Условные обозначения:

Δ – объемное водоизмещение, м³

D – весовое водоизмещение судна, т

L – длина судна между перпендикулярами, м

В – ширина судна, м

d – осадка, м

V₀ – скорость полного хода, м/с

V_н – начальная скорость для конкретного маневра, м/с

С_в – к – т общей полноты

С_м – к – т полноты мидельшпангоута

С_д – к – т полноты ДП

С_у – к – т подъемной силы пера руля

η - пропульсивный коэффициент

λ₁₁ – коэффициент присоединенной массы

α – угол поворота судна, град

β – угол дрейфа судна на циркуляции, град

δ_р – угол перекладки руля, град

θ – угол крена, град

ψ – угол дифферента, град

l_р – длина пера руля, м

h_р – высота пера руля, м

λ_р – относительное удлинение пера руля

А_р – площадь пера руля, м²

А_д – площадь погруженной части ДП судна, м²

А_м – площадь погруженной части мидельшпангоута, м²

D_в – диаметр гребного винта, м

H_в – шаг винта, м

n₀ – частота вращения винта, 1/с

N_i – индикаторная мощность главного двигателя, л.с.

N_е – эффективная мощность, л.с.

М_ш – момент на швартовых

Р_зх – упор винта на швартовых на заднем ходу, тс

Т₁ – время первого периода, с

Т₂ – время второго периода, с

Т_р – время реакции судна на перекладку руля, с

Т_ц – период циркуляции, с

Д₀ – диаметр установившейся циркуляции, м

Д_т – тактический диаметр циркуляции, м

Д_к – диаметр циркуляции кормовой оконечности судна, м

l₁ – выдвиг, м

l₂ – прямое смещение, м

ΔS – ширина полосы движения на циркуляции, м

S₀ – инерционная постоянная, м

S_т – тормозной путь при активном торможении, м

t_т – время активного торможения, с

S_п – тормозной путь при пассивном торможении, м

t_п – время пассивного торможения, с

S_р – путь разгона судна, м

t_р – время разгона судна, мин

g – ускорение свободного падения, м/с²

Исходные данные: вариант № 5

Судно	Ливны
Δгр, м^3	45800
Δбал, м^3	25000
L	195,0
B	27,0
dср, м (гр)	10,5
dн, м (бал)	6,0
dк, м (бал)	6,8
Ni, л.с.	18000
Dв, м	6,2
Нв, м	4,9
n0, об/мин	100
V0, узл (гр)	15,4
V0, узл (бал)	17,5
Т1, с	5
Т2, с	30
Тр, с	20
Св	0,79
См	0,98
Сд	0,97

Раздел I определение элементов циркуляции судна.

1. Расчет элементов циркуляции.

Диаметр установившейся циркуляции с некоторыми допущениями рассчитывается по эмпирической формуле Шенхера:

в грузу		в балласте
15º	35º	15º	35º
Д0 = 1539,7 (м)	Д0 = 778,1 (м)	Д0 = 1739,3 (м)	Д0 = 879,0 (м)

где К₁ – эмпирический коэффициент, зависящий от отношения

где А_д = С_д∙L∙d_ср

в грузу А_д = 1986,1 (м²)

в балласте А_д = 1210,6 (м²)

Таблица значений коэффициента К₁:

	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15
К1	1,41	1,10	0,85	0,67	0,55	0,46	0,40	0,37	0,36	0,35	0,34

в грузу К₁ = 0,38

в балласте К₁ = 0,44

Площадь пера руля определяется по формуле:

в грузу А_р = 30,3 (м²)

в балласте А_р = 18,5 (м²)

где А – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле:

А = 67,6

Коэффициент подъемной силы пера руля С_у может быть найден по формуле:

в грузу		в балласте
15º	35º	15º	35º
Су = 0,74	Су = 1,73	Су = 0,60	Су = 1,39

где

в грузу _р = 1,78

в балласте _р = 1,08

h_р = (0,75 – 0,65) ∙ d_ср (в расчете принимать h_р= 0,7 ∙ d_ср)

в грузу h_р= 0,7∙10,5 = 7,35 (м)

в балласте h_р= 0,7∙6,4 = 4,48 (м)

Тактический диаметр циркуляции можно определить по формулам:

в грузу

Д_т = 639,1 (м)

в балласте

Д_т = 751,2 (м)

где Д_т – тактический диаметр циркуляции при перекладке руля “на борт”.

Зависимость тактического диаметра циркуляции от угла перекладки руля выражается формулой:

в грузу		В балласте
15º	35º	15º	35º
Дi = 982,4 (м)	Дi = 638,2 (м)	Дi = 1154,7 (м)	Дi = 750,1 (м)

Выдвиг и прямое смещение рассчитываются по формулам:

в грузу		В балласте
15º	35º	15º	35º
l1 = 1024,3 (м)	l1 = 608,0 (м)	l1 = 1207,7(м)	l1 = 739,1 (м)

в грузу		В балласте
15º	35º	15º	35º
l2 = 679,2 (м)	l2 = 299,9 (м)	l2 = 848,2 (м)	l2 = 421,9 (м)

где К₂ – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле:

в грузу К₂ = 3,740

в балласте К₂ = 4,2

где - относительная площадь пера руля, выраженная в процентах от площади погруженной части ДП.

в грузу А_р = 1,52

в балласте А_р = 1,53

Угол дифферента определяется по формуле:

в грузу  = 0º

в балласте  = 0,235º

Диаметр циркуляции кормовой оконечности судна можно определить по формуле:

в грузу		В балласте
15º	35º	15º	35º
Дк = 993,0 (м)	Дк = 660,1 (м)	Дк = 1063,1 (м)	Дк = 767,8 (м)

где

в грузу		В балласте
15º	35º	15º	35º
 = 6,3º	 = 12,4º	 = 5,0º	 = 9,8º

Поступательная скорость на установившейся циркуляции определяется по приближенным формулам:

при перекладке руля “на борт” V_ц = 0,58∙V₀

при перекладке руля “пол борта” V_ц = 0,79∙V₀

в грузу		В балласте
15º	35º	15º	35º
Vц = 6,2 (м/с)	Vц = 4,6 (м/с)	Vц = 7,1(м/с)	Vц = 5,2 (м/с)

Период установившейся циркуляции определяется по формуле:

в грузу		В балласте
15º	35º	15º	35º
Тц = 11,4 (мин.)	Тц = 9,2 (мин.)	Тц = 14,9 (мин.)	Тц = 10,2 (мин.)

Ширина полосы движения судна на циркуляции определяется по формуле:

в грузу		В балласте
15º	35º	15º	35º
S =48,1 (м)	S = 68,3 (м)	S = 43,8 (м)	S = 59,9(м)

Результаты расчетов сведены в следующую таблицу:

	В ГРУЗУ		В БАЛЛАСТЕ
	15°	35°	15°	35°
До, м	1602,9	810,1	2021,3	1021,5
Дт, м	982,4	639,1	1154,6	751,2
l1, м	1024,3	608,0	1207,7	739,1
l2, м	679,2	299,9	848,2	421,3
β°	6,3	12,4	5,0	9,8
Дк, м	993,0	660,1	1163,1	767,8
Тц, мин	13,4	9,2	14,9	10,2
ΔS, м	48,1	68,3	43,8	59,9

Построение циркуляции:

Отрезок пути судна, пройденного за маневренный период:

S_м = V₀ ∙ Т_р

в грузу S_м = 158,5 (м)

в балласте S_м = 180,1(м)

	В грузу		В балласте
	15°	35°	15°	35°
10°	1603	1539	2021	1941
30°	1242	1033	1567	1302
60°	982	709	1238	894
90°	902	608	1137	766
120°	866	547	1092	690
160°	850	527	1071	664
Sм,м	158,5		180,1