Рассчёт маневренных качеств судна Расчет инерционных характеристик судна

Из всех возможных движений судна по инерции за основание принято считать: разгон судна, свободное торможение (выбег) и активное торможение. Характеристиками этих маневров судна являются время и путь выполнения маневра.

1. Определение характеристик разгона

Время и путь разгона определяются по выражениям [1]:

, (1)

где – паспортная скорость судна, м/с;

и – корректирующие множители,

Е – модуль инерционности.

Корректирующие множители определяются по выражениям [1]:

Для судов с открытыми винтами:

, (2)

Для судов с комплексами винт-насадка:

(3)

Для всех толкаемых составов:

(4)

В выражениях (1, 2, 3, 4):

– относительная осадка судна, определяемая по выражению:

,

где Т – осадка судна, м;

Н – глубина судового хода, м.

Модуль инерционности определяется по выражению:

(5)

где D – весовое водоизмещение судна, н (кг);

g – ускорение свободного падения тела, м/с²;

– приведённое сопротивление судна , определяемое через полное по выражению:

(6)

Сопротивление R определяется методами, излагаемыми в дисциплине «Теория и устройство судна».

В том случае, если рассчитать полное сопротивление не представляется возможным, можно для приближённых расчётов воспользоваться так называемым безразмерным модулем инерционности:

(7)

где L – расчётная (теоретическая) длина судна, м.

Безразмерный модуль инерционности для всех одиночных судов

находится в пределах , а для толкаемых судов в пределах . Для расчёта принимаем i=8; L = 92(м) – расчётная длина судна:

E = 8 · 92 = 736 (м)

Для судов с комплексами винт-насадка:

(3)

где t_H – относительная осадка судна, т. е. отношение осадки судна (Т) к глубине судового хода (Н).

a_{t 0.0} = 1,13 – 0,47 · (0,0)² = 1.13;

a_{t 0.2} = 1,13 – 0,47 · (0,2)² = 1,11;

a_{t 0.4} = 1,13 – 0,47 · (0,4)² = 1,05;

a_{t 0.6} = 1,13 – 0,47 · (0,6)² = 0.96;

a_{t 0.8} = 1,13 – 0,47 · (0,8)² = 0,83;

as 0.0 = 0,64 – 0,47 · (0,0)² = 0,64;

as 0.2 = 0,64 – 0,47 · (0,2)² = 0,62;

as 0.4 = 0,64 – 0,47 · (0,4)² = 0,56;

as 0.6 = 0,64 – 0,47 · (0,6)² = 0,47;

as 0.8 = 0,64 – 0,47 · (0,8)² = 0,34.

T_{раз 0.0} = 1,13 · 736 / 18.7 = 44.47(с)

T_{раз 0.2} = 1,11 · 736 / 18.7 = 43.69 (с)

T_{раз 0.4} = 1,05 · 736 / 18.7 = 41.32 (с)

T_{раз 0.6} = 0.96 · 736 / 18.7 = 37.78 (с)

T_{раз 0.8} = 0,83 · 736 / 18.7 = 32.67 (с)

S_{раз 0.0} = 0,64 · 736 = 471.04 (м)

S_{раз 0.2} = 0,62 · 736 = 456.32 (м)

S_{раз 0.4} = 0,56 · 736 = 412.16 (м)

S_{раз 0.6} = 0,47 · 736 = 345.92 (м)

S_{раз 0.8} = 0,34 · 736 = 250.24 (м)

Результаты расчета сводятся в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Расчет характеристик разгона судна

tH	-	0.0	0.2	0.4	0.6	0.8
Н	м	∞	16,5	8,25	5,5	4,125
at	-	1,13	1,11	1,05	0,96	0,83
аs	-	0,64	0,62	0,56	0,47	0,34
Траз	с	44,47	43,69	41,32	37,78	32,67
Sраз	м	471,04	456,32	412,16	345,92	250,24

По данным таблицы строятся графики зависимостей Т_раз = f (H);

S_раз = f(H). Рисунок 1.