Капитану о прочности корпуса судна (Максимаджи А.И.) - часть 9

состояния  его  нагрузки  (с  полным  грузом  или  в  балласте)
раздельно, так как зависит от особенностей корпуса и периода
его  собственных  свободных  колебаний.  Эти  графики  капитан
может  построить  сам  для  нескольких  характерных  случаев
загрузки.
Диаграммы  относительного  изменения  основных  реакций  в
зависимости от скорости и курсового угла

Рис. 3.30. Вспомогательные графики (/—///) для выбора группы (А,

Б, В) консультативных диаграмм (пример).

I-0°≤q<60°; II—60°

≤q

<120°; III-120°≤q≤180°; группа A: 

___

λ

 

<0,

 

25 L:

___

τ

<5. 50 с; группа Б: 0, 25 L≤

___

λ

≤ 0.50L. 5,50с ≤

___

τ

<7, 80с;    

группа B: 

___

λ

≥ 0.50L. 

___

τ

≥ 7. 80c.

131

Рис. 3.3 1. Вертикальные ускорения носа. Группа А:

___

λ

 < 0, 25 L; 

___

τ

 < 5, 51 с.

Рис. 3.32. Относительные перемещения носа. Группа А.:

 

___

λ

 < 0, 25 L; 

___

τ

 < 5, 51 с.

132

Рис. 3.33. Волновые изгибающие моменты. Группа А:

___

λ

< 0, 25 L; 

___

τ

 < 5, 51 с.

Рис. 3.34.   

Бортовая

качка. Группа А

:

___

λ

< 0.

 

25 L;

___

τ

 < 5,

 

51 с.

Рис 3 35 Вертикальные ускорения носа Груп-

па Б: 0, 25 L ≤ 

___

λ

 < 0, 50 L;  5, 51 с ≤ 

___

τ

 < 7, 79 c.

Рис. 3.36 Относительные перемещения носа. Группа Б:

0, 25 L ≤ 

___

λ

 < 0, 50 L; 5, 51 с ≤ 

___

τ

< 7, 79 с.

134

Рис. 3.37. Волновые изгибающие моменты. Груп-

па Б: 0, 25 L  ≤ 

___

λ

 < 0, 50 L,  5, 51 с ≤ 

___

τ

 < 7, 79с

Рис. 3.38. Бортовая качка. Группа Б:

0, 25 L ≤ 

___

λ

 < 0, 50 L,  5, 51 ≤ 

___

τ

 < 7, 79 с.

135

Рис. 3.39.  Вертикальные ускорения нос:

Группа В: 

___

λ

≥ 0,50 L; 

___

τ

≥ 7,79 с.

Рис. 3.40. Относительные перемещения нос:

Группа В: 

___

λ

≥ 0,50 L; 

___

τ

≥ 7,79 с.

136

Рис. 3.41. Волновые изгибающие моменты. Группа B:

___

λ

 ≥  0,50 L: 

___

τ

≥ 7,79 с.

Рис. 3.42. Бортовая качка. Группа В:

___

λ

 ≥ 0,50 L; 

___

τ

 

≥ 

7,79 с.

137

значительно 

менее 

чувствительны 

к 

индивидуальным

особенностям судна. Они строятся в относительных координатах и
могут  использоваться  для  широкого  диапазона  значений  длины
судов данного типа.

Вспомогательные  графики  предназначены  для  выбора

комплекта консультативных диаграмм, отвечающих конкретному
режиму  движения  судна  на  нерегулярном  волнении.  Входными
параметрами во вспомогательные графики служат:

средний период килевой качки, определенный по хронометру,

___

ψ

τ

, с;

скорость судна, установленная по лагу, v, уз;
курсовой угол к основному направлению волн, найденный по

пеленгатору, q, °.

Выходным  параметром  является  диапазон  значений  средних

периодов 

волнового 

спектра, 

определяющий 

комплект

консультативных  диаграмм,  отвечающих  соответственно:  A  —
коротким, Б — средним и В—длинным периодам.

На  нерегулярном  волнении  процесс  килевой  качки,  как  и

другие  реакции  корпуса,  реализуется  с  некоторым  средним
периодом,  значения  которого  находятся  в  промежутке  между
периодом  собственных  (свободных)  колебаний  корпуса  и
кажущимся периодом максимума волнового спектра  [

см. § 12

,

формула 

(3.25)

].

Используя зависимость 

(3.11)

 и принимая во внимание, что

средний  кажущийся  период  максимума  волнового  спектра

примерно в 1, 3 раза больше среднего 

k

mk

___

___

3

.

1

τ

τ ≈

, выражение

(3.25)

 можно разрешить относительно среднего периода килевой

качки

___

ψ

τ

, представив последний в функции от истинного среднего

периода волнового спектра 

___

τ

, скорости судна v и курсового угла

q:

2

___

___

___

/

cos

194

.

0

/

77

.

0

/(

5

.

0

5

.

0

τ

υ

τ

τ

τ

ψ

q

c

+

+

=

 (3.29)

Для  построения  вспомогательных  графиков  все  возможные

значения  q  целесообразно  подразделить  на  три  группы: 0—60°;
60—120°;  120—180°.  Причем,  учитывая,  что  внутри  данного
диапазона  q  с  ростом  q  средний  кажущийся  период  волнового
спектра 

___

k

τ

  увеличивается,  верхние  границы  областей 

___

ψ

τ

  (средних

периодов килевой качки), отвечающие режимам со

138

средней  длиной  волны 

___

λ

≤0,25L  и 

___

λ

≥0,50L,  можно

вычислять  соответственно  при  наименьших  и  наи-
больших курсовых углах в каждом из диапазонов 

(табл.

3.18)

.

Таблица 3.18. Выбор курсового угла при построении

вспомогательных графиков

Верхние границы области волновых режимов q, 

o

Диапазон  КУ q, °

___

λ

≤0,25L

___

λ

≥0,50L

0-60

0

60

60-120

60

120

120—180

120

180

В  результате  для  любого  конкретного  судна  с

известным

___

ψ

τ

,

 

легко построить вспомогательные графики,

ограничивающие три области А, Б и В, каждая из которых
отвечает определенному волновому режиму 

(см. рис.

3.30)

. Область А соответствует режиму 

___

λ

< 0,25L, область

Б  — 0,25L  ≤ 

___

λ

< 0,50L.  и  область  В — 

___

λ

 

≥  0,50L.

Напомним, что между 

___

λ

 и 

___

τ

существует простая связь

___

τ

 ≈ 0, 9 

___

λ

.

П р и м е р .  Построить  вспомогательные  графики  для  судна  со

следующими  характеристиками:  длина  L = 150  м,  ширина  B = 21,4  м,
осадка d = 8,91 м, скорость v = 16,4 уз, коэффициент общей полноты δ =
0,773, коэффициент полноты ватерлинии α = 0,849.

Решение.  1.  Определяют  собственный  период  килевой  качки  [см.

формулу 

(3.23)

]. По 

табл. 3.11

 при B/d = 2,40, δ = 0,773, α = 0,849

интерполяцией находят коэффициент   k

ψ

 = 2,35. Тогда

τ

c 

= 2,35*

91

.

8

 = 7,01 с.

2.  Вычисляют  средние  периоды  волнового  спектра  т,  отвечающие

средней  длине  волн  (

___

λ

= 0,25L  и 

___

λ

= 0,50L.).  Соответственно  [см.

формулу 

(3.8)

]

при 

___

λ

 = 0, 25L = 37,5 м 

___

τ

 =0, 9

5

.

37

 =5,51 с;

»  

___

λ

= 0, 50L = 75 м   

___

τ

 = 0, 9 

75

= 7, 79 с.

3. Определяют средние периоды килевой качки 

___

ψ

τ

 при 

___

λ

 =

=37,5 м (

___

τ

 =5,51 с) и 

___

λ

=75 м (

___

τ

 =7,79 с), для нулевой скорости v = 0

[ см. формулы 

(3. 12)

 и 

(3.25)

]

___

ψ

τ

=

2

/

c

τ

+ 

___

τ

/l,54.

139

Если  

___

λ

= 37,5 м, то 

___

ψ

τ

= 3,50 + 0,65 • 5,51 = 7,08 с; при 

___

λ

 = 75,0 м   

___

ψ

τ

= 3,50 + 0,65 • 7,79 = 8,56 с.

4. Вычисляют средние периоды килевой качки при 

___

λ

 = 37,5 м (

___

τ

 = 5,51 с) и

___

λ

 =75 м (

___

τ

 =7,79 с), для скорости v = 0,5v

max

=8 уз [ см. формулу 

(3.29)

] и разных

значений q 

(см. табл. 3.18)

:

___

λ

=37,5 м (

___

τ

 =5,51 с), v =8 уз;

;

13

.

6

8

)

51

.

5

:

195

.

0

(

)

51

.

5

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

0

2

___

c

q

=

+

+

=

=

ψ

τ

;

53

.

6

5

.

0

8

)

51

.

5

:

195

.

0

(

)

51

.

5

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

60

2

___

0

c

q

=

⋅

+

+

=

=

ψ

τ

;

91

.

7

5

.

0

8

)

51

.

5

:

195

.

0

(

)

51

.

5

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

120

2

___

0

c

q

=

⋅

−

+

=

=

ψ

τ

___

λ

= 75 м (t = 7,79 с), v = 8 уз;

;

01

.

8

5

.

0

8

)

79

.

7

:

195

.

0

(

)

79

.

7

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

60

2

___

0

c

q

=

⋅

+

+

=

=

ψ

τ

;

37

.

9

5

.

0

8

)

79

.

7

:

195

.

0

(

)

79

.

7

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

120

2

___

0

c

q

=

⋅

−

+

=

=

ψ

τ

;

33

.

10

1

8

)

79

.

7

:

195

.

0

(

)

79

.

7

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

180

2

___

0

c

q

=

⋅

−

+

=

=

ψ

τ

5. Вычисляют средние периоды килевой качки 

___

ψ

τ

 при 

___

λ

 =37,5 м (

___

τ

=5,51 с) и

___

λ

 =75 м (

___

τ

 =7,79 с), для скорости v = v

max

=16 уз [ см. формулу 

(3.29)

] и разных

значений q 

(см. табл. 3.18)

:

___

λ

=37,5 м (

___

τ

=5.5l с); v =1б уз;

;

56

.

5

16

)

51

.

5

:

195

.

0

(

)

51

.

5

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

0

2

___

0

c

q

=

+

+

=

=

ψ

τ

;

11

.

6

5

.

0

16

)

51

.

5

:

195

.

0

(

)

51

.

5

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

60

2

___

0

c

q

=

⋅

+

+

=

=

ψ

τ

;

14

.

9

5

.

0

16

)

51

.

5

:

195

.

0

(

)

51

.

5

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

120

2

___

0

c

q

=

⋅

−

+

=

=

ψ

τ

___

λ

=75 м (

___

τ

=7,79 с), v=16 уз;

;

51

.

7

5

.

0

16

)

79

.

7

:

195

.

0

(

)

79

.

7

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

60

2

___

0

c

q

=

⋅

+

+

=

=

ψ

τ

;

33

.

10

5

.

0

8

)

79

.

7

:

195

.

0

(

)

79

.

7

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

120

2

___

0

c

q

=

⋅

−

+

=

=

ψ

τ

;

;

04

.

14

1

8

)

79

.

7

:

195

.

0

(

)

79

.

7

:

77

.

0

(

5

.

0

5

.

3

,

180

2

___

0

c

q

=

⋅

−

+

=

=

ψ

τ

6.  По  полученным  в  п. 3—5 данным  строят  три  графика,  каждый  для  своего

диапазона курсовых углов: 0 — 60°; 60 — 120°; 120 — 180° 

(см. рис. 3.30)

. По оси

абсцисс (горизонтальная ось)

140

откладывают  скорость  судна  в  узлах,  по  оси  ординат  (вертикальная  ось) — средний
период килевой качки в секундах.

График 1. Курсовые углы 0° ≤ q ≤ 60°. На оси абсцисс в точке v = 0 откладывают

ординаты значений средних периодов килевой качки 

___

ψ

τ

 = 7,08 с и 

___

ψ

τ

= 8,56 с. В точках

v = 16 уз 

___

ψ

τ

=5,56 с и 

___

ψ

τ

 =7,51 с; v=8 уз   

___

ψ

τ

= 6,13с и 

___

ψ

τ

= 8,01с.

Соединяют точки, отвечающие одинаковым средним значениям длины волн: 

___

λ

 =

37,5 м (

___

ψ

τ

 = 7,08 с, 

___

ψ

τ

= 6,13 с, 

___

ψ

τ

 = 5,56 с) и 

___

λ

 = 75м (

___

ψ

τ

= 8,56 с, 

___

ψ

τ

 =8,01  с,

___

ψ

τ

 =7,51 с). В результате на поле графика отсекают три области волновых режимов 

(см.

рис. 3.30)

: область А  — спектры при 

___

λ

 < 0,25L и 

___

τ

 < 5,51  с;  область  Б — спектры,

характеристики которых находятся в пределах 0.25L ≤ 

___

λ

 ≤ 0,50L, 5,51 с < 

___

τ

< 7,79 с;

область В — спектры при

___

λ

 ≥ 0.50L и 

___

τ

≥ 7,79 с.

График 2. Курсовые углы 60° ≤ q ≤ 120°. График строят по точкам: v = 0 уз, 

___

ψ

τ

=

7,08 с и 

___

ψ

τ

 = 8,56 с; v = 8 уз, 

___

ψ

τ

 = 6,53 с и 

___

ψ

τ

 = 9,37 с; v = 16 уз, 

___

ψ

τ

= 6,11 с и 

___

ψ

τ

 =

10,33 с.

Соединяют точки, отвечающие 

___

λ

=37,5 (

___

ψ

τ

= 7,08; 6,53; 6,11 с) и 

___

λ

=75 м (

___

ψ

τ

 =

8,56; 9,37; 10,33с). В результате отсекают три области волновых режимов, аналогичные
полученным на графике 1

 (см. рис. 3.30)

.

График 3. Курсовые углы 120°≤ q ≤ 180°. График строят по точкам: v = 0 уз, 

___

ψ

τ

=

7,08 с и 

___

ψ

τ

= 8,56 с; v = 8 уз, 

___

τ

 = 7,91 с и 

___

ψ

τ

= 10,33 с; v = 16 уз, 

___

ψ

τ

 = 9,14 с и 

___

ψ

τ

=

14,04 с.

Соединяют  точки,  отвечающие 

___

λ

= 37,5м  (

___

ψ

τ

 = 7,08; 7,91. 9,14с)  и 

___

λ

 = 75м

(

___

ψ

τ

=8,56;  10,33;  14,04с).  В  результате  отсекают  области  волновых  режимов,

аналогичные полученным на графиках 1 и 2 

(см. рис. 3.30)

.

Использование вспомогательных графиков и консультативных

диаграмм.  Чтобы  выбрать  нужный  комплект  консультативных
диаграмм,  отвечающий  рассматриваемому  режиму  движения  судна  и
окружающим  волновым  условиям,  необходимо  определить  три
величины:  средний  период  килевой  качки 

___

ψ

τ

,  с;  курсовой  угол  к

основному направлению волн q, °; скорость судна v, уз.

В 

зависимости 

от 

измеренной 

величины 

q 

выбирают

вспомогательный график на 

рис. 3.30

: 0 ≤ q < 60°—график   1;

60°  ≤  q < 120°—  график      2;  120°  ≤  q  ≤  180°—график 3. На
вертикальной 

оси 

соответствующего 

графика 

откладывают

измеренный  средний  период  килевой  качки  и  проводят  горизон-
тальную 

линию 

до 

пересечения 

с 

вертикальной 

линией,

восстановленной  на  горизонтальной  оси  в  точке,  отвечающей
измеренной скорости движения судна.

141

Положение  точки  пересечения  двух  указанных  линий  определит

область, к которой относится комплект консультативных диаграмм А, Б
или  В,  соответствующий  рассматриваемым  волновым  условиям  и
режиму  движения  судна.  Группа  А  определит  комплект  диаграмм,
характеризующий поведение судна на спектре
с  относительно  короткими  волнами 

___

λ

 < 0,25L 

(см. рис. 3.3 1—3.34)

,

группа Б—на волнах средней длины 0, 50L >

___

λ

≥0, 25L 

(см. рис. 3.35 —

3.38)

 и группа В — на относительно длинных волнах 

___

λ

≥0,50L 

(см. рис.

3.39—3.42)

. Каждый комплект включает четыре консультативные

диаграммы,  определяющие  изменения:  изгибающего  момента  в
вертикальной плоскости;
характеристик бортовой  качки;  ускорений на  носовом  перпендикуляре;
относительных перемещений носа. Решение об определяющем значении
той  или  иной  из  четырех  представленных  на  диаграммах  реакций  вы-
полняется  судоводителем  на  базе  личного  опыта  или  с  учетом
рекомендаций, сведенных в 

табл. 3.16

, в зависимости от типа и

особенностей судов.

Каждая  диаграмма  показывает  относительное  изменение  стандарта

рассматриваемой  реакции  в  зависимости  от  курсового  угла  и  скорости
судна.  Наибольшее  значение  стандарта  реакции  при  возможных
комбинациях  скорости  и  курсового  угла  принято  за  100%.  Все
остальные  значения  даны  в  долях  максимально  возможного.  Таким
образом,  диаграмма  позволяет  немедленно  установить  наиболее
неблагоприятное для данной реакции сочетание курса и скорости.

Под  каждой  диаграммой  может  быть  указан  ее  масштаб,  т.  е.

значение  100 % стандарта  реакции  на  1  м  высоты  волны
трехпроцентной обеспеченности. ( На 

рис. 3.3 1—3.42

 указан масштаб

для судна L = 150 м, рассмотренного выше в качестве примера.) Однако
на  масштаб  следует  смотреть  как  на  ориентировочный,  так  как  он
вычисляется для случая полностью развитого волнения. Если реальные
волновые  условия  отличаются  от  схемы  «полностью  развитого
волнения»,  то  реальный  масштабный  множитель  также  может
отличаться  от  вычисленного,  однако  относительные  закономерности
изменения  реакции  и  в  этом  случае  практически  сохраняются  без
изменений и применимы на практике.

142

На 

рис. 3.43

 сопоставлены относительные стандарты волновых

изгибающих моментов по диаграмме 

рис. 3.41

 с данными натурных

измерений  на  танкере  «Антонио  Грамши»,  полученными  с  помощью
системы «Ведар» в Бискайском заливе (h

з%

 ≈ 4, 5 м, 

___

λ

/L ≈ 0, 8, v ≈15 уз).

Во  время  испытаний  судно  совершило  полную  циркуляцию  с
прямолинейными (примерно в течение часа) участками через каждые 30°.
На 

рис. 3.43

 видно хорошее совпадение закономерностей, полученных

расчетом  и  при  натурных  измерениях.  Соответствующие  масштабные
множители σ

Mmax

 оказалисъ близки (± 7 %).

Примеры  использования  вспомогательных  графиков  и  консультативных

диаграмм.  Танкер  длиной  150  м  движется  по  взволнованному  морю.  Курсовой  угол  к
основному направлению волн составляет порядка 30°. Наблюдается периодическое силь-
ное  забрызгивание  носа.  Скорость  v  составляет  примерно  15  уз.  Бортовая  качка
умеренная.

Замечая  дальнейшее  ухудшение  погоды,  капитан  решает  оценить  целесообразность

уменьшения  скорости,  чтобы  избежать  риска  значительной  заливаемости  в  носу,
повреждения расположенных  на  баке  устройств  и  уменьшения  изгибающего  момента.  С
этой целью он обращается к консультативным диаграммам.

В  результате  хронометража  десяти  последовательных  колебаний  корпуса

устанавливается  средний  период  килевой  качки 

___

ψ

τ

  ≈ 5,1  с.  Поскольку  курсовой  угол  к

волне составляет 30°, используют вспомогательный график 1 для 0° ≤ q < 60° 

(см. рис. 3.

30).

 При скорости 15 уз и периоде килевой качки 5, 1 с по графику 1 определяется, что

судно движется в волновом режиме с относительно короткими волнами и, следовательно,
должен  использоваться    комплект
А консультативных диаграмм 

(см.

рис. 3.3 1—3.34).

 В соответствии с

консультативными 

диаграммами

устанавливается,  что  при  данном
состоянии  мoря  и  курсе  снижение
скорости  может  привести  не  к
уменьшению, а даже к некоторому
увеличению  изгибающего  момен-
та,  относительных  перемещений
носа,  амплитуд  бортовой  качки,
что  в  конечном  итоге  обусловит  и
возрастание  заливаемости  в  носу.
Поэтому  капитан  делает

Рис. 3. 43. Сопоставление расчет ных

данных с натурным экспери ментом. 1—

теория; 2—эксперимент.

вывод: в данных условиях целесообразно сохранить курс и скорость неизменными.

Однако в дальнейшем погода продолжает ухудшаться. Вследствие дополнительного

сопротивления волн и ветра скорость падает до 13 уз. Периодически возникает сильная
заливаемость носа. Капитан рассматривает вопрос о существенном снижении скорости и
изменении курса.

В  результате  хронометража  вновь  определяется  период  килевой  качки,  который

теперь  возрос  до 7,2 с.  По  графику  1  для  q = 30° при  скорости  13  уз  и 

___

ψ

τ

 =7,2 с

устанавливается,  что  система  волн  развивается  в  сторону  среднепериодных  и  не-
обходимо использовать комплект Б вспомогательных диаграмм

 (см. рис. 3.35—3.38)

. Из

этих  диаграмм  следует,  что  снижение  скорости  может  дать  полезный  эффект  в
уменьшении  относительных  перемещений  носа,  изменение  курса  ближе  к  q = 0°
позволит  уменьшить  амплитуды  бортовой  качки.  Изгибающий  момент  при  таких
маневрах изменится незначительно. Капитан принимает решение: изменить курс на q =
0°  и  уменьшить  скорость  до  самого  малого  хода,  позволяющего  обеспечить  управ-
ляемость судном.

Чтобы  облегчить  использование  консультативных  диаграмм,  в

табл. 3.19

 приведены данные об относительной чувствительности

различных реакций корпуса на изменение скорости и курса.

§15. Нагрузки при перевозке тяжеловесных грузов

Исходные 

данные. 

При 

размещении 

тяжеловесных 

и

крупногабаритных  грузов

1

  на  судне  приходится  решать  две  задачи:  о

нагрузках,  действующих  на  конструкции  корпуса;  о  нагрузках,
которые могут вызвать подвижку груза. Первая необходима для оцен-
ки  прочности  грузовых  перекрытий,  вторая — для  правильного
крепления груза.

Если расчетное давление на перекрытие выше допускаемого 

( см.

§ 7)

, то должны предусматриваться необходимые подкрепления. Их

выполняют в виде продольных и поперечных балок (в ряде случаев де-
ревянных),  опирающихся  на  жесткие  связи  корпуса  (переборки,
карлингсы,  комингсы).  Часто  применяется  перевязка  подкрепляемого
перекрытия  с  расположенными  ниже  него  конструкциями  установкой
временных пиллерсов или других связующих элементов.
_________________

1

  Грузы,  транспортируемые  в  контейнерах,  на  флетах,  бол-стерах  и  ролл-трейлерах  и  не

превышающие их массогабаритных характеристик, можно не рассматривать как тяжеловесные, если
они перевозятся на специализированных судах.

Таблица 3.19. Относительная чувствительность реакций корпуса на

изменение скорости и курса (скорость уменьшается от полной до половины

— курсовой угол к волне 0°; курс изменяется от 0 до 60° полная скорость)

Оценка эффекта при различных

коэффициентах общей полноты и

периодах волн

δ < 0,

 

70

δ > 0,

 

70

Реакция

Изменяемые
параметры

К

оро

тк

ие

Ср

едние

Длинны

е

К

оро

тк

ие

Ср

едние

Длинны

е

Скорость

-1

-1

—1

—1

—1

—1

Бортовая качка

Курс

-3

-3

—3

—2

-3

-3

Скорость

+

 

2

+

 

3

+

 

3

0

+

 

2

+

 

3

Курс

—1

+

 

2

+

 

3

—2

+

 

1

+

 

2

Ускорение на носовом
перпендикуляре

Скорость

+

 

2

+

 

2

+

 

3

—1

+

 

1

+

 

2

Относительные пе-
ремещения носа

Курс

—1

+

 

2

+

 

3

0

+

 

2

+

 

3

Скорость

+

 

1

+

 

2

+

 

3

—1

0

+

 

1

Курс

0

+

 

1

+

 

2

-1

+

 

2

+

 

3

Изгибающий момент в
вертикальной плоскости

Скорость

—1

-1

-1

—2

—1

-

1

Крутящий момент

Курс

-3

-3

-3

-3

-3

—2

О б о з н а ч е н и я : ±1— малый положительный или отрицательный эффект; ±2—

средний положительный или отрицательный эффект; ±3 — значительный положитель-
ный или отрицательный эффект.

Обычно  расчетные  обоснования  и  конструкция  подкреплений

разрабатываются  в  конструкторских  бюро.  В  особых  случаях
судоводители  могут  выполнить  такие  расчеты  на  борту  судна.  При
выполнении  расчетов  необходимо  учитывать  следующее.  Во  время
качки судна на волнении на груз действуют не только силы веса, но и
силы  инерции,  удары  волн  и  давление  ветра  (два  последних  фактора,
естественно,  имеет  смысл  принимать  во  внимание  только  для  грузов,
расположенных на открытых палубах).

Силы  инерции  определяются  ускорениями  при  качке,  которые,  в

свою  очередь,  являются  функциями  ее  случайных  периодов  и
амплитуд.  Статистический  анализ  долговременных  распределений
позволил  установить  расчетные  значения  этих  параметров,  при-
ближенно отвечающие обеспеченности порядка 10

-

5

,

145

т. е. той,  которая  обычно  принимается  при  оценке  прочности  связей
корпуса [15].

Для  амплитуд  бортовой  и  килевой  качки  (в  радианах)

соответственно

Θ =φ (0, 510 - L/10

3

),                              (3.30)

 Ψ =φ (0, 156 - 4L/10

4

).                             (3.31)

Коэффициент  φ  зависит  от  района  плавания  и  длины  судна  [10].

По  классификации  Регистра  СССР  при  неограниченном  районе
плавания,  со  знаками  1; II; II СП; III коэффициент  φ  будет
соответственно равен

1; 0,9-12L/10

4

; 0,83-6L/10

4

;                                         ( 3.32 )

0,81 - 20L/10

4

; 0,72 - 30L/10

4

Для  периодов  бортовой  и  килевой  качки  (в  секундах)

соответственно

τ

Θ

 = 

0.8B / 

м.ц.

h

;                                    

(3.33)

)

4

.

0

10

/

)(

/

4

.

0

(

1

8

.

0

3

+

+

=

L

L

L

υ

τ

ψ

                              (3.34)

где  h

м.ц

—средняя,  характерная  для  данного  судна  метоцентрическая

высота, м. В первом приближении можно принимать h

м.ц 

≈ 0,07В; v—

расчетная скорость судна на тихой воде, уз.

С  учетом  приведенных  значений  Θ,  ψ,  τ

Θ

  и  τ

ψ

  расчетные

ускорения вычисляют по формуле, учитывающей случайную природу
входящих в нее составляющих и их статистическое суммирование,

2

2

2

c

a

4

.

0

a

a

a

θ

ψ

+

+

=

,                               (3.35)

где ас — проекция ускорения судна на одну из осей х, у, г; 

ψ

a

; 

θ

a

—

проекции ускорений в данной точке от килевой и бортовой качки на
одну из осей х, у, z. Ось х направлена вдоль судна, у—поперек судна, z
— по высоте судна. Проекции ускорений вычисляют по формулам:

на ось х

,

0

a

,

z

)

/

2

(

a

,

g

)

L

/

100

(

1

.

0

a

0

2

x

2

/

1

cx

=

=

=

θ

ψ

ψ

ψ

τ

π

ϕ

                        (3.36)

146