Temat: Hamowanie.

Hamowanie polega na wytraceniu prędkości przez statek (a więc zurzycia energii kinetycznej jaką posiada). Statek może wytracić swój pęd wskutek stawianych oporów przez kadłub w środowisku wodnym (hamowanie swobodne), bądź może wspomóc owo hamowanie pracą śruby wstecz (hamowanie aktywne). Nawigator dowodząc jednostką powinien zdawać sobie sprawę jakich wielkości (drogi i czasu) potrzebuje jego statek do zatrzymania się (zarówno podczas hamowania aktywnego jak i swobodnego). Poniżej przedstawione wzory pozwalają na teoretyczne obliczenie tych parametrów. W praktyce statek przechodzi próby hamowania podczas prób morskich.

Hamowanie swobodne:

Czas potrzebny do zatrzymania się statku obliczamy ze wzoru:

gdzie:

t_s - czas potrzebny do zatrzymania swobodnego [s]

k_i - współczynnik inercji

V_s - prędkość statku po czasie t_{s w} [m/s]

V₀ - prędkość początkowa [m/s]

gdzie:

m - masa statku [t]

k₁ - współczynnik:

gdzie:

B - szerokość statku

Lpp - długość między pionami

k - współczynnik:

gdzie:

k_d - współczynnik przegłębienia

k_H - współczynnik głębokości

k_śr - współczynnik śruby

k_r - współczynnik oporu

Do obliczeń przyjmujemy, że nie mamy do czynienia z przegłębieniem statku, więc

Pozostałe współczynniki wyliczamy ze wzorów:

gdzie:

C_r=0,006

γ - gęstość wody

Ω - powierzchnia zwilżona kadłuba

gdzie:

Lpp - długość statku między pionami

B - szerokość statku

T - zanurzenie

δ - współczynnik pełnotliwości

gdzie:

H_s - skok śruby

Ds - średnica śruby

S₀ - powierzchnia płatów śruby

S - powierzchnia okręgu o średnicy śruby

Załorzenie:

Prędkość po określonym czasie
obliczam ze wzoru:

Drogę hamowania obliczam ze wzoru:

Hamowanie aktywne:

Czas potrzebny do całkowitego zatrzymania obliczam ze wzoru:

gdzie:

T_w - siła naporu śruby wstecz

Prędkość po czasie t_s obliczam ze wzoru:

W celu obliczenia prędkości po założonym czasie należy skorzystać ze wzoru:

Wzór na obliczenie drogi potrzebnej do zatrzymania statku podczas hamowania aktywnego wygląda następująco:

Zadanie

Dane:

statek m/v OPAL

Lpp = 120,7 m B = 19,0 m T = 8,01 m

δ = 0,696 Ne = 7500 kW ρ = 1,025

m = 13100 t

Pośrednie wyniki obliczeń:

T_w = 14700 kG

k₁ = 0,078707539

Ω = 3233,600073

kr = 9,943320224

k_śr = 2,3005

k = 22,87460818

k_i = 617,7622216

Wyniki końcowe (stabelaryzowane):

1. dla hamowania CN - CW (czas zwłoki: 1 minuta, więc przez pierwszą minutę statek hamował swobodnie)

V_CW = 14 kn = 7,2

czas	prędkość	droga
1^m	4,24	327,6
2^m	2,54	525
3^m	1,53	646
4^m	0,79	714,8
5^m	0,15	742,8
5^m15^s	0,00	743,9

2. dla hamowania PN - CW (czas zwłoki: 30 sekund, więc przez pierwsze pół minuty statek hamował swobodnie)

czas	prędkość	droga
30^s	4,05	135,3
1^m	3,12	242,1
2^m	1,9	390,2
3^m	1,08	478,7
4^m	0,41	522,9
4^m09^s	0,00	531,1

3. dla hamowania WN - CW

czas	prędkość	droga
1^m	2,19	170,0
2^m	1,29	272,9
3^m	0,59	328,6
3^m57^s	0,00	345,2

4. dla hamowania BWN - CW

czas	prędkość	droga
1^m	1,26	101,3
2^m	0,57	155,8
2^m55^s	0,00	171,2

Misiak Radosław: HAMOWANIE.

8

---