Что такое диаметр циркуляции судна

Диаметр циркуляции

Примечания

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Диаметр циркуляции» в других словарях:

ДИАМЕТР ЦИРКУЛЯЦИИ — (Diameter of the circular) расстояние между положениями судна на двух противоположных курсах при установившейся циркуляции. Величина Д. Ц. зависит от целого ряда причин, из которых наибольшее значение имеют отношение длины судна к его ширине,… … Морской словарь

ДИАМЕТР ЦИРКУЛЯЦИИ СОЕДИНЕНИЯ — диаметр циркуляции, которую должны описывать корабли при совместном плавании в строю или в ордере. Д. Ц. С избирают диаметр циркуляции корабля, имеющего наибольшую циркуляцию, при угле положения руля, составляющем около двух третей (в зависимости … Морской словарь

ДИАМЕТР ЦИРКУЛЯЦИИ ТАКТИЧЕСКИЙ — (Tactical diameter) расстояние между обратными курсами при повороте корабля на первые 180° во время циркуляции. Очевидно, что как для целей навигационных, так и для эволюции необходимо знать именно диаметр первой половины циркуляции, ибо при… … Морской словарь

Диаметр — в изначальном значении это отрезок, соединяющий две точки на окружности и проходящий через центр окружности, а также длина этого отрезка. Диаметр равен двум радиусам. Содержание 1 Диаметр геометрических фигур … Википедия

РАДИУС ЦИРКУЛЯЦИИ — (Radius of ships gyration) см. Диаметр циркуляции. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

Поворот* — Если руль парового судна отклонить вбок от диаметральной плоскости, то судно начинает описывать спираль, переходящую в круг, когда движение установится (см. фиг.). АС направление начального курса судна: A положение судна, когда начали класть… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Поворот — Если руль парового судна отклонить вбок от диаметральной плоскости, то судно начинает описывать спираль, переходящую в круг, когда движение установится (см. фиг.). АС направление начального курса судна: A положение судна, когда начали класть… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Корабли измерительного комплекса проекта 1914 — Корабль измерительного комплекса проекта 1914 (тип «Маршал Неделин») … Википедия

Сторожевые корабли проекта 42 — типа «Сокол» Проект … Википедия

Источник

Циркуляция судна, ее периоды и элементы

Если перо руля вывести из диа­метральной плоскости (ДП) судна, то судно будет совершать движение по криволинейной траектории. Эта траектория, описываемая центром тяжести судна, называется цирку­ляцией.

Различают четыре периода цир­куляции: предварительный, манев­ренный, эволюционный и установив­шейся циркуляции.

Предварительный период — время от момента подачи команды руле­вому до начала перекладки пера руля.

Маневренный период — время от момента начала перекладки руля до момента окончания.

Эволюционный период — время от момента окончания перекладки руля до момента, когда элементы движе­ния примут установившийся харак­тер.

Период установившейся циркуля­ции — с момента движения центра тяжести судна по замкнутой кривой.

В начальный, эволюционный пе­риод циркуляции на перо руля, вы­веденное из ДП, действует гидро­динамическая сила, одна из со­ставляющих которой направлена перпендикулярно к ДП, и вызывает дрейф судна. Под действием упора винта и боковой силы судно движется вперед и смещается в сторону, противоположную перекладке руля. Поэтому наряду с дрейфом возни­кает обратное смещение судна в сторону, противоположную повороту. Траектория циркуляции в первый момент искажается. Обратное сме­щение уменьшается по мере воз­растания центробежной силы инер­ции, приложенной к центру тяжести судна и направленной во внешнюю сторону поворота. Обратное смеще­ние выносит судно за внешнюю сто­рону циркуляции. И хотя оно не пре­вышает полуширины судна, учиты­вать его надо, особенно при крутых поворотах в узкости.

В период установившейся цирку­ляции моменты сил, действующих на руль и корпус судна, уравно­вешиваются и судно совершает движение по окружности. Нарушение параметров движения судна может произойти при изменении угла пе­рекладки руля, скорости судна или под воздействием внешних сил.

Основные элементы циркуляции судна — диаметр и период. Диа­метр циркуляции характеризует по­воротливость судна. Различают так­тический диаметр циркуляции Dт и диаметр установившейся циркуля­ции Dц (рис. 163).

Тактический диаметр циркуляции Dт — это расстояние между перво­начальным курсом судна и после его поворота на 180 ° и составляет 4—6 длин морских транспортных судов.

Диаметр установившейся цирку­ляции Dц — это диаметр окружности, по которой движется центр тяжести судна во время установившейся цир­куляции.

Тактический диаметр циркуляции примерно на 10 % больше диамет­ра установившейся циркуляции.

Диаметр циркуляции зависит от многих факторов: длины, ширины, осадки, загрузки, скорости судна, дифферента, крена, стороны и угла прокладки, количества гребных вин­тов и рулей и др.

При циркуляции. ДП судна не совпадает с касательной к криволи­нейной траектории движения центра тяжести. В результате этого обра­зуется угол дрейфа Р. Нос судна смещается внутрь кривой циркуля­ции, а корма во внешнюю сторону. С увеличением скорости угол дрейфа увеличивается, и наоборот. Из-за наличия угла дрейфа судно на цир­куляции занимает полосу воды боль­ше своей величины. Это необходимо учитывать судоводителям при манев­рировании и расхождении в стес­ненных условиях плавания.

Следующий элемент, характеризующий поворотливость судна — пери­од циркуляции. Это время, за кото­рое судно поворачивается на 360 °. Он зависит от скорости судна и угла перекладки руля. С увеличением скорости и угла перекладки руля период циркуляции уменьшается. При перекладке руля в первона­чальный момент появляется крен судна в сторону поворота. Он ис­чезает в начале движения на цир­куляции и при дальнейшем движении судно получает крен в обратную сто­рону поворота. Это объясняется тем, что вначале на судно дей­ствует кренящий момент М’кр, возни­кающий от силы Р — давления воды на перо руля и силы R бокового со­противления (рис. 164). При даль­нейшем повороте судна на него на­чинают действовать центробежная сила инерции К, приложенная к центру тяжести судна (G) и направ­ленная во внешнюю сторону пово­рота, и сила бокового сопротивле­ния R. Эти две силы образуют мо­мент М’кр, значительно больший, чем М’кр, который кренит судно на борт, противоположный переложен­ному рулю (противоположную сто­рону поворота). Вышеизложенное объяснение упрощено. В действи­тельности распределение сил во время поворота сложнее.

Действие сил на циркуляции

Определение элементов циркуляции

Определение элементов циркуля­ции можно производить многими спо­собами: с помощью РЛС, фазовых РНС, плавающих объектов, на ство­рах, по двум горизонтальным углам, по пеленгу и вертикальному углу и т. д.

Элементы циркуляции определяют опытным путем для основных режи­мов главного двигателя (полный, средний, малый, самый малый), при развороте через левый и правый борт, в балласте и в полном грузу.

Для этого руль перекладывают на левый или правый борт (на 10°, 20°, 30°), через каждые 20—30 с определяют место судна на цирку­ляции, замечают курсы и крен, затем на планшете или карте крупного масштаба по данным наблюдений наносят места судна и соединяют их плавной кривой.

Элементы движения судна на циркуляции:

dt — тактический диаметр циркуляции; Дц — диа­метр установившейся циркуляции; l₁ — выдвиг — расстояние между положениями центра тяжести судна в начальный момент циркуляции и после поворота на 90°:

l_l—(0,6—1,2); l₂—обратное смещение; l₃—пря­мое смещение — расстояние от линии первоначаль­ного курса до центра тяжести судна после по­ворота на 90°: /э= (0,4—0,6): B—угол дрейфа

Дата добавления: 2015-05-28 ; просмотров: 11269 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Циркуляция судна и её элементы

Одним из наиболее важных моментов планирования маршрута в стеснённых водах является расчёт и планирование поворотов с учётом циркуляции. Кривая линия, которую описывает центр тяжести (ЦТ) судна при перекладке руля на некоторый постоянный угол называется циркуляцией.

За начало циркуляции принимается момент начала перекладки руля. Циркуляция характеризуется линейной и угловой скоростями, радиусом кривизны и углом дрейфа. Эти характеристики не остаются постоянными. Процесс циркуляции принято делить на три периода.

Первый – маневренный, продолжается в течении времени перекладки руля.

Второй – эволюционный, начинается с момента окончания перекладки руля и заканчивается, когда характеристики циркуляции примут установившиеся значения.

Третий – установившийся, начинается с момента окончания второго периода и продолжается до тех пор, пока руль остается в переложенном положении.

Типичная траектория циркуляции показана на рисунке и характеризуется следующими элементами:

L1 — выдвиг – расстояние, на которое смещается ЦТ судна в направлении первоначального курса от начальной точки циркуляции до точки, соответствующей изменению курса на 90 градусов;

L2 — прямое смещение – расстояние от линии первоначального курса по нормали до ЦТ судна к моменту изменения курса на 90 градусов;

L3 — обратное смещение – максимальное смещение ЦТ судна от линии первоначального курса в сторону, обратную направлению поворота, происходящее в начале циркуляции под влиянием боковой силы руля, вызывающей дрейф судна;

Dт — тактический диаметр циркуляции – расстояние между положениями диаметральной плоскости (ДП) судна до начала поворота и в момент изменения курса на 180 градусов;

Dуст — диаметр установившейся циркуляции – расстояние между положениями ДП судна на двух последовательных курсах, отличающихся на 180 градусов при установившемся движении.

Источник

Циркуляция судна. Элементы циркуляции

Циркуляцией называют траекторию, описываемую ЦТ судна, при движении с отклоненным на постоянный угол рулем. Циркуляция характеризуется линейной и угловой скоростями, радиусом кривизны и углом дрейфа. Угол между вектором линейной скорости судна и ДП называют углом дрейфа. Эти характеристики не остаются постоянными на протяжении всего маневра.

Циркуляцию принято разбивать на три периода: маневренный, эволюционный и установившийся.

Первый период (маневренный) – период, в течение которого происходит перекладка руля на определенный угол. С момента начала перекладки руля судно начинает дрейфовать в сторону, противоположную перекладке руля, и одновременно под влиянием сил Y_p и Y_p “ начинает разворачиваться в сторону перекладки руля. В этот период траектория движения ЦТ судна из прямолинейной превращается в криволинейную с центром кривизны со стороны борта, противоположного стороне кладки руля; происходит падение скорости движения судна.

Второй период (эволюционный) – период, начинающийся с момента окончания перекладки руля и продолжающийся до момента, когда наступает равновесие всех действующих на судно сил, а угол дрейфа (β) перестает расти и скорость движения судна по траектории становится тоже постоянной. В этот период возрастают гидродинамические силы давления на корпус судна, возрастает угол дрейфа, кривизна траектории меняет знак, центр кривизны траектории перемещается внутрь циркуляции. Скорость движения судна вдоль траектории, начавшая падать в маневренный период, продолжает уменьшаться. Радиус траектории в эволюционный период является величиной переменной.

Третий период (установившийся) – период, начинающийся по окончании эволюционного, характеризуется равновесием действующих на судно сил: упора винта, гидродинамических сил на руле и корпусе, центробежной силы. Траектория движения ЦТ судна превращается в траекторию правильной окружности или близкой к ней.

Элементы циркуляции

Геометрически траектория циркуляции характеризуется следующими элементами:

Dо – диаметр установившейся циркуляции – расстояние между диаметральными плоскостями судна на двух последовательных курсах, отличающихся на 180º при установившемся движении;

D_ц – тактический диаметр циркуляции – расстояние между положениями ДП судна до начала поворота и в момент изменения курса на 180º;

l₁ – выдвиг (поступь) – расстояние между положениями ЦТ судна перед выходом на циркуляцию до точки циркуляции, в которой курс судна изменяется на 90º;

l₂ – прямое смещение – расстояние от первоначального положения ЦТ судна до положения его после поворота на 90º, измеренное по нормали к первоначальному направлению движения судна;

l₃ – обратное смещение – наибольшее смещение ЦТ судна в результате дрейфа в направлении, обратном стороне перекладки руля (обратное смещение обычно не превышает ширины судна В, а на некоторых судах отсутствует совсем);

Т_ц – период циркуляции – время поворота судна на 360º.

Перечисленные выше характеристики циркуляции у морских транспортных судов среднего тоннажа при полной перекладке руля на борт можно выразить в долях длины судна и через диаметр установившейся циркуляции следующими соотношениями:

Dо = (3 ÷ 6)L; Dц = (0,9 ÷ 1,2)D_у; l₁ = (0,6 ÷ 1,2)Dо;

Обычно величины D_о; D_ц; l₁; l₂; l₃ выражаются в относительном виде (делят на длину судна L) – легче сравнивать поворотливость различных судов. Чем меньше безразмерное отношение, тем лучше поворотливость.

Скорость на циркуляции для крупнотоннажных судов снижается при повороте на 90º с перекладкой руля на борт ≈ на ⅓, а при повороте на 180º – вдвое.

Для произвольной по длине судна точки «а» угол дрейфа определяется из известных формул тригонометрии:

где l_a – отстояние точки «а» от ЦТ (в нос – «+»; в корму – «–»).

Необходимо отметить и следующие положения:

а) начальная скорость оказывает влияние не столько на D_о, сколько на ее время и выдвиг; и только у высокоскоростных судов заметны некоторые изменения D_о в большую сторону;

б) с выходом судна на траекторию циркуляции оно приобретает крен на внешний борт, значение которого по правилам Регистра не должно превышать 12º;

в) если во время циркуляции увеличивать число оборотов ГД, то судно совершит поворот более крутой;

г) при выполнении циркуляции в стесненных условиях следует учитывать, что кормовая и носовая оконечности судна описывают полосу значительной ширины, которая становится соизмеримой с шириной фарватера.

Безопасное выполнение поворота обеспечивается при условии, что ширина полосы движения в метрах:

где R_ц.ср – средний радиус кривизны циркуляции на участке от начального до измененного на 90º курса;

β_k – угол изменения курса судна;

β – угол дрейфа.

Угол крена на установившейся циркуляции можно определить по формуле Г.А.Фирсова:

где V₀ – скорость судна на прямом курсе (в м/с);

h – начальная поперечная метацентрическая высота (м);

L – длина судна (м);

z_g – ордината ЦТ судна;

d – средняя осадка судна.

Источник

Циркуляция судна. Элементы циркуляции. Диаметр установившейся циркуляции.

Поворотливость судна — способность изменять направление движения под воздействием руля (средств управления) и двигаться по траектории данной кривизны. Движение судна с переложенным рулём по криволинейной траектории называют циркуляцией.
Циркуляция судна разделяется на три периода:
— маневренный, равный времени перекладки руля;
— эволюционный — с момента окончания перекладки руля до момента когда линейная и угловая скорость судна приобретают установившиеся значения;
— установившийся – от окончания эволюционного периода и до тех пор, пока руль остаётся в переложенном положении.
Чёткую границу между эволюционным периодом и установившейся циркуляцией обозначить невозможно, так как изменение элементов движения затухает постепенно. Условно можно считать, что после поворота на 160–180° движение приобретает характер, близкий к установившемуся. Таким образом, практическое маневрирование судна происходит всегда при неустановившемся режиме.
Траектория криволинейного движения центра тяжести судна, то есть его циркуляция характеризуется следующими элементами (рис.1):

1. Диаметр циркуляции — основная характеристика поворотливости корабля (судна). Различают диаметр тактической циркуляции и диаметр установившейся циркуляции. Величина диаметра циркуляции находится в зависимости от отношения длины к ширине, площади руля и угла его перекладки, а также скорости корабля и отсутствия влияния внешних сил, таких как ветер, волнение и течение. Диаметр циркуляции измеряется в метрах, кабельтовых или длинах корпуса корабля (в среднем он составляет от 4 до 8 длин корпуса).
Тактический диаметр циркуляции (Dт) — расстояние по нормали между линиями обратных курсов после поворота корабля на первые 180°. Определяется при углах перекладки руля 15° и 25°.
Диаметр установившейся циркуляции (Dуст) — диаметр окружности, по которой движется центр массы корабля после того, как угловая скорость и крен на циркуляции станут постоянными, обычно после поворота корабля на 180°.
2. Выдвиг (l1) — расстояние, на которое смещается центр тяжести судна в направлении первоначального курса от точки начала циркуляции до точки, соответствующей изменению курса судна на 90°.
3. Прямое смещение (l2) — расстояние от первоначального курса судна до точки положения центра тяжести в момент поворота судна на 90°;
4. Обратное cмещение (l3) — наибольшее расстояние, на которое смещается центр тяжести судна от линии первоначального курса в сторону противоположную повороту.
Значение элементов циркуляции, выражаемых в долях диаметра циркуляции Dуст, лежат в относительно узких пределах и для судов различных типов изменяются следующим образом:
Дт = (0,9 ± 1,2) × Dуст;
l1 = (0,6 ± 1,3) × Dуст;
l2 = (0,25 ± 0,5) × Dуст;
l3 = (0 ± 0,1) × Dуст.
Для морских транспортных судов Dуст составляет 4-6 длин судна. Кроме указанных элементов к характеристикам циркуляции относят:
— период установившейся циркуляции:
Т — время поворота судна на 360°;
— угловую скорость вращения судна на установившейся циркуляции:
ω = 2π / Т.
С погрешностью 5 % можно считать, что скорость транспортных судов на циркуляции с рулём на борту при повороте на 60° составляет 80%, на 90° — 73%, на 180°- 58% первоначальной.
Элементы циркуляции при маневрировании удобнее выражать в безразмерном виде – в длинах корпуса: в таком виде легче сравнивать между собой поворотливость различных судов. Чем меньше безразмерная величина, тем лучше поворотливость. Элементы циркуляции обычного транспортного судна для данного угла перекладки руля практически не зависят от начальной скорости при установившемся режиме работы двигателя. Если при перекладке руля увеличить обороты винта, то судно совершит поворот более крутой, чем при неизменяемом режиме главного двигателя.
При выполнении циркуляции можно определить её элементы, если произвести последовательные определения места судна по каким — либо ориентирам через небольшие интервалы времени (15-30 с.). В момент каждой обсервации записывают измеряемые навигационные параметры и курс судна. Нанеся точки на планшет и соединив, их плавной кривой, получают траекторию судна, с которой в принятом масштабе снимают элементы циркуляции. Определения места судна можно получить по пеленгу и дистанциям свободноплавающего ориентира, например плотика. При таком способе автоматически исключается влияние неизвестного течения, а также не требуется специального полигона.

Источник