Расчет пройденного расстояния и времени при пассивном и активном торможении судна (стр. 2 из 2)

- радиус окружности, которую будет описывать корма судна;

- силу наибольшего натяжения якорной цепи у клюза.

Решение

1. Вес погонного метра якорной цепи в воздухе

q_о = 0,021 · d_ц² = 0,021 · 82² = 141,2 кг/м

2. Вес погонного метра якорной цепи в воде

q_w = 0,87 · q_о = 0,87 · 141,2 = 122,84 кг/м

3. Высота якорного клюза над грунтом

Н_кл = Н_гл + (Н_б – d_ср) = 30 + (17,4 – 13,6) = 33,8 м

4. Удельная держащая сила якоря дана в условии задачи: К =1,3

5. Необходимая длина якорной цепи из расчета полного использования держащей силы якоря и отрезка цепи, лежащего на грунте

,

где:

а – длина части якорной цепи, лежащей на грунте; принимаем а = 50 м;

ƒ – коэффициент трения цепи о грунт дан в условии задачи: ƒ=0,15

6. Определим силу ветра, действующую на надводную часть судна

R_A = 0,61 · Сх_а · u² · (А_u · cosq_u + B_u · sinq_u), где

Сх_а – аэродинамический коэффициент задачи дан в условии Сх_а=1,46

quº	Сха
	сухогр. судно	пассаж. судно	танкер, балкер
0	0,75	0,78	0,69
30	1,65	1,66	1,46
60	1,35	1,54	1,19
90	1,20	1,33	1,21

R_A = 0,61 · 1,46 · 12² · (570 · cos 30º + 1568 · sin 30º) =163,850 кН = 16,7 m

7. Определим силу действия течения на подводную часть судна

R_т = 58,8 · В_т · V_т²· sinθ_т, где:

В_т – проекция подводной части корпуса на ДП судна,

В_т ≈ 0,9 L· d_cp = 0,9 · 228 · 13,6 = 2790,7 ≈ 2791 м²

V_т – скорость течения в м/с

V_т = 4 уз. ≈ 2 м/с

R_т = 58,8 · 2791 · 2²· sin 20º = 224,517 кН = 22,9 m

8. Определим силу рыскания судна при усилении ветра

R_ин = 0,87 · G = 0,87 · 11000 = 9,57 m = 93,882 кН

9. Сумма действующих на судно внешних сил

∑ R = R_А + R_т + R_ин = 163,850 + 224,517 + 93,882 = 482,249 кН = 49,2 m

10. Определим минимальную длину якорной цепи, необходимую для удержания судна на якоре, при условии F_г = F_х = ∑ R (н) = 10 · G · К и коэффициенте динамичности К_д = 1,4

,

где:

К = 1,3 – удельная держащая сила грунта,

q_w = 122,84 кг/м – вес погонного метра якорной цепи в воде

С целью обеспечения безопасности якорной стоянки надлежит вытравить

9 смычек = 225 м якорной цепи.

11. Определим горизонтальное расстояние от клюза до точки начала подъема якорной цепи с грунта

x=

214,21 м ≈ 214 м.

Следовательно, длина цепи, лежащая на грунте составляет

а = 225 – 214=11 м

12. Радиус окружности, которую будет описывать корма танкера

R_я = а + х + L = 11 + 214 + 228 = 453 м

13. Определим силу наибольшего натяжения якорной цепи у клюза

F₂ = 9,81 · q_w

Список литературы

1. Сборник задач по управлению судами. Учебное пособие для морских высших учебных заведений / Н.А. Кубачев, С.С. Кургузов, М.М. Данилюк, В.П. Махин. – М. Транспорт, 1984, стр. 48 – 57.

2. Управление судном и его техническая эксплуатация. Учебник для учащихся судоводительских специальностей высших инженерных морских училищ. Под редакцией А.И. Щетининой. 3-е издание. – М. Транспорт, 1983, стр. 383 – 392.

3. Управление судном и его техническая эксплуатация. Под редакцией А.И. Щетининой 2-е издание. – М. Транспорт, 1975, стр. 393 – 401.