Маневренные характеристики судна проекта 1577

    По  результатам расчетов строится траектория движения судна в одном масштабе по осям Х_o и Y_o ,представленная на рис.2.2 

    2.2. Расчет инерционных  характеристик судна 

    2.2.1. Расчет характеристик  разгона

    Величина  Е определяется по выражению (209) [2], а величины a _t и a _s по формулам (247 - 252) [3]

    Е = D _c* V ₀ ∞² / R ∞                                                                                     (2.44)

    Е = 4402 * 5,41 ²/ 100,5726595 = 1603,6

    где:

        D _c - весовое водоизмещение судна (т);

        V 0 ∞ - скорость полного переднего хода на глубокой воде (м/с);

        R  ∞ - сопротивление воды движению судна на глубокой воде в режиме полного хода (кН).

    Расчет  пути и времени разгона судна  производится по выражениям (193), (194) [3]

    Т _paз = a _t* E / V₀ ∞ (сек)                                                                                  (2.45)

    S _paз = a _s * E  (м)                                                                                              (2.46)

    где:

        a _t, a _s - вспомогательные величины;

        Е - модуль инерционности (м);

        V ₀ ∞ - скорость полного переднего хода на глубокой воде (м/с);

    Для судов с открытыми винтами:

    a _t  = l,13 - 0,47 * (t_H)²                                                                                       (2.47)

    а _s = 0,64 - 0,47 * (t_H)²                                                                                      (2.48)

    где:

   t h — относительная осадка судна, т.е. отношение осадки судна Т к глубине судового хода Н;

    Результаты  расчета приведены в таблице 2.3

    Расчет  параметров разгона                                                                  таблица 2.3

    По  данным таблицы 2.2 строятся графики  зависимостей Т раз = f (H) и

    S pаз = f (H), представленные на рис.2.3

    Рис.2.3 Параметры разгона судна. 

    2.2.2 Расчет характеристик  свободного торможения

    Расчет  коэффициентов для расчетов производится по формулам

    Коэффициент k δ определяется по формуле:

    k δ  = 4 * δ * (l – δ)                                                                                        (2.49)

    k δ  = 4 * 0.9 * (l – 0.9) = 0,6864

    где:

        δ - коэффициент полноты водоизмещения;

    Коэффициент пропорциональности сопротивления  корпуса на данной глубине сопротивлению  на глубокой воде ξ, определяется по выражению (257)

    [3]

    ξ = 1 + 0,33 * t_H + 1,1 * (t_H)³                                                                         (2.50)

    Коэффициент пропорциональности сопротивления  движителей сопротивлению корпуса  на глубокой воде ξ _Р, определяется по выражению (258) [3]

    ξ _р = k p *  k x * k δ * D² / V ^2/3                                                                     (2.51)

    ξ _р = 6,9 * 2,3* 1 * 1.55²/(128* 16 * 3,58 * 0.9) ^2/3 = 0,0084

    где:

        t h - относительная осадка судна;

        D - диаметр винта (м);

        V - объемное водоизмещение (м³);

        k p - коэффициент, определяемый типом движителя и наличием

        реверс редуктора по данным таблицы (k p = 16,6);

        k _х - коэффициент равный 1 для двух винтовых судов;

        k δ - коэффициент, для одиночных судов;

    Путь  и время свободного торможения судна  определяются по выражениям (207), (208) [3]

    Т св.т  = b _t * E / V 0 ∞ (сек)                                                                          (2.52)

    S св.т.  = b s * E   (м)                                                                                      (2.53)

    где:

        b _t, b _s - вспомогательные величины;

        Е - модуль инерционности (м);

        V 0 ∞ - скорость полного переднего хода на глубокой воде (м/с).

    Величины  b _t и b _s определяются по выражениям (253), (254) [3]

    b t = b ot  / ( ξ + ξ _р)                                                                                          (2.54)

    b _s = 2,65 / (ξ + ξ _р)                                                                                           (2.55)

    где:

        b _ot - вспомогательная величина, определяется по выражению:

    b _ot  = 10,1 + 5,4 * (t_H) ²                                                                                                                            (2.56)

    Результаты  расчета параметров свободного торможения представлены в виде таблицы 2.4.

    Параметры свободного торможения                                               таблица 2.4.

    По  данным таблицы 2.4 строятся графики  зависимостей Т с.торм ⁼ f (H) и

    S с.торм_. = f (H), представленные на рис.2.4  

    2.2.3 Расчет характеристик  активного торможения

    Вспомогательные функции глубины определяются по выражениям (260 - 264) [3]

    µ ₂ = 1 -  0.173 * tH - 0.365 * ( tH )³                                                                                               (2.57)

    G ₁ = 0.836 + 0.033 * tH                                                                                (2.58)

    G ₂ = 0.407 + 0.020 * tH                                                                                (2.59)

    Далее определяем по выражениям, вытекающим из формул (245), (246) [3]

    S ₁ = с * t акт.т (м)                                                                                       (2.60)

      S ₂ = µ ₂ * v _{0 ∞}* t 1* ( l - 3,63 * t 1 / t _{св т})  (м)                                            (2.61)

      S ₃ = G ₂ * E * (v ₁² – c² ) / v ₀²_∞  (м)                                                              (2.62)

    где:

        S 1 -  величина сноса судна течением (м);

        S 2 - путь, проходимый судном за первый период торможения (м);

        S 3 - путь, проходимый судном во второй период торможения (м);  

        µ ₂, G 1, G ₂ - вспомогательные функции глубины 

   E - модуль инерционности (м);

   v _{0 ∞} - скорость полного переднего хода на глубокой воде (м/с);

   t св.т - время свободного торможения судна на данной глубине (с);

с - скорость течения («+» для движения по течению, «-» для движения против течения) (м/с);

v ₁ - скорость движения судна в конце первого периода активного торможения, определяемая по формуле (246) [3]

        t 1 - время первого периода активного торможения (период реверса  

        движителей, принимается равным 25 сек);

        t ₂ - время второго периода активного торможения;

    v ₁ = µ ₂ * v _{0 ∞} /  (1 + 8,54 t 1 / t _{св т}) (м/с)                                                      (2.63)

    Время и путь активного торможения определяются по выражениям

    T акт торм = t 1 + t 2   (м)                                                                            (2.64)

    S акт торм = S 1 + S 2 + S 3 (сек)                                                                (2.65)

    Результаты  расчета характеристик активного торможения сведены в таблице 2.5

    Расчет  характеристик активного торможения                               таблица 2.5