Об остойчивости катеров

Спасибо большое. Приятно слышать подобное мнение от знающего человека.
 
Вчера попробовал определить метацентрическую высоту по периоду качки.Получилось – около 0,5 метра.Сейчас катер порожний ... весит примерно 2,5 тонны

Очень интересный эксперимент.Однако истины ради стоит заметить, что катер «Капитан Гвоздёв» имеет скуловые кили, что может влиять на результат определения h по периоду качки.В этом случае начальную метацентрическую высоту можно было бы определить кренованием судна по Правилам ГИМС с использованием формулы:

h = 57,3 х p x b / D x θ, где:

h - метацентрическая высота, м,
D - вес судна (весовое водоизмещение), кг,
р - вес груза на борту, кг,
b - расстояние от диам. плоскости до груза на борту, м;
θ - угол крена, создаваемый грузом, град.

Вместо груза можно попросить кого-либо встать вдоль борта, зафиксировав вес напольными весами. Есть правда более каверзные моменты:

- надо как-то замерить этот самый угол крена θ с точностью по крайней мере до градуса, но здесь наверное можно что-то придумать,

- надо знать водоизмещение судна с точностью не хуже 5%, иначе расчет окажется слишком грубым.А вот это уже проблема, если нет информации от верфи.Расчитать D по осадке и теор. чертежу вариант на большого любителя, а можно ли определить вес катера в момент подъёма/спуска на воду подъемным краном не в курсе.

Однако если все это не вызывает вопросов,то по возможности было бы интересно уточнить метацентрическую высоту кренованием.

P.S. Спасибо за ссылку

Фото кapitan и beyond.
 

Вложения

  • Скуловые кили на катере Капитан Гвоздёв.jpg
    Скуловые кили на катере Капитан Гвоздёв.jpg
    132.3 КБ · Просмотры: 882
  • Кренование (3 чел.) катера на базе шлюпки СШАМ-55.jpg
    Кренование (3 чел.) катера на базе шлюпки СШАМ-55.jpg
    118.4 КБ · Просмотры: 967
Последнее редактирование модератором:
Очень интересный эксперимент.Однако истины ради стоит заметить, что катер «Капитан Гвоздёв» имеет скуловые кили, что может влиять на результат определения h по периоду качки.В этом случае начальную метацентрическую высоту можно было бы определить кренованием судна по Правилам ГИМС с использованием формулы:

h = p x b / D x θ x 57,3, где:

h - метацентрическая высота, м,
D - вес судна (весовое водоизмещение), кг,
р - вес груза на борту, кг,
b - расстояние от диам. плоскости до груза на борту, м;
θ - угол крена, создаваемый грузом, град.

В Вашей формуле получилась ошибочка, по-видимому - очепятка. Для получения из градусов - радиан надобно делить на 57,3, а не умножать.

Но вообще-то мне больше ндравится формула:
H= 57,3хRM/D;
(проще считать, ежели без куркулятора)

Где:
h - метацентрическая высота (м);
RM - восстанавливающий момент в кгм при крене 1° ;
D - весовое водоизмещение (кг).

Сегодня поутру было очень тихо, и я решил произвести кренование катера. Дело осложнялось тем, что ввиду раннего часа - помошников поблизости не оказалось.
Чтобы пороизвести замер, я укоротил швартовы, взял длинную рейку и встал на бортовую потопчину катера.
Рейку пристроил к катеру таким образом, чтобы она едва касалась причала.
Перешел на причал и замерил высоту над причалом той точки которая касалась, ну и, конечно, расстояние этой точки от средней линии катера.

Вышло у меня, что на радиусе 2,1м. – рейка поднялась над причалом на 21см.
Тут даже и считать ничего не надо – угол глиссады самолётов составляет 6 град. При этом высота полёта = 1/10 от расстояния.

Когда я стою а потопчине - мой центнер тяжести находится на расстоянии около 1,2 м. от оси симметрии.
Получается - кренящий момент 120 килограммометров (почти что - 2 лошадиные силы).
Значит на 1 градус приходится – 20 килограммометров.
Если считать водоизмещение равным 2500кг, – получим метацентрическую высоту – около 0,46 метра.

Учитывая, что высота моего центнера тяжести когда я стою на потопчине находится примерно посередине между тем , что я был на крыше и тем, когда я сижу в каюте – можно считать, что сходимость полученных данных хорошая.
 
Сегодня поутру было очень тихо, и я решил произвести кренование катера ...

Здорово! Оперативно определен важный параметр остойчивости-метацентрическая высота h~0,5.Очень понравился оригинальный способ определения небольших углов крена,просто и довольно точно. Похоже оба метода определения h вполне себя оправдали. По периоду качки для судов преимущественно без килей и универсальный кренованием, но при известном водоизмещении.

К сожалению ошибочная формула приведена в самом тексте «Временные правила классификации и технические требования к прогулочным и иным судам, поднадзорным ГИМС» пункт 6.2.8.6.5 примечание 3,можно взглянуть хотя бы здесь:

http://gimsyaroslavl.narod.ru/requirements.htm

Правильно будет:

h = 57,3 х p x b / D x θ, обозначения см. выше.

По случаю хотел бы поинтересоваться. В свое время на gik.fordak Вы привели ДСО Вашего катера с учетом объема водонепроницаемой надстройки, нельзя ли узнать, каким методом или с какой программой была получена эта интересная диаграмма.Кстати теоретическое значение величины h, определяемой по наклону касательной к начальному участку здесь несколько выше экспериментального.
 

Вложения

  • ДСО катера Капитан Гвоздёв.jpg
    ДСО катера Капитан Гвоздёв.jpg
    85 КБ · Просмотры: 744
Последнее редактирование модератором:
К сожалению ошибочная формула приведена в самом тексте «Временные правила классификации и технические требования к прогулочным и иным судам, поднадзорным ГИМС» пункт 6.2.8.6.5 примечание 3,можно взглянуть хотя бы здесь:

http://gimsyaroslavl.narod.ru/requirements.htm
Вообще-то – если формула или другие сведения, приведены без ссылки на источник (как это было первоначально), то считается, что за правильность этих сведений несёт ответственность тот, кто их привёл.
Поэтому во всех возможных случаях лучше давать ссылки.

Правильно будет:

h = 57,3 х p x b / D x θ, обозначения см. выше.
При таком написани, неясно что делать с углом - делить или уножать?
Если в таком виде формулу записать, к примеру, в программу ИКС-ЭЛЬ она наверняка посчитает неправильно.
Поэтому, лучше изобразить ф-лу в таком виде:
h = (57,3 х p x b) / (D x θ) .
Впрочем, в числителе скобки можно не ставить.

По случаю хотел бы поинтересоваться. В свое время на gik.fordak Вы привели ДСО Вашего катера с учетом объема водонепроницаемой надстройки, нельзя ли узнать, каким методом или с какой программой была получена эта интересная диаграмма.Кстати теоретическое значение величины h, определяемой по наклону касательной к начальному участку здесь несколько выше экспериментального.
К сожалению, я не знаю такой программы, которая может посчитать круговую диаграмму.
Поэтому всё пришлось считать врукопашную.

Сначала определялась ватерлиния.
При перевороте катер получает большой дифферент на нос. Поэтому для определения ватерлинии приходилось делать несколько итераций.
В перевёрнутом положении катер будет плавать на носу и на рубке. При этом будет узкая ватерлиния (ширина рубки), что, в сочетании с высоким ЦТ, и делает такое положение неустойчивым.

Круговая диаграмма считалась для катера с полной нагрузкой.
Сейчас, как я уже упоминал, я определял метацентрическую высоту порожнего катера.
При загрузке добавляется значительный вес топлива и воды, которые находятся ниже ватерлинии.
Поэтому ЦТ катера со штатной нагрузкой будет существенно ниже, а метацентрическая высота, соответсвенно - больше.
 
Поэтому во всех возможных случаях лучше давать ссылки
+100

... всё пришлось считать врукопашную

... для определения ватерлинии приходилось делать несколько итераций...при этом будет узкая ватерлиния (ширина рубки), что, в сочетании с высоким ЦТ, и делает такое положение неустойчивым.

... при загрузке добавляется значительный вес топлива и воды, которые находятся ниже ватерлинии.Поэтому ЦТ катера со штатной нагрузкой будет существенно ниже, а метацентрическая высота, соответсвенно - больше

В общем понятно, но хотелось бы уточнить:

1. Построение ДСО требует точного знания положения над ОЛ центра тяжести Zg и центра величины Zc.Как Вы определяли эти параметры

2.Приведите пожалуйста ссылки на методики,с помощью которых Вы (пусть вручную) определяли конкретное положение наклонных ватерлиний и расчитывали плечи остойчивости.Хотелось бы с ними ознакомиться.

3.Ваш океанский катер имеет центральный кокпит.На большой волне он будет залит уже при небольшом крене, соответствующем погружению борта в воду.ДСО оборвется.Как Вы учитываете эту ситуацию.
 
+100
В общем понятно, но хотелось бы уточнить:

1. Построение ДСО требует точного знания положения над ОЛ центра тяжести Zg и центра величины Zc.Как Вы определяли эти параметры

2.Приведите пожалуйста ссылки на методики,с помощью которых Вы (пусть вручную) определяли конкретное положение наклонных ватерлиний и расчитывали плечи остойчивости.Хотелось бы с ними ознакомиться.

3.Ваш океанский катер имеет центральный кокпит.На большой волне он будет залит уже при небольшом крене, соответствующем погружению борта в воду.ДСО оборвется.Как Вы учитываете эту ситуацию.

1. Берутся 2 базовые плоскости - горизонтальная и вертикальная.
Составляется табличка, в которую заносятся веса всех элементов судна и плечо их ЦТ от базовой плоскости. В отдельный столбец вносится произведение массы на плечо.
Столбцы с массой элементов и произведениями массы на плечо суммируются.
Поделив сумму произведений на суммарную массу – находим плечо ЦТ относительно базовой плоскости.
Так же считается ЦТ автомобилей и самолётов при проектировании.
Раньше это делалось просто на бумаге. Сейчас проще воспользоваться программой ИКС-ЭЛЬ.

Аналогичным образом считается центр объёма и объём погруженной части при любом крене и дифференте.
При определении дифферента надо добиться, чтобы сумма произведений объёма на плечо впереди и сзади ЦТ были равны, а сумма объёмов была равна водоизмещению.


Для определения метацентрической высоты можно исходить из восстанавливающего момента при крене в 1 градус.
На чертеже задаётся крен в 1 гр. и определяются изменение объёмов по правому и левому борту (объёмы считаются с учётом соответствующего плеча). На основании этих данных определяется восстанавливающий момент при крене 1 гр.
По этому восстанавливающему моменту определяется метацентрическая высота. Формулу я приводил выше.

2. Из специальных программ, я пользовался только программой Freeship.
Она может считать объёмы погруженной части корпуса и метацентрическую высоту.
Но я ей пользовался скорее для контроля по уже просчитанным результатам.

3. Этот кокпит впереди рубки является скорее палубой на уровне боковых потопчин, прикрытой с бортов фальшбортами.
Между фальбортами и палубой щель около 40 мм, закрытая клапаном из листа резины. Если вода внутри - резина отгибается и открывает щель, а если вода со стороны потопчины – прикрывает её.
При такой большой площади сливов – вода не может скопиться в кокпите.
Вода может дойти до этого фальшборта при крене более 30гр.


Длина палубы-кокпита 0,8 метра, глубина 0,3м. Так что, наличие этого кармана не может оказать сколько-нибудь заметного влияния на характеристики остойчивости.
Естественно - при обсчёте креновых ватерлиний этот карман учитывался.
 
Спасибо за содержательный ответ.С весовым расчетом и палубой с резиновым клапаном все ясно.Немного жаль, что нет ссылок с детальным описанием Вашей методики определения "центра объёма и объёма погруженной части при любом крене и дифференте",а также расчета соответствующих этому плеч остойчивости с формулами,порядком расчетов и т.д.Как говорится "дьявол скрыт в деталях".
 
А Вам зачем это нужно, если не секрет? Адмиралец вроде не проблемное судно? Мы кренованиями занимаемся постоянно... можем проконсультировать если нужно.

Дело в том,что мой интерес к некоторым элементарным расчётам остойчивости катеров советской постройки не привязан к конкретному катеру или профессиональным интересам, а является так сказать застольным хобби на зимний период с некоторым избытком домашнего времяпровождения, само собой без фин. интересов.Сначала заинтересовался баадеровским определением h по периоду качки,затем возможностью построения ДСО простым методом с DK-Excel,см. например посты #62-63 в этой теме.Для проверки расчётов потребовалиcь конкретные примеры и масса данных по основным параметрам: h,Zc,Zg, размерениям и водоизмещению катеров при разной загрузке.Для чего изучал справочники и собирал доступные документы (та же Информация об остойчивости).Для расчётов Zc по площади ватерлиний и теор.чертежу также применял Excel.Однако об определении h и Zg по опыту кренования знал лишь из регистровых наставлений.Поэтому-то мне и хотелось взглянуть на конкретный протокол кренования с описанием деталей опыта и примером расчёта h и Zg.Кроме того судовой документ, как и фото судна или катера ценен сам по себе, даже без относительной привязки к обстоятельствам.Поэтому всегда рад пополнить свою электронную коллекцию документов по остойчивости, если вдруг появляется такая возможность.Кстати в интернете гуляет совсем немного подобных документов.

За предложение консультации спасибо.Кое какие общие вопросы я уже прояснял на форумах с Назаровым и другими зубрами в данной области, но всё равно конечно вопросы остались.Однако для ясности хотел бы подчеркнуть, что в общем меня всё же интересует скорее сам процесс или детали процесса, а не конкретный результат.
 
Последнее редактирование модератором:
За предложение консультации спасибо.Кое какие общие вопросы я уже прояснял на форумах с Назаровым и другими зубрами в данной области, но всё равно конечно вопросы остались.Однако для ясности хотел бы подчеркнуть, что в общем меня всё же интересует скорее сам процесс или детали процесса, а не конкретный результат.

Мы пользуемся инкленографом Амаева (обычно два прибора). В качестве кренбалласта, в зависимости от размеров судна, могут использоваться специальные грузы или люди. Порядок проведения опыта и количество наклонений зависит от этого напрямую... Вообще каждый такой опыт, как правило, несёт в себе некоторый элемент непредсказуемости. И если с новым судном обычно всё в порядке и без сюрпизов, то на судне, находящимся в эксплуатации может случиться всё что угодно... приходится что-то думать по месту.
 
Вот обещанные сведения из "иформации по остойчивости" грузового теплохода пр.16601 "Кижи":
 

Вложения

  • Image0027.JPG
    Image0027.JPG
    76 КБ · Просмотры: 840
  • Image0028.JPG
    Image0028.JPG
    83.9 КБ · Просмотры: 787
  • Image0029.JPG
    Image0029.JPG
    81.9 КБ · Просмотры: 777
  • Image0002.JPG
    Image0002.JPG
    98 КБ · Просмотры: 745
  • Image0003.JPG
    Image0003.JPG
    97.1 КБ · Просмотры: 772
  • Image0004.JPG
    Image0004.JPG
    96.6 КБ · Просмотры: 780
  • Image0005.JPG
    Image0005.JPG
    89.1 КБ · Просмотры: 761
  • Image0006.JPG
    Image0006.JPG
    94.2 КБ · Просмотры: 759
  • Image0007.JPG
    Image0007.JPG
    83.8 КБ · Просмотры: 767
  • Image0008.JPG
    Image0008.JPG
    95.9 КБ · Просмотры: 741
  • Image0009.JPG
    Image0009.JPG
    87.6 КБ · Просмотры: 728
  • Image0011.JPG
    Image0011.JPG
    90.7 КБ · Просмотры: 746
  • Image0010.JPG
    Image0010.JPG
    83.1 КБ · Просмотры: 732
  • Image0012.JPG
    Image0012.JPG
    95.3 КБ · Просмотры: 764
  • Image0013.JPG
    Image0013.JPG
    84.1 КБ · Просмотры: 755
  • Image0014.JPG
    Image0014.JPG
    94.2 КБ · Просмотры: 735
  • Image0015.JPG
    Image0015.JPG
    88.8 КБ · Просмотры: 696
  • Image0016.JPG
    Image0016.JPG
    97.3 КБ · Просмотры: 721
  • Image0017.JPG
    Image0017.JPG
    90.7 КБ · Просмотры: 704
  • Image0018.JPG
    Image0018.JPG
    92.6 КБ · Просмотры: 767
  • Image0019.JPG
    Image0019.JPG
    85.8 КБ · Просмотры: 693
  • Image0020.JPG
    Image0020.JPG
    94.9 КБ · Просмотры: 752
  • Image0021.JPG
    Image0021.JPG
    87.7 КБ · Просмотры: 737
  • Image0023.JPG
    Image0023.JPG
    107.8 КБ · Просмотры: 747
  • Image0022.JPG
    Image0022.JPG
    87 КБ · Просмотры: 777
  • Image0024.JPG
    Image0024.JPG
    96.8 КБ · Просмотры: 745
  • Image0025.JPG
    Image0025.JPG
    95.4 КБ · Просмотры: 716
  • Image0026.JPG
    Image0026.JPG
    96 КБ · Просмотры: 700
Вот обещанные сведения из "иформации по остойчивости" грузового теплохода пр.16601 "Кижи"

Уважаемый Курсант,тысяча благодарностей Вам за труды по сканированию 28-ми страниц редкого документа и предоставленную возможность всем желающим ознакомиться с ним в профильной теме.С признательностью приступил к ознакомлению и изучению.По случаю наступающих рождественских и новогодних праздников позвольте поздравить и пожелать Вам и Вашим близким доброго здоровья и благополучия.
 
Уважаемый Курсант,тысяча благодарностей Вам за труды по сканированию 28-ми страниц редкого документа и предоставленную возможность всем желающим ознакомиться с ним в профильной теме.С признательностью приступил к ознакомлению и изучению.По случаю наступающих рождественских и новогодних праздников позвольте поздравить и пожелать Вам и Вашим близким доброго здоровья и благополучия.
Ой..й,да Вы меня прям в краску ввели:),и Вам спасибо! И Вас и всех ваших родственников с Наступающими праздниками и всего Самого Наилучшего!:eek:
 
Видел в продаже костромич с мотолодкой "ока-4" на этом самом месте, "неман-2" полегче будет:bs: Вес "Немана-2" 140кг+ 40кг мотор+ 60кг топливо. Итого 260кг. Не думаю что на вылете стрелы в половину ширины немана (1,4м) то есть на 700мм для Костромича будет критична

Интересная задачка.Угол крена катера после перемещения груза можно расчитать по формуле, приведёной в книге Л.Н. Иванова и др. "Катер"

tg (угла крена) = p*y/P*h, где:

р - вес груза ( 0,26 тонны )
у - перемещение груза от миделя к борту ( 1,5 + 0,7 = 2.2 м )
Р - водоизмещение катера ( 23 тонны )
h - метацентрическая высота ( 1.2 м )

Величины Р и h взяты для Т63 из Справочника по серийным судам в альбоме Paul.

Расчётный угол крена Костромича с лодкой за бортом составит 1 градус 12 минут. Угол опрокидывания Костромича Т63 по ДСО 85 градусов градусов (пост 62 ).

Если даже на одном борту выстроятся 20 человек ( допустимое количество персон на борту ), то и то расчёт по вышеприведённой формуле показывает, что крен не превысит 5 градусов ( это без лодки за бортом ).

Понятно,что всё это на спокойной воде. При волнении. свешивании за борт зевак для наблюдения спуска лодки крен и амплитуда качки конечно возрастёт.


Вообще интересно заметить, что статическая остойчивость Костромича по критерию метацентрической высоты самая высокая в ряду: Костромич (1,2) ,Адмиралец ( 0,9 ), Ярославец (0,7 ), МН102 (0,5 ). Минимальное значение метацентрической высоты по критерию ГИМС равно 0,5. Качка Костромича возможно даже резковата.

В тоже время огромный запас статической остойчивости Костромича-буксира.расчитанного в том числе и на сохранение остойчивости от резких рывков буксирного троса позволяет совершенно спокойно модернизировать проект в прогулочное судно, устраивая дополнительные каюты или используя более современные облегчённые дизеля.
 
Последнее редактирование модератором:
Какую то заковыристую формулу Вы нашли. Она конечно верна, но почему не воспользоваться классической формулой из любого правильного учебника по теории корабля:
Момент кренящий на 1 градус М=Dh/57,3 где
D - водоизмещение (т. или кг)
h - МЦВ
 
Вообще интересно заметить, что статическая остойчивость Костромича по критерию метацентрической высоты самая высокая в ряду: Костромич (1,2) ,Адмиралец ( 0,9 ), Ярославец (0,7 ), МН102 (0,5 ). Минимальное значение метацентрической высоты по критерию ГИМС равно 0,5.

Мне интересно уточнить про МН-102 если у него 0,5 то какая у МСП-111???
 
Какую то заковыристую формулу Вы нашли. Она конечно верна, но почему не воспользоваться классической формулой из любого правильного учебника по теории корабля:
Момент кренящий на 1 градус М=Dh/57,3 где
D - водоизмещение (т. или кг)
h - МЦВ

Посчитал. Спасибо:eek: Для костромича, момент кренящий его на 1 градус составит 480кгс.
Но это ведь только момент, без привязки к вылету(или смещению от ДП).
Наверное поэтому взята та формула...
 
Верх