- •Введение
- •Основные обозначения
- •1. Общие сведения
- •1.1. Ветроволновые воздействия и виды реакции судна на них
- •1.2. Опасности штормового плавания
- •1.2.1. Особенности качки.
- •1.2.2. Проблемы движения против волн
- •1.2.3. Опасности плавания по волне
- •1.2.4. Нагрузки на движительную установку и корпус
- •1.2.5. Основные факторы, влияющие на интенсивность качки
- •Следует также отметить, что с ростом скорости судна ускорения, скорости, угловые и линейные перемещения корпуса, сила ударов волн и интенсивность других неблагоприятных явлений в общем случае увеличиваются.
- •1.3. Мореходность судна и ее обеспечение
- •1.4. Критерии мореходности и режимы штормового плавания
- •1.5. Основные виды контроля мореходности в рейсе
- •2. Характеристика морского волнения
- •2.1. Виды волнения
- •2.2. Регулярное волнение
- •2.3. Нерегулярное двумерное волнение
- •2.4. Нерегулярное трехмерное волнение
- •2.6. Наблюдаемые на судне параметры волнения
- •3.1. Назначение и состав АСКМ
- •3.2. Функциональные возможности систем
- •3.3. Отображение информации в АСКМ
- •4. Датчики информации АСКМ
- •4.1. Устройства для измерения параметров воздействий среды
- •4.1.1. Датчики ветра
- •4.1.2. Определители параметров волнения
- •4.2. Измерители параметров движения судового корпуса
- •4.2.1. Инерциальные датчики угловых параметров качки
- •4.2.2. Инерциальные устройства для измерения линейных параметров качки
- •4.2.3. Комбинированные инерциальные датчики
- •4.2.4. Спутниковые измерители параметров движения корпуса судна
- •4.3. Датчики напряжений корпуса судна и гребного вала
- •4.3.1. Резисторные измерители напряжений
- •SBSG
- •LBSG
- •4.3.2. Волоконно-оптические тензометры
- •4.3.3. Датчики давления
- •4.5.1. Основные виды данных о погоде
- •4.5.2. Компьютерный учет гидрометеорологической информации на судах
- •5. Теоретические основы расчета мореходности
- •5.1. Программные средства для расчетов параметров мореходности
- •5.2.1. Понятие линейной динамической системы
- •5.2.2. Линейная система с детерминированными сигналами
- •5.2.4. Линейная динамическая система с недетерминированными сигналами
- •6. Понятие о методах выбора оптимального плана перехода
- •7. Образцы судовых АСКМ
- •7.1. Система мониторинга параметров мореходности «HULLMOS»
- •7.3. Система для оценки и оптимизации мореходности «VOSS»
- •7.5. Интегрированная морская система поддержки решений «IMDSS»
- •8. Достоинства систем контроля мореходности судна
- •Список литературы
- •6. Понятие о методах выбора оптимального плана перехода
Список литературы
1.Бородай И.К., Нецветаев Ю.А. Мореходность судов. Л., Судостроение, 1982.–288 с.
2.Воробьев Ю.Л. Гидродинамика судна в стесненном фарватере. – Судостроение, 1992. – 224 с.
3.Козырь Л.А., Аксютин Л.Р. Управление судами в шторм. – 2-е изд., перераб. и доп. − М.: Транспорт, 1991. – 95 с.
4.Крылов Ю.М. Спектральные методы исследования и расчета ветровых волн. – Л.: Гидрометеоиздат, 1966. – 256 с.
5.Липис В.Б., Ремез Ю.В. Безопасные режимы штормового плавания судов. – М.: Транспорт, 1982. – 117 с.
6.Лившиц В.М., Хованский Ю.А. Справочник судоводителей по гидрометеорологии. Плавание по наивыгоднейшим путям
– М.: Транспорт, 1967. – 168 с.
7.Мальцев А.С. Безопасность мореплавания на промысловых судах. – Одесса: Маяк, 1988 – 68 с.
8.Ремез Ю.В. Качка корабля. – Л.: Судостроение, 1983. – 328с.
9.Самсонов В.И., Худов Н.И. Двигатели внутреннего сгорания морских судов. Учебник для высш. учеб. заведений. – 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1990. – 368 с.
10.Сизов В.Г. Теория корабля. – Одесса, Феникс, 2003. – 284 с.
11.Справочник капитана дальнего плавания /Л.Р.Аксютин, В.М.Бондарь, Г.Г.Ермолаев и др.; под ред. Г.Г.Ермолаева. –
М.; Транспорт, 1988. – 248 с.
12.Справочник по теории корабля. В трех томах. Под редакцией Я.И.Войткунского. – Л.: Судостроение, 1985.
13.Справочник по теории корабля /В.Ф.Дробленков, А.И.Ермолаев, Н.П.Муру и др. – М.: Воениздат, 1984. – 589с.
14.Управление судном /С.И.Демин, Е.И.Жуков, Н.А.Кубачев и др.: Под ред. В.И.Снопкова. Учебник для вузов - М.:
Транспорт, 1991. – 359 с.
15.American Bureau of Shipping – Guide for hull condition monitoring systems. – 2003. 19 pp.
267
16.Davis L. Handbook of Genetic Algorithms. – New York: Van Nostrand Reinhold. 1991.
17.Hirayama, T. “Real-time estimation of sea spectra based on motions of a running ship (2nd report) – Directional wave estimation”, – Journal of the Kansai Society of Naval Architects, NO.204, 1987. – 21-27 pp.
18.Huss M., Olander A. Theoretical Seakeeping Predictions On Board Ships – A System for Operational Guidance and Real Time Surveillance. – Stockholm, NAVAL ARCHITECTURE, 1994. − 93 pp.
19.Iseki, T., Ohtsu, K., Fujino, M. “A study on estimation of directional spectra based on ship motions”, – The Journal of Japan Institute of Navigation, Vol. 86, 1992. – 179-188.
20.J.M.J.Journee, L.J.M.Adegeest. Theoretical Manual of Strip Theory Program “SEAWAY for Windows”. – Delft University of Technology, Report 1370, 2003. – 336 pp.
21.Lloyd’s Register of Shipping – Provisional Rules for the Classification of Hull Surveillance Systems SEA and SEA(R) notations.
22.Maritime and Coastguard Agency (UK). Marine Guidance Note 108(M) – Hull Stress Monitoring Systems. – 1999.
23.Melle S.,M., Liu K. and Measures R., Practical fiber-optic Bragg grating strain gauge system, Applied Optics, 32(1993)19, 3601– 3609.
24.MSC/Circ. 646 (IMO) – Recommendations for the fitting of Hull Stress Monitoring Systems. – June, 1994.
25.Ziemer, F. and H. Günther “A system to monitor ocean wave fields”, Proc. 2 nd Int. Conf. On Air-Sea Interaction and Meteorology and Oceanography of the Coastal Zone. Lisboa, September 1994. – 22–27 pp.
268
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ……………………………………………………………. |
3 |
Основные обозначения …………………………………………….. |
6 |
1. Общие сведения |
9 |
1.1.Ветроволновые воздействия и виды реакции судна на них. 9
1.2.Опасности штормового плавания ……..………………….. 12
1.2.1. Особенности качки ………………………………………… |
13 |
1.2.2. Проблемы движения против волн ……………………… |
18 |
1.2.3. Опасности плавания по волне …………………………… |
21 |
1.2.4. Нагрузки на движительную установку и корпус …… |
23 |
1.2.5. Основные факторы, влияющие на интенсивность |
|
качки ………………………………………………………………….. |
27 |
1.3. Мореходность судна и ее обеспечение ….……………….. |
27 |
1.4. Критерии мореходности и режимы штормового плавания |
31 |
1.5. Основные виды контроля мореходности в рейсе ………… |
36 |
2. Характеристика морского волнения |
44 |
2.1. Виды волнения ……………………………………………. |
44 |
2.2. Регулярное волнение ……………………………………… |
46 |
2.3. Нерегулярное двухмерное волнение ……………………… |
50 |
2.4. Нерегулярное трехмерное волнение ……………………… |
60 |
2.5. Совершенствование моделей волнения …………………. |
63 |
2.6. Наблюдаемые на судне параметры волнения …………… |
69 |
3. Основные сведения о бортовых средствах контроля |
|
мореходности |
72 |
3.1. Назначение и состав АСКМ ………………..……………… |
72 |
3.2. Функциональные возможности систем ..……..…………… |
76 |
3.3. Отображение информации в АСКМ ……………………… |
85 |
3.4. Рекомендации по установке систем контроля |
|
мореходности ……………………………………………………. |
90 |
4. Датчики информации АСКМ |
93 |
4.1. Устройства для измерения параметров воздействий среды |
93 |
4.1.1. Датчики ветра …………………………………………….. |
93 |
4.1.2. Определители параметров волнения ……………….… |
95 |
4.2. Измерители параметров движения судового корпуса …… |
100 |
4.2.1. Инерциальные датчики угловых параметров качки |
100 |
4.2.2. Инерциальные устройства для измерения линейных |
|
параметров качки ………………………………………………… |
106 |
4.2.3. Комбинированные инерциальные датчики ………….. |
108 |
4.2.4. Спутниковые измерители параметров движения |
|
269 |
|
корпуса судна ……..……………………………………………….. |
109 |
4.3. Датчики напряжений корпуса судна и гребного вала …. |
110 |
4.3.1.Резисторные измерители напряжений ………………. 111
4.3.2.Волоконно-оптические тензометры ………………….. 118
4.3.3.Датчики давления …………………………………………. 122
4.4. Счетчики потребляемого двигателем топлива ………….. |
123 |
4.5. Гидрометеорологическая информация …………………… |
126 |
4.5.1. Основные виды данных о погоде ………………………… |
127 |
4.5.2. Компьютерный учет гидрометеорологической |
|
информации на судах …………………………………………….. |
137 |
5. Теоретические основы расчета мореходности |
144 |
5.1. Программные средства для расчета параметров |
|
мореходности ……………………………………………………. |
145 |
5.2. Линейная динамическая система и ее частотные |
|
характеристики …………………………………………………. |
147 |
5.2.1. Понятие линейной динамической системы ………….. |
147 |
5.2.2. Линейная система с детерминированными сигналами |
149 |
5.2.3. Правила получения частотных характеристик |
|
линейных систем ………………………………………………….. |
153 |
5.2.4. Линейная динамическая система с |
|
недетерминированными сигналами …………………………… |
155 |
5.3. Математическое описание качки судна …..……………… |
157 |
5.3.1. Общие сведения ……………………………………………. |
157 |
5.3.2. Линейная модель бортовой качки ……………………… |
159 |
5.3.3. Уравнение килевой качки ………………………………… |
165 |
5.3.4. Упрощенное описание вертикальной качки ………… |
167 |
5.3.5. Переходные характеристики судна …………………… |
168 |
5.4. Принципы расчета качки и резонансных явлений ……… |
171 |
5.4.1. Расчет и прогнозирование параметров качки ……… |
171 |
5.4.2.Определение резонансных зон ………………………….. 176
5.4.3.Определение волнового спектра по измерениям
параметров качки ……………. ………………………………… |
181 |
5.5. Оценка неблагоприятных эффектов при движении против |
|
волн ……………………….……………………………………… |
183 |
5.5.1. Математическое описание вертикального |
|
перемещения оконечностей судна на качке …………………. |
183 |
5.5.2.Оценка заливаемости ……………………………………… |
188 |
5.5.3. Вероятность слеминга …………………………………… |
189 |
5.5.4. Оценка абсолютных ускорений ………………………… |
191 |
5.5.5. Разгон гребного винта и двигателя …………………… |
192 |
5.5.6. Комбинированные критерии мореходности …………. |
194 |
270