способ определения параметров статической посадки подводного объекта в надводном положении в условиях качки

Формула изобретения

Способ определения параметров статической посадки подводного объекта в надводном положении в условиях качки, включающий измерение во времени параметров посадки, к которым относятся углы крена, дифферента и осадка, с помощью преимущественно демпфированных кренометра, дифферентометра и осадкомера, и вычисление параметров статической посадки, отличающийся тем, что дополнительно измеряют средние во времени размахи углов крена, дифферента и осадки с помощью преимущественно недемпфированных кренометра, дифферентометра и трубного осадкомера, размещенных вблизи центра тяжести подводного объекта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению и касается вопроса определения параметров посадки подводного объекта, имеющего поперечные сечения корпуса, близкие к круговым, при плавании в надводном положении в условиях качки.

Известен способ определения параметров статической посадки подводного объекта в надводном положении в условиях качки, включающий измерение во времени параметров посадки, к которым относятся углы крена, дифферента и осадка, с помощью, преимущественно, демпфированных кренометра, дифферентометра и осадкомера, и вычисление параметров статической посадки (см. книгу Н. П. Муру Статика корабля, Л. "ВВМИОЛУ им.Ф.Э. Дзержинского", 1996 г. с. 515).

Испытания модели плавучего объекта на волнении, а также математическое моделирование процессов качки такого объекта показывают, что в случае нелинейных диаграмм остойчивости и плавучести средние во времени значения параметров посадки, измеренные при качке с помощью указанных приборов, могут не совпадать с параметрами посадки объекта на тихой воде.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения параметров статической посадки указанного объекта в условиях качки.

Он достигается тем, что в способе определения параметров статической посадки подводного объекта в надводном положении в условиях качки, включающем измерение во времени параметров посадки, к которым относятся углы крена, дифферента и осадка, с помощью, преимущественно, демпфированных кренометра, дифферентометра и осадкомера, и вычисление параметров статической посадки, дополнительно измеряют средние во времени размахи углов крена, дифферента и осадки с помощью, преимущественно, недемпфированных кренометра, дифферентометра и трубного осадкомера, размещенных вблизи центра тяжести подводного объекта.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена блок-схема устройства, реализующего данный способ. Блок-схема содержит блоки -крена, j-дифферента и Т-осадки. Блок q включает в себя: демпфированный кренометр 1 с датчиком угла, недемпфированный кренометр 2 с датчиком угла, установленный около центра тяжести плавучего объекта, схему 3 определения среднего отклонения угла крена плавучего объекта на левый борт, схему 4 определения среднего отклонения угла крена плавучего объекта на правый борт, схему 5 определения статического угла крена i-го приближения, схему 6 определения зависимости i-го приближения поперечного восстанавливающего момента плавучего объекта от его угла крена, схему 7 сравнения, регистратор 8.

Блок j включает в себя: демпфированный дифферентометр 1 с датчиком угла, недемпфированный дифферентометр 2 с датчиком угла, установленный около центра тяжести плавучего объекта, схему 3 определения среднего отклонения угла дифферента плавучего объекта на нос, схему 4 определения среднего отклонения угла дифферента плавучего объекта на корму, схему 5 определения статического угла дифферента i-го приближения, схему 6 определения зависимости i-го приближения продольного восстанавливающего момента плавучего объекта от его угла дифферента, схему 7 сравнения, регистратор 8.

Блок Т включает в себя: демпфированный осадкомер 1 с датчиком осадки, недемпфированный трубный осадкомер 2 с датчиком осадки, установленный около центра тяжести плавучего объекта, схему 3 определения среднего отклонения осадки плавучего объекта вверх, схему 4 определения среднего отклонения осадки плавучего объекта, вверх, схему 4 определения среднего отклонения осадки плавучего объекта вниз, схему 5 определения статической осадки i-го приближения, схему 6 определения зависимости i-го приближения объемного водоизмещения плавучего объекта от его осадки, схему 7 сравнения, регистратор 8.

Способ измерения реализуется следующим образом.

Для плавучего объекта, имеющего нелинейные диаграммы остойчивости, плавучести и вследствие этого его несимметричной бортовой, килевой, вертикальной качки, средние значения углов крена, дифферента и осадки, измеренные демпфированными кренометром, дифферентометром и осадкомером, будут отличаться от статических углов крена, дифферента и осадки. При этом величина и знак отклонения измеренного значения каждого параметра посадки от статического значения неизвестны. Они зависят от характера соответствующих зависимостей поперечного, продольного восстанавливающих моментов и сил плавучести объекта от их аргументов, а также от интенсивности качки, характеризуемой средними размахами соответствующих видов качки и искомого соответствующего статического параметра плавучего объекта.

Для повышения точности определения параметров статической посадки плавучего объекта в условиях качки результат измерения корректируют в соответствии с предлагаемой формулой.

Для этого дополнительно к средним значениям измеряют и преобразуют в электрические сигналы средние размахи углов крена, дифферента и осадки объекта, соответственно .

Средние значения углов крена, дифферента и осадки, в пределах которых совершает колебания объект, обозначенные соответственно: , связаны со средними значениями параметров и их средними размахами соотношениями:



из которых следует



Значения соответственно получаем в схемах 3 и 4 по сигналам из 1 и 2. Далее в каждой из схем 6 по сигналам из 1, соответствующим , определяется соответствующая зависимость первого приближения поперечного, продольного восстанавливающих моментов и силы плавучести объекта [M()]₁; [M()]₁; [V(T)]₁.. По каждой из таких зависимостей в схемах 5 из условия равенства работ поперечного, продольного восстанавливающих моментов, сил плавучести объекта находят параметры его статической посадки первого приближения (_ст)₁; (_ст.)₁; (T_ст.)₁ по формулам:







После чего по (_ст)₁; (_ст.)₁; (T_ст.)₁ в схемах 6 определяют [M()]₂; [M()]₂; [V(T)]₂; зависимости во втором приближении, далее в схемах 5 определяются параметры статической посадки объекта во втором приближении также из условия равенства работ по формулам







Такой итерационный процесс осуществляется до тех пор, пока схемы сравнения 7 не остановят его из соответствующего условия:

(_ст)_i-(_ст)_i-1

(_ст)_i-(_ст)_(i-1)

(T_ст)_i-(T_ст)_(i-1) T

где ; ; T наперед заданное значение расхождения параметра статической посадки объекта для двух его последовательных приближений. При соблюдении такого условия соответствующий сигнал из схемы сравнения 7 выводится на регистратор 8.