способ контроля остойчивости и скорости судна

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОСТОЙЧИВОСТИ И СКОРОСТИ СУДНА, включающий измерение периода бортовой качки и определение расчетом метацентрической высоты, отличающийся тем, что при определении метацентрической высоты дополнительно измеряют осадки носом и кормой, курсовой угол, скорость судна на нерегулярном волнении, скорость ветра, координаты места судна и расстояние до ближайшего порта-убежища.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, в частности к способам контроля остойчивости и скорости судна в условиях эксплуатации, и может быть использовано при создании навигационных экспертных систем.

Известен способ контроля остойчивости, основанный на измерении периода бортовой качки и определении расчетом метацентрической высоты.

Изобретение направлено на повышение достоверности оценки безопасности эксплуатации судна за счет контроля остойчивости и скорости судна в условиях усиливающегося шторма.

Технический результат достигается тем, что дополнительно измеряют осадки носом и кормой, курсовой угол, скорость судна на нерегулярном волнении, скорость ветра, координаты места судна и расстояние до ближайшего порта-убежища.

На чертеже представлена обобщенная функциональная структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ.

Способ контроля остойчивости и скорости судна осуществляется следующим образом.

Измеряют период бортовой качки, осадки носом и кормой, курсовой угол, скорость судна на нерегулярном волнении, скорость ветра, координаты места судна и расстояние до ближайшего порта-убежища.

По данным измерений устанавливают:

1. Дисперсию волнового процесса

D S (, )d где S ( ) спектральная плотность волнения.

2. Высоту волны 3%-ной обеспеченности в условиях усиливающегося шторма

h_w^* h_w + 0,0032 W² ( gt / W )^0,5 м (1) где h_w 5,28 D ^0,5 измеренная по известному способу высота волны 3%-ной обеспеченности, м;

w скорость ветра, м/с;

g ускорение свободного падения, м/с²;

t время развития волнения, ч.

3. Фактические показатели остойчивости на волнении с высотой волны h^* h j, м, где h метацентрическая высота, полученная по известному способу при оценке остойчивости судна для высоты волны h_w в зависимости от глубины акватории H_w; при H_w 0,5 используют математические модели остойчивости судна на глубокой воде; при H_w < 0,5 на мелководье;

длина волны, м;

h поправка, обусловленная влиянием изменения высоты волны на величину h_w h_w^* h_w

4. Потерю скорости судна на волнении

( V / V )^* [ ( V_o V ) / V_o 10² +

+ d₀ + d₁ + d₂ ² (2) где V_o скорость судна на тихой воде; V измеренная скорость судна на волнении высотой h_w; d_o 1,35 h_w;d₁=1,10; h_w;d₂ 0,36 h_w; курсовой угол волны ( = 0 на попутном волнении).

5. Время хода судна в порт-убежище

t 2 S / V [ 2 ( V / V )^* 10^-2 ч где S расстояние от места нахождения судна до порта-убежища, км (решение ведется методом итерация с учетом формул (1) и (2).

Устройство для осуществления способа содержит датчик 1 бортовой качки, датчики 2 и 3 для измерения осадок судна носом и кормой, датчик 4 скорости ветра, сигналы от которых через коммутатор 5, аналого-цифровой преобразователь 6, и интерфейс 7 поступают для дальнейшей обработки в ЭВМ 8, где осуществляются операции по анализу исходной информации, математическому моделированию исследуемой ситуации и прогнозированию остойчивости и скорости судна в условиях усиливающегося шторма, на основании которого с помощью экспертной системы 9, включающей базу данных 10, базу знаний 11, механизм вывода 12 и интерфайс с пользователем 13, производится оценка опасности ситуации и даются практические рекомендации по обеспечению остойчивости, которые совместно с данными моделирования демонстрируются на экране цветной графической станции 14 и выводятся на печать с помощью принтера 15. Данные о координатах места судна 16 и расстоянии до ближайшего порта-убежища 17 вводятся пользователем через клавиатуру ЭВМ.