Управление крупнотоннажным танкером при отказе рулевого устройства в штормовую погоду

• Автор: Троеглазов, Андрей Петрович
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ СИСТЕМА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ДВИЖЕНИЯ КРУПНОТОННАЖНОГО ТАНКЕРА ПРИ ВЕТРЕ И ВОЛНЕНИИ
1.1. Уравнения движения крупнотоннажного танкера в условиях ветра и волнения при отказе рулевого устройства .

1.2. Учет роли тангенциальной силы винта в маневрировании крупнотоннажного танкера

2. УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ТАНКЕРА ПРИ ВЕТРЕ И ВОЛНЕНИИ

2.1. Уравнения стабилизации движения танкера при ветре и регулярном волнении на прямом курсе с постоянной скоростью
2.2. Уравнения движения танкера при ветре и нерегулярном волнении на прямом курсе с постоянной скоростью.
2.3. Маневрирование и уравнения движения крупнотоннажного танкера при пассивном торможении без воздействия руля .
2.4. Маневрирование и уравнения движения крупнотоннажного танкера при разгоне без воздействия руля

2.5. Движение и дрейф крупнотоннажного танкера лагом к ветру .

2.6. Особенности маневрирования крупнотоннажного танкера при ветре и
волнении в балласте .
3. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАНЕВРИРОВАНИЯ КРУПНОТОННАЖНОГО ТАНКЕРА
3.1. Методика натурных исследований маневрирования с помощью судового приемоиндикатора НСС
3.2. Методика сбора и анализа данных натурного эксперимента
3.3. Натурные исследования маневров снижения скорости
3.4. Натурные исследования маневров увеличения скорости
3.5. Натурные исследования ветроволнового дрейфа крупнотоннажного танкера
3.6. Выводы .
4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ
МОРЕПЛАВАНИЯ КРУПНОТОННАЖНОГО ТАНКЕРА ПРИ ОТКАЗЕ РУЛЕВОГО УСТРОЙСТВА С ПОМОЩЬЮ ВЕТРОВОГО МОМЕНТА И ТАНГЕНЦИАЛЬНОЙ СИЛЫ ВИНТА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованной литературы


Для решения поставленных задач был принят экспериментально-теоретический метод, так как в настоящее время сложно учесть действие ветрового момента, тангенциальной силы винта и других сил в реальных условиях. Для выполнения теоретической части использовался аппарат дифференциального и интегрального исчислений, теории вероятности, математической статистики и теории математического моделирования с использованием ЭВМ. Экспериментальная часть работы выполнена на крупнотоннажных танкерах различной постройки в штормовых условиях плавания с имитацией отказа рулевого устройства, с привлечением современных технических средств судовождения и математического моделирования маневров танкера в условиях ветро-волиового воздействия. Впервые учитывается при составлении дифференциальных уравнений сила давления волн и ее интегрирование. Впервые учтена тангенциальная сила винта при косом натекании потока воды и ее использование при маневрировании танкера. Разработан метод оценки маневрирования крупнотоннажных судов в штормовую погоду при отказе рулевого устройства. Впервые опытным путем определена наиболее благоприятная позиция крупнотоннажного танкера относительно встречного ветра и волнения. Разработаны предложения капитанам крупнотоннажных танкеров и службам безопасности мореплавания судоходных компаний по действиям в ситуациях отказа рулевого устройства при штормовой погоде. Практическая ценность. Результаты диссертационной работы нашли практическое применение на крупнотоннажных морских судах при решении задач безопасного маневрирования в случае отказа рулевого устройства в условиях ветра и волнения, а также в учебном процессе при подготовке судоводителей в НГМА. Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы являются частью госбюджетных НИР кафедры «Технические средства судовождения» НГМА. Основные положения работы внедрены в учебный процесс для подготовки слушателей факультета судовождения и радиоэлектроники НГМА на кафедре «технические средства судовождения» по курсу «научные исследования в области безопасности мореплавания» при курсовом и дипломном проектировании. Результаты работы использованы при разработке рекомендаций судоводителям по управлению крупнотоннажными судами и повышению безопасности мореплавания. Эти рекомендации внедрены на судах ОАО «НОВОШИП», судах ГНЦ ФГУГП «Южморгеология» и в ООО «Новоморсервис» - службе лоцманской проводки крупнотоннажных танкеров порта Новороссийск. Кроме того, практические рекомендации были рекомендованы капитанам-наставникам и управляющим трех иностранных судоходных компаний: “Anders Wilhelmsen & Co. AS“, “Prime Marine Inc. K.Oldendorff Ltd. ЗАО «Дальневосточная морская компания» (“FEMCO Ltd. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее отдельные результаты докладывались на ежегодных научно-технических и научно-методических конференциях НГМА в - годах. Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 статьях. Структура и объем работы. Общий объем диссертации - 2 страницы включает содержание - 2 страницы, введение - 4 страницы, четыре раздела - страниц, заключение - 4 страницы, список использованной литературы из 3 наименований - страниц, приложение - страниц. Работа содержит иллюстраций и таблиц. Решение многих задач управления и маневрирования судами находится в прямой зависимости от правильного учета динамических закономерностей движения судов при различных условиях плавания. Р,{а„. Pj? Yi)+ P„Xh. Мр + М п - Мл -Мп- мст. Мег - стабилизирующий момент от тангенциальной силы винта. УМ. Уравнения (1. ПЭВМ и специальных математических методов, например, метода Рунге-Кутта. Однако, для определенных видов маневрирования на основе экспериментально-теоретического метода возможно приведение уравнений (1. К,. К Л. Л^^Г,)+ Рв. Рау (У* . Р„у (К<Р) ~ Ру (/? Особенностью данной системы дифференциальных уравнений является отсутствие сил, возникающих на руле судна, а также наличие тангенциальной силы винта, что учитывается впервые. В уравнении (1. Примеры траекторий движения крупнотоннажного танкера на полном ходу, при встречном ветре и волнении без использования рулевого устройства, поданным натурных испытаний показаны на рис.