MANEWROWANIE

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO NR 1

Wykonali:

Przemysław Krata

Eugeniusz Zapolnik

Dariusz Buda

Wstęp.

Ćwiczenie wykonano za pomocą programu symulacji ruchu statku na płaszczyźnie. Przedmiotem badania był statek B-481 z pojedynczą lewoskrętną śrubą nastawną. Wszystkie istotne jego parametry zarówno w stanie załadowanym jak i balastowym zawarte zostały w danych programu przez autora. Podstawowe dane statku zostały wyszczególnione w instrukcji wykonania ćwiczenia.

Przebieg ćwiczenia.

Postępując zgodnie z instrukcją wyznaczono czas przełożenia steru z burty na burtę; wynosi on 28 s.

Maksymalny kąt wychylenia steru na lewą i prawą burtę α=+32º / -32º.

• Badanie zdolności przyspieszania statku.

Dla statku zatrzymanego z zerową prędkością postępową i kątową ustawiono telegraf maszynowy kolejno na: CN, PN, WN, BWN. Notowano odpowiednie czasy i prędkości statku do momentu ustabilizowania się prędkości. Pomiar wykonano dla stanu balastowego statku i stanu w pełni załadowanego. Wyniki prezentuje tabela.

Opracowanie wyników.

Na podstawie otrzymanych danych pomiarowych sporządzono wykresy zależności prędkości postępowej od czasu trwania przyspieszania dla obydwu stanów załadowania. Dla umożliwienia porównania i oceny charakterystyk zamieszczono zarówno wykresy wykonane dla jednego stanu załadowania i różnych nastaw maszyny, jak i jednej nastawy i dwu stanów.

• Badanie zatrzymania statku (manewr crash-stop).

Dla statku poruszającego się z ustabilizowana początkową prędkością postępowa przy nastawie CN oraz zerową prędkością kątową zanotowano: czas próby do momentu całkowitego zatrzymania statku, kurs rzeczywisty, pozycję (jako namiar i odległość od ustalonego punktu) oraz prędkość kątową przy zakończeniu próby. Analogiczne pomiary wykonano dla obu stanów załadowania.

Opracowanie wyników.

Na podstawie otrzymanych danych pomiarowych sporządzono wykresy zależności prędkości postępowej od czasu trwania próby aż do momentu zatrzymania statku. Dodatkowo wykreślona została trajektoria ruchu statku oraz wykres zmian kursu w funkcji czasu trwania próby. Zamieszczenie wyników w obydwu stanach załadowania na jednym wykresie pozwala na dokonanie łatwego porównania.

Wnioski

Z analizy załączonych wykresów wynika ,że:

• statek posiada wyraźne cechy elementu inercyjnego ujawniające się szczególnie podczas przyspieszania gdy quasistałej sile naporu śruby przeciwstawia się bezwładność kadłuba i rosnące nieliniowo opory ruchu;

• przy danym stanie załadowania statku i różnych nastawach maszyny (czyli różnym naporze śruby) czas rozpędzania jest tym dłuższy i maksymalna prędkość mniejsza im nastawa jest mniejsza;

• przy danych nastawach maszyny czas rozpędzania jest dłuższy i maksymalna osiągnięta prędkość mniejsza w stanie załadowanym niż balastowym;

• zależność prędkości od czasu podczas manewru crash-stop jest niemal liniowa co wskazuje na znacznie mniejszy wpływ oporów ruchu na proces zatrzymania wymuszonego statku;

• dostrzegalne uwypuklenie ku dołowi krzywej prędkości podczas zatrzymania spowodowane jest nieliniowością zmian oporów ruchu (rosną wraz ze zmienną, ale większą od 1 potęgą prędkości);

• statek w stanie załadowanym ma większą energię kinetyczną niż w stanie balastowym i do jego zatrzymania konieczne jest wykonanie większej ilości pracy co przy danych nastawach maszyny (napór śruby wstecz) powoduje wydłużenie czasu zatrzymywania;

• przebieg zmiany kursu statku w czasie zatrzymywania jest podobny w obu stanach załadowania, ale w związku z wyżej opisanym wydłużeniem czasu trwania manewru w stanie załadowanym całkowita zmiana kursu jest niemal dwukrotnie większa;

• z większego czasu manewru w stanie załadowanym i wolniejszego spadku prędkości wynika znacznie większa droga (ponad dwukrotnie) przebyta do momentu zatrzymania, przy czym wysunięcie wynosi w stanie balastowym około 3,5 L zaś w stanie załadowanym ponad 4,5 L , ale przesunięcie boczne odpowiednio 0,3 L i 4,1 L co stanowi ogromna różnicę;

• wpływ lewoskrętnej śruby widoczny jest szczególnie podczas pracy wstecz gdy nie ma możliwości korygowania kursu za pomocą steru znajdującego się w obszarze silnych zawirowań strug wody, największe znaczenie ma to podczas wykonania długotrwałego manewru crash-stop statkiem załadowanym;

• z w/w analizy wynika, że statkiem B-481 można sprawnie i szybko (około 2 min.) wykonać manewr crash-stop w stanie balastowym nawet na akwenie ograniczonym nawigacyjnie, natomiast w stanie załadowanym konieczne jest dysponowanie znacznie większa przestrzenią z prawej burty (przesuniecie boczne).