Об остойчивости катеров

Регламентируется минимум плеча 0,25 м для морских р-нов на удалении 20 миль IV разряда 1-2 категория, это волна 2-3 метра.Имеем актуальное превышение в 1,5 раза.

Подскажите пожалуйста, плечо 0.25м регламентировано для 30 градусов?

И если не трудно, подскажите пожалуйста, где можно почитать подробнее о требованиях к осточивости для судов с привязкой к району плавания. Я искал такую информацию, но не нашел, а очень интересно, ведь такой регламент позволяет пусть и несколько условно, но количественно оценить мореходность...
 
Подскажите пожалуйста, плечо 0.25м регламентировано для 30 градусов?И если не трудно, подскажите пожалуйста, где можно почитать подробнее о требованиях к осточивости для судов с привязкой к району плавания. Я искал такую информацию, но не нашел, а очень интересно, ведь такой регламент позволяет пусть и несколько условно, но количественно оценить мореходность...

Регламентировано при угле крена 30 градусов или более.
По поводу требований к остойчивости.

1. Актуальный для судов подлежащих регистрации в ГИМС документ это "Технический регламент Таможенного Союза". Конкретно: Требования к остойчивости (стр. 20), Районы плавания (стр. 25).

Есть и другие источники требований, однако несоизмеримо более сложные, к примеру:

2.ГОСТ ИСО 12217-1:2013.СУДА МАЛЫЕ.Оценка остойчивости и запаса плавучести.Определение проектной категории. Часть 1: Непарусные суда с длиной корпуса 6 м и более.Москва. Стандартинформ.2013

3.ПРАВИЛА КЛАССИФИКАЦИИ И ПОСТРОЙКИ ПРОГУЛОЧНЫХ СУДОВ,Российский Морской Регистр. 2013г.
 

Вложения

  • Технический регламент Таможенного Союза.pdf
    391.7 КБ · Просмотры: 122
Последнее редактирование модератором:
Ведь если сравнивать Костромич с Ярославцем, начальная остойчивость у Костромича гораздо больше, также как и МЦВ (1,2 м у Костромича, 70 см у Ярославца).Но, согласитесь, что на неспокойной воде Ярик чувствует себя поувереннее и в статике и в динамике

Поднят очень интересный, но непростой вопрос о сравнении остойчивости разных по размерам и водоизмещению судов.

Действительно, можно подобрать катер и океанский лайнер с близкими значениями МЦВ и плечами (l) ДСО.И что, остойчивость их одинакова? Нет конечно! Потому что водоизмещение (D) и соответственно восстанавливающий момент (M) корпуса лайнера в сотни раз выше катера.Дотаточно сравнить их ДСО, но не в масштабе плеч, а в масштабе моментов (M=l*D).

То же самое Костромич/Яроославец.Костромич имеет водоизмещение чуть более 20 тонн, а Ярославец в два раза больше.Следовательно восстанавливающий момент корпуса катера Ярославец (фактически способность сопротивляться внешним воздействиям: крен, удары волны, рывок буксирного троса...) тоже может быть существенно выше.Отсюда и чувство большей "уверенности".

Иными словами имеет место тенденция. Чем больше размеры судна и его водоизмещение, тем выше может быть восстанавливающий момент корпуса и его способность сопротивляться кренящим усилиям.У меня есть сравнительная диаграмма восстанавливающих моментов нескольких десятков рыболовных судов, где эта связь довольно чётко прослеживается.Позже приведу.

Что касается "Сейнера", то при 5-ти метровой ширине об остойчивости казалось бы можно не беспокоиться.Однако объективной характеристикой для каких либо выводов может служить только реальная ДСО, которая отражает остойчивость формы корпуса и веса (центра тяжести).Поэтому было бы неплохо запросить расчёт остойчивости. Факт наличия грамотного расчёта свидетельствовал бы о серьёзном отношении к проекту довольно тяжёлого 40-ка тонного судна.
 
Последнее редактирование:
То же самое Костромич/Яроославец.Костромич имеет водоизмещение чуть более 20 тонн, а Ярославец в два раза больше.Следовательно восстанавливающий момент корпуса катера Ярославец (фактически способность сопротивляться внешним воздействиям: крен, удары волны, рывок буксирного троса...) тоже может быть существенно выше.Отсюда и чувство большей "уверенности".

Иными словами имеет место тенденция. Чем больше размеры судна и его водоизмещение, тем выше может быть восстанавливающий момент корпуса и его способность сопротивляться кренящим усилиям.У меня есть сравнительная диаграмма восстанавливающих моментов нескольких десятков рыболовных судов, где эта связь довольно чётко прослеживается.Позже приведу.

А как же тогда МН, МСП (естественно не переделанные)?
Они намного легче Костромича.
ИМХО, но важное значение имеет строение подводной части судна.
Чем килевая часть ближе к V, тем у него меньше начальная остойчивость и МЦВ, но при этом больше мореходность на волне по сравнению с U-образными корпусами.
Ну и, конечно, осадка.


По поводу расчёта остойчивости было бы действительно интересно посмотреть, но пока продавец не опустится до устраивающей меня, хотя бы приблизительно, суммы, напрягать его не буду.
 
Последнее редактирование:
Для рек самое то, а вот как он на морях/озёрах себя поведёт, это вопрос.
Начальная остойчивость то у него сумасшедшая, понять бы всхожесть на волну, да и как с попутной будет справляться?
Добавить бы штормовых портиков в фальшборте. По максимуму исключить "карманы".
 
А как же тогда МН, МСП (естественно не переделанные)? Они намного легче Костромича.

ИМХО, но важное значение имеет строение подводной части судна

По поводу условно говоря "лёгких" МН, МСП и их сравнения с более "тяжёлыми" позже.

Что же касается формы подводной части, то это не только ИМХО, но и важнейшая общепринятая характеристика остойчивости.Т.н. остойчивость формы. Отражается на графиках как зависимость плеч остойчивости формы от угла крена.Другими словами это интерполяционные кривые плеч остойчивости формы или пантокарены.В просторечии «понты».

Ныне их строят с помощью специальных компьютерных программ, которые анализируют особенности формы подводной части корпуса.Только таким образом можно получить обьективные данные о влиянии формы на остойчивость.

В качестве примера привожу пантокарены «гранёного» корпуса известной яхты «Гидра», представленные А.Назаровым. А также расчёт на их основе ДСО яхты «Гидра» в масштабе моментов с учётом центра тяжести (сообщения 633,635):

https://forum.katera.ru/index.php?/...yi-proekt-parusnoi-iakht/page-26#entry2451205

Наличие подобных данных позволяет не в общем, а количественно анализировать и сравнивать остойчивость судов.

Гидра_понты_mark.jpg ДСО яхта Гидра.png
 
Специфика яхт в том, что они не могут ходить против волны, точнее против ветра, если он совпадает с волной.
Поэтому яхта оказывается лагом к волне гораздо с большей вероятностью чем моторное судо. Хотя моторное судно и считается также на лагом к волне, но это случай если моторы откажут и судно будет дрейфовать.
Поэтому какой смысл сравнивать ДСО моторного и парусного судов - они принципиально разные.
 
По поводу условно говоря "лёгких" МН, МСП и их сравнения с более "тяжёлыми" позже.

Что же касается формы подводной части, то это не только ИМХО, но и важнейшая общепринятая характеристика остойчивости.Т.н. остойчивость формы. Отражается на графиках как зависимость плеч остойчивости формы от угла крена.Другими словами это интерполяционные кривые плеч остойчивости формы или пантокарены.В просторечии «понты».

Ныне их строят с помощью специальных компьютерных программ, которые анализируют особенности формы подводной части корпуса.Только таким образом можно получить обьективные данные о влиянии формы на остойчивость.

В качестве примера привожу пантокарены «гранёного» корпуса известной яхты «Гидра», представленные А.Назаровым. А также расчёт на их основе ДСО яхты «Гидра» в масштабе моментов с учётом центра тяжести (сообщения 633,635):

https://forum.katera.ru/index.php?/...yi-proekt-parusnoi-iakht/page-26#entry2451205

Наличие подобных данных позволяет не в общем, а количественно анализировать и сравнивать остойчивость судов.

Посмотреть вложение 80906 Посмотреть вложение 80907

Так вот отсюда и мой вопрос про рельсы.

То, что несколькими постами ранее Вы предположили, что Костромичу это может принести больше вреда, чем пользы, в том числе из-за изменения восстанавливающего момента, вполне допускаю, учитывая небольшую ширину оного.

«Сейнер» же гораздо шире и приварка двух рельс навряд ли сможет изменить время восстановления.
А вот придача корпусу некоторой килеватости, ИМХО, может очень положительно сказаться при волнении.
Впридачу ко всему они «тяжёлые», что опять же даёт плюс при вхождении на волну.

Если не прав, буду благодарен за разъяснение ошибочности моих мыслей.
 
Специфика яхт в том, что они не могут ходить против волны, точнее против ветра, если он совпадает с волной.Поэтому яхта оказывается лагом к волне гораздо с большей вероятностью чем моторное судо. Хотя моторное судно и считается также на лагом к волне, но это случай если моторы откажут и судно будет дрейфовать.Поэтому какой смысл сравнивать ДСО моторного и парусного судов - они принципиально разные.

Сравнение ДСО парусной яхты и катера и не предполагалось.Касательно "Гидры" речь шла о сравнении ДСО яхты с облегчённым фанерно-пластиковым вариантом корпуса и корпусом из стали (сообщ. 635 по ссылке выше).
 
Добавить бы штормовых портиков в фальшборте. По максимуму исключить "карманы".

Полностью согласен.

Помимо этого на баке можно установить португальский мостик.

Кормовой салон идёт без проходов от борта до борта.
ИМХО, перед ним с носовой стороны установить шпагаты и полностью убрать фальшборта, заменив их в том месте леерами.
Также, наверное, есть смысл установить леера вместо фальшбортов вдоль транца.
 
Последнее редактирование:
А вот придача корпусу некоторой килеватости, ИМХО, может очень положительно сказаться при волнении

Совершенно верно, так оно и есть.Это известная проблема, которая с особой остротой возникла например при эксплуатации почти плоскодонных реданных туполевских катеров, не отличавшихся хорошей мореходностью на взволнованном море.В конце концов они были вытеснены более мореходными безреданными катерами с высокой килеватостью днища, см. #1
 
Попробуем построить ДСО пр. 73/433 самостоятельно, используя доступные источники общего характера:

Технический проект.Морской дизельный буксир пр.73 и его модификации, включая теоретический чертёж, 1948.

Речная справочная книжка. Проекты № 433 и 73

Информация об остойчивости (1 лист, нагрузка 25,2т), добытая gromoverjetc


Сводная таблица исходных данных.png


Видно, что в сравнении с пр.433, все модификации пр.73 имеют существенно большее водоизмещения и осадку. Возвышения их центров тяжести ниже, а величины метацентрической высоты увеличены до значений более 0,5 м. Используем эти исходные данные для построения ДСО и оценки полученных диаграмм по современным требованиям.

Информация об остойчивости, нагрузка 25,2 т.jpg Теоретический чертёж корпуса пр. 73.png
 

Вложения

  • Модификации пр.73 Морской буксир и Разъездной катер.pdf
    4.9 МБ · Просмотры: 171
  • Модификация пр. 73 Пассажирский катер.pdf
    492.2 КБ · Просмотры: 116
  • Речная справочная книжка.Проекты № 433 и 73.pdf
    640.4 КБ · Просмотры: 163
Напомним основные современные требования к ДСО малых судов, предъявляемые ТС(ГИМС), Морским и Речным Регистром.

Согласно Техрегламенту Таможенного союза (#363) «О безопасности маломерных судов» для палубных маломерных судов, рассчитанных на плавание в районах 0 – III категорий сложности и 1 – 4 разрядов районов плавания IV категории сложности, должны выполняться следующие требования:

а) плечо диаграммы поперечной статической остойчивости при угле крена 30 градусов или более должно быть не менее 0,25 метра для маломерных судов, рассчитанных для плавания в районах IV категории сложности 1 и 2 разрядов, и не менее 0,2 метра для маломерных судов, рассчитанных для плавания в районах IV категории сложности 3 и 4 разрядов;

б) максимум диаграммы поперечной статической остойчивости должен достигаться при угле крена маломерных судов не менее 25 градусов;

в) угол заката диаграммы поперечной статической остойчивости маломерных судов должен быть не менее 60 градусов;

г) начальная поперечная метацентрическая высота палубных и беспалубных маломерных судов при всех вариантах нагрузки, за исключением порожних маломерных судов, должна быть не менее 0,5 метра.


Кроме того, учитывая интерес к применению рассматриваемых судов в морских условиях, полезно оценить характеристики ДСО по «Правилам для малых прогулочных судов» Морского Регистра (РС) пункт 2.4.1.1:

д) площадь под положительной частью диаграммы статической остойчивости должна быть не менее 0,055 м · рад до угла крена 30° и не менее 0,09 м · рад до угла крена 40°. Площадь между углами крена 30° и 40° должна быть не менее 0,03 м · рад.

По Правилам ПКПС 2015 Речной Регистр проверяет суда при динамическом воздействии ветра и волнения по т.н.основному критерию п.2.3 ( в том числе суда кл. «О»).Однако дополнительно, для судов кл.«М» и судов прибрежного плавания кл. «М-ПР» длиной менее 80 метров максимальное плечо ДСО должно быть не менее 0,25м (п.2.5.1).

Для построения диаграмм, в моделерах DelftShip 9.20 Prof и Мaxsurf 20vi была создана цифровая модель, имитирующая обводы корпуса судна по теоретическому чертежу.

1.png


2.png


3.png
 
Расчёты по гидростатике и построению диаграмм статической остойчивости с учётом начального и сопутствующего дифферента выполнены в программе Мaxsurf Stability 20vi. На Рис. показаны графики кривых элементов теоретического чертежа и коэффициентов полноты, а также ДСО различных модификаций пр. 73 без учёта объёма рубки.Вследствии отн. большой осадки и низкого надводного борта углы погружения кромки палубы под воду (Deck Edge) состовляют всего 15-17 градусов.Тем не менее большинство характеристик ДСО соответствуют регламенту:

а) плечи ДСО «при угле крена 30 градусов или более» превышают норму ( ≥0,25м) у модификации морской буксир (0,275м). Разъездной (0,245м), пассажирский (0,223м).

б) максимумы ДСО достигаются при углах крена 37-42 градуса;

в) углы заката ДСО во всех случаях более 90 градусов

д) площади под положительной частью ДСО всех модификаций превышают нормированные значения на 20-50% (Magrin/Pass)

Вывод:
характеристики ДСО морского буксира пр.73 соответствуют регламенту ТС (ГИМС) для маломерных судов 1 и 2 разр. (IV кат.) и нормам для малых прогулочных судов, поднадзорных РС, причём с большим запасом.

Не удивительно, что судостроители разрешили перегон морских буксиров пр.73 в условиях гораздо более жёстких, чем расчётные: «часть буксиров пр. 73 через Северный Ледовитый океан были направлены заказчикам на реки Обь, Енисей, Лена, а также на Камчатку и во Владивостокский порт».Из сообщ. Игоря Титова.

1 Диаграмма кривых теоретического чертежа пр. 73 и 433.png 2 Кривые коффициентов пр. 73 и 433.png 3 ДСО морского буксира пр. 73 водоизм. 32,9 т.png 4 ДСО разъездного катера пр.73, водоизм. 34,64.png 5 ДСО пасс. катера пр.73, водоизм. 36,1 т.png
 
ДСО речного пр.433 показаны на Рис. В частности видно, что построенная на основе цифровой модели ДСО практически адекватна проектной из Инф. об остойчивости до угла крена 50° (т.е. без учёта объёма рубки). Осадка пр.433 заметно меньше, чем у более тяжёлого пр.73.Это приводит к тому, что углы погружения под воду кромки палубы (Deck Edge) возрастают до 21-26 градусов.Однако несмотря на это, результаты проверки речного пр.433 отличаются от пр.73 в худшую сторону и в ряде случаев не соответствуют регламенту:

а) плечи ДСО «при углах крена 30 градусов или более» при водоизмещении 23,78т и 28,48т ниже 0,20 м (0,154 и 0,174 м соотв.). При водоизм. 25,2 т (0,2м)

б) максимумы ДСО достигаются при углах крена 33-35 градуса;

в) углы заката ДСО 78-84 градуса

д) площади под положительной частью ДСО при водоизм. 23,78 и 23,78 т ниже нормируемых значений на 4-17% (Magrin/Fail).

Таким образом результаты предварительных вычислений в целом показывают. Если действительно планировать постройку морского экспедиционного судна #1 204 на базе корпуса пр.433, то в качестве целевого ориентира стоит придерживаться исходных данных, присущих балластированному #199 морскому буксиру пр. №73.

1 ДСО речн. пр.433, водоизм. 23,78 т.png 2 ДСО речн. пр. 433, водоизм. 25,2т  ИНФ.png 3 ДСО речн. пр. 433, водоизм. 28,48 т.png
 
Благодарю вас! Потихоньку собирается информация в пользу задуманного проекта...

Также продолжаю переписку с представителем РРР, обещают помочь.

Также прорабатываю сейчас некоторую модификацию проекта, а именно подъем уровня палубы до уровня бака. Вдоль надстройки. Так, кстати построена Кама. Если ее разложить на составляющие, получится низко палубное судно с баком (и ютом) высотой около 700 мм. И вдоль надстройки палуба потопчины выведена на уровень бака. Такая модификация не особенно сложна и затратна и дает массу плюсов, а именно:

- снимает вопрос с высотой надводного борта. Тк палуба проекта 433/73, несмотря на наличие поднятого бака, имеет заметную седловатость, надводный борт болезненно низок только в миделе. (Именно там, где у катера расположены двери в нижние помещения, которых у меня не будет)

- Корректируется форма кривой ДСО.
На расчете в собщении #376 ДСО представлена без учета надстройки. С надстройкой она имеет неровную форму и заметно больший угол заката... Поднятый борт добавляет плеча в диапазоне 15-40 градусов.

- снижается вероятность кренового дифферента. Расчетов пока не проводили, но то, что его стоит ожидать, сомнений не вызывает, тк угол входа палубы на миделе в воду невысок, а эксплуатация предполагется морская.

- соответствия ДСО нормам можно достичь при меньшем количестве балласта.

Как штрих к портрету, подобную архитектуру имеют морские буксиры-спасатели. У них высоченный борт на 3/4 судна и низкая рабочая палуба в корме. Меня, собственно, такой формат более чем устраивает.

Я сейчас не могу нормально поработать с чертежами, набрасываю по вечерам на салфетках... Через несколько дней вернусь в МСК, планирую проработать проект и разумеется поделюсь здесь... Да и тему отдельную пора создавать, наверное...
 
В связи с идеей "подъёма уровня палубы до уровня бака", представлялось интересным оценить, как скажутся последствия условного подъёма палубы на регламентируемых характеристиках ДСО и МЦВ. Вносить какие-либо изменения в надстройку не предполагалось, поэтому влияние увеличенной надстройки и проч. не учитывалось. Оценка проводилась на модели пр. 433 (#375), в качестве примера были взяты исходные данные буксира водоизмещением 28,48 тонн (#374). При этом модель исходного проекта с изломом палубы (Рис.1) была скорректирована.Новая палуба стала продолжением палубы бака, а высота борта соответственно увеличилась (Рис. 2 и 3).

Рис. 1.png Рис. 2.png Рис. 3.png
 
Последнее редактирование:
Прикинем вес палубы.По данным справочных изданий на палубу пр. 433 шла листовая сталь толщиной 4 мм. Площадь смещаемой части приближённо можно оценить в 28 м2 с учетом выреза под рубкой, что соответствует весу 0,88 т (принят 1т). Расчёт изменения центра тяжести от условного смещения палубы и возможной укладки балласта, а также построение и анализ ДСО вели в опциях Мaxsurf Stability. Полученные результаты для разных вариантов моделей представлены на Рис. 1-4. Красным выделены элементы не соответствующие нормам, зелёным всё ОК. Кроме того приведены углы погружения кромки палубы в воду (Deck Edge) и углы возможного заливания через комингс открытых дверей рубки (DF point door sill).

Варианты модели:

Рис. 1 Высота борта увеличена D=28,48 т

Рис. 2 Высота борта увеличена + балласт 2,6 т D=31,08 т

Рис. 3 Высота борта увеличена + балласт 5,2 т D=33,68 т

Рис. 4 Все варианты вместе для наглядности и сравнения

Сравнение ДСО модели исходного проекта и модели с поднятым бортом (Рис.4) показывает – на углах крена менее 30° надстроенный борт преимуществ не даёт. При таком крене кромка палубы немного не доходит до угла погружения в воду (34-38°). При этом вследствии возрастания центра тяжести при подъёме палубы, характеристики ДСО имеет тенденцию к ухудшению, МЦВ (0,38 м) и площади под ДСО не соответствуют нормам (Рис.1).Иными словами, как «валяло» исходное судно, так и будет «валять» то же самое судно с поднятыми бортом и палубой, если не хуже.В то же время, на углах крена свыше 40° подъём борта оказывает положительное действие. Углы максимума возрастают до 58° , а плечи стат. остойчивости до 0,272м (Рис.1)

Компенсировать ухудшение МЦВ изменением формы готового корпуса мы не можем, придётся положить балласт. Для простоты будем считать, что твёрдый балласт уложен на дно, его продольный центр тяжести совпадает с Xg корпуса, а возвышение центра тяжести балласта состовляет 0,1 м от обшивки. Последовательное увеличение веса балласта показало: для достижения минимальной регламентируемой величины МЦВ ≥0,5 м неоходимо уложить 2,6 т твёрдого балласта (Рис. 2); для повышения МЦВ до 0,6 м количество балласта надо удвоить - 5,2 т (Рис.3). Этот пример кстати, хорошо иллюстрирует известную истину - влияние балласта на начальную остойчивость отн. невелико: для сравнительно небольшого повышения МЦВ требуется двойной балласт. Тем не менее укладка балласта серьёзно улучшает ситуацию. С запасом выполняются все без исключения регламентируемые нормы (Рис.2 и 3).

Однако балласт полезен не только для коррекции МЦВ. Главный эффект от его действия проявляется на больших углах крена. Очень значительное возрастание плеч остойчивости балластированных моделей при крене более 40° демонстрируют диаграммы на Рис.4. Можно посчитать, что при укладке балласта 5,2 тонн (D =33,68 т, lст max = 0,445 м) макс. восстанавливающий момент Ммах = 0,445*33,68 ≈ 15 тм . Это даже больше, чем у мореходных «Фламинго» и балластированного «Викинг» кл. «М2» #77 ,что свидетельствует о сравнимой остойчивости этих судов по критерию восстанавливающего момента.

Рис. 1.png Рис. 2.png Рис. 3.png Рис. 4.png
 
Последнее редактирование:
В докладе ИМО о совершенствовании норм остойчивости, связанных с риском опрокидывания, под риском потери остойчивости судна без хода в шторм понимают превышение угла крена 40°, или угла заката, или угла заливания, что меньше. Судя по представленным ранее данным, углы заката диаграмм моделей с поднятым бортом выше 90°, а возможные углы заливания через открытую дверь рубки 67-72°. Таким образом уловия риска потери остойчивости пр. 433 возникают уже при крене более 40°. Однако как было показано ранее, при крене более 40° одновременно идёт сильное возрастание плеч остойчивости и восстанавливающего момента балластированного проекта, что существенно снижает вероятность опрокидывания судна при большом крене.

Таким образом предварительная оценка идеи условного подъёма борта и палубы без изменений проектной надстройки даёт основание предполагать, что на базе корпуса пр.433 можно построить устойчивый морской бот

Эскиз пр.433 с приподнятым бортом.png
 
Последнее редактирование:
Верх