Сборнике «Судовождение»



Скачать 62.91 Kb.
Дата23.04.2016
Размер62.91 Kb.



УДК 629.12

К ВОПРОСУ О НОРМИРОВАНИИ ВЫСОТЫ НАДВОДНОГО БОРТА МАЛЫХ СУДОВ
Назаров А.Г.

(Опубликовано в сборнике «Судовождение» ОНМА №8-2004)


Выполнен анализ требований классификационных обществ к надводному борту малых судов. Выработаны подходы к нормированию и предложена диаграмма, применяемая для назначения высоты надводного борта малых судов.

Постановка проблемы


Повышение безопасности эксплуатации малых судов (т.е. судов наибольшей длиной L24 м) неразрывно связано с совершенствованием подходов к нормированию и обоснованному выбору их мореходных характеристик. Как показывает статистика, одними из наиболее распространенных причин аварий являются перегрузка малых судов и их эксплуатация при гидрометеоусловиях, превышающих допустимые. На практике, наиболее легко контролируемым и достаточно эффективным параметром является высота надводного борта, не определяющая только безопасность судна в отношении перегрузки и эксплуатации на волнении, но и косвенным образом гарантирующая остойчивость и непотопляемость судна [3]. В связи с этим, традиционно надводный борт или "высота заливания" (downflooding height) являются определяющими при назначении судну категории и района плавания.

Анализ последних достижений


В то же время, для малых судов требования к надводному борту различных международных стандартов и классификационных обществ [1,4-8,10-11] не всегда увязаны между собой и подчас недостаточно аргументированы с точки зрения особенностей рассматриваемого типа судов. В ходе разработки новой редакции "Правил постройки и классификации малых судов" Регистра Судоходства Украины выполнен анализ требований к надводному борту классификационных обществ, а также международных стандартов ISO и IMO.

Постановка задачи


В настоящей работе поставлена задача выработать единые подходы к нормированию надводного борта малых судов с учетом их конструктивных особенностей и динамики.

Изложение основного материала исследований


Проведенный автором анализ показал, что в практике нормирования назначение надводного борта и высоты безопасности судов производится с использованием следующих подходов:


  1. Надводный борт назначается исходя из допустимой высоты волны h3%, которая определяет контур заливаемости судна на волнении. Данный подход применен в правилах для речных судов Регистра Судоходства Украины [5], Российского Речного Регистра, а также в ГОСТ 19105-79 [1] для малых судов длиной L=3…5.5 м. При этом, для малых судов высота надводного борта обычно составляет F=(0.5…0.6)h3%.

  2. Надводный борт назначается исходя из длины судна L, которая определяет характер взаимодействия судна с волнением. Этот подход применяется в правилах для малых судов NBS [11] и ISO [10], а также в Правилах о грузовой марке [6,8]. При этом, для малых судов высота борта составляет F=(0.04…0.10)L и зависит также от конструктивного типа и категории судна.

  3. Надводный борт назначается из условия отсутствия заливания судна при крене и бортовой качке, т.е. зависит от ширины судна B . Так, для малых судов в правилах NBS [11] и РСУ [4] применяется критерий F0.2B, что соответствует минимальному углу заливания D=12.

  4. Надводный борт назначается исходя из обеспечения запаса плавучести надводной части корпуса. Подобный подход применятся, например, в правилах ГИМС РФ [7] где требуемый запас составляет 70…130% (в зависимости от типа судна) от водоизмещения с полной нагрузкой.

  5. Надводный борт определяется исходя из обеспечения остойчивости. При этом подходе как таковой надводный борт не нормируется, но требуется обозначать нанесением грузовой марки его минимальное значение и нагрузку судна, обеспечивающие остойчивость судна на больших углах крена. Такой подход применен к яхтам и прогулочным судам в Germanischer Lloyd, Bureau Veritas и др.

  6. Надводный борт назначается из условия прочности корпуса. Для малых судов, как правило имеющих относительно высокий борт H/L, данный подход представляется не актуальным, за редким исключением.

Систематизированные данные по зависимости высоты надводного борта от длины судна F=f(L) представлены на рис.1. Отметим, что требования ISO [10] относятся к высоте заливания, а [6,8] – к надводному борту судна, который для сопоставимости должен быть увеличен на высоту комингсов палубных вырезов (в среднем - 0.3 м от палубы).

Вызывает недоумение тот факт, что согласно "Правил о грузовой марке" [6,8] судно длиной L=23.9 м имеет должно иметь надводный борт F=400 мм, а такое же судно длиной L=24.0 – всего F=200 мм. До недавнего времени в правилах постройки малых судов Регистра Судоходства Украины [4] одновременно использовались критерии 1, 2, 3, 4 и 6 из приведенных выше.

Все это говорит об отсутствии единого научно-обоснованного подхода к нормированию надводного борта, даже в рамках одного классификационного общества.

Общепринятым методом описания взаимодействия судна со штормовым волнением является вероятностный подход в сочетании с некоторыми теоретическими закономерностями и опытом эксплуатации хорошо зарекомендовавших себя судов [9]. Существует принципиальное различие в механизме взаимодействия крупных и малых судов с волнением [2]. Известно, что при длине волны меньшей длины судна L суда всходят на волну (L<<). Этот механизм характерен для малых судов и для морских судов, рассчитанных на суровые условия эксплуатации (большие h3%). В то же время у судов, на длине которых укладывается несколько длин волн (L>>) килевая качка практически отсутствует и может происходить захлестывание судна гребнями волн, что характерно для крупных судов, особенно речных. Очевидно, что нормирование надводного борта должно выполняться с учетом отмеченных особенностей.

Указанные соображения наглядно представлены на диаграмме (рис.2), связывающей величину F/h3% c L/ и разработанной автором на основе анализа правил [1,4,6,8,10,11]. Здесь h3% – допустимая высота волны, - длина волны, соответствующая h3%; в расчете принята крутизна h/=10, что отвечает параметрам волнения в прибрежных и внутренних акваториях. На диаграмме можно выделить три диапазона:



  • Диапазон L<<, где надводный F1 борт устанавливается директивно из практических соображений;

  • Диапазон L=(0.3…1.5) , где надводный борт назначается от длины и конструктивного типа судна F2=f(L);

  • Диапазон L>>, где надводный борт назначается только исходя из допускаемой высоты волны F3=f(h3%).

Полученная диаграмма удобна тем, что практически полностью учитывает требования ISO и классификационных обществ в систематизированном виде и учитывает специфику поведения малых судов на волнении.

В соответствии с современным подходом ISO, поправки на седловатость и надстройки к надводному борту малых судов не применяются, что связано со трудностями формализации классического понятия "седловатость" и "надстройка" в применении к современным судам с весьма оригинальными формами линии борта. Вместо этого, требуется увеличение высоты борта на 15% в носовой трети корпуса, а также и допускается понижение на 20% в корме в месте установки подвесного мотора для судов некоторых типов.


Выводы


Установлено, что для малых судов масштаб взаимодействия со стихией отличается от такового для крупных судов, что требует иных подходов к назначению высоты надводного борта. На основе выработанных подходов и анализа требований различных классификационных обществ разработана универсальная диаграмма, которая может быть использована для назначения высоты надводного борта F малых судов при известных h3%, L и =10h3%.

Разработанные в ходе исследований методики внедрены в нормативную практику Регистра Судоходства Украины.




Литература





  1. ГОСТ 19105-79 - Суда прогулочные гребные и моторные. Типы, основные параметры и технические требования.

  2. Колс А. Под парусом в шторм. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

  3. Назарова Л.Б., Назаров А.Г. Анализ современных критериев нормирования плавучести, остойчивости и непотопляемости малых судов// Стан і розвиток військово-морських сил збройних сил України на сучасному етапі: тези доповідей на III-й наук.-техн. конф. – Севастополь: СВМІ ім П.С.Нахімова, 2003. – С.52-54.

  4. Правила класифікації та побудови малих суден. Регістр Судноплавства України, 1999-2001.

  5. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания (для Дунайского бассейна). Регистр Судоходства Украины, 2002.

  6. Правила о грузовой марке морских судов. Российский морской Регистр судоходства, 1999.

  7. Правила постройки малых судов ГИМС РСФСР. 1989.

  8. Правила про вантажну марку морських суден. Регістр Судноплавства України, 2003.

  9. Холодилин А.Н., Шмырев А.Н. Мореходность и стабилизация судов на волнении. Л.: Судостроение, 1976.

  10. ISO12217 – Small Craft - Stability and Buoyancy Assessment and Categorization . International Standards Organization, 2002.

  11. Nordic Boats Standard. Det Norske Veritas Classification, NBS 1990.
ON THE SMALL CRAFT FREEBOARD REQUIREMENTS


Р
ис.1 - Зависимость высоты надводного борта от длины малых судов


1 – требования к малым судам NBS [11] и РСУ [4] F=max{L/6; 0.2 м} 2 – требования к малым судам ISO для категории А [10] F=max{L/17; 0.5 м}; 3 – ISO, категория B [10] F=max{L/17; 0.4 м}; 4 – ISO, категории C [10] F=max{L/10…L/20; 0.3 м}0.75 м в зависимости от типа судна; 5 – ISO, категория D [10] F=max{L/14…L/24; 0.2 м}0.4 м в зависимости от типа судна; 6, 7, 8 –требования ГОСТ 19105-79 [1] для волны h3%=0.2, 0.6 и 1.2 м соответственно; 9, 10 – требования Правил о грузовой марке [6,8] для судов L<24 м и L24 м соответственно;

Рис.2 - Назначение высоты надводного борта малых судов в зависимости от длины судна L и допустимой высоты волны h3%


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница