Šta je trim broda? Uzdužna stabilnost i trim
Stabilnost, koja se manifestuje pri uzdužnim nagibima broda, odnosno pri trimovanju, naziva se uzdužnom.
Rice. 1
Uprkos činjenici da uglovi trima plovila rijetko dosežu 10 stupnjeva, a obično su 2 - 3 stupnja, uzdužni nagib dovodi do značajnih linearnih trimova sa velikom dužinom plovila. Dakle, za brod dužine 150 m, ugao nagiba od 1 0 odgovara linearnom trimu jednakom 2,67 m. U tom smislu, u praksi upravljanja brodovima, pitanja vezana za trim su važnija od pitanja uzdužnog trima. stabilnost, budući da je kod transportnih brodova sa normalnim omjerima uzdužna stabilnost uvijek pozitivna.
Kada je brod uzdužno nagnut pod uglom Ψ oko poprečne ose Ts.V. će se kretati od tačke C do tačke C1, a potporna sila, čiji je pravac normalan na postojeću vodenu liniju, će delovati pod uglom Ψ u odnosu na prvobitni pravac. Linije djelovanja prvobitnog i novog smjera potpornih sila seku se u tački. Točka presjeka linije djelovanja potpornih sila pri beskonačno malom nagibu u uzdužnoj ravni naziva se longitudinalni metacentar M.
Radijus zakrivljenosti krive pomaka C.V. u uzdužnoj ravni naziva se longitudinalni metacentrični radijus R, koji je određen rastojanjem od uzdužnog metacentra do CV.
Formula za izračunavanje uzdužnog metacentričnog radijusa R slična je poprečnom metacentričnom radijusu: R = I F /V, gdje je I F moment inercije površine vodene linije u odnosu na poprečnu os koja prolazi kroz njeno težište. (tačka F); V je zapreminski pomak posude.
Uzdužni moment inercije površine vodene linije IF znatno je veći od poprečnog momenta inercije I X . Stoga je uzdužni metacentrični radijus R uvijek značajno veći od poprečnog polumjera r. Grubo se pretpostavlja da je uzdužni metacentrični radijus R približno jednak dužini posude.
Osnovni princip stabilnosti je da je moment uspravljanja moment para koji nastaje od sile težine posude i sile oslonca. Kao što se može vidjeti sa slike, kao rezultat primjene vanjskog momenta koji djeluje u DP, zvanog moment trimovanja Mdif, brod je dobio nagib pod malim kutom trimiranja Ψ. Istovremeno s pojavom ugla trim-a, javlja se povratni moment MΨ koji djeluje u smjeru suprotnom djelovanju trim momenta.
Uzdužni nagib broda će se nastaviti sve dok algebarski zbir oba momenta ne postane jednak nuli. Budući da oba momenta djeluju u suprotnim smjerovima, uvjet ravnoteže može se zapisati kao jednakost:
M d i f = M Ψ
Trenutak obnavljanja u ovom slučaju će biti:
M Ψ = D ‘ G K 1 (1)
- gdje je GK1 krak ovog trenutka, nazvan krak uzdužne stabilnosti.
Iz pravouglog trougla G M K1 dobijamo:
G K 1 = M G sin Ψ = H sin Ψ (2)
Vrijednost MG = H uključena u posljednji izraz određuje elevaciju longitudinalnog metacentra iznad centralne temperature. posude i naziva se uzdužna metacentrična visina. Zamjenom izraza (2) u formulu (1) dobijamo:
M Ψ = D ‘ H sin Ψ (3)
Gdje je proizvod D'H koeficijent uzdužne stabilnosti. Imajući u vidu da se uzdužna metacentrična visina H = R - a, formula (3) može zapisati kao:
M Ψ = D ‘ (R - a) sin Ψ (4)
- gdje je a povišenje centralne temperature. brod preko svog Ts.V.
Formule (3), (4) su metacentrične formule za longitudinalnu stabilnost. Zbog malog kuta trim u naznačenim formulama, umjesto sinΨ, možete zamijeniti ugao Ψ (u radijanima), a zatim:
M Ψ = D ' · H · Ψ i l i M Ψ = D ' · (R - a) · Ψ .
Budući da je uzdužni metacentrični polumjer R mnogo puta veći od poprečnog r, uzdužna metacentrična visina H bilo koje posude je višestruko veća od poprečnog h, dakle, ako posuda ima bočna stabilnost, tada je uzdužna stabilnost zagarantovana.
Trim plovila i ugao trima
U praksi izračunavanja nagiba plovila u uzdužnoj ravni, povezanog s određivanjem trima, umjesto kutnog trima uobičajeno je koristiti linearni trim čija se vrijednost definira kao razlika između gaza pramac i krma plovila, tj. d = T H - T K .
Rice. 2 Trim se smatra pozitivnim ako je gaz plovila na pramcu veći nego na krmi; trim na krmi smatra se negativnim. U većini slučajeva brodovi plove s trimom do krme. Pretpostavimo da je brod koji pluta na ravnoj kobilici duž vodene linije nadzemne linije, pod utjecajem određenog trenutka, dobio trim i njegova nova efektivna vodena linija zauzela je položaj B 1 L 1. Iz formule za trenutak obnavljanja imamo:
Ψ = M Ψ D ‘ H
Povučemo isprekidanu liniju AB, paralelnu sa VL, kroz tačku preseka krmene okomice sa B 1 L 1. Trim d je određen krakom BE trougla ABE. Odavde:
t g Ψ = Ψ = d / L
Upoređujući posljednja dva izraza, dobijamo:
d L = M Ψ D ‘ · H , odavde M Ψ = d L · D ‘ · H
Promjena trim-a tokom uzdužnog pomicanja tereta
Razmotrimo metode za određivanje gaza plovila pod utjecajem trim momenta koji proizlazi iz kretanja tereta u uzdužno-horizontalnom smjeru.
Rice. 3 Pretpostavimo da se teret težine P pomiče duž broda do udaljenosti ιx. Kretanje tereta, kao što je već naznačeno, može se zamijeniti primjenom nekoliko sila na plovilo. U našem slučaju, ovaj moment će biti diferencirajući i jednak: M diff = P · l X · cosΨ. Jednadžba ravnoteže za uzdužno kretanje tereta (jednakost momenata trimovanja i vraćanja) ima oblik:
R l x cos Ψ = D ‘ H sin Ψ
- gdje:
t g ψ = P I X D ‘ H
Budući da se mali nagibi posude javljaju oko ose koja prolazi kroz C.T. površina vodene linije (t.F), mogu se dobiti sljedeći izrazi za promjene gaza pramca i krme:
∆ T H = (L 2 - X F) t g ψ = P I X D ‘ H (L 2 - X F)
∆ T H = (L 2 + X F) t g ψ = — P I X D ‘ H (L 2 + X F)
Prema tome, gaz pramca i krme pri kretanju tereta duž broda će biti:
T n = T + ∆ T n = T + P I x D ‘ H (L 2 - X F)
T k = T + ∆ T k = T + P I x D ‘ H (L 2 - X F)
Ako uzmemo u obzir da je tan Ψ = d/L i da je D’ · H · sin Ψ = MΨ, možemo napisati:
T n = T + P I x 100 M 1 s m (1 2 - X F L)
T k = T - P I x 100 M 1 s m (1 2 + X F L)
- gdje je T gaz plovila kada se nalazi na ravnoj kobilici;
- M 1cm - trenutak koji skraćuje brod za 1 cm.
Vrijednost apscise X F nalazi se iz "krivulja elemenata teorijskog crteža", a potrebno je striktno voditi računa o znaku ispred X F: kada se tačka F nalazi ispred srednjeg presjeka, vrijednost X F se smatra pozitivnim, a kada se tačka F nalazi iza srednjeg preseka, negativna je.
Poluga X se također smatra pozitivnom ako se opterećenje prenosi prema pramcu plovila; pri prijenosu tereta na krmu, l X krak se smatra negativnim.
Razmjeri promjene gaza završavaju zbog prijema 100 tona tereta
Najviše se koriste skale i tablice promjena gaza pramca i krme od prijema jednog tereta, čija se masa, ovisno o deplasmanu, odabire jednaka 10, 25, 50, 100, 1000 tona. Konstrukcija takvih skala i tabela zasniva se na sljedećim razmatranjima. Promjena gaza krajeva plovila pri prijemu tereta sastoji se od povećanja prosječnog gaza za iznos ΔT i promjene gaza krajeva ΔT H i ΔT K. Vrijednost ΔT ne ovisi o lokaciji prihvaćenog tereta, a vrijednosti ΔT H i ΔT K za dati gaz i fiksnu masu tereta P mijenjat će se proporcionalno apscisi C.T. prihvaćeni teret Chr. Dakle, koristeći ovu ovisnost, dovoljno je izračunati promjene gaza krajeva od prijema tereta, prvo u području pramca, a zatim okomite krme i konstruirati skalu ili tablicu promjena gaza broda. krajeve plovila od prijema tereta težine, na primjer, 100 tona Vrijednosti ΔT, ΔT H, ΔT K izračunavaju se pomoću formula.
Na osnovu dobijenih prirasta gaza krajeva plovila, konstruišemo grafikon promjena ovih gaza od prijema navedenog tereta.
Da bismo to učinili, na pravoj liniji a - b označavamo položaj srednjeg okvira broda i iscrtavamo pola dužine broda na odabranoj skali desno (do pramca) i lijevo (do krme). Iz dobijenih tačaka vraćamo okomice na pravu a - b. Na pramčanu okomicu stavljamo prema gore segment b - c, prikazujući na odabranoj skali izračunatu promjenu gaza od strane pramca pri primanju opterećenja u pramcu. Slično, na okomici krme polažemo segment a - d, koji prikazuje izračunatu promjenu gaza od strane pramca prilikom preuzimanja tereta u krmu. Povezivanjem pravih tačaka c - d dobijamo grafik promene gaza po pramcu od prijema tereta težine 100 tona.
Rice. 4 Δ T n = + 24 s m = 0,24 m;
Δ T k = + 4 s m = 0,04 m
Na isti način se konstruiše i grafikon promjena gaza krme broda od prijema tereta. Ovdje segment b - d na prihvaćenoj skali prikazuje promjenu gaza po krmi pri prijemu tereta od 100 tona u pramcu, a segment a - e - pri prijemu tereta na krmi.
Kalibriramo vage. Iznad grafikona (ili ispod njega) nacrtamo dvije ravne linije za crtanje gaza: gornju za pramac i donju za krmu. Na svakom od njih označavamo tačke koje odgovaraju podjelama 0 (njihov položaj je određen tačkama presjeka prave a - b sa grafovima c - d i f - e, tj. tačkama g - p). Zatim između linije a - b i grafikona c - d i ed biramo takve segmente čija bi dužina na prihvaćenoj skali bila jednaka 30 ili 10 cm promjene padavina. Prilikom kalibracije skale „nosa“, takvi segmenti će biti segmenti z - i i kl. Kao rezultat, na skali podjele dobijamo 30 i 10. Dijelimo udaljenosti između 0 i 10, 10 i 20 na 10 jednakih dijelova. Veličine ovih podjela na oba dijela skale trebaju biti iste.
Koristeći graf e - e, na sličan način konstruiramo skalu za gaz po krmi. U praktičnim proračunima konstruisano je nekoliko skala promjena gaza krajeva od prijema 100 tona tereta. Najčešće se grade vage za tri gaza (deplasmana): gaz praznog broda, gaz broda s punim teretom i srednji.
Vage, dijagrami ili tablice promjena gaza krajeva broda od prijema jediničnog tereta (na primjer, 100 tona) mogu imati vrlo različit izgled. Nekoliko takvih primjera je dato ispod na slikama 5-7.
Rice. 5 Krivulje promjene gaza krajeva od prijema 100 tona tereta, u kombinaciji sa odgovarajućim tačkama na plovilu 
Rice. 6 Skala promjena gaza krajeva plovila od prijema 100 tona tereta, u kombinaciji sa odgovarajućim tačkama na plovilu 
Rice. 7 Predloženo čitanje:
Kada upravljate deplasiranim brodom, praćenje trima u toku je jednako važno kao i na brodu za rendisanje.
Nije uvijek moguće organizirati plovilo tijekom projektiranja i opteretiti ga prilikom isplovljavanja na način da se osigura optimalno poravnanje i optimalan trim. Kao što je poznato, prekomjerna trim vožnje dovodi do gubitka brzine i pogoršava ekonomske performanse.
Naišao sam na ovaj problem kada sam počeo da testiram svoj deplasmanski čamac "Duckling", preuređen iz malog (br. 1) čamac za spašavanje(dužina - 4,5 m; širina - 1,85 m). Čim sam dao puni gas motoru SM-557L, trim krme se odmah povećao na vrijednosti koje su jasno premašile dopuštenih 5-6°: formiranje valova se povećalo, ali brzina se nije povećala.
Počeo sam da tražim način da smanjim trim. Po analogiji s brzim čamcima, odlučio sam koristiti krmene ploče. Od bakelizirane šperploče sam izrezao dvije krmene ploče različitih oblika s promjenjivim uglovima nagiba i testirao ih jednu po jednu na „Pačetu“. Prvi rezultati su pokazali da su pri malim uglovima nagiba ploče neefikasne, a pri velikim uglovima trim je zaista smanjen, ali istovremeno počinju da rade kao kočnica. Prilikom plovidbe na slijedećem valu dolazi do snažnog skretanja zbog ploča; u obrnutom smjeru, ploča blokira protok vode do propelera. Bilo kako bilo, ali sa snagom od 13,5 KS. s., nije bilo moguće postići brzinu iznad 10 km/h ni sa tablicama ni bez njih. Relativna brzina - Froudeov broj duž dužine - fluktuirala je negdje oko 0,4.
Nakon neuspješnih pokušaja krmenih ploča, odlučio sam pokušati ugraditi posebno profilirani prstenasti priključak na propeler. Mlaznica koja skreće mlaz naniže od propelera, prema mojim proračunima, trebala je ne samo stvoriti dodatno podizanje na trupu, smanjujući trzaj, već i istovremeno povećati efikasnost propelera, budući da SM- 557L motor razvija previše okretaja za moguću brzinu.
Propelerna osovina Utenka ima nagib u odnosu na vertikalnu liniju od oko 8°. Prednji dio mlaznice - od ruba nosa do ravnine diska propelera - izveden je koaksijalno s osovinom propelera. U ravnini diska propelera, aksijalna linija mlaznice ima pregib - nagnuta je prema dolje za 8° (ovdje je kut nagiba prema okomitoj liniji već 16°).
Kao što se može vidjeti iz dijagrama, iza ravnine diska vijka u gornjem dijelu mlaznice, njegova unutrašnja generatriksa izgleda kao prava linija. Rezultirajuća sila P c se razlaže na silu potiska i silu dizanja. Sila potiska je izmjerena dinamometrom i ispostavilo se da je jednaka 200 kgf. Sila podizanja P p, koja direktno smanjuje trim za vožnju, približno je jednaka 57 kgf.
Sada o izradi mlaznice. Trapezoidne letvice su izrezane od polistirenske pjene, koje su zatim zalijepljene u cilindar pomoću epoksidnog ljepila. Obrada je izvršena oštrim nožem i rašpicom i provjera profila pomoću šablona. Vanjska strana gotove mlaznice prekrivena je sa dva sloja stakloplastike s epoksidnim ljepilom. Unutrašnja površina mlaznice je prekrivena epoksidnim kitom u koji se utrlja grafit u ljuskama radi smanjenja trenja.
Dva aluminijumska ugla su pričvršćena na vrhu i na dnu, pritegnuta vijcima M6. Ovi vijci i kružne priveznice izrađene od čeličnog kabla 0 2 mm sigurno pričvršćuju mlaznicu i kvadrate u jedan komad. Prednji krajevi kvadrata su pričvršćeni za krmeni stub, zadnji krajevi za stub kormila (ruder stub).
Krajevi lopatica propelera su izrezani na unutrašnji prečnik mlaznice sa prstenastim razmakom od 2-3 mm.
Već sam uspješno završio dvije navigacije sa dodatkom “Pače”. Tokom ovog perioda ustanovljeno je:
- brzina povećana sa 10 na 12 km/h (Froudeov broj približno 0,5);
- trčanje je praktički odsutno;
- čak i na strmom talasu, čamac dobro sluša kormilo, a propeler gotovo da nije izložen;
- Čamac se kreće pouzdano i zadovoljavajuće sluša kormilo u rikvercu.
Ugradnja vanbrodskog motora na bilo koji deplasmanski čamac, bilo da se radi o fofan, tuzik ili četverovesalica, uvijek uzrokuje jak trim na krmi, koji se povećava sa povećanjem brzine. U članku o brodu Pella navedeno je da je njegova brzina pod motorom Veterok (8 KS) 9,16 km/h kada vozač sjedi na krmenoj strani, a 11,2 km/h kada sjedi u nosu. Evo jasnog pokazatelja kako trčanje utječe na brzinu. Ali postoje i drugi nedostaci takvog slijetanja. Dovoljno je mentalno povući ravnu liniju od očiju kormilara koji sjedi na krmi naprijed kroz gornju tačku stabljike kako bi bili sigurni da mu predmeti na vodi ispred nisu vidljivi. Uz ovako lošu vidljivost duž kursa zabranjen je rad bilo kojeg plovila. Mogu se predložiti dvije opcije; staviti unutra luk balast za čamac ili ugradite dodatak na propeler.
Ako fabrike koje proizvode vanbrodske motore ovladaju proizvodnjom profilisanih mlaznica protiv trima, uštedit će se mnogo benzina, a što je najvažnije poboljšat će se uvjeti rada čamaca i povećati sigurnost plovidbe; u svakom slučaju, rizik od sudara sa plutajućim preprekama će biti smanjen.
O stabilnosti teretnog broda u pokretu veliki uticaj učitavanje ima. Upravljanje čamcem je mnogo lakše kada nije potpuno napunjeno. Plovilo koje uopće nema teret lakše se upravlja kormilom, ali kako se propeler plovila nalazi blizu površine vode, pojačano je skretanje.
Prilikom prihvatanja tereta, a samim tim i povećanja gaza, plovilo postaje manje osjetljivo na interakciju vjetra i valova i stabilnije se održava na kursu. Položaj trupa u odnosu na površinu vode također ovisi o opterećenju. (tj. brod ima listu ili trim)
Moment inercije mase broda ovisi o raspodjeli tereta duž dužine plovila u odnosu na vertikalnu os. Ako večina teret se koncentriše u krmenim skladištima, moment inercije postaje veliki i brod postaje manje osjetljiv na ometajuće utjecaje vanjskih sila, tj. stabilniji na stazi, ali u isto vrijeme teže pratiti stazu.
Poboljšana agilnost se može postići koncentriranjem najtežih opterećenja u srednjem dijelu tijela, ali istovremeno pogoršanjem stabilnosti pokreta.
Postavljanje tereta, posebno teških, na vrh uzrokuje kotrljanje plovila, što negativno utječe na stabilnost. Posebno, prisustvo vode ispod kaljužnih lamela negativno utiče na upravljivost. Ova voda će se kretati s jedne strane na drugu čak i kada je kormilo nagnuto.
Trim plovila pogoršava aerodinamičnost trupa, smanjuje brzinu i dovodi do pomaka točke primjene bočne hidrodinamičke sile na trup prema pramcu ili krmi, ovisno o razlici gaza. Učinak ovog pomaka sličan je promjeni središnje ravnine zbog promjene površine pramčanog zastora ili krmenog mrtvog drveta.
Krmeni trim pomiče centar hidrodinamičkog pritiska na krmu, povećava stabilnost kursa i smanjuje agilnost. Naprotiv, trim luka, dok poboljšava agilnost, pogoršava stabilnost kursa.
Prilikom trimovanja, efikasnost kormila može se pogoršati ili poboljšati. Prilikom trimovanja do krme, težište se pomjera na krmu (Sl. 36, a), krak momenta upravljanja i sam moment se smanjuju, agilnost se pogoršava, a stabilnost kretanja se povećava. Kada je trim na pramcu, naprotiv, kada su „upravljačke sile“ i jednake, rame i moment se povećavaju, pa se agilnost poboljšava, ali se stabilnost kursa pogoršava (Sl. 36, b).
Kada je brod dotjeran do pramca, poboljšava se manevarska sposobnost broda, povećava se stabilnost kretanja na nadolazećem valu, i obrnuto, na prolaznom valu pojavljuju se jake tutnjave krme. Osim toga, kada je brod dotjeran do pramca, postoji tendencija da ide u vjetar u kretanju naprijed i pramac prestaje padati u vjetar unatrag.
Prilikom trimovanja na krmi, brod postaje manje okretan. Kada se kreće naprijed, brod je stabilan na kursu, ali u nadolazećim valovima lako skreće s kursa.
Sa jakim trimom na krmi, brod ima tendenciju pada pramcem u vjetar. Kada ide po krmi, brod je teško kontrolisati, stalno nastoji dovesti krmu na vjetar, posebno kada je usmjeren bočno.
S blagim trimom na krmi povećava se efikasnost propulzora i povećava se brzina većine plovila. Međutim, daljnje povećanje trima dovodi do smanjenja brzine. Trim pramca, zbog povećanog otpora vode na kretanje, obično dovodi do gubitka brzine naprijed.
U navigacijskoj praksi, trim na krmi se ponekad posebno kreira prilikom vuče, prilikom plovidbe po ledu, kako bi se smanjila mogućnost oštećenja propelera i kormila, povećala stabilnost pri kretanju u smjeru valova i vjetra i u drugim slučajevima.
Ponekad brod krene na putovanje s nekom listom na jednoj strani. Popis može biti uzrokovan sljedećim razlozima: nepravilnim postavljanjem tereta, neravnomjernom potrošnjom goriva i vode, nedostacima u dizajnu, bočnim pritiskom vjetra, nagomilavanjem putnika na jednoj strani itd.
Sl.36 Efekat ukrasa Sl. 37 Utjecaj kotrljanja
Rola ima različit uticaj na stabilnost posude sa jednim i sa dva vijka. Kada se nagiba, brod s jednim rotorom ne ide pravo, već ima tendenciju da skrene sa kursa u smjeru suprotnom od pete. To se objašnjava posebnostima raspodjele sila otpora vode na kretanje plovila.
Kada se plovilo s jednim zavrtnjem kreće bez nagiba, dvije sile i , jednake jedna drugoj po veličini i smjeru, pružit će otpor na jagodične kosti s obje strane (Sl. 37, a). Ako te sile razložimo na njihove komponente, tada će sile biti usmjerene okomito na strane jagodičnih kostiju i one će biti jednake jedna drugoj. Shodno tome, brod će ploviti tačno na kursu.
Kada se brod otkotrlja za područje "l" uronjene površine brade bočne pete više površine“p” jagodice podignute strane. Zbog toga će brada sa strane sa petom iskusiti veći otpor na nadolazeću vodu, a manji otpor će imati jagodična kost podignute strane (Sl. 37, b)
U drugom slučaju, sile otpora vode i primijenjene na jednu i drugu jagodičnu kost su paralelne jedna s drugom, ali različite po veličini (slika 37, b). Prilikom razlaganja ovih sila prema pravilu paralelograma na komponente (tako da je jedna paralelna, a druga okomita na stranu), vodimo računa da je komponenta okomita na stranu veća od odgovarajuće komponente suprotne strane.
Kao rezultat ovoga, možemo zaključiti da se pramac plovila s jednim rotorom pri nagibu naginje prema podignutoj strani (suprotno od pete), tj. u smjeru najmanjeg vodootpora. Stoga, da bi se plovilo s jednim rotorom zadržalo na kursu, kormilo se mora pomaknuti u smjeru kotrljanja. Ako je na plovilu s jednim rotorom s petom kormilo u "ravnom" položaju, plovilo će kružiti u smjeru suprotnom od pete. Posljedično, pri pravljenju okretaja, promjer cirkulacije u smjeru valjanja se povećava, u suprotnom smjeru smanjuje.
Kod brodova s dva vijka, skretanje je uzrokovano kombinovanim efektom nejednakog frontalnog otpora vode kretanju trupa sa bokova broda, kao i različitom veličinom utjecaja sila okretanja lijevog i pravi motori na istom broju okretaja.
Za plovilo bez pete, tačka primjene sila otpora vode na kretanje je u središnjoj ravnini, tako da otpor s obje strane ima jednak učinak na plovilo (vidi sl. 37, a). Osim toga, za plovilo koje nema kotrljanje, momenti okretanja u odnosu na težište plovila, nastali potiskom vijaka i , su praktično isti, budući da su krakovi potiska jednaki, a dakle .
Ako, na primjer, brod ima stalnu listu prema lijevoj strani, tada će se udubljenje desnog propelera smanjiti, a udubljenje propelera na desnoj strani će se povećati. Središte otpora vode na kretanje će se pomjeriti prema strani s petom i zauzeti poziciju (vidi sliku 37, b) u okomitoj ravni u odnosu na koju će djelovati potisnici s nejednakim rukama primjene. one. Onda< .
Uprkos činjenici da će desni propeler, zbog svoje manje dubine, raditi manje efikasno u odnosu na lijevu, međutim, s povećanjem ruke, ukupni moment okretanja sa desne mašine će postati znatno veći nego sa lijeve , tj. Onda< .
Pod uticajem većeg momenta iz desnog automobila, brod će težiti da izbegne ka levom, tj. nagnuta strana. S druge strane, povećanje vodootpornosti na pomicanje plovila sa bočne strane će predodrediti želju da se plovilo nagne u smjeru više, tj. desno.
Ovi trenuci su međusobno uporedivi po veličini. Praksa pokazuje da se svaki tip plovila, ovisno o različitim faktorima, naginje u određenom smjeru pri nagibu. Osim toga, utvrđeno je da su veličine momenata izbjegavanja vrlo male i da se lako mogu kompenzirati pomjeranjem kormila za 2-3° prema strani suprotnoj od strane izbjegavanja.
Koeficijent potpunosti pomaka. Njegovo povećanje dovodi do smanjenja sile i smanjenja momenta prigušenja, a samim tim i do poboljšanja stabilnosti kursa.
Stern shape. Oblik krme karakterizira područje krmenog zazora (podrezivanja) krme (tj. područje koje nadopunjuje krmu u pravougaonik)
Fig.38. Da biste odredili područje reza za uvlačenje:
a) krma sa visećim ili poluopuštenim kormilom;
b) krma sa kormilom koji se nalazi iza stuba kormila
Područje je ograničeno okomicom krme, linijom kobilice (osnovna linija) i konturom krme (osjenčano na slici 38). Kao kriterij za rezanje krme možete koristiti koeficijent:
gdje je prosječna gaza, m.
Parametar je koeficijent potpunosti DP područja.
Konstruktivno povećanje područja udubljenja stražnjeg kraja za 2,5 puta može smanjiti promjer cirkulacije za 2 puta. Međutim, to će naglo pogoršati stabilnost kursa.
Područje upravljača. Povećanje povećava bočnu silu volana, ali se istovremeno povećava i efekat prigušenja volana. U praksi se ispostavilo da povećanje površine volana dovodi do poboljšanja sposobnosti okretanja samo pri velikim uglovima upravljanja.
Relativno izduženje volana. Povećanje, dok njegova površina ostaje nepromijenjena, dovodi do povećanja bočne sile upravljača, što dovodi do blagog poboljšanja agilnosti.
Lokacija volana. Ako se kormilo nalazi u pužnoj struji, tada se brzina vode koja teče na kormilo povećava zbog dodatne brzine protoka uzrokovane pužom, što osigurava značajno poboljšanje agilnosti. Ovaj efekat je posebno uočljiv na brodovima sa jednim rotorom u režimu ubrzanja, a smanjuje se kako se brzina približava vrednosti ustaljenog stanja.
Na brodovima s dva vijka, kormilo smješteno u DP ima relativno nisku efikasnost. Ako su na takvim plovilima dvije lopatice kormila postavljene iza svakog propelera, tada se agilnost naglo povećava.
Utjecaj brzine broda na njegovu upravljivost čini se dvosmislenim. Hidrodinamičke sile i momenti na kormilu i trupu plovila proporcionalni su kvadratu brzine nadolazećeg strujanja, stoga, kada se plovilo kreće ravnomjernom brzinom, bez obzira na njegovu apsolutnu vrijednost, omjer ovih sila i momenata ostaje konstantan. Posljedično, pri različitim stacionarnim brzinama, trajektorije (pod istim uglovima kormila) zadržavaju svoj oblik i dimenzije. Ova okolnost je više puta potvrđena terenskim ispitivanjima. Uzdužna veličina cirkulacije (produženja) značajno ovisi o početnoj brzini kretanja (pri manevriranju malom brzinom, istjecanje je 30% manje od izlaska pri punoj brzini). Stoga, da biste napravili zaokret u ograničenom vodenom području u nedostatku vjetra i struje, preporučljivo je usporiti prije pokretanja manevra i izvesti zaokret smanjenom brzinom. Što je manja površina vode u kojoj plovilo cirkuliše, to bi trebala biti manja njegova početna brzina. Ali ako tijekom manevra promijenite brzinu rotacije propelera, tada će se promijeniti brzina protoka koji teče na kormilo koje se nalazi iza propelera. U ovom slučaju, trenutak koji stvara volan. će se odmah promijeniti, a hidrodinamički moment na trupu broda će se polako mijenjati kako se mijenja brzina samog broda, pa će se dosadašnji odnos između ovih momenata privremeno poremetiti, što će dovesti do promjene zakrivljenosti putanje. Kako se brzina rotacije propelera povećava, zakrivljenost putanje se povećava (radijus zakrivljenosti se smanjuje), i obrnuto. Kada se brzina broda uskladi sa brzinom pramca propelera, zakrivljenost putanje ponovo će postati jednaka prvobitnoj vrijednosti.
Sve navedeno važi za slučaj mirnog vremena. Ako je plovilo izloženo vjetru određene jačine, onda u ovom slučaju upravljivost značajno ovisi o brzini plovila: što je brzina manja, to je veći utjecaj vjetra na upravljivost.
Kada iz nekog razloga nije moguće dozvoliti povećanje brzine, ali je potrebno smanjiti kutnu brzinu rotacije, bolje je brzo smanjiti brzinu propulzora. Ovo je efikasnije od pomeranja upravljačkog mehanizma na suprotnu stranu.
Nakon dobijanja vrijednosti prosječnog gaza MMM, izračunavaju se korekcije za trim.
1. trim korekcija(korekcija za pomak težišta tekuće vodene linije - Longitudinal Center of Flotation (LCF).
1. korekcija trim (tone) = (Trim*LCF*TPC*100)/LBP
Trim - trim broda
LCF - pomak težišta efektivne vodene linije od sredine broda
TRS - broj tona po centimetru sedimenta
LBP - rastojanje između okomica.
Predznak korekcije je određen pravilom: prva korekcija za trim je pozitivna ako je LCF i najveći od pramca i hranidbeni sediment nalazi se na jednoj strani srednjeg preseka, što se može ilustrovati u tabeli 3.3:
Tabela 3.3. Znakovi korekcije LCF
| Podrezati | LCF nos | LCF feed |
| Stern | - | + |
| Nos | + | - |
Bilješka - Važno je zapamtiti princip: pri utovaru (povećanju gaza) LCF se uvijek pomiče na krmi.
2. trim korekcija(Nemoto korekcija, predznak je uvijek pozitivan). Kompenzuje grešku koja nastaje usled pomeranja položaja LCF kada se menja trim (18).
2. korekcija trim (tone) =(50*Trim*Trim*(Dm/Dz))/LBP
(Dm/Dz) - razlika u momentu koji mijenja trim broda za 1 cm pri dva gaza: jedan 50 cm iznad prosječnog zabilježenog gaza, drugi 50 cm ispod zabilježenog gaza.
Ako brod ima hidrostatičke tablice u sistemu IMPERIAL, formule imaju sljedeći oblik:
1. trim korekcija =(Trim*LCF*TPI*12)/LBP
2nd Trim Correction =(6*Trim*Trim*(Dm/Dz))/LBP
Korekcija gustine morska voda
Brodske hidrostatske tablice se sastavljaju za određenu fiksnu gustinu morske vode - at morska plovila obično za 1,025, na plovilima rijeka-more ili za 1,025, ili za 1,000, ili za obje vrijednosti gustoće u isto vrijeme. Dešava se da se tabele sastavljaju za neku srednju vrednost gustine - na primer, 1.020. U tom slučaju postaje potrebno podatke odabrane iz tablica za proračun uskladiti sa stvarnom gustoćom morske vode. To se radi uvođenjem korekcije za razliku između tabelarne i stvarne gustine vode:
Amandman=Tabela pomaka *(Izmjerena gustoća - Tabela gustine)/Tabela gustoće
Bez korekcije, možete odmah dobiti vrijednost pomaka korigiranu za stvarnu gustoću morske vode:
Činjenica pomjeranja = Tablica pomaka * Izmjerena gustina / Tabela gustine
Proračun pomaka
Nakon izračunavanja vrijednosti prosječnog gaza i trima plovila, vrši se sljedeće:
Na osnovu hidrostatskih podataka broda utvrđuje se pomak plovila koji odgovara prosječnom gazu MMM. Ako je potrebno, koristi se linearna interpolacija;
Izračunavaju se prva i druga korekcija “za trim” na pomak;
Pomak se izračunava uzimajući u obzir korekcije za trim i korekcije za gustinu morske vode.
Proračun pomaka uzimajući u obzir prvu i drugu korekciju za trim se izvodi pomoću formule:
D2 = D1 + ?1 + ?2
D1 - pomak iz hidrostatskih tablica koji odgovara prosječnom gazu, t;
1 - prva korekcija za trim (može biti pozitivna ili negativna), t;
2 - druga korekcija za trim (uvijek pozitivna), t;
D2 - pomak uzimajući u obzir prvu i drugu korekciju za trim, tj.
Prva korekcija trim u metričkom sistemu izračunava se pomoću formule (20):
1 = TRIM × LCF × TPC × 100 / LBP (20)
TRIM - trim, m;
LCF - vrijednost apscise centra gravitacije područja vodene linije, m;
TPC je broj tona za koji se mijenja deplasman kada se prosječni gaz promijeni za 1 cm, t;
1 - prvi amandman, tj.
Prva korekcija za trim u imperijalnom sistemu izračunava se pomoću formule (21):
1 = TRIM × LCF × TPI × 12 / LBP (21)
TRIM - trim, ft;
LCF - vrijednost apscise centra gravitacije područja vodene linije, ft;
TPI - broj tona za koji se mijenja deplasman kada se prosječni gaz promijeni za 1 inč, LT/in;
1 - prvi amandman (može biti pozitivan ili negativan), LT.
TRIM i LCF vrijednosti se uzimaju bez uzimanja u obzir predznaka, modulo.
Svi proračuni u imperijalnom sistemu se izvode u imperijalnim jedinicama (inči (in), stope (ft), duge tone (LT) itd.). Konačni rezultati se pretvaraju u metričke jedinice (MT).
Predznak korekcije?1 (pozitivan ili negativan) određuje se u zavisnosti od lokacije LCF-a u odnosu na srednji dio i trim položaja (pramca ili krme) u skladu sa Tabeli 4.1.
Tabela 4.1 - Znakovi korekcije?1 u zavisnosti od položaja LCF-a u odnosu na središnji dio i smjer trim
gdje je: T AP - gaz na okomici, na krmi;
T FP - gaz na okomici, na pramcu;
LCF je vrijednost apscise centra gravitacije područja vodene linije.
Druga izmjena u metričkom sistemu izračunava se pomoću formule (22):
2 = 50 × TRIM 2 × ?MTC / LBP (22)
TRIM - trim, m;
MTS - razlika između MCT 50 cm iznad prosječne gaze i MCT 50 cm ispod prosječne gaze, tm/cm;
LBP - udaljenost između pramčanih i krmenih okomica plovila, m;
Drugi amandman u imperijalnom sistemu izračunava se pomoću formule (23):
2 = 6 × TRIM 2 × ?MTI / LBP (23)
TRIM - trim, ft;
LBP - udaljenost između pramčanih i krmenih okomica plovila, ft;
MTI - razlika između MTI 6 inča iznad prosječne gaze i MTI 6 inča ispod prosječne gaze, LTm/in;
LBP - udaljenost između pramčanih i krmenih okomica plovila, ft.
Svi proračuni u imperijalnom sistemu se izvode u imperijalnim jedinicama (inči (in), stope (ft), duge tone (LT) itd.). Konačni rezultati se pretvaraju u metričke jedinice.
Pomak, uzimajući u obzir korekciju za gustinu morske vode, izračunava se pomoću formule (24):
D = D 2 × g1 / g2 (24)
D 2 - deplasman plovila uzimajući u obzir prvu i drugu korekciju za trim, t;
g1 - gustina morske vode, t/m 3;
g2 - tabelarna gustina (za koju je pomak D 2 naznačen u hidrostatičkim tabelama), t/m3;
D - pomak uzimajući u obzir korekcije za trim i gustinu morske vode, m.