонений в стороны. Неустойчивое судно называется рыскливым.

Управляемость судна осуществляют с помощью руля и зависит от формы корпуса. Суда с большим отношением L/B более устойчивы на курсе, чем суда с малым L/B, которые обладают хорошей манёвренностью.

Судно остается устойчивым на курсе, если удается удерживать его на курсе 34 небольшими перекладками руля на 23 в минуту.

При перекладке руля на борт судно, движущееся с постоянной скоростью V начинает совершать маневр, называемый циркуляцией, который характеризует управляемость судна.