Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Альтернативная методика нормирования остойчивости

.docx
Скачиваний:
122
Добавлен:
25.06.2018
Размер:
1.85 Mб
Скачать

Король А. Я. 6

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ МЕТОДИКА НОРМИРОВАНИЯ ОСТОЙЧИВОСТИ.

При анализе существующей методики нормирования судов ИМО и РС можно обнаружить ее слабые места и недостаточную обоснованность ряда положений.

  1. Морякам известно , что наглядность при оценке остойчивости дают не графики и площади фигур , а реальные углы крена судна, особенно те , которые могут привести к опрокидыванию судна , происходящему внезапно и мгновенно. Приближение этого момента во время шторма легче и надежнее контролировать не по графикам, а по углам крена судна.

  2. Существующая методика нормирует статические характеристики (угол ветрового крена , максимальное плечо ДСО и соответствующий ему угол крена, угол входа палубы в воду, угол заливания , угол заката ДСО и т. д.)/

с помощью ДСО.

Нормирование динамических характеристик остойчивости ( площадей А30, А40 и А40-30, т. е. работу восстанавливающего момента и критерия погоды К=а/в, где площади секторов «а» и »в» (но не сегментов) являются площадями под ДСО , т. е. это работа моментов Мвост и Мкр) и вычисление их величины совершенно необоснованно выполняется на ДСО с применением трудоемких правил Симпсона , трапеций и т. п., хотя общеизвестно , что для этого существует ДДО.

  1. Кроме того , вызывает недоумение , почему при действии шквала силой Lw2 определяется только статический угол крена Ос2 и не учитывается динамический Од2, т. е. действие шквала силой Lw2 необоснованно заменено простым усилением ветра силой Lw1 в полтора раза. Метеорология квалифицирует шквал, как внезапное усиление ветра до скорости 10-35 м/с и более при продолжительности действия от нескольких минут до 1- 1,5 часов. Такое действие шквала на судно, качающееся с периодом бортовой качки в пределах 10-25 секунд вызовет не менее десятка колебаний, причем первое отклонение ( угол крена) на подветренный борт будет максимальным, т. е. динамическим и равным Один= Оr+Oд2, а через короткое время ( после нескольких колебаний ) его величина уменьшится до постоянного статического угла крена Осс2r .

4) Отметим необоснованность выбора в качестве параметров критерия погоды «К» малопонятных площадей секторов «а» и «в», а не очевидных и понятных каждому моряку максимального действующего и допускаемого углов крена судна К= Одопmax . 5) Выбор ситуации, когда на судно , имеющее несимметричную бортовую качку с амплитудой Оr действует ветер силой Lw1 и судно качается вокруг угла крена Оо, т.е. амплитуды качки равны Онав=Оr--Оо и Оподв= Оr+ Оо и именно в момент крена на наветренный борт дующий ветер с силой Lw1 становится шквалом силой Lw2 ,но по непонятной причине учитывается только его статическое действие т. е. не самый опасный крен, в чем легко убедиться, построив на ДСО статический и динамический углы крена (рис.1). Для устранения отмеченных недостатков ниже приведены некоторые изменения в методике нормирования остойчивости. В качестве расчетной предлагается следующая ситуация. На судно, испытывающее симметричную бортовую качку с расчетной амплитудой Оr со стороны накрененного борта налетает шквал силой Lw2 .Расчеты величины характеристик качки Оr и шквала Lw2 не изменяются , но для оценки критерия погоды используются обе диаграммы остойчивости—ДСО и ДДО, расчет которых принято проводить в одной таблице ( табл.1.). Предлагаемое построение проводится в следующем порядке (рис. 2.). Откладываем величину амплитуды качки -- Оr в сторону наветренного борта до точки Д и через нее проводим вертикаль ВВ* до пересечения с ДДО в точке А, из которой проводим горизонталь АА*. Далее , отложив на ней 1рад от точки А, получим точку А**. Через точку А** проводим вертикаль и на ней , отложив вверх величину Lw2 , получим точку С . Соединив точки А и С прямой линией получим точку Е* на пересечении прямой АС с ДДО , которой соответствует максимальный динамический угол крена судна от воздействия качки и шквала Lw2, а отрезок Е*Е по шкале « d» равен совместной работе , совершенной качкой с амплитудой Оr и шквалом силой Lw2. Для получения статического угла крена судна Ос2 от ветра достаточно, отложив на оси L величину Lw2, провести горизонтальную прямую B*D* до пересечения с ДСО в точке G и определить угол Ос2. На этом построение закончено.

Для расчета критерия погоды «К», который представляет собой отношение запаса работы Мвост к суммарной работе кренящих моментов Мкр от качки и ветра, можно представить его в виде К=d50/dmax= К*К/Е*Е , где d50—запас работы Мвост , а dmax---суммарная работа кренящего момента Мкр от качки и шквала. Такой критерий значительно нагляднее и понятнее, чем отношение малопонятных площадей «а» и «в», которые еще надо как—то вычислять. В нашем случае точное значение критерия погоды К легко вычислить, измерив линейкой длины отрезков К*К и Е*Е, и тогда к= К*К/Е*Е= 47/12=3,92. Также просто можно вычислить запас остойчивости судна , численно равный Кзап ==( d50dmax)/ dmax == К—1==3,92—1==2,92. В качестве дополнительного критерия можно использовать критерий крена К1 ==Одоп max==50/28==1,78 , представляющий собой отношение допускаемого угла крена к максимальному динамическому. Вычисление остальных характеристик остойчивости судна проводится простым измерением их величин на ДСО , а значения площадей А30, А40 и А40-30 под ДСО производится без трудоемких расчетов простым измерением их величины на ДДО .

К достоинствам предлагаемой методики можно отнести не только уменьшение расчетов , простоту и наглядность полученных результатов, но и возможность варьировать допустимые величины параметров качки и ветра , а также нормируемых характеристик остойчивости для судов различных типов и районов плавания.

Для проверки правильности предлагаемой методики на рис.2. приведено построение для определения максимального динамического угла крена О max с помощью ДСО, давшее тот же результат при действии шквала Lw2.

На рис.1. проведено сравнение величин критериев погоды в виде отношения площадей секторов «а» и «в» и как отношение запаса работы восстанавливающего момента d50 к работе кренящих моментов dст , соответствующей максимальному статическому углу крена .Величину d50 и dст определим по ДДО и получим:

К=а/в==0,382/0,0507==7,53; К== d50/dст==0,47/0,08=5,87.

К== d50/dдин ==0,47/0,11==4,23. Очевидно, что расчет критерия погоды, как отношения площадей фигур «а» и «в», приводит к опасному завышению его величины.

Таблица 1. - Расчет плеч ДСО и ДДО