Порядок выполнения расчётов.
Курсанты и слушатели для выполнения расчётов по определению характеристик активного торможения судов используют экспериментально- расчётный метод, в котором используют данные натурных наблюдений (экспериментов), выполненных кафедрой «Управление судном» ОНМА и Методические указания по выполнению курсовой работы на тему «Определение маневренных характеристик судна», разработанных ОНМА.
Расчет характеристик активного торможения будем производить в следующей последовательности (для заданного варианта режима движения и водоизмещения) пункт 2.11. «Методических указаний».
1. Производим расчет пути, пройденного судном за время прохождения команды в метрах для каждого из режимов по формуле (1):
(1)
Где: V0 –начальная скорость в узлах (берём из задания для каждого из
режимов движения судна);
tI – время I периода, которое принимаем равным 10 с;
0,514 – коэффициент для перевода скорости из узлов в м/с и получаем
пройденное расстояние в метрах.
По формуле (2) переводим значения в кабельтовы и заносим результаты в таблицу 1. 
(2)
2. Если скорость движения V0 больше скорости уверенного реверсирования Vрев то производят расчет пути (по формуле 3) и времени (по формуле 4) второго периода пассивного торможения по отношению и заносят данные в таблицу 1 (для нашей таблицы режимы ППм и ПП).
(3)
(4)
Где: m – масса судна с присоединённой массой воды (10%) для заданного
состояния судна (в грузу или в балласте), переведённая из тонн в кг
для приведения к единой системе единиц.
m = 1,1 ×D × 1000
- экспериментально-расчетный коэффициент сопротивления
воды, рассчитанный в лабораторной работе 2, пункт 3.
0,514 – коэффициент для перевода скорости V0 из узлов в м/с.
3. Если скорость движения V0 меньше скорости Vрев (для нашей таблицы режимы ПСМ, ПМ, ПС), то задают время tII, которое необходимо для запуска главного двигателя на задний ход. По правилам технической эксплуатации время запуска ДВС на задний ход должен быть не более 15 секунд. Обычно считают, что за время реверсирования скорость сохраняется неизменной. Тогда путь рассчитывают по формуле (5), результаты заносим в таблицу 1:
SI1 = 0.514·V0·tII (5)
Если время второго периода tII задано, то рассчитывают скорость Vh, до которой она упадет за счет пассивного торможения за этот период, по формуле(6), результаты заносим в таблицу 1:
(6)
4. Определяем максимальную силу упора 
по формуле (7)
(7)
Где: 
-расчётная сила упора винта на швартовых (рассчитана в
лабораторной работе1, формула 5);
- переходного коэффициента из эксперимента активного
торможения (рассчитана в лабораторной работе1, формула 15);
Суу - коэффициент усиления упора, рассчитываем по формуле (8)
(8)
где 
- площадь погруженной части мидель-шпангоута, м2; по формуле (9)
(9)
Где: 
- коэффициент полноты мидель-шпангоута (из задания для состояния
судна в грузу или в баллвсте);
Т – средняя осадка, м. ( берём из задания для состояния в грузу или в
балласте);
Аd - площадь диска винта, м2 по формуле (10)
Аd = 
/4 (10)
5. Рассчитывают экспериментально-расчётное значение коэффициента
активности торможения аэр для всех режимов по формуле (11), результаты
заносим в таблицу 1:
(11)
| |
| |
| |
| |
| |
При коэффициенте а = 1 значения пути SIII и времени tIII считаем по формулам (12) и (13):
(12)
(13)
В данных формулах, а также в формулах представленных ниже значение Vx принимается равным вначале 0,5Vн, а затем Vн=0, для последующего внесения в таблицу 1 и по ней построения графиков.
При коэффициенте а < 1 значения пути SIII и времени tIII считаем по формулам (14) и (15):
(14)
(15)
Где: 
.
Расчёты производим для значений 0,5Vн, а затем Vн=0, результаты заносим в таблицу 1.
При коэффициенте а>1 значения пути SIII и времени tIII считаем по формулам (16) и (17):
(16)
(17)
Где: 
.
Расчёты производим для значений 0,5Vн, а затем Vн=0, результаты заносим в таблицу 1.
7. Суммируем время и путь в таблице 1 по трем этапам и получаем конечные значения пути и времени активного торможения.
8. По данным таблицы 1 строим графики зависимости пути от времени S(t) и скорости от времени V(t) активного торможения для всех режимов (рисунок 2) и линейные графики активного торможения в форме ИМО (рисунок 3).
Таблица 1 - Характеристики активного торможения.
| Периоды | Величина, размерность | ПСМ | ПМ | ПС | ППм | ПП |
| I | V0, уз | 4,8 | 7,2 | 9,6 | 12,0 | 17,5 |
| I | t, c | |||||
| I | S, к6т | 0,13 | 0,20 | 0,27 | 0,33 | 0,49 |
| II | t, c | 7,59 | 64,43 | |||
| II | Vh/V0 | 0,96 | 0,66 | |||
| II | S, кбт | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,25 | 2,44 |
| III | Vh, уз | 4,6 | 6,9 | 9,2 | 11,5 | 11,5 |
| III | a | 1,86 | 0,83 | 0,46 | 0,32 | 0,32 |
| III | t, 0.5, с | 57,26 | 60,53 | 73,77 | 67,95 | 67,95 |
| III | S, 0.5, кбт | 1,68 | 2,34 | 2,79 | 3,04 | 3,04 |
| III | t 00, с | 99,96 | 116,20 | 184,47 | 193,07 | 193,07 |
| III | S 00, кбт | 2,10 | 3,19 | 4,16 | 4,85 | 4,85 |
| Итог | t, м S, кбт | 2,08 2,43 | 2,35 3,69 | 3,49 4.83 | 3,51 5.43 | 4,43 7,77 |
S, кбт V, уз.
t,с
Рисунок 2. Образец графика зависимости скорости и пути от времени при
пассивном торможении.
|
|
| |
|
| |
|
V, уз
| |
|
|
| |
| |
|
|
|
| |
| |
|
| |
|
|
|
|
|
| |
3. Порядок оформления результатов расчётов.
Расчёты выполняются с помощью инженерного калькулятора, способного вычислять тригонометрические функции, в рабочей тетради во время планового проведения лабораторной работы, графики выполняются на отдельных листах миллиметровой бумаги формата А4. Курсанты не успевшие произвести расчёты до окончания времени лабораторной работы представляют данные своих расчётов и защищают работу до начала следующей лабораторной работы.
В последующем эти расчёты используются в курсовой работе каждым курсантом согласно персонального задания. Таким образом, изучив теоретический материал и выполнив расчёты лабораторной работы курсант подготовит часть курсовой к оформлению и защите.
4. Вопросы для защиты лабораторной работы.
1. Что такое инерционно-тормозные характеристики судна?
2. Что такое активное торможение?
3. Из каких периодов состоит манёвр активного торможения?
4. Дайте определения периодов активного торможения?
5. Что такое скорость уверенного реверсирования?
6. Что такое коэффициент «a»?
7. Как определить суммарное время манёвра активного торможения?
8. Как определить суммарное расстояние манёвра активного торможения?
9. Какие графики ИТХ представлены на ходовом мостике судна?
10. Как производится построение линейного графика активного торможения в форме ИМО?
5. Список рекомендованной литературы.
1. Мальцев А.С. Маневрирование судов при расхождении. Одесса.: ОМТЦ,
2013.-303 с.
2. Демин С.И. и др «Управление судном», М.: Транспорт, 1991. -359 с.
3. Снопков В.И., «Управление судном», Санкт-Петербург, Профессионал,
2004. -536 с.
4. Шарлай Г.Н., «Управление морским судном», Владивосток, Мор. Гос.
Университет, 2009. -503 с.
5. Рекомендации по организации штурманской службы на морских судах
Украины (РШСУ-98).-Одесса, ЮжНИИМФ, 1998.-75с.
6. Мальцев А.С., Устименков Я.В., Мамонтов В.В., Смирнов С.В.,
Методические указания по выполнению курсовой работы на тему
«Определение маневренных характеристик судна». - Одесса. : ОНМА,
2015. – 60 с.
7. Яркин П.И., «Управление судном», Одесса, ОНМА, 2007. – 156с.