RU2500572C2 - Способ определения поперечной гидродинамической силы и ее момента при выполнении сложного маневрирования судна - Google Patents
Способ определения поперечной гидродинамической силы и ее момента при выполнении сложного маневрирования судна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2500572C2 RU2500572C2 RU2012106685/11A RU2012106685A RU2500572C2 RU 2500572 C2 RU2500572 C2 RU 2500572C2 RU 2012106685/11 A RU2012106685/11 A RU 2012106685/11A RU 2012106685 A RU2012106685 A RU 2012106685A RU 2500572 C2 RU2500572 C2 RU 2500572C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transverse
- point
- abscissa
- moment
- hydrodynamic force
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Используют кормовую А и носовую F точки в диаметральной плоскости судна. В точки А и F устанавливают акселерометры и измеряют продольные и поперечные ускорения точек А и F. Определяют текущие значения составляющих линейных скоростей точек А и F. Рассчитывают абсциссу полюса поворота и поперечную гидродинамическую силу и ее момент. Полученные данные силы и момента используют для прогнозирования движения судна при выполнении им сложного маневрирования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для прогнозирования движения судна при выполнении им сложного маневрирования при швартовке или динамическом позиционировании.
Совершенствование управления судном, выполняющим сложное маневрирование, достигается путем прогнозирования его движения методом компьютерного моделирования с использованием математической модели судна.
Эффективность и безопасность выполнения сложного маневрирования зависят от наличия необходимой информации, позволяющей адекватно оценить характер поведения судна при воздействии на него внутренних или внешних управляющих воздействий. В качестве управляющих воздействий, в данном случае, рассматриваются воздействия в виде сил и моментов, образуемых в результате работы движительно-рулевого комплекса судна или движительно-рулевых комплексов вспомогательных (внешних) средств управления, например буксиров.
Прогнозировать поведение судна при выполнении сложного маневрирования в результате управляющих воздействий невозможно без определения значений гидродинамических сил и моментов, образующихся на корпусе судна при его движении.
Известен способ определения поперечной гидродинамической силы и ее момента, образующихся на корпусе судна при его движении [1]. Данный способ наиболее близок к предлагаемому и принят за прототип.
Суть известного способа заключается в следующем. Во время движения судна в отдельно взятом шпангоутном сечении его корпуса образуется гидродинамическая реакция, величину которой определяют выражением
где υx - продольная составляющая линейной скорости судна в шпангоутном сечении;
υy(xшп) - поперечная составляющая линейной скорости судна в шпангоутном сечении;
λy(xшп) - присоединенная масса шпангоутного сечения, определяемая известными способами при данном состоянии загрузки судна [2], [4];
xшп - абсцисса шпангоутного сечения;
dx -элементарное расстояние между шпангоутными сечениями.
Поперечная гидродинамическая сила и ее момент определяют интегрированием по длине гидродинамических реакций в шпангоутных сечениях корпуса судна
Для реализации данного известного способа в условиях сложного маневрирования судна необходимо непрерывно рассчитывать значения поперечной υy(xшп) составляющей линейной скорости во всех шпангоутных сечениях (величина продольной составляющей υx одинакова во всех шпангоутных сечениях корпуса судна, поэтому ее значение достаточно определить в любом заданном шпангоутном сечении). Рассчитывают значения составляющих линейной скорости в любом шпангоутном сечении с использованием зависимостей:
где υшп - линейная скорость в шпангоутном сечении;
β(xшп) - угол дрейфа в шпангоутном сечении.
Однако текущие значения углов дрейфа во всех шпангоутных сечениях невозможно определить экспериментально в процессе маневрирования из-за отсутствия необходимых технических средств.
Цель изобретения - совершенствование управления судном, выполняющим сложное маневрирование.
Для достижения указанной цели в способе определения гидродинамической силы и ее момента при выполнении сложного маневрирования судна, включающем определение поперечной составляющей линейной скорости судна в шпангоутном сечении, присоединенной массы шпангоутных сечений, поперечной гидродинамической силы и ее момента, дополнительно используют расположенные в диаметральной плоскости судна условно названные кормовую точку А и носовую точку F, в которых размещают акселерометры, с их помощью измеряют продольные и поперечные ускорения точек F(wxF, wyF) и A(wxA, wyA), определяют текущие значения составляющих линейных скоростей точек А(υA) и F(υF) на основании очевидных соотношений:
рассчитывают абсциссу x0 полюса поворота.
Предлагаемый способ поясняется чертежами, представленными на фиг.1, 2.
Сущность способа заключается в следующем.
Дополнительно используют расположенные в диаметральной плоскости судна условно называемые кормовую точку А и носовую точку F. На судне в его носовой F и кормовой А точках (фиг.1), имеющих соответствующие абсциссы xF и хA, размещают акселерометры для измерения продольных (wxF, wxA) и поперечных (wxF, wyA) составляющих ускорений в точках F и А.
В процессе выполнении сложного маневрирования акселерометрами измеряют продольные и поперечные линейные ускорения точек F(wxF, wyF) и A(wxA, wyA), а величины текущих значений составляющих линейных скоростей точки F(υF) и точки А(υA) (фиг.1) рассчитывают на основании
очевидных соотношений:
Далее рассчитывают абсциссу полюса поворота x0 (фиг.1):
поперечные составляющие линейных скоростей в шпангоутных сечениях
Значения присоединенных масс шпангоутных сечений λ(xшп) рассчитывают известными способами в зависимости от состояния загрузки судна, которая не меняется в процессе маневрирования.
Определяют поперечную гидродинамическую силу и ее момент, образующиеся на корпусе судна при его движении в процессе сложного маневрирования:
λy(xпш) - присоединенная масса шпангоутного сечения, dx - элементарное расстояние между шпангоутными сечениями.
Полученные таким образом значения поперечной гидродинамической силы Yk и ее момента Mk используют для прогнозирования движения судна при выполнении им сложного маневрирования.
Литература
1.Басин A.M. Ходкость и управляемость судов / А.М.Басин. - М.: Транспорт, 1967. - 255 с.
2.Соболев Г.В. Управляемость корабля и автоматизация судовождения / Г.В.Соболев. - Л.: Судостроение, 1976. - 478 с.
3. Справочник по теории корабля: В 3 т. Т.3. Управляемость водоизмещающих судов. Гидродинамика судов с динамическими принципами поддержания / под ред. Я.И.Войткунского. - Л.: Судостроение, 1985. - 544 с.: ил.
4. Юдин Ю.И. Теоретические основы безопасных способов маневрирования при выполнении точечной швартовки / Ю.И.Юдин, С.В.Пашенцев, Г.И.Мартюк, А.Ю.Юдин. - Мурманск: Изд-во МГТУ, 2009. - 152 с.
Claims (3)
1. Способ определения поперечной гидродинамической силы и ее момента при выполнении сложного маневрирования судна, включающий определение поперечной составляющей линейной скорости судна в шпангоутном сечении, присоединенной массы шпангоутных сечений, поперечной гидродинамической силы и ее момента, отличающийся тем, что дополнительно используют расположенные в диаметральной плоскости судна условно называемые кормовую точку А и носовую точку F, в которых размещают акселерометры, с их помощью измеряют продольные и поперечные ускорения точек F(wxF, wyF) и A(wxA, wyA), определяют текущие значения составляющих линейных скоростей точек А(υA) и F(υF) на основании очевидных соотношений:
рассчитывают абсциссу x0 полюса поворота, при этом поперечную гидродинамическую силу и ее момент определяют соответственно по формулам:
λy(xшп) - присоединенная масса шпангоутного сечения,
dx - элементарное расстояние между шпангоутными сечениями.
рассчитывают абсциссу x0 полюса поворота, при этом поперечную гидродинамическую силу и ее момент определяют соответственно по формулам:
λy(xшп) - присоединенная масса шпангоутного сечения,
dx - элементарное расстояние между шпангоутными сечениями.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012106685/11A RU2500572C2 (ru) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | Способ определения поперечной гидродинамической силы и ее момента при выполнении сложного маневрирования судна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012106685/11A RU2500572C2 (ru) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | Способ определения поперечной гидродинамической силы и ее момента при выполнении сложного маневрирования судна |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012106685A RU2012106685A (ru) | 2013-08-27 |
RU2500572C2 true RU2500572C2 (ru) | 2013-12-10 |
Family
ID=49163582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012106685/11A RU2500572C2 (ru) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | Способ определения поперечной гидродинамической силы и ее момента при выполнении сложного маневрирования судна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2500572C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784551C1 (ru) * | 2022-04-06 | 2022-11-28 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Способ определения позиционных гидродинамических характеристик корабля |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU766958A1 (ru) * | 1978-03-17 | 1980-09-30 | Предприятие П/Я Г-4372 | Способ управлени судном в режиме без хода |
SU1633378A1 (ru) * | 1987-07-20 | 1991-03-07 | Предприятие П/Я В-8624 | Способ управлени движением судна при маневре |
RU2132796C1 (ru) * | 1998-01-05 | 1999-07-10 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова | Способ маневренных испытаний модели судна в опытовом бассейне и устройство для его осуществления |
RU2330789C1 (ru) * | 2006-12-18 | 2008-08-10 | Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Способ швартовки судна |
RU2429161C1 (ru) * | 2010-08-26 | 2011-09-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Способ координированного маневрирования судна |
-
2012
- 2012-02-22 RU RU2012106685/11A patent/RU2500572C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU766958A1 (ru) * | 1978-03-17 | 1980-09-30 | Предприятие П/Я Г-4372 | Способ управлени судном в режиме без хода |
SU1633378A1 (ru) * | 1987-07-20 | 1991-03-07 | Предприятие П/Я В-8624 | Способ управлени движением судна при маневре |
RU2132796C1 (ru) * | 1998-01-05 | 1999-07-10 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова | Способ маневренных испытаний модели судна в опытовом бассейне и устройство для его осуществления |
RU2330789C1 (ru) * | 2006-12-18 | 2008-08-10 | Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Способ швартовки судна |
RU2429161C1 (ru) * | 2010-08-26 | 2011-09-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Способ координированного маневрирования судна |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784551C1 (ru) * | 2022-04-06 | 2022-11-28 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Способ определения позиционных гидродинамических характеристик корабля |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012106685A (ru) | 2013-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3330171B1 (en) | Apparatus for predicting a power consumption of a maritime vessel | |
Park et al. | Study on added resistance of a tanker in head waves at different drafts | |
Sukas et al. | Theoretical background and application of MANSIM for ship maneuvering simulations | |
Zhou et al. | Numerical investigations of ship–ice interaction and maneuvering performance in level ice | |
McTaggart et al. | Seakeeping of two ships in close proximity | |
Lu et al. | Predicting parametric rolling in irregular head seas with added resistance taken into account | |
Fu et al. | A comparison of experimental measurements and computational predictions of a deep-V planing hull | |
Lin et al. | Comprehensive test system for ship-model resistance and propulsion performance in actual seas | |
Tavakoli et al. | Running attitudes of yawed planing hulls in calm water: development of an oblique 2D+ T approach | |
RU2500572C2 (ru) | Способ определения поперечной гидродинамической силы и ее момента при выполнении сложного маневрирования судна | |
RU2507110C2 (ru) | Способ определения демпфирующих составляющих нормальной гидродинамической силы и момента | |
Augier et al. | Experimental full scale study on yacht sails and rig under unsteady sailing conditions and comparison to fluid structure interaction unsteady models | |
RU2493048C1 (ru) | Способ определения гидродинамических параметров математической модели судна | |
Abdel-Latif et al. | Simulation of ship maneuvering behavior based on the modular mathematical model | |
RU2501064C2 (ru) | Способ управления траекторией движения судна | |
Zou et al. | Numerical simulation of the ducted propeller and application to a semi-submerged vehicle | |
RU2647357C1 (ru) | Способ контроля остойчивости судна в условиях экстремального волнения | |
Prini et al. | Model scale prediction of seakeeping and global bending moment on a high speed craft | |
RU2509032C1 (ru) | Способ определения поперечной гидродинамической силы, образующейся на корпусе судна при выполнении сложного маневрирования | |
JP2021160427A (ja) | 走錨リスク評価プログラム、走錨リスク評価システム、及び走錨リスク回避システム | |
RU2421368C2 (ru) | Способ определения безопасных скоростей движения скоростного судна на мелководье | |
Hoa | Numerical Prediction of Ship's Self-Propulsion Parameter by Using CFD Method | |
Lin | Hydroelasticity Analysis in Frequency Domain and Time Domain | |
Doctors et al. | The waves generated by a trimaran | |
Azcueta | Steady and unsteady RANSE simulations for Littoral Combat Ships |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140223 |