حساب عناصر الدورة الدموية. دوران السفينة وفتراتها وعناصرها أحكام عامة لأعمال الدورة

يسمى المسار المنحني الذي يصفه مركز ثقل السفينة عند تحريك الدفة إلى زاوية معينة ثم تثبيتها في هذا الوضع الدوران.

هناك ثلاث فترات من الدورة الدموية: المناورة والتطورية وفترة الدورة الثابتة. فترة تداول المناورةيتم تحديده من خلال بداية ونهاية تحول الدفة، أي. يتزامن في الوقت المناسب مع مدة تحول الدفة. خلال هذه الفترة، تستمر السفينة في التحرك بشكل مستقيم تقريبًا. الفترة التطورية للدورة الدمويةيبدأ من لحظة تحريك الدفة وينتهي عندما تكتسب عناصر الحركة طابعاً ثابتاً، أي: سوف تتوقف عن التغيير مع مرور الوقت. تبدأ فترة الدوران الثابت من نهاية الفترة التطورية وتستمر طالما أن دفة السفينة في الوضع المعكوس.

مسار الحركة المنحنية لمركز ثقل السفينة، أي. ويتميز تداوله بالعناصر التالية:

قطر الدوران الثابت (D c)- قطر الدائرة التي تصفها السفينة خلال فترة الدوران المنتظمة والتي تبدأ بعد دوران السفينة بزاوية 90-180 درجة؛ قطر الدوران التكتيكي (Dt)- أقصر مسافة بين موقع الخط المركزي للسفينة عند بداية الانعطاف وبعد تغيير المسار الأولي بمقدار 180 درجة. ملحق ل 1المسافة التي يتحول بها مركز ثقل السفينة في اتجاه المسار الأصلي من النقطة التي يبدأ عندها الدوران إلى النقطة المقابلة لتغير مسار السفينة بمقدار 90 درجة. النزوح إلى الأمام ل 2- المسافة من المسار الأولي للسفينة إلى نقطة مركز الثقل عند دوران السفينة بزاوية 90 درجة. التحيز العكسي ل 3- أكبر مسافة ينتقل بها مركز ثقل السفينة من خط المسار الأصلي في الاتجاه المعاكس للدوران.

وتشمل خصائص الدورة الدموية أيضًا ما يلي: فترة الدورة الثابتة T - الوقت الذي تدور فيه السفينة بزاوية 360 درجة؛ السرعة الزاوية لدوران الوعاء في دوران ثابت ω = 2π / T.

خطوات تجهيز جهاز التوجيه قبل مغادرة السفينة في البحر

اتجاهات البوصلة الجيروسكوبية. تصحيح البوصلة الجيروسكوبية

خط الطول البوصلة الجيروسكوبية - الاتجاه الذي تم فيه تثبيت المحور الرئيسي للبوصلة الجيروسكوبية

اتجاه البوصلة الجيروسكوبية هو اتجاه المستوى المركزي للسفينة، ويتم قياسه بالزاوية الأفقية بين الجزء الشمالي من خط الطول البوصلة الجيروسكوبية وقوس المستوى المركزي للسفينة.

اتجاه البوصلة الجيروسكوبية هو الاتجاه إلى معلم، ويتم قياسه بالزاوية الأفقية بين الجزء الشمالي من خط طول البوصلة الجيروسكوبية والخط المحمل.

محمل البوصلة العكسية هو الاتجاه المعاكس للاتجاه نحو الجسم.

تصحيح البوصلة الجيروسكوبية هو الزاوية الموجودة في مستوى الأفق الحقيقي بين خطوط الطول الحقيقية والبوصلة الجيروسكوبية.

أنواع حركة السفن. عناصر الطرح

اهتزاز السفينة- الحركات التذبذبية التي تقوم بها السفينة حول موضع توازنها. هناك ثلاثة أنواع من حركة السفينة: أ) رَأسِيّ- اهتزازات الوعاء في المستوى الرأسي في شكل حركات انتقالية دورية؛ ب) صعد على متنها(أو جانبي) - تذبذبات السفينة في مستوى الإطارات على شكل حركات زاوية؛ الخامس) عارضةالتدحرج (أو الطولي) - اهتزازات الوعاء في المستوى المركزي، أيضًا على شكل حركات زاوية. عندما تبحر سفينة على سطح مائي خشن، غالبًا ما تحدث أنواع الحركة الثلاثة في وقت واحد أو في مجموعات مختلفة.

نوعان من تذبذبات السفينة عند الرمي: حر(على الماء الساكن) والتي تحدث بالقصور الذاتي بعد توقف القوى المسببة لها، و قسريوالتي تنتج عن قوى خارجية يتم تطبيقها بشكل دوري، على سبيل المثال، أمواج البحر.

عناصر الطرح:

سعة الرمي (أ) -أكبر انحراف للسفينة عن موقعها الأصلي مقاسًا بالدرجات. نطاق الرمي(ب) - مجموع سعتين متتاليتين (ميل الوعاء على كلا الجانبين).

فترة التدوير (في)- الوقت بين ميلين متتاليين أو الوقت الذي تكمل فيه السفينة دورة كاملة من الاهتزازات وتعود إلى الوضع الذي بدأ منه العد التنازلي.

28 (10.1) اذكر ميزات أوضاع التحكم في التوجيه: "بسيط"، "تابع"، "تلقائي"

ولقياس الدورة الدموية، يتم استخدام الخصائص الهندسية وخصائص السرعة الزمنية.

وتشمل الخصائص الهندسية الكميات التالية:

1. قطر الدورة الدموية ثابت – د ج = 2 ر ج.

قطر الدورة الثابتة هو قطر مسار الدورة الدموية المركزية. السفينة في فترة تداول ثابتة.

للحصول على تقييم مقارن لخفة الحركة للسفن المختلفة، القيمة د ج(أو ص ج) يتم التعبير عنها عادة من حيث أطوال بدن السفينة ل.تسمى هذه النسبة بالمقياس الرئيسي لقدرة السفينة على المناورة وهذه القيمة هي قطر الدوران النسبي ( د نقطة).

لسفن الملاحة الداخلية د نقطةيقع في حدود 2.5 3.5.

2. قطر الدوران التكتيكي D T- المسافة بين خط مركز السفينة في مسار مستقيم وموقعها عند الدوران 180 درجة.

د ت = (6.5)

أين ل- طول السفينة، م؛

ت- غاطس السفينة، م؛

ريال سعودى- منطقة الدفة، م2؛

إلى OP- معامل تجريبي.

عادة القيمة د ت = (0,9 – 1,2)د ج.

أرز. 6.3 نمط دوران السفينة

3. ملحق ل 1- المسافة التي يتحول بها مركز ثقل السفينة في اتجاه المسار الأولي من النقطة التي يبدأ عندها الدوران إلى النقطة المقابلة لتغير مسار السفينة بمقدار 90 درجة. لمختلف السفن ل 1يتقلب داخل ل 1 = (0,6 -1,5)د ج.

4. النزوح إلى الأمام ل 2- أقصر مسافة من خط المسار الأولي للسفينة إلى النقطة التي يتطابق عندها مركز الثقل (CG) في اللحظة التي يتغير فيها المسار بمقدار 90 درجة؛ عادة ل 2 = (0,25 -0,50)د ج.

5. التحيز العكسي ل 3– أكبر مسافة ينزاح بها مركز الثقل . السفينة في الاتجاه المعاكس لاتجاه الدوران؛ عادة ل 3 = (0,01 – 0,1)د ج.

تشمل خصائص سرعة الوقت ما يلي:

1. فترة التداول TC- زمن دوران السفينة بمقدار 360 درجة.

2. السرعة الخطية لحركة C.T. إناءعلى تداول ثابت - الخامس ج.

3. السرعة الزاوية لدوران السفينةعلى تداول ثابت ω.

يتم تحديد زاوية الانجراف للسفينة المتداولة بواسطة C.T. المؤخرة والقوس على التوالي ب ج , ب كو ب ج .

يتم تحديد تقييم رد فعل السفينة تجاه تحول جهاز التوجيه من خلال معامل الاستجابة مراجعة كوالتي يتم التعبير عنها بنسبة الوقت لمن بداية إزاحة جهاز توجيه السفينة إلى المقدار المطلوب من الإزاحة، إلى الوقت الذي تبدأ فيه السفينة في الدوران.

للمراجعة = (6.7)

بالنسبة للسفن الفردية، يميل هذا المعامل، كقاعدة عامة، إلى الوحدة، وبالنسبة للقوافل المدفوعة، فهو أقل بكثير، حيث تستمر القوافل المدفوعة، بعد نهاية نوبة التحكم، في التحرك على نفس المسار لبعض الوقت.

يتم تحديد عرض قناة الملاحة المطلوبة للحركة من خلال معلمات الدوران على طول مؤخرة السفن والقوافل، حيث أن مؤخرة السفينة تتحرك على طول منحنى نصف قطره أكبر من مركز ثقلها.

وفقًا لـ (الشكل 6.4) عناصر مسار حركة الطرف الخلفي للسفينة المتداولة، فمن المستحسن تقييم الإزاحة العكسية القصوى للطرف الخلفي. أكبر قطر يسمى قطر الدوران الصارم، سوف تميز حركة الدوران في النقطة القصوى للنهاية المؤخرة للسفينة. سيكون قطر الدوران في مؤخرة السفينة

D K = D C + L P sinβ (6.8)

أين ل ر –المسافة من C.T. السفينة إلى نقطة تطبيق القوى Р Р (إلى المؤخرة).

معرفة حجمها د كيستطيع الملاح تقدير حجم المساحة المائية المطلوبة للدوران.

الشكل 6.4. تغيير زاوية الانجراف على طول الوعاء ونصف قطر الدورة الدموية.

الجدول 6.1. تم عرض بيانات عن نصف القطر النسبي للدوران المستمر لبعض سفن الملاحة الداخلية.

الجدول 6.1.

3.2.6 كعب السفينة أثناء الدوران.

أثناء عملية الدوران، تصبح السفينة مائلة (الشكل 6.5). يعتمد حجم وجانب زاوية الكعب على فترة الدوران التي تمر بها السفينة. في فترة مناورة الدوران، وتحت تأثير قوة التوجيه (R Y)، يتم توجيه اللفة نحو الجانب الذي عليه تحولالمقود. خلال الفترة التطورية، تستقيم السفينة أولاً نتيجة لعمل لحظة الاستقرار الصحيحة، ثم تكتسب أقصى لفة ديناميكية إلى الخارجالدورة الدموية، حيث تبدأ القوة الجاذبة المركزية في العمل. بعد ذبذبة واحدة أو اثنتين، تكتسب السفينة بحلول بداية فترة الدوران الثابت ثابتةلفة موجهة إلى الخارجالدورة الدموية، والتي يمكن تحديدها من خلال صيغة G. A. Firsov

θ o ماكس = 1.4 (6.9)

أين θ س كحد أقصى- القيمة القصوى لزاوية اللف عند الدوران الثابت؛

الخامس س- سرعة السفينة في مسار مستقيم، م/ث؛

ز د- إحداثيات مركز ثقل السفينة بالنسبة إلى المستوى الرئيسي، m؛

ح- الارتفاع الأولي للسفينة، م؛

تو ل– غاطس وطول السفينة م.

ارتفاع مركزي ( ح) – المسافة بين مركز الأرصاد الجوية ومركز الثقل (CG) للسفينة

مركز الأرصاد الجوية ( م) – نقطة تقاطع القوى الناتجة لضغط الماء مع DP.

تحدث أخطر لفة عند الدوران بأقصى سرعة، عندما تكون الدفة على الجانب.

يمكن أن تتجاوز اللفة الديناميكية في الفترة التطورية للتداول اللفة في الفترة الثابتة بأكثر من مرتين.

بالنسبة للسفن ذات الاستقرار المنخفض، يمكن أن يصل الكعب أثناء الدورة الدموية بأقصى سرعة إلى 12 - 15 درجة. في سفن الركاب، من غير المرغوب فيه وجود كعب متداول يزيد عن 7 درجات، ويعتبر أكثر من 12 درجة غير مقبول.

لتقليل زاوية دوران الوعاء أثناء الدوران، من الضروري تقليل السرعة قبل الدخول في الدورة الدموية. يمكن للملاح تحديد حدود تغيير سرعة السفينة قبل الدخول في الدورة من خلال معلومات الاستقرار المتوفرة على السفينة.

الشكل 6.5 لفة السفينة أثناء الدوران.

وعدم أخذ هذه العوامل في الاعتبار يمكن أن يؤدي إلى عواقب وخيمة وكوارث. ومن الأمثلة على ذلك كارثة السفينة "بلغاريا" التي وقعت في خزان كويبيشيف.

غرقت السفينة "بلغاريا"، التي كانت تبحر على طول الطريق قازان - بولغار - قازان، في 10 يوليو 2011 في نهر الفولغا بالقرب من قرية سيوكيفو، منطقة كامسكو-أوستينسكي في تتارستان.

وفقًا لتقرير Rostransnadzor، “في حوالي الساعة 12:25 يوم 10 يوليو، تعرضت السفينة لرياح قوية من جانب الميناء، وبدأت الأمطار الغزيرة والعواصف الرعدية. في هذه اللحظة، دخل D/E "بلغاريا" المنعطف الأيسر. تجدر الإشارة إلى أنه عندما يتم نقل الدفة إلى اليسار، تكتسب جميع السفن لفة ديناميكية إضافية إلى اليمين.

ونتيجة لذلك، كانت زاوية اللفة 9 درجات. "بمثل هذه القائمة، دخلت فتحات الميمنة إلى الماء، ونتيجة لذلك دخل حوالي 50 طنًا من مياه البحر إلى مقصورات السفينة في دقيقة واحدة من خلال الفتحات المفتوحة. لتقليل المساحة المعرضة للرياح على جانب الميناء، قرر القبطان التوجه نحو الريح. وللقيام بذلك، تم وضع الدفة على مسافة 15 إلى اليسار. ونتيجة لذلك، زادت القائمة وبلغ إجمالي كمية المياه الداخلة إلى مقصورة السفينة 125 طنًا في الدقيقة. بعد ذلك، غرقت جميع الفتحات وجزء من السطح الرئيسي الموجود على الجانب الأيمن في الماء. خلال آخر 5-7 ثواني، كانت هناك زيادة حادة في القائمة من 15 إلى 20 درجة، ونتيجة لذلك انقلبت السفينة إلى اليمين وغرقت.

وخلصت اللجنة إلى أن أحد أسباب الحادث هو حقيقة أن مناورة الانعطاف إلى اليسار تمت دون مراعاة استقرار السفينة، التي كانت لديها بالفعل قائمة بأربع درجات إلى اليمين؛ لفة إضافية إلى الميمنة ناجمة عن قوة الطرد المركزي أثناء الدوران إلى اليسار؛ هبت رياح قوية على الجانب الأيسر وشراع كبير للسفينة.

يمكن تحقيق تغيير سرعة السفينة أثناء الدوران من خلال تنظيم وضع تشغيل محركات السفينة عن طريق تقليل سرعة دوران وحدة الدفع قبل الدوران وأثناء الدوران، وكذلك عن طريق تشغيل المحركات الدافعة في اتجاهات مختلفة - "ضد بعضها البعض" "(وهو أمر ممكن من خلال تركيب متعدد الأعمدة على متن السفينة).

يؤدي تقليل سرعة الوعاء قبل الدوران إلى انخفاض في امتداد الدورة ل 1وقطرها التكتيكي د ت، وهو موضح بوضوح (الشكل 6.6).

الشكل 6.6. تداول سفينة بمحرك بسرعات أولية مختلفة.

بعد أن دخلت السفينة في دوران ثابت، لزيادة شدة الدوران، يمكن زيادة سرعة دوران المحركات الدافعة، الأمر الذي لن يغير بشكل كبير الخصائص الهندسية للتداول.

يمكن تحقيق تخفيض كبير في مساحة المياه المطلوبة للتدوير باستخدام مناورة تسمى "الدوران الثابت". في هذه الحالة، يتم إيقاف السفينة قبل بدء المناورة، ويتم نقل الدفة إلى أقصى زاوية للجانب المقابل ويتم إعطاء المراوح السرعة الكاملة في الحركة الأمامية. تدخل السفينة على الفور إلى الدورة الدموية، التي تكون أبعادها أصغر مما هي عليه عند التحرك بسرعة منخفضة، ويتم تقليل وقت المناورة.

يتأثر قطر الدورة الدموية بما يلي:

أ) منطقة شفرة الدفة؛ كلما كان أكبر، كلما كان قطر الدورة الدموية أصغر.

لزيادة منطقة التوجيه، يتم تثبيت العديد من الدفات، ويتم استخدام عجلات التوجيه النشطة وملحقات التوجيه.

ب) توزيع البضائع على السفينة؛ إذا تركزت الأحمال في الجزء الأوسط من الوعاء، فإنه يدور بشكل أسرع، بقطر دوران أصغر، وإذا كان في الأطراف، فإنه يدور بشكل أبطأ، بقطر دوران أكبر؛

ج) بالنسبة لطول السفينة إلى عرضها؛ كلما زادت النسبة، زاد قطر الدورة الدموية؛

د) مساحة الجزء المغمور من المستوى القطري؛ كلما كان أكبر، كلما زاد قطر الدورة الدموية؛

ه) تقليم السفينة؛ عند قطعها إلى مقدمة السفينة، تتمتع السفينة بقدرة على المناورة أفضل قليلاً مما كانت عليه عند قصها إلى المؤخرة.

في الختام، يمكننا أن نقول أنه عند الإبحار على طول الناتج المحلي الإجمالي، تتحرك السفينة باستمرار على طول مسارات منحنية وتقوم بعدد كبير من الدورات. ولذلك فإن معرفة عناصر الدوران لها أهمية كبيرة لضمان سلامة السفن.

للحكم على قدرة الدوران للسفينة، عادة ما يتم تحليل الدوران باعتباره أبسط نوع من الحركة المنحنية للسفينة.

دوران السفينة هو حركتها مع انحراف عنصر التحكم بزاوية ثابتة، بالإضافة إلى المسار الموصوف بواسطة مركز ثقل السفينة.

من حيث الزمن، تنقسم حركة دوران السفينة إلى ثلاث فترات:

1. فترة المناورة - خلال هذه الفترة يتم تحويل التحكم إلى زاوية معينة؛ مع مزيد من الحركة، تبقى زاوية التحول دون تغيير. خلال فترة المناورة، تبدأ السفن المنفردة للتو في الدوران، بينما تستمر القوافل المدفوعة في كثير من الأحيان في التحرك في خط مستقيم.

2. تبدأ فترة التطور (التطور) من لحظة نقل السيطرة وتستمر حتى اللحظة التي يتم فيها تحديد جميع المعلمات ويبدأ مركز ثقل السفينة أو القافلة في وصف مسار على شكل دائرة.

3. تبدأ فترة دوران الحالة المستقرة من نهاية الفترة التطورية وتستمر طالما ظلت زاوية تحول التحكم في السفينة ثابتة.

يُطلق على مسار الوعاء في الفترة الثالثة من الدورة الدموية عادةً اسم الدورة الثابتة. السمة المميزة للتداول الثابت هي ثبات خصائص الحركة واعتمادها البسيط على الظروف الأولية.

يوضح الرسم البياني خصائص التداول التالية المستخدمة لقياسها:

- قطر الدورة الثابتة على طول CG للسفينة أو القطار؛

- قطر الدورة الثابتة على طول مؤخرة السفينة أو القافلة؛

- قطر الدوران التكتيكي (المسافة بين موانئ السفينة في مسار مستقيم وبعد دورانها بمقدار 180 درجة)؛

- تقدم الدوران (الخطوة) (إزاحة CG للسفينة في اتجاه حركة الخط المستقيم الأولية حتى تتحول السفينة إلى 90 درجة)؛

- الإزاحة المباشرة للسفينة المتداولة (المسافة من خط المسار المستقيم الأولي إلى مركز القيادة للسفينة بزاوية 90 درجة)؛

- الإزاحة العكسية للسفينة أثناء الدوران (أكبر مسافة يتحرك بها مركز الجاذبية للسفينة في الاتجاه المعاكس لإزاحة الدفة)؛

- زاوية انجراف السفينة أثناء الدوران (الزاوية بين DP للسفينة ومتجه السرعة أثناء الدوران)؛

- قطب دوران السفينة (النقطة الواقعة على موانئ السفينة أو امتدادها والتي عندها = 0).

بشكل عام، تتلخص صورة حركة السفينة خلال فترات التداول فيما يلي. إذا كانت السفينة تتحرك في خط مستقيم، يتم نقل عناصر التحكم إلى زاوية معينة، ثم تنشأ قوة هيدروديناميكية على الدفة أو الفتحات الدوارة، وسيتم توجيه أحد مكوناتها بشكل طبيعي إلى المستوى المركزي للسفينة (الجانبي قوة).

تحت تأثير القوة الجانبية، تتحرك السفينة في الاتجاه المعاكس لاتجاه تحول التحكم. يحدث إزاحة عكسية للسفينة، وسيتم ملاحظة أكبر قيمة لها عند النقطة العمودية المؤخرة. يؤدي الإزاحة العكسية للسفينة إلى ظهور زاوية الانجراف، ويبدأ التدفق، الذي ركض في البداية على طول المستوى المركزي، في التدفق على الجانب المقابل لاتجاه تحول التحكم. يؤدي هذا إلى تكوين قوة هيدروديناميكية جانبية على بدن السفينة، موجهة نحو إعادة وضع أدوات التحكم ويتم تطبيقها، كقاعدة عامة، على مقدمة السفينة من CG.

تحت تأثير القوى الجانبية على أدوات التحكم والبدن، تدور السفينة حول محور رأسي في اتجاه التحكم المتغير. تتم موازنة قوة الطرد المركزي للقصور الذاتي الناشئة في هذه الحالة من خلال قوى التوجيه الجانبية والبدن، ويتم موازنة عزم هذه القوى من خلال عزم قوى القصور الذاتي.

خلال الفترة التطورية، لوحظ زيادة مكثفة في زاوية الانجراف، مما يؤدي إلى انخفاض في زاوية هجوم عجلة القيادة أو الفوهة الدوارة وانخفاض مماثل في حجم قوة التوجيه. بالتزامن مع زيادة زاوية الانجراف، تزداد القوة المؤثرة على الهيكل، وتتحول نقطة تطبيقها تدريجيًا نحو المؤخرة. خلال نفس الفترة، لوحظت زيادة في السرعة الزاوية للدوران وانخفاض في نصف قطر انحناء المسار، والذي، على الرغم من انخفاض السرعة الخطية للحركة، يؤدي إلى زيادة في قوة الطرد المركزي للقصور الذاتي.

يحدث الدوران المستقر عندما تكون القوى واللحظات المؤثرة على أدوات التحكم، وجسم السفينة، وكذلك قوى القصور الذاتي وعزومها متوازنة وتتوقف عن التغير بمرور الوقت. يحدد هذا استقرار معلمات حركة السفينة، والتي تأخذ قيمًا ثابتة عند زاوية الدوران من خط المسار الأولي 90÷130 درجة للسفن الفردية و60÷80 درجة للقوافل المدفوعة.

يمكن توضيح التغير في حمل المحرك أثناء تسارع السفينة في الشكل. 2.19. في التثبيت مع النقل المباشر إلى المروحة ذات الخطوة الثابتة، في غياب قوابض التحرير، أثناء بدء تشغيل المحرك، تبدأ المروحة في التدوير في نفس الوقت. في اللحظة الأولى، تقترب سرعة السفينة من الصفر، وبالتالي فإن الحمل على محرك الديزل سيختلف حسب خاصية المسمار رباطحتى يتقاطع مع الخاصية التنظيمية للمحرك (القسم 1-2)، بما يتوافق مع موضع معين لذراع التحكم الخاص بالمنظم متعدد الأوضاع. علاوة على ذلك، مع زيادة سرعة السفينة، ينخفض ​​الحمل وفقًا للخاصية التنظيمية للمحرك (القسم 2-3). عند النقطة 3 تنتهي السفينة من التسارع إلى السرعة المحددة أفسد صفة مميزةثانيا. يتم تنفيذ المزيد من التسارع حتى يتم تحقيق السرعة المطلوبة للسفينة وفقًا لخاصية المسمار (الأقسام 3-5 ÷ 13-14).ولهذا الغرض، يتم تثبيت مقبض التحكم الخاص بالمنظم متعدد الأوضاع في عدد من الوحدات الوسيطة المواضع المقابلة للخصائص التنظيمية للمحرك. عادة، في كل موضع وسيط للخاصية التنظيمية للمحرك، يكون هناك تأخير ضروري لتحقيق السرعة المناسبة للسفينة ولتحديد الحالة الحرارية للمحرك. تتوافق المناطق المظللة مع عمل المحرك المطلوب بالإضافة إلى ذلك لتسريع السفينة. يسمح التسارع التدريجي للسفينة بعمل أقل للمحرك ويزيل احتمالية التحميل الزائد على المحرك.

أرز. 2.19. التغير في حمل المحرك أثناء تسارع السفينة

في حالات التسارع الطارئ للسفينة، يتم نقل مقبض التحكم الخاص بالحاكم متعدد الأوضاع، بعد بدء تشغيل المحرك، على الفور من الموضع إلى الموضع المقابل لسرعة دوران العمود المرفقي الاسمية. يتم تحريك حامل مضخة الوقود ذات الضغط العالي بواسطة المنظم إلى الموضع المطابق للحد الأقصى لإمدادات الوقود. يؤدي هذا إلى حقيقة أن التغيير في القوة الفعالة وسرعة دوران العمود المرفقي خلال فترة التسارع يحدث من خلال خاصية لولبية أكثر انحدارًا (في الشكل 2.19 - على طول الخاصية المقابلة للسرعة النسبية للسفينة = 0.4). عند النقطة 15 يصل المحرك إلى السرعة الخارجية المقدرة المميزة للمحرك. مع زيادة تسارع السفينة، سيتغير الحمل على المحرك وفقًا لخاصية السرعة الاسمية الخارجية للمحرك (القسم 15-14). تميز النقطة 14 الحمل على المحرك في نهاية تسارع السفينة.

في التين. يوضح الشكل 2.19 ديناميكيات التغيرات في الحمل على المحرك أثناء تسارع الوعاء على افتراض أنه في حالة واحدة (مع تسارع بطيء للسفينة) سيتم تحديد الأحمال بشكل أساسي من خلال موضع خاصية المسمار، ومع التسارع السريع للسفينة سيصل المحرك إلى السرعة الاسمية الخارجية المميزة. في هذه الحالة، يتم تحميل المحرك بشكل زائد من حيث عزم الدوران الفعال.

أعلاه، نظرنا في وضع التسارع في وجود مروحة ثابتة. يضمن التثبيت باستخدام المروحة تسارعًا أسرع للسفينة نظرًا لإمكانية الاستخدام الكامل للقوة الفعالة للمحركات والحصول على خصائص جر أعلى للسفينة.

تعتمد ظروف تشغيل المحرك أثناء تسريع السفينة على طريقة التحكم في إمداد الوقود وعلى قانون حركة أدوات التحكم في المحرك.

التغير في الحمل على المحركات أثناء دوران السفينة. وفقًا لطبيعة تأثير الحمل على المحركات الرئيسية، يجب تقسيم مناورة الدوران الكاملة للسفينة إلى أقسام الدخول والخروج من الدوران وقسم الحركة بنصف قطر دوران ثابت. في القسمين الأولين، تعمل المحركات في أوضاع غير مستقرة بسبب التغيرات في سرعة السفينة وزاوية الانجراف وزاوية الدفة. مع الحفاظ على نصف قطر الدوران، تعمل المحركات في أوضاع الحالة المستقرة، والتي تختلف، مع ذلك، عن تلك التي حدثت أثناء المسار الأمامي للسفينة. أثناء الدورة الدموية، تتحرك السفينة ليس فقط على طول نصف القطر، ولكن أيضًا مع الانجراف؛ تنخفض سرعتها بنفس سرعة دوران عمود المروحة، وتعمل المراوح في تدفق مائي مائل، وتقل كفاءتها. وفي هذا الصدد، يزيد الحمل على المحرك. تعتمد الزيادة في حمل المحرك على السرعة وشكل بدن السفينة وتصميم الدفة وزاوية تحولها.

تداول السفن.

الدورة الدموية وفتراتها.

الدورانهي عملية تغيير المعلمات الحركية لسفينة تتحرك بشكل مستقيم وموحد استجابةً لتغيير تدريجي للدفة، بدءًا من لحظة إعدادها للاختبار. مسار،الذي يصفه CM للسفينة في هذه العملية يسمى أيضًا الدوران.

تنقسم حركة التداول عبر الزمن عادة إلى ثلاث فترات: قابلة للمناورة، تطورية (انتقالية)، ثابتة.قبل تحديد هذه الفترات، دعونا نوضح ما هو المقصود بالحركة المنحنية الثابتة للسفينة.

حركة خطية ثابتةتسمى حركة السفينة حركتها في مسار واحد وبسرعة ثابتة.

حركة دورانية ثابتةيمثل دوران الوعاء بالنسبة إلى CM بسرعة زاوية ثابتة.

تتكون الحركة المنحنية للسفينة من حركة انتقالية ودورانية. تحت حركة منحنية ثابتةيشير إلى حركة السفينة التي، بمرور الوقت، لا تتغير السرعة الزاوية والخطية لـ CM للسفينة سواء من حيث الحجم أو الاتجاه بالنسبة إلى المحاور المتصلة بشكل صارم بالسفينة. وبالتالي، فإن الحركة المنحنية الثابتة للسفينة تتميز بسرعة زاوية ثابتة , زاوية الانجراف والسرعة الارضية إناء.

في عملية حركة الدوران، تستغرق السرعة الخطية للسفينة وقتًا أطول للوصول إلى قيمة ثابتة. في المرحلة النهائية، يكون اقتراب السرعة الخطية للسفينة إلى القيمة الثابتة رتيبًا وبطيئًا. بالنسبة للسفن ذات الحمولة الكبيرة المتداولة، يمكن أن تصل السرعة الخطية إلى قيمة ثابتة بعد الدوران بزاوية أكبر من 270 درجة. بالإضافة إلى ذلك، في الدوران الثابت، قد تواجه السفينة تقلبات صغيرة في زاوية الانجراف والسرعة الزاوية. ولذلك، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو: ما هي النقطة الزمنية التي تعتبر فيها حركة دوران السفينة ثابتة.

وبناء على الحد الفاصل بين الحركة التطورية وحركة الحالة المستقرة المقبولة في نظرية التحكم الآلي، يمكننا أن نفترض ذلك يتم تأسيس حركة تداول السفينة ،عندما القيم الحالية , , تبدأ في الاختلاف عن قيمها الراسخة
أقل من 3-5%.

نظرًا لعدم قياس زاوية الانجراف في الدوران، ويتم قياس السرعة الخطية للسفينة بخطأ كبير، فإن اللحظة التي يصبح بعدها التغيير في المسار موحدًا تقريبًا عادة ما يتم اعتبارها بداية الدوران الثابت فترة. بالنسبة للسفن ذات الحمولة المتوسطة، تحدث هذه اللحظة بعد أن تدور السفينة بمقدار 130 درجة تقريبًا. ومع ذلك، تشير الدراسات إلى أنه أثناء حركة الدوران يتم تحديد السرعة الزاوية بشكل أسرع من و . تصل زاوية الانجراف وخاصة السرعة الخطية للسفينة إلى 3-5٪ أقرب إلى قيمها الثابتة لاحقًا.

الآن يمكننا إعطاء تعريفات لفترات التداول.

فترة المناورة (
) - فترة تحويل الدفة من الصفر إلى القيمة المحددة، بدءًا من لحظة تعيين جهاز التوجيه لحساب القيمة المحددة.

فترة التطور ( ) - الفاصل الزمني من لحظة تحريك الدفة حتى اللحظة التي تصبح فيها الحركة المنحنية للسفينة ثابتة.

تبدأ فترة حالة الاستقرار من نهاية الفترة الثانية وتستمر طالما بقيت عجلة القيادة في الوضع المحدد.

يتم استخدامها لتقييم ومقارنة إمكانية التحكم في السفن الدورانتحت الشروط المرجعية. تتوافق بداية الدورة مع لحظة ضبط الدفة، وتتوافق النهاية مع لحظة دوران DP للسفينة بزاوية 360 درجة. يظهر مسار هذا التداول بشكل تخطيطي في الشكل 3.1

الشكل 3.1 مخطط دوران السفينة.

معلمات الدورة الدموية.

عند النظر في التداول، يتم تمييز عناصره الرئيسية والإضافية.

معلمات التداول التالية هي المعلمات الرئيسية.

قطر الدورة الدموية ثابت - المسافة بين مواقع DP للسفينة على مسارات متقابلة أثناء حركة الدوران الثابتة، عادة بين DP عند لحظة الدوران 180 درجة وDP عند لحظة الدوران 360 درجة

قطر الدورة التكتيكية - المسافة بين خط المسار الأولي وميناء السفينة بعد دورانه بمقدار 180 درجة. القطر التكتيكي يمكن أن يكون (0.9-1.2)

امتداد - المسافة بين موضعي CM للسفينة في اللحظة التي تبدأ فيها الدفة في التحول وفي اللحظة التي تلي دوران DP بمقدار 90، ويتم قياسها في اتجاه المسار الأولي. تقريبًا

تعويض إلى الأمام - أصبحت المسافة من خط المسار الأولي إلى مركز ثقل السفينة 90 درجة. إنه على وشك
.

عكس التحيز - أكبر انحراف لمركز ثقل السفينة عن خط المسار الأولي في الاتجاه المعاكس لتحول الدفة. التحيز العكسي صغير ويبلغ
.

زاوية الانجراف - الزاوية بين DP ومتجه سرعة السفينة.

فترة التداول - الفاصل الزمني من لحظة بدء الدفة في التحرك حتى دوران السفينة بزاوية 360 درجة.

من بين معلمات الدوران الإضافية، فإن الأكثر أهمية من وجهة نظر ضمان سلامة المناورة هي.

نصف عرض شريط الاجتياح - المسافة من مسار الدورة الدموية التي تقع فيها نقاط الجسم الأكثر بعدا عنه أثناء الدورة الدموية؛

مسافة - المسافة من موقع مركز ثقل السفينة عند اللحظة الأولى للحركة إلى النقطة التي يترك فيها بدن السفينة خط المسار الأولي؛

أقصى امتداد لطرف السفينة - أكبر مسافة على طول المسار الأولي من موقع مركز ثقل السفينة في لحظة الدوران الأولى إلى الطرف الأقصى للسفينة أثناء المناورة (يمكن تحديدها بالمثل أقصى مركز للتمدد الشاملالسفينة، ودعا ببساطة الحد الأقصى للتمديد)؛

الحد الأقصى للإزاحة الأمامية لطرف السفينة - أكبر انحراف جانبي من خط المسار الأولي إلى الطرف الأقصى للسفينة أثناء الدوران (يمكن تحديده بالمثل أقصى إزاحة للأمام لمركز الكتلةسفينة تسمى ببساطة الحد الأقصى للإزاحة إلى الأمام).

المعلمة الرئيسية لقدرة السفينة على الدوران هي قطر الدوران الثابت , لا يعتمد الأمر كثيرًا على سرعة السفينة قبل بدء المناورة. وقد تم تأكيد هذه الحقيقة من خلال العديد من الاختبارات الميدانية. ومع ذلك، فإن امتداد السفينة ليس لديه هذه الخاصية ويعتمد على السرعة الأولية للسفينة. عند التدوير بسرعة منخفضة، يكون الامتداد أقل بحوالي 10-5-20% من الامتداد بأقصى سرعة. لذلك، في منطقة مائية محدودة في غياب الرياح، قبل الانعطاف بزاوية كبيرة، من المستحسن إبطاء السرعة.