Caracteristicile geometrice ale circulației. Circulația vaselor, perioadele și elementele sale

Dacă, la deplasarea vasului, cârma este îndepărtată din planul diametral - poziția sa zero, adică. deplasați-l în orice unghi la dreapta sau la stânga, atunci nava va începe să descrie o curbă pe suprafața apei, numită circulație.

circulaţie numită traiectorie curbilinie, care descrie centrul de greutate al navei la schimbarea cursului.

În prima aproximare, curba de circulație este un arc de cerc cu un anumit diametru (rază), în funcție pentru o navă dată de unghiul cârmei, viteza și pescajul navei (sarcina acestuia).

Circulația navei este caracterizată de următoarele elemente principale (Fig. 7.4):

Diametrul circulației tactice.
jumătate de ciclu de circulație.

Orez. 7.4. Elemente de bază ale circulației navelor

Diametrul de circulație tactică este cea mai scurtă distanță dintre linia cursului inițial al navei și linia cursului său după întoarcerea la 180 °, măsurată în linii de cablu.

Referit ca - DC sau DC .

Raza de circulație tactică- există jumătate DC (DC) și se notează ca - R C .

Circulație pe jumătate de ciclu® timpul necesar navei pentru a face o viraj de 180°. Se măsoară în minute și se notează cu - t 180°.

Elementele de circulație se determină în termenele prevăzute de actele normative conform regulilor prevăzute în POMES.

Partea virajului și unghiul cârmei sunt indicate prin:

La întoarcerea vasului spre dreapta - P-5°, P-10° ... P-20° ... P-30°;

Când întoarceți vasul la stânga - L-5°, L-10° ... L-20° ... L-30°.

7.3.2. Metode de determinare a elementelor de circulație a navei

Luați în considerare câteva modalităţi de determinare a elementelor de circulaţie a navei.

1. Prin distante de parcurs, radar măsurat de bord(Fig. 7.5).

Orez. 7.5. Determinarea elementelor de circulație a navei prin distanțe de traversare

În zona unei geamanduri speciale cu radar, nava dezvoltă viteza necesară și se așează pe un curs ( QC 1) cu așteptarea de a trece traversarea geamandurii la o distanță de 2¸3 kb.

Când geamandura este pe grindă, se dă comanda „Zero!”, conform căreia:

® pornește cronometrul(e) – T N;

® se măsoară prin distanța radar până la geamandă ( D P1);

® Cârma este deplasată la un anumit număr de grade (P-10° ... P-20°) departe de geamandura.

În momentul sosirii navei pe cursul de întoarcere ( QC 2 = QC 1± 180°) este dată din nou comanda „Zero!”, conform căreia:

T K;

® distanța până la geamandură este remăsurată de radar ( D P2);

® volanul este retras la „0” (în DP).

Calculat:

(7.12)

2. Alinierea și unghiul orizontal(Fig. 7.6).

Orez. 7.6. Determinarea elementelor de circulație a vasului de-a lungul aliniamentului și unghiului orizontal

Nava dezvoltă o viteză dată și se așează pe un curs ( QC 1), perpendicular pe linia de aliniere CU.

În momentul trecerii liniei de aliniere se dă comanda „Zero!”, conform căreia:

1) ® pornește cronometrul(e) ® T N;

2) ® volanul este deplasat la un anumit număr de grade (R-…° sau L-…°);

3) ® sextantul de navigație măsoară unghiul orizontal ( a 1) între linia de aliniere CUși reper ( A).

În momentul trecerii liniei de aliniament și nava ajunge pe direcția inversă ( QC 2 = QC 1± 180°) este dată din nou comanda, conform căreia:

1) ® oprește cronometrul(e) – T K;

2) ® cârma este retrasă la „0” (în DP-ul navei);

3) ® sextantul de re-navigație măsoară unghiul orizontal ( a 2) între linia de aliniere CUși reper ( A).

Calculat:

Unde d este lungimea perpendicularei coborâte din m. A pe linia de aliniere.

3. După lungimea vasului(Fig. 7.7).

Orez. 7.7. Determinarea elementelor de circulație după lungimea vaselor

Această metodă se bazează pe măsurarea distanței dintre trezi înainte de începerea circulației ( QC 1) și urma după virajul navei cu 180° ( QC 2 = QC 1± 180°).

Există și alte moduri de a defini elementele de agilitate:

Ø metoda serifurilor sincrone directe (2 stâlpi de teodolit litoral);

Ø utilizarea fotografiei aeriene;

Ø folosirea unui plotter automat (la scara cea mai mare);

Ø prin girobusolă și jurnal ( S L \u003d K L × (OL 2 - OL 1 ) Și

(7.16)

A este unghiul navei.

Elementele de circulație sunt determinate pentru diferite poziții ale cârmei (R sau L 5°, 10°, 20°, 30°).

Masa de circulație (antrenament)

Tabelul 7.1.

V L, noduri	Unghiul cârmei
R (L) - 10°	R (L) - 20°	R (L) - 30°
R C, kb.	t 180° min.	d 180° mile	R C, kb.	t 180° min.	d 180° mile	R C, kb.	t 180° min.	d 180° mile
			2,5			2,2			1,9
			2,5			2,2			1,9
			2,5			2,2			1,6
			2,2			1,9			1,6
			2,2			1,9			1,6
			2,2			1,9			1,3
			1,9			1,6			1,3
			1,9			1,6			1,3
			1,9			1,6			0,9

Conform anumitor valori ale elementelor de agilitate ( DC sau R CȘi t 180°) pentru viteză diferită a navei și unghiul cârmei Tabelele de circulație RTSH sunt completateși jurnalul navei (Tabelul 7.1)

Agilitatea navei înseamnă capacitatea sa de a schimba direcția de mișcare sub influența cârmei (comenzi) și de a se deplasa pe traiectoria acestei curburi. Se numește mișcarea unei nave cu cârma deplasată de-a lungul unei traiectorii curbe circulaţie. (Diferitele puncte ale corpului navei în timpul circulației se deplasează de-a lungul unor traiectorii diferite, prin urmare, dacă nu se specifică altfel, traiectoria navei - înseamnă traiectoria CG-ului său.)

Cu o astfel de mișcare, prova vasului (Fig. 1) este îndreptată în interiorul circulației, iar unghiul a 0 dintre tangenta la traiectoria CG și planul diametral (DP) se numește unghi de deriva pe circulatie.

Centrul de curbură al acestei secțiuni a traiectoriei se numește centru de circulație (CC), iar distanța de la CC la CC (punctul O) - raza de circulatie.

Pe fig. 1 arată că diferite puncte de-a lungul lungimii navei se deplasează de-a lungul traiectoriilor cu diferite raze de curbură cu un CC comun și au unghiuri de derivă diferite. Pentru un punct situat la capatul pupa, raza de circulatie si unghiul de deriva sunt maxime. Pe DP nava are un punct special - întoarce stâlp(RP), unde unghiul de deriva este egal cu zero, Poziția RP, determinată de perpendiculara coborâtă de la CC la DP, este deplasată de la CG de-a lungul DP înainte cu aproximativ 0,4 din lungimea navei; amploarea unei astfel de deplasări pe diferite nave variază în limite mici. Pentru punctele din DP situate pe laturile opuse ale SP, unghiurile de deriva au semne opuse. Viteza unghiulară a navei în procesul de circulație crește mai întâi rapid, atinge un maxim și apoi, pe măsură ce punctul de aplicare al forței Y o se deplasează spre pupa, scade oarecum. Când momentele forțelor P y și Y o se echilibrează reciproc, viteza unghiulară capătă o valoare constantă.

Circulația navei este împărțită în trei perioade: manevră, egală cu timpul de schimbare a cârmei; evolutiv - din momentul finalizării deplasării cârmei până în momentul în care vitezele liniare și unghiulare ale navei capătă valori de regim staționar; stabilit - de la sfarsitul perioadei evolutive si pana cand volanul ramane in pozitia deplasata. Elementele care caracterizează o circulație tipică sunt (Fig. 2):

-extensia l 1- distanța pe care CG-ul navei se deplasează în direcția cursului inițial din momentul în care cârma este deplasată până la schimbarea cursului cu 90°;

- deplasare înainte l 2- distanța de la linia de curs inițială până la CG-ul navei în momentul în care cursul acesteia s-a schimbat cu 90°;

- polarizare inversă l 3- distanța cu care, sub influența forței laterale a cârmei, CG-ul navei este deplasat de la linia cursului inițial spre lateral, direcție inversăîntoarce;

- diametrul de circulație tactică D T- cea mai scurtă distanță dintre DP-ul navei la începutul virajului și poziția sa la momentul schimbării cursului cu 180°;

- diametru de circulație constantă D set- distanța dintre pozițiile DP-ului navei pentru două curse consecutive care diferă cu 180 °, cu mișcare constantă.

Este imposibil să desemnăm o graniță clară între perioada evolutivă și circulația stabilită, deoarece schimbarea elementelor mișcării se estompează treptat. În mod convențional, putem presupune că după o întoarcere de 160-180°, mișcarea capătă un caracter apropiat de starea de echilibru. Astfel, manevrarea practică a navei are loc întotdeauna în regim instabil.

Este mai convenabil să exprimați elementele de circulație în timpul manevrei într-o formă adimensională - în lungimi de carenă:

în această formă este mai ușor să compari agilitatea diferitelor nave. Cu cât cantitatea adimensională este mai mică, cu atât agilitatea este mai bună.

Elementele de circulație ale unei nave de transport convenționale pentru un unghi dat de cârmă sunt practic independente de viteza inițială în starea staționară a motorului. Cu toate acestea, dacă viteza elicei este crescută la schimbarea cârmei, nava va face o viraj mai abruptă. , decât în modul neschimbat al motorului principal (ME).

Sunt atasate doua desene.

Circulația vaselor

traiectoria centrului de masă al navei când cârma este deplasată la un anumit unghi și menținută în această poziție. C. s. numit adesea și procesul de întoarcere a navei în sine, care are 3 perioade: manevrabil (coincidentă în timp cu durata deplasării cârmei), evolutiv (din momentul în care schimbarea cârmei este finalizată până în momentul în care elementele mișcării încetează să mai funcționeze). schimbare în timp) și constantă. În primele 2 perioade, traiectoria centrului de masă al navei este o linie de curbură variabilă, într-o perioadă constantă - un cerc ( orez. ). Definitia elementelor C. cu. (diametrul circulației constante D, diametrul tactic D t, promovare l 1, prejudecată înainte l 2, părtinire inversă l) - o etapă importantă în evaluarea controlabilităţii vasului. Fără cunoașterea acestor elemente, este imposibil să se traseze cursul navei, mai ales în timpul manevrelor. Elementul C. s. determinată prin calcul și verificată în timpul încercărilor pe mare.

Lit.: Fedyaevsky K. K., Sobolev G. V., Controlabilitatea navei, L., 1963; Voitkunsky Ya. I., Pershits R. Ya., Titov I. A., Manual despre teoria navei. Propulsia și controlabilitatea navei, ed. a II-a, L., 1973.

Yu. G. Drobyshev.

Mare enciclopedia sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .

Vedeți ce este „Circulația navelor” în alte dicționare:

CIRCULAREA NAVEI- 1. Traiectoria centrului de greutate al navei atunci când se schimbă și se menține în continuare cârma sau alt control într-o poziție dată. 2. Procesul de întoarcere a vasului. Circulația vasului este împărțită în 3 perioade: prima, manevrabilă, coincide în timp cu ...... Carte de referință enciclopedică marine

- (din latină circulatio rotation) traiectoria centrului de greutate al navei în timpul virajului (una dintre navigabilitate) sau procesul propriu-zis de întoarcere a navei. Parametrii C. s. (diametru, extensie, deplasare) caracterizează controlabilitatea vasului ... Marele dicționar politehnic enciclopedic

circulatia navei- vezi circulatia navei...

- (din lat. circulatio circulation) ..1) circulatie, circulatie, de exemplu. circulația atmosferică, circulația sângelui2)] Mișcarea unui lichid sau gaz de-a lungul unui traseu închis, de ex. apa si amestec abur-apa prin conductele cazanului de abur3) Traiectoria ... ... Dicţionar enciclopedic mare

- (lat., din cerc circular). Mișcarea circulară a ceva, de ex. bani, transferul lor din mână în mână; circulatia sangelui circulatia sangelui. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov A.N., 1910. CIRCULARE mișcare circulară, ... ... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

- (navă) curbă descrisă de centrul de greutate al navei (navei) din momentul în care cârma este deplasată la un unghi dat până când ajunge pe o nouă direcție, procesul de întoarcere a navei de la vechiul curs pe cel nou . Se caracterizează printr-un diametru de circulație și timpul necesar pentru ... ... Dicționar marin

circulatia navei- (navă) curbă descrisă de centrul de greutate al navei (navei) din momentul în care cârma este deplasată la un unghi dat până când ajunge pe o nouă direcție; procesul de transformare a unei nave de la un curs vechi la unul nou. Se caracterizează prin diametrul de circulație și timpul necesar pentru ...... Dicţionar biografic marin

ȘI; și. [lat. circulatio] 1. a Circula. C. sânge, aer încălzit. C. bunuri. C. apă în natură. C. Zvonuri. 2. Mor. Curba descrisă de navă când cârma este deviată de un anumit l. colţ. Nava descrie circulația. Unghi mare de circulație. * * * … Dicţionar enciclopedic

Navă, capacitatea navei de a se deplasa de-a lungul unei anumite traiectorii; una dintre navigabilitatea navei. În U., ei disting între stabilitatea cursului (vezi cursul navei) - capacitatea navei de a urma în linie dreaptă și agilitate - capacitatea de a schimba ... ...

Navă, contabilizarea continuă a elementelor mișcării navei (viteză, direcție) și a efectelor forțelor externe în vederea determinării coordonatelor navei (locul calculat) fără a observa reperele de coastă și corpurile cerești (observații (vezi Observație)) . .. Marea Enciclopedie Sovietică

Modificarea sarcinii motorului în timpul accelerării navei poate fi ilustrată în Fig. 2.19. Într-o instalație cu transmisie directă la VFSH, în absența ambreiajelor de decuplare, elicea începe să se rotească în același timp cu pornirea motorului. În primul moment, viteza navei este aproape de zero, astfel încât sarcina pe motorină va varia în funcție de caracteristica șurubului de ancorare până când se intersectează cu caracteristica de reglare a motorului (secțiunea 1-2), corespunzătoare unei anumite poziții a pârghiei de comandă a regulatorului pentru toate regimurile. În plus, pe măsură ce viteza navei crește, sarcina scade în funcție de caracteristica de reglementare a motorului (secțiunea 2-3). La punctul 3, nava își finalizează accelerația la o viteză determinată de şurub caracteristică II. Accelerarea suplimentară până la atingerea vitezei dorite a vasului se efectuează în funcție de caracteristica șurubului (secțiunile 3-5 ÷ 13-14).În acest scop, mânerul de control al regulatorului pentru toate modurile este setat pe un număr de poziții intermediare corespunzătoare. la caracteristicile de reglementare ale motorului. De obicei, la fiecare poziție intermediară a caracteristicii de comandă a motorului, se face necesară o întârziere pentru a atinge viteza corespunzătoare a navei și pentru a stabili starea termică a motorului. Zonele umbrite corespund muncii motorului, care este cheltuită suplimentar pentru a accelera vasul. Accelerarea treptată a navei vă permite să cheltuiți mai puțină muncă la motor și elimină posibilitatea supraîncărcării acestuia.

Orez. 2.19. Modificarea sarcinii motorului în timpul accelerației navei

În cazurile de accelerare de urgență a navei, mânerul de control al regulatorului pentru toate regimurile după pornirea motorului este transferat imediat din poziție în poziție corespunzătoare turației nominale a arborelui cotit. Șina pompei de combustibil de înaltă presiune este deplasată de regulator în poziția corespunzătoare alimentării maxime cu combustibil. Acest lucru duce la faptul că modificarea puterii efective și a vitezei arborelui cotit în timpul perioadei de accelerație are loc de-a lungul unei caracteristici a șurubului mai abrupt (în Fig. 2.19 - conform caracteristicii corespunzătoare vitezei relative a vasului = 0,4). La punctul 15, motorul atinge valoarea nominală externă caracteristica vitezei motor. Odată cu o accelerare suplimentară a navei, sarcina motorului se va modifica în funcție de caracteristica externă a vitezei nominale a motorului (secțiunea 15-14). Punctul 14 caracterizează sarcina asupra motorului la sfârșitul accelerației navei.

Pe fig. Figura 2.19 prezintă dinamica modificărilor sarcinii pe motor în timpul accelerației navei, presupunând că într-un caz (cu o accelerare lentă a navei) sarcinile vor fi determinate în principal de poziția caracteristicii șurubului și cu o accelerare rapidă a navei, motorul va atinge caracteristica de turație nominală externă. În acest caz, motorul este supraîncărcat de cuplul efectiv.

Mai sus, am luat în considerare modul de overclocking în prezența unui VFS. Instalația cu CPP asigură o accelerare mai rapidă a navei datorită posibilității de utilizare deplină a puterii efective a motoarelor și obținerea unor caracteristici de tracțiune mai ridicate ale navei.

Condițiile de funcționare ale motorului în timpul accelerării navei depind de metoda de control al alimentării cu combustibil și de legea de mișcare a comenzilor motorului.

Modificarea sarcinii pe motoare în timpul circulației navei. În funcție de natura efectului sarcinii asupra motoarelor principale, întreaga manevră de circulație a navei trebuie împărțită în secțiuni de intrare și ieșire din circulație și o secțiune de mișcare cu o rază constantă de circulație. În primele două secțiuni, motoarele funcționează în condiții instabile cauzate de o modificare a vitezei navei, a unghiului de deriva și a unghiului cârmei. În timp ce mențin raza de circulație, motoarele funcționează în regimuri de echilibru, care, totuși, diferă de cele care au avut loc în timpul cursului navei pe un curs drept. În timpul circulației, nava se mișcă nu numai de-a lungul razei, ci și cu o derivă; viteza sa scade la aceeasi frecventa de rotatie a arborelui elicei, elicele functioneaza intr-un flux de apa oblic, randamentul lor scade. În acest sens, sarcina asupra motorului crește. Creșterea sarcinii asupra motorului depinde de turație, de forma conturului carenei navei, de designul cârmelor și de unghiul de deplasare a acestora.

Pentru a judeca agilitatea unei nave, circulația este de obicei analizată ca cel mai simplu tip de mișcare curbilinie a unei nave.

Circulația vasului se numește mișcarea sa cu controlul deviat la un unghi constant, precum și traiectoria descrisă de centrul de greutate al vasului.

Din punct de vedere al timpului, mișcarea de circulație a vasului este împărțită în trei perioade:

1. Perioada de manevră - în timpul acesteia, corpul de comandă este deplasat la un unghi dat; cu mișcare ulterioară, unghiul de deplasare rămâne neschimbat. În timpul perioadei de manevră, navele individuale abia încep să se întoarcă, în timp ce convoaiele împinse continuă adesea să se deplaseze în linie dreaptă.

2. Perioada de evoluție (evoluție) începe din momentul în care controlul este deplasat și continuă până în momentul în care toți parametrii sunt setați, iar centrul de greutate al navei sau trenului începe să descrie traiectoria sub formă de cerc.

3. Perioada de circulație stabilită începe din momentul încheierii perioadei evolutive și continuă atâta timp cât unghiul de deplasare a elementului de comandă al navei rămâne constant.

Traiectoria navei în a treia perioadă de circulație este de obicei numită circulație constantă. O trăsătură distinctivă a circulației constante este constanța caracteristicilor mișcării și dependența lor scăzută de condițiile inițiale.

Diagrama prezintă următoarele caracteristici de circulație utilizate pentru cuantificarea acesteia:

− diametrul circulației constante de-a lungul CG al navei sau convoiului;

− diametrul circulaţiei constante de-a lungul pupei navei sau convoiului;

− diametrul de circulație tactică (distanța dintre DP-ul navei pe un curs drept și după întoarcerea acesteia cu 180°);

− extinderea (mersul) circulaţiei (deplasarea CG-ului navei în direcţia mişcării rectilinie iniţiale până în momentul în care nava se întoarce cu 90°);

− deplasarea directă a navei la viraj (distanța de la linia cursului drept inițial până la CG-ul navei, întors la 90°);

− deplasarea inversă a navei la viraj (cea mai mare distanță cu care CG-ul navei este deplasat în direcția opusă deplasării cârmei);

− unghiul de deriva navei la viraj (unghiul dintre DP-ul navei si vectorul viteza la viraj);

− polul virajului navei (punctul de pe DP-ul navei sau prelungirea acestuia, unde = 0).

În termeni generali, imaginea mișcării navei în ceea ce privește perioadele de circulație este următoarea. Dacă comenzile sunt deplasate la un anumit unghi pe o navă în linie dreaptă în mișcare, atunci apare o forță hidrodinamică asupra cârmelor sau a duzelor rotative, una dintre componentele cărora va fi direcționată în mod normal către planul diametral al navei (forță laterală) .

Sub acțiunea unei forțe laterale, vasul este deplasat în direcția opusă direcției deplasării de control. Există o deplasare inversă a navei, cea mai mare valoare a cărei valoare va fi observată în punctul perpendicularei pupa. Deplasarea inversă a navei duce la apariția unui unghi de derivă, iar fluxul, care a mers inițial de-a lungul planului diametral, începe să curgă pe partea opusă direcției de deplasare a comenzilor. Aceasta duce la formarea unei forțe hidrodinamice laterale pe carena navei, îndreptată spre deplasarea comenzilor și aplicată, de regulă, înainte de CG-ul navei.

Sub acțiunea momentelor de la forțele laterale asupra comenzilor și a carenei, nava se rotește în jurul unei axe verticale în direcția comenzii deplasate. Forța centrifugă de inerție care apare în acest caz este echilibrată de direcția laterală și forțele corpului, iar momentul acestor forțe este echilibrat de momentul forțelor de inerție.

În perioada evolutivă se observă o creștere intensă a unghiului de deriva, ceea ce duce la o scădere a unghiului de atac al cârmei sau al duzei rotative și o scădere corespunzătoare a mărimii forței de direcție. Concomitent cu o creștere a unghiului de derivă, forța care acționează asupra carenei crește, iar punctul de aplicare a acesteia se deplasează treptat spre pupa. În aceeași perioadă, are loc o creștere a vitezei unghiulare a virajului și o scădere a razei de curbură a traiectoriei, care, în ciuda scăderii vitezei liniare de mișcare, determină o creștere a forței centrifuge de inerție.

O circulație constantă are loc atunci când forțele și momentele care acționează asupra comenzilor, carena navei, precum și forțele și momentele de inerție sunt echilibrate și încetează să se schimbe în timp. Aceasta determină stabilizarea parametrilor de mișcare ai navei, care iau valori constante la un unghi de viraj față de linia cursului inițial cu 90÷130° pentru navele simple și 60÷80° pentru convoaiele împinse.