РАСЧЕТ МАНЕВРЕННОСТИ И ПРОВЕДЕНИЕ НАТУРНЫХ МАНЕВРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО И СМЕШАННОГО ПЛАВАНИЯ

Руководство

Р.006-2004

Москва

2016

Ответственный за выпуск — С. В. Канурный Оригинал-макет — Е. Л. Багров

Никакая часть настоящего издания не может для целей продажи воспроизводиться, закладываться в поисковую систему или передаваться в любой форме или любыми средствами, включая электронные, механические, фотокопировальные или иные средства, без получения предварительного письменного разрешения федерального автономного учреждения «Российский Речной Регистр*.

О Российский Речной Регистр, 2016

.6 позиционная составляющая безразмерной поперечной силы ДРК В_у (строка 13) - по формуле:

^в\ = kv⁺?т^ст + ц • cos РкК •sin б*;    (4.6.6)

.7 вспомогательный коэффициент £р (строка 14) - по табл. 4.6.7;

.8 демпфирующая составляющая безразмерной поперечной силы ДРК D_y(строка 15) - по формуле:

А = - (А_у + ц-cos б*)- Ар- sin р_к;    (4.6.8)

.9 если стабилизатор насадки имеет выступающую вверх из струи 1ребно-ix> винта часть с площадью А^_Т , м², и относительным удлинением (отношением средней высоты этой части стабилизатора к ее длине) /.Jk, то следует

Руководство Р.006-2004 с изменением N° 1

выполнить расчет дополнительной безразмерной поперечной силы ДС_СТ (строка 16) но формуле:

0,14 •    • А?т(32 - р_к )cosp_K

О+^ст)-п¹

.10 если на двухвинтовом судне, оборудованным гребными винтами в поворотных насадках, установлен дополнительный руль в ДГ1, имеющий площадь А_Р и относительное удлинение /._Р и перекладываемый на угол, превышающий угол перекладки насадок в к_Р раз, то следует выполнить расчет дополнительной безразмерной поперечной силы С_Р(строка 17) по формуле:

где р_к определяется но формуле (4.2.2) для ДРК в ДП.

При отсутствии в составе ДРКС среднего руля С_Р = 0;

.11 расчет безразмерной поперечной силы C_yR ДРКС «гребные винты в поворотных насадках» и «гребные винты в поворотных насадках и средний руль» (строка 18) следует выполнять но формуле:

Сук ⁼ Ф*[0,81(Лу + /\) + АС_СТ + 0,5Ср ).    (4.6.11)

4.7 Расчет безразмерной поперечной силы ДРКС «рули за открытыми гребными винтами» следует выполнять по форме табл. 4.7. В качестве наибольшего возможного угла перекладки руля 6 принимается угол 6_т = 35°. Расчет при углах дрейфа Р = 5°, 10°, 15° может не выполняться.

3

СОДЕРЖАНИЕ ^{2 1 3 4 5 6 7 8 9 10}

Руководство P.006-2004 с изменением К? /

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1    Настоящее Руководство предназначено для использования при расчетах численных критериев, регламентирующих маневренность судов, и проведении натурных маневренных испытаний в соответствии с указаниями 6 ч. II Правил классификации и постройки судов (далее - ПКПС).

2 ОБОЗНАЧЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОЯСНЕНИЯ

2.1    Термины, относящиеся к общей терминологии Правил, их определения и сокращения приведены в 6.2.1 ч. II ПКПС.

2.2    В настоящем Руководстве приняты следующие обозначения:

/4о= п1?/4 - площадь диска гребного винта, м²;

Л_Е - площадь спрямленной поверхности гребного винта, м²;

A_r - площадь пера руля, м²;

А'_к - площадь части пера руля, расположенной в струе гребного винта, м²; A_r - площадь части перс! руля, расположенной вне струи гребного винта, м²;

В - ширина судна, м;

С_в - коэффициент общей полноты корпуса судна;

С_тхо, С_то - коэффициенты нагрузки при номинальном режиме движения судна (при v₀ и //₀);

С_ук - характеристика корпуса судна;

D - диаметр гребного винта, м;

Я_ц - диаметр установившейся циркуляции, м;

/)_ц /L = 2/0 - относительный диаметр установившейся циркуляции; k_v - коэффициент увеличения скорости в районе ДРК при криволинейном движении судна;

L - длина судна, м;

/„ - длина насадки, м;

/,= /„//) -относительная длина насадки; т - масса судна, т;

п и п_м - частота вращения гребного винта, с'¹ и мин¹; п₀ - номинальная частота вращения гребного винта, с"¹;

R - сопротивление воды движению судна, Н;

/?о- сопротивление воды движению судна при v₀ , II;

Р - шаг гребного вингга, м;

S- площадь парусности, м²;

2 Обозначения, определения и пояснения

Т - осадка судна, м;

/ - время, с;

v и v_s - скорость судна, м/с и км/ч; v - падение скорости судна при криволинейном движении; v₀ -скоростьсудна при номинальной частоте вращения всех (ребных винтов, м/с;

V_A - скорость ветра в районе плавания, м/с; v, - скорость натекания воды на ДРК, м/с;

vv- коэффициент попутного потока при движении судна прямым курсом; w - коэффициент попутного потока при криволинейном движении судна; .Vp, .Vp' = Xp/D - отстояние, м, и относительное отстояние носовой кромки профиля руля от плоскости диска открытого гребного винта или от задней кромки насадки, измеренное по оси гребного винта; z_P- количество ДРК в составе ДРКС;

6* - угол отклонения струи гребною винта при отклонении поворотной насадки на угол 6, град;

/v_R - относительное удлинение пера руля;

/»'_R - относительное удлинение части пера руля, расположенной в струе гребного винта;

/-к - относительное удлинение части пера руля, расположенной вне струи гребного винта;

Р - плотность воды, кг/м³.

2.3 В настоящем Руководстве приняты следующие определения:

.1 безразмерная поперечная сила ДРК C_yR - поперечная сила ДРК Y_r. II, отнесенная к величине pv*AJ2\

.2бе зразмерная угловая скорость судна Q - отношение угловой скорости судна о), град/с, к величине 57,3-v/L:

.Здемпфиру ю щ а я с о с т а в л я ю щ а я си л ы - составляющая, зависящая or угловой скорости судна, как правило, препятствующая вращению судна;

.4коэффицисит нагрузки по упору гребного винта С_т - упор гребного винта Г_Р, Н, отнесенный к величине ру,²Л₀/2;

.5 коэффициент нагрузки С_гг ДРК «гребной винт -насадка»- упор Г,. ДРК «гребной винт-насадка», Н, отнесенный к величине pv*AJ2;

.6относительная поступь J_P гребного винта (ДРК «гребной винт - насадка») - отношение скорости натекания во-

Руководство Р. 006-2004 с изменением N° I

ды на ДРК v_a, м/с, к произведению частоты вращения гребного винта //, с'¹, и диаметра 1ребного винта D, м;

.7 относительное удлинение пера руля (части пера руля) - отношение высоты руля или его части (стабилизатора насадки или его части) к соответствующей хорде; при сложной форме в плане - отношение площади в плане к квадрату хорды или отношение квадрата высоты к площади в плане;

.8 позиционная составляющая силы - составляющая, зависящая от угла дрейфа (для судна), угла перекладки руля (для средств управления);

.9угловая скорость судна о) - отношение изменения угла курса к времени его изменения, град/с;

.10 угол дрейфа р - угол между диаметральной плоскостью (далее ДП) и направлением скорости в центре тяжести судна, град;

.11 угол дрейфа р_к - угол дрейфа в корме (угол натекания воды на ДРК), град;

.12 у гол перекладки руля б - угол поворота средств управления по отношению к ДП, град;

. 13 у п о р греб н о г о в и н т а Г_Р — сила, развиваемая гребным винтом в направлении ДП, приложенная к упорному подшипнику, II;

.14 упор Т_Е ДРК «гребной винт-насадка» - суммарная сила, развиваемая ДРК «гребной вишг - насадка» в направлении ДП, II.

3 ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТОВ МАНЕВРЕННОСТИ

3.1    В настоящем 1>уководстве предусмотрена возможность расчета численных значений критериев маневренности для следующих типов ДРКС:

.11ребные винты в поворотных насадках;

.2 гребные винты в поворотных насадках и средний руль;

.3 рули за открытыми гребными винтами;

.4 рули за 1ребными винтами в насадках.

Для ДРКС другого тина способы расчета численных значений критериев маневренности должны быть согласованы с Речным Регистром.

3.2    При пользовании таблицами, графиками и диаграммами, приведенными в настоящем Руководстве, промежуточные значения исходных характеристик определяются с помощью линейной интерполяции.

4 ПОВОРОТЛИВОСТЬ

4.1    Наименьший относительный диаметр установившейся циркуляции

(Ai Шшь = 2Д\,„ следует оп-редслять путем нахождения абсциссы точки пересечения кривых C_yt(Q) и С_уК(П), построенных на одном графике в функции безразмерной угловой скорости судна Q (рис. 4.1).

4.2    Расчет характеристики корпуса C_yt(£2) и характеристик взаимодействия корпуса с ДРК (коэффициента попутно-IX) потока н\ падения скоросги v, коэффициента увеличения скорости натекания воды на ДРК к_у) следует выполнять по форме табл. 4.2, при этом:

. 1 для каждого из заданных в табл. 4.2 углов дрейфа р но известным значениям В/Т_% T/L (и С_в для пассажирских судов) по выбранной диаграмме (рис. 4.2-1 - 4.2-4) определяются значения Q и С_ук (строки 1, 2 табл. 4.2). Диаграммы, приведенные на рис. 4.2-1 - 4.2-4, служат для построения ха-ракгерисгики корпуса судна C_yk(Q) при расчетах поворотливости, устойчивости на курсе и управляемости при неработающих движителях. Каждая диаграмма (рис. 4.2-1 - для грузовых судов, рис. 4.2-2 - 4.2-4 - для пассажирских судов с различными коэффициентами обшей полноты С_в) разбита на 5 поддиаграмм, соответствующих значениям В/Т: 3,5; 4,5; 5,5; 6,5; 7,5. На ка-

Руководство Р. 006-2004 с изменением N9 I

ждой поддиаграмме нанесена сетка кривых T/L в диапазоне значений от 0,02 до 0,04 и кривых р в диапазоне значений от 5° до 40°.

Для расчета характеристики корпуса судна C_yk(Q) по типу судна и коэффициенту обшей полноты С_в выбирается необходимая диаграмма, затем по отношению В/Т выбираются поддиаграмма и на ней соответствующая кривая T/L. По заданным значениям углов дрейфа р (кривые на поддиаграммах) определяются безразмерная угловая скорость судна Q (ось абсцисс) и характеристика корпуса C_yi(£2) (ось ординат). При этом следует обращать внимание на то, что каждой поддиаграмме соответствует своя ось ординат;

.2 угол натекания воды на ДНК р_к (строка 3) рассчитывается по (формуле:

Рк = x arctg(tg р + 0,475-Q/cos Р), град,    (4.2.2)

где х = 1,0 для бортовых ДРК;

X = 0,8 для ДРК в ДП судна;

.3 коэффициент попутного потока w дтя одно- и двухвинтовых судов (строка 4) рассчитывается но (формуле:

где \v_p - коэффициент попутного потока по расчету ходкости судна.

71ля трехвинговых судов значение коэффициента »v_p принимается по формуле:

% = <2-*W + "J/3,    (4.2.3-2)

где >v_6opi - коэффициент попутного потока по расчету ходкости дтя бортовых движителей, а - коэффициент попутного потока по расчету ходкости дтя среднего движителя;

.4 падение скорости судна v на установившейся циркуляции (строка 5) рассчитывается по (формуле:

v = 1 - 0,7*2 + 0,122-Q²⁶;    (4.2.4)

.5 коэффициент увеличения скорости натекания воды k_v в районе ДРК судна (строка 6) рассчитывается по формуле:

£_v = cos р/ cos р_к ;    (4.2.5)

.6 вспомогательный коэффициент (р (строка 7) определяется по (формуле:

q>=nz_rD²(l-w'Y/(4LT).    (4.2.6)

1

   Обозначения, определения и пояснения.................................................. 4

2

   Общие положения....................................................................................... 4

3

   Общие указания к выполнению расчетов маневренности...................... 6

4

   Поворотливость........................................................................................... 7

5

   Устойчивость на курсе................................................................................ 21

6

   Управляемость при неработающих движителях....................................... 26

7

   Способность судна к экстренному торможению...................................... 27

8

   Управляемость при ветре............................................................................ 29

9

   Указания по проведению натурных испытаний....................................... 32

10

   Таблица маневренности.............................................................................. 35