Основы маневренности крупнотоннажных судов включают в себя ряд принципов и методов, которые помогают им двигаться, поворачиваться и останавливаться в различных условиях и ситуациях.
Маневренность крупнотоннажных судов требует совокупной работы экипажа, а также знания и опыта в области навигации и управления судном в различных ситуациях.
Основные сведения и история развития учения о динамике движения судов
Движение судна, происходящее с изменением направления или скорости под действием рулевых средств или движителей, называют маневром Произошло от латинских слов «manus» — рука и «operar» — действую.x. Мореходное качество судна, характеризующее его способность выполнять маневры, называют маневренностью.
Аналитическое изучение движения судов впервые было начато действительным членом Петербургской академии наук Леонардом Эйлером. В 1776 г. закончилось издание его книги «Полное умозрение строения и вождения кораблей», в которой были составлены уравнения для определений ветрового дрейфа и уравнения движения судна, описывающего циркуляцию. Согласно имевшейся уже в то время теории сопротивления движению тел Ньютона использовалась квадратичная зависимость сил от скорости движения. Поперечная сила при этом принималась пропорциональной второй степени угла дрейфа.
Источник: ru.wikipedia.org
Начиная с 1870 г. начали выполнять модельные исследования для изучения свойств маневренности судов, целью которых было определение способности судна совершать повороты. В 1912 г. Ховгорд на основе эмпирических данных циркуляционных испытаний ряда кораблей американского и датского военно-морских флотов разработал формулы для оценки диаметра установившейся циркуляции судна в предположении, что результирующая гидродинамическая сила определяется суммой давлений на элементы диаметральной плоскости, пропорциональных квадрату скорости и синусу местного угла дрейфа.
На развитие учения о маневренности судов большое влияние оказывали работы Н. Е. Жуковского и его последователей в области теории крыла, а также работы Г. Кирхгофа и Ж. Л. Лагранжа.
В 1920-1930 гг. проводились исследования взаимного влияния руля и корпуса судна. Первой попыткой количественной оценки маневренности судна при маневре зигзаг явилась работа И. Ф. Кемпфа, который проанализировал результаты выполненных им натурных испытаний при движении по зигзагообразной траектории.
В 1932 г. была опубликована работа А. Кухарского, явившаяся первой попыткой применения результатов аэродинамической теории обтекания крыльев для определения гидродинамического воздействия жидкости на корпус и руль.
Существенный вклад в развитие теории маневренности сделал проф. И. Г. Ханович. В 1944 г. в СССР вышло его первое учебное пособие по управляемости «Поворотливость корабля», в предисловии к которому акад. А. Н. Крылов отметил:
Профессор И. Г. Ханович заполнил существовавшие до этого «чистые листы» обоснованной научно разработанной дисциплиной, вполне соответствующей практической важности предмета, сделав его доступным всякому морскому инженеру, а также штурману и плавающему составу в тех отделах, которые до этого состава непосредственно относятся.
Благодаря работам А. М. Басина, Г. А. Фирсова, К. К. Федявского, Р. Я. Першица в СССР к 1952 г. была создана первая практическая методика расчета радиуса установившейся циркуляции кораблей, и учение о поворотливости судов получило широкое распространение.
Источник: ru.wikipedia.org
Применяются два метода составления уравнений, характеризующих динамику движения судна.
Первый метод, получивший наибольшее применение в СССР в работах А. М. Басина, Я. И. Войткунского, В. Г. Павленко, Р. И. Першица, Г. В. Соболева, И. А. Титова и др., состоит в аналитическом и экспериментальном определении коэффициентов гидродинамических составляющих сил и моментов, действующих на корпус судна.
Второй метод, нашедший отражение в работах Н. X. Норрбина, К. Номото, X. Эди, К. Л. Крэйн и других авторов, заключается в разложении составляющих сил и моментов в ряд Тейлора и определении его коэффициентов на основе испытаний модели судна.
Предлагается к прочтению: Задачи управления судовыми производственными процессами
В существующей литературе по управляемости судов при выводе уравнений криволинейного движения авторами обычно не указывается, для какого вида криволинейного движения приняты силы и моменты инерции (ускоренного или замедленного), поэтому знаки у инерционных сил и моментов у ряда авторов не совпадают.
Значительно повысился интерес к маневренности крупнотоннажных судов. Из работ, посвященных этому вопросу, следует отметить работы М. М. Лескова, А. М. Оганова, С. И. Демина, А. И. Цурбана и др.; из зарубежных – работы Ж. П. Хофта, Г. Ф. Ремари, Я. Фудзи, Ё. Огава, К. Тадзима и др.
Источник: www.shipspotting.com
Знание динамики, особенно крупнотоннажных судов, позволяет на научной основе подходить к решению задач по управлению движением судов и конструированию автоматических систем удержания судна на заданной траектории, что способствует:
- повышению экономической эффективности морских судов путем реализации наилучшей траектории движения с учетом навигационных и гидрометеорологических условий плавания;
- решению задачи реализации оптимальной траектории движения судна при расхождении с другими судами;
- повышению безопасности мореплавания вблизи навигационных опасностей в результате более точного управления движением судна.
- Войткунский Я. И., Першиц Р. Я., Титов И. А. Справочник по теории корабля. Л.: Судостроение, 1973. 511 с.
- Гапоненко В. И. Устройство и эксплуатация нефтегаваней. М.: Транспорт, 1978. 85 с.
- Демин С. И. Вопросы управления морскими судами. М.: Рекламинформбюро ММФ СССР, 1977. 73 с.
- Дремлюг В. В. Эффективность плавания судов при не однородных гидрометеорологических условиях. М.: Рекламинформбюро ММФ СССР, 1977. 28 с.
- Ковалев А. Г. Коллектив и социально-психологические проблемы руководства. 2-е изд., доп. М.: Политиздат, 1978. 279 с.
- Кокрофт А. Н., Ламейер Д. Н. Толкование МППСС-72. М. – Транспорт, 1981. 280 с.
- Корнараки В. А. Справочник лоцмана. М.: Транспорт, 1975. 168 с.
- Крука Д. М. Научные основы управления социалистическим производством. М.: Экономика, 1978. 280 с.
- Лесков М. М., Баранов Ю. К., Гаврюк М. И. Навигация. М.: Транспорт, 1980. 335 с.
- Лесков М. М. и др. Использование систем дистанционной отдачи якорей как одного из средств повышения безопасности мореплавания. М.: ЦБНТИ ММФ, сер. «Безопасность мореплавания», вып. № 8 (138), 1981. 15 с.
- Матевосян В. Г. Методы конкретных ситуаций. М.: ЦРИА «Морфлот», 1980. 28 с.
- Матевосян В. Г., Ольшамовский С. Б., Шишкин Е. А. Оптимальное торможение супертанкеров. М.: ЦРИА «Морфлот», 1981. 29 с.
- Мастушкин Ю. М. Управляемость промысловых судов. М.: Пищевая промышленность, 1981. 232 с.
- Наставление по организации штурманской службы на судах ММФ. М.: ЦРИА «Морфлот», 1982. 100 с.
- Новиков Б. Я. Штурманский метод предвычисления скорости и направления смещения тайфуна на сутки вперед. ЦБНТИ ММФ, сер. «Морской транспорт»., сер. «Судовождение и связь», вып. 5 (150), М., 1982. 32 с.
- Общие положения об установлении путей движения судов. ГУНиО МО, 1979. 23 с.
- Океанские пути мира. ГУНиО МО, 1980. 203 с.
- Ольшамовский С. Б., Земляновский Д. К., Шепетов И. А. Организация безопасности плавания судов. М.: Транспорт, 1979. 196 с.
- Ольшамовскйй С. Б. Судовождение и правила плавания на внутренних судоходных путях. М.: Транспорт, 1976. 216 с.
- Ольшамовский С. Б., Миронов А. В. Маневренность крупнотоннажных судов. – Морской флот, № 3, 1980, с. 21-22.
- Ольшамовский С. Б., Перекрестов А. Н. Исследование расхождений крупнотоннажных судов в море. ЦБНТИ ММФ, сер. «Безопасность мореплавания», вып. № 2 (152), 1983. 10-18 с.
- Логосов С. Г. Безопасность плавания в портовых водах. М.: Транспорт, 1977. 135 с.
- Погосов С. Г. Швартовка крупнотоннажных судов. М.: Транспорт, 1976. 172 с.
- Рекомендации по обеспечению безопасности плавания судов в осенне-зимний период и в штормовых условиях. М.: Рекламинформбюро ММФ, 1977. 59 с.
- Руководство по оценке точности кораблевождения. ГУМО, 1970. 86 с.
- Руководство по использованию навигационных радиолокационных станций в кораблевождении. ГУМО, 1969. 44 с.
- Сазонов А. Е., Родионов А. И. Автоматизация судовождения. М : Транспорт, 1977. 106 с.
- Сборник руководящих документов по безопасности мореплавания. М.: Рекламбюро ММФ, 1973. 428 с.
- Таратынов В. П. Судовождение в стесненных водах. М.: Транспорт, 1980. 127 с.
- Удалов В. И., Ольшамовский С. Б. Предупреждение столкновений судов. М.: ЦРИА «Морфлот», 1980. 21 с.
- Удалов В. И., Ольшамовский С. В., Ворощук Н. А. Учет гидрометеоусловий при выборе навигационного пути. М.: ЦРИА «Морфлот», 1979. 17 с.
- Цурбан А. И. Определение маневренных элементов судна. М.: Транспорт, 1977. 127 с.
- Яскевич А. П., Зурабов Ю. Г. Новые МППСС. М.: Транспорт, 1975. 232 с.
