Об остойчивости катеров

[saygon3]

Re: Костромич Т-63 на продажу

А изображения покрупнее есть? А то тексты почти не читаемы

Напишите адрес адрес в личку, я вам вышлю сканы в полном размере.

 

[gmdss]

Диаграмма статической остойчивости ДСО является важной характеристикой остойчивости малого судна на больших углах крена:

www.ukryachting.net/index.php?pirs=samostroy&st=stability_nyd

Однако найти нужную ДСО того или иного катера, например Адмиральца,оказалось не так то просто,поэтому решил немного заняться теорией и подобрать надежный метод расчета ДСО.Опирался на скаченные в сети толстые справочники и книги по теории корабля, рефераты и методические пособия для студентов. Просмотрел "программные" дискуссии на КиЯ, но доступных программ типа S1, Проект-Т или Диалог-Сити не обнаружил, а объемные 3D-программы показались сложноваты, поэтому не мудрствуя лукаво, выбрал классический графо-аналитический метод Дарнье-Крылова, признанный российским Регистром и получивший в свое время наибольшее распространение в отечественной практике.

Для расчетов применил простую Таблицу DK-Excel (рис.1), куда ввел все формулы для определения плеч статической ( формы lф, веса lв,статики lст) и динамической ( lдин ) остойчивости, а также метацентрической высоты h.Расчет чередуют с графическими построениями на проекции корпус теоретического чертежа (рис.2), куда по данным η и ε наносят т.н. равнообъемные наклонные ватерлинии с переменным ЦТ и определяют их ординаты: входящие-a ( расстояние от правой ветви каждого шпангоута до ЦТ) и исходящие-b ( расстояние от левой ветви того же шпангоута до ЦТ). Кроме того в Таблицу вносят водоизмещение cудна V, теоретическую шпацию Δ L, возвышение центра тяжести Zg и центра величины Zc, масштаб чертежа Кмас и там же строят графики диаграмм статической и динамической ДДО остойчивости .

Для контроля пересчитал некоторые ДСО из Информации об остойчивости катеров пр.Р376,Т63,1606 и пасс.судна ( ссылки ниже ) и совместил данные на графиках (рис. 3-5). Как видно, в большинстве случаев расчетные и проектные диаграммы судов совершенно разного водоизмещения, формы корпуса и нагрузки совпадают в пределах 5%.И это при том, что использованы адаптированные чертежи катеров для моделей, а их проектные ДСО возможно получены какими-то другими методами, например для пр.РМ376 расчетом "условных" плеч формы. Почти идеальное совпадение расчетной и проектной ДСО пасс. судна (рис.5) в идентичных условиях сравнения ( тот-же метод Дарнье-Крылова и тот-же теоретический чертеж) полностью подтверждает правильность расчетов и дает основание использовать метод с DK-Excel для построения диаграмм остойчивости других катеров.

Справочник по серийным судам http://photo.qip.ru/users/leonardy4/2331852/
Расчеты по статике корабля http://xreferat.ru/76/116-1-statika-korablya.html
П.Кориневский и А.Логинов "Ярославец" (приложение) http://www.kateratut.narod.ru/proekt/376t.htm
П.Кориневский и А.Логинов "Озерные буксиры пр. Т63 и 1606", чертежи http://www.hot.ee/revall10/002.html
Информация об остойчивости буксирного т/х пр.1606 http://www.katera.me/load/informacija_ob_ostojchivosti_pr_1606/1-1-0-24
Информация об остойчивости буксирного т/х пр.Т63М http://boatclub.ru/forum/showthread.php?t=3571&page=4

 

[gmdss]

При плавании в штормовую погоду нередко встает вопрос об опасности опрокидывания.Выразительно описал подобные впечатления Александр г. Москва: «Мне еще важно знать максимально допустимую амплитуду качки, когда уже пора принимать решение об изменении курса/скорости или другие меры для избежания опрокидывания.Уже в метровую бортовую волну было страшно идти (непривычно). Шел из Вытегры в Петрозаводск, ночь кромешная, ливень, молнии сверкают, порывы ветра ( прогноз был Ю 8-11, волна 1.2 - 1.5 ). Посуда печально звенела внизу. Покачивало временами хорошенько. Только и успокоился, как на траверзе Сухого Носа был. По "Информации" можно до 2м 1%, но рыбинские и онежские 2м - две большие разницы, как я понимаю. Вот и вопрос - когда возникает опасность опрокидывания?».

Так вот, имея диаграммы остойчивости закрытых катеров можно расчитать угол их опрокидывания θопр. На рис.1 дан пример расчета диаграмм с DK-Excel для пр.376 (31,4 т ) и определение θопр=67° с учетом волнения по Правилам РРР, ч. 1,разд. 12.6 и 12.7. На Рис.2 показано реальное положение Ярославца при угле максимума θmax=42°. Кстати балласт ( пр. РМ367 пост выше) увеличивает θопр до 80°.

Теперь посмотрим на видео Курсанта http://vk.com/video12174831_161872861 с этой точки зрения. Получается, что на свободной воде амплитуда качки не превышает θmax, т.е. катер имеет ещё большой запас остойчивости, особенно если он забалластирован.Таким образом при всей грозности махания мачтой, опрокидывание ему явно не грозит. Если конечно раньше не зальёт через какой-нибудь открытый проём ( угол заливания θзал ), но это уже другой вопрос.На штатных закрытых и как видно довольно остойчивых Ярославцах такого быть не должно.Специалисты впрочем рекомендуют не превышать θmax и по возможности менять курс или уходить в убежище.

Исходя из этих соображений позже предполагаю привести сравнительную таблицу амплитуд качки θm, θmax и θопр, а также диаграммы остойчивости некоторых других базовых катеров сов. постройки.Пока для расчетов имею ТЧ и инфо для Адмиральца, МН102 и МСТБ-150, хотелось бы добавить и пр.14701, но нужен ТЧ.

 

[Валерич]

Вопрос к спецам:bs: Как проверить остойчивость на МН 102, если там стоит силовой агрегат не родной, надстройка переделана, и балласта нет вообще(чем и был весьма озадачен)

 

[blo]

В свое время Баадер в "Разъездные...катера " стр.319 увязал период качки катера с метацентрической высотой и дал упрощенную формулу для приближенной оценки остойчивости катеров длинной от 10 до 30 метров:

T = B / √ВС , где:

Т , сек – период качки между двумя последовательными наклонениями на один и тот же борт, например с левого борта вновь на левый борт.

В, м – ширина судна по ватерлинии

ВС, м – метацентрическая высота, см. Рис. внизу

Согласно практике автора, остойчивые мореходные катера длинной 10/15/20/30 метров должны иметь метацентрическую высоту не менее соответственно: 1,00/0,95/0,89/0,87 метра.

Метацентрическую высоту ВС можно определить по формуле:

ВС = B² / T²

Так катер "Мария" на базе МН-102 размером 11 х 3,02 метра /по ватерлинии допустим 2,7 метра/ и периоде качки 2,5 сек имеет метацентрическую высоту 1,17 м, что свидетельствует о весьма высокой остойчивости. Для сравнения мет. высота МН-102 до переделки / 3,0 сек/ получается 0,81 м, а Адмиральского катера пр. 371 равна 0,87 м по формуляру.

 

[Валерич]

В свое время Баадер в "Разъездные...катера " стр.319 увязал период качки катера с метацентрической высотой и дал упрощенную формулу для приближенной оценки остойчивости катеров длинной от 10 до 30 метров:

T = B / √ВС , где:

Т , сек – период качки между двумя последовательными наклонениями на один и тот же борт, например с левого борта вновь на левый борт.

В, м – ширина судна по ватерлинии

ВС, м – метацентрическая высота, см. Рис. внизу

Согласно практике автора, остойчивые мореходные катера длинной 10/15/20/30 метров должны иметь метацентрическую высоту не менее соответственно: 1,00/0,95/0,89/0,87 метра.

Метацентрическую высоту ВС можно определить по формуле:

ВС = B² / T²

Так катер "Мария" на базе МН-102 размером 11 х 3,02 метра /по ватерлинии допустим 2,7 метра/ и периоде качки 2,5 сек имеет метацентрическую высоту 1,17 м, что свидетельствует о весьма высокой остойчивости. Для сравнения мет. высота МН-102 до переделки / 3,0 сек/ получается 0,81 м, а Адмиральского катера пр. 371 равна 0,87 м по формуляру.

Спасибо, весьма доходчиво

 

[gmdss]

Уважаемый blo,очень хорошо, что Вы привели данное разъяснение на вопрос Валерича,но это прямая цитата из моего сообщения в этой теме:

http://boatclub.ru/forum/showthread.php?t=3571

...В свое время Баадер в "Разъездные...катера " стр.319 увязал период качки катера ...

а на цитаты принято давать ссылки

 

[blo]

Виноват каюсь ))) Просто с работы писал под рукой Баадера не было

 

[gmdss]

По сообщению новостного агенства из Томской области:

«На реке Чулым в районе населенного пункта Сулзат Молчановского района при попытке причалить к берегу села на мель транспортируемая катером Т-63 «Костромич» баржа, перевозившая лес. Произошел саморазгруз леса с баржи на сторону катера, в результате чего катер накренился и через некоторое время ушел под воду,на борту катера находился экипаж из четырех человек. Погибших и травмированных нет, разлива нефтепродуктов не произошло. Судно принадлежит частному лицу»

По данным ДСО весьма остойчивых катеров типа «Костромич» (пост 62 выше,рис.3) угол заката диаграмм и опрокидывания катера довольно велик и наступает при достижении крена порядка 75-85 градусов.Это ж сколько бревен и с какой высоты должно было "саморазгрузиться" на борт бедного «Костромича», чтобы таким макаром его опрокинуть.На мой взгляд при ударе стекла рубки были выбиты, дверь открыта и катер был залит водой раньше.Слава Богу экипаж уцелел в такой ситуации.

 

[Paul]

Вообще конечно ему надо было оставлять баржу на рейде на якорях, а самому подходить к берегу. И вообще - как это частник вёз баржу леса? Она тоже его личная? А лес откуда?
Про отсутствие разлива нефтепродуктов что-то не верится. Топливо через вентиляцию баков должно выйти, плюс подсланька при 3Д6 всегда какая-то есть...

 

[abvgd-2011]

И вообще - как это частник вёз баржу леса? Она тоже его личная? А лес откуда?

Работают на сибирских реках частники. Часто судно принадлежит экипажу. Какая разница владельцу груза, какой буксир будет толкать баржу - частный или из пароходства. Встречал на Оби и Томи немало "костромичей", переоборудованных под толкачи, со скворечником сверху штатной рубки.
В Новосибирске познакомился с экипажем "ярославца", который и есть частники. Работают в навигацию на севере. Толкают баржи, вследствие чего катер переделан под толкач. Расширена кринолином палуба, сделаны упоры для толкания, родная рубка расширена и переоборудована под кают-компанию, ходовая рубка оборудована сверху.

 

[gmdss]

Заинтересовала цитата из темы «Дизеля 3Д6, 3Д12»

Не перестаю восхищаться "рыбацкими" судостроителями, которые на всех рыбачках, от Мотоневодника до МСТБ реализовали концепцию борьбы с качкой, посредством погружения корпуса в воду

Да, малые низкобортные рыболовные суда действительно расчитаны на возможность погружения палубы в воду на волнении,правда только в предписанных условиях плавания.Это нормально и это факт.И с этой точки зрения рыбацкие боты с отн. большой осадкой и небольшой рубкой, характерной,всхожей на волну формой носа, суда конечно исключительные по рациональности конструкции.

Но все же погружение корпуса в воду явление нежелательное, особенно на крутой попутной волне, когда шпигаты могут не справиться со сбросом воды из т.н. «палубного колодца» (палуба, защищенная сплошным фальшбортом,фото КОРМЧИЙ). По статистике это основная причина опрокидывания малых рыболовных судов.

А вот в чем заключается «концепция борьбы с качкой, посредством погружения корпуса в воду» на низкобортных рыбачках не совсем понятно.

 

[Курсант]

....Но все же погружение корпуса в воду явление нежелательное, особенно на крутой попутной волне, когда шпигаты могут не справиться со сбросом воды из т.н. «палубного колодца» (палуба, защищенная сплошным фальшбортом,фото КОРМЧИЙ). По статистике это основная причина опрокидывания малых рыболовных судов.....

Можно на фальшборте добавить штормовых "портиков",чтоб уменьшить скопление и время нахождения массы воды на палубе. Я на своем катере применил именно такую конструкцию т.е. низкий фольшборт с штормовыми портиками по всему контуру и на нем леер.

 

[nikolaich]

Вообще конечно ему надо было оставлять баржу на рейде на якорях, а самому подходить к берегу.

Так, вероятно, для выгрузки баржи и подводил ее к берегу.

 

[kapitan]

В свое время Баадер в "Разъездные...катера " стр.319 увязал период качки катера с метацентрической высотой и дал упрощенную формулу для приближенной оценки остойчивости катеров длинной от 10 до 30 метров:

T = B / √ВС , где:

Т , сек – период качки между двумя последовательными наклонениями на один и тот же борт, например с левого борта вновь на левый борт.

В, м – ширина судна по ватерлинии

ВС, м – метацентрическая высота, см. Рис. внизу

Согласно практике автора, остойчивые мореходные катера длинной 10/15/20/30 метров должны иметь метацентрическую высоту не менее соответственно: 1,00/0,95/0,89/0,87 метра.

Метацентрическую высоту ВС можно определить по формуле:

ВС = B² / T²

Так катер "Мария" на базе МН-102 размером 11 х 3,02 метра /по ватерлинии допустим 2,7 метра/ и периоде качки 2,5 сек имеет метацентрическую высоту 1,17 м, что свидетельствует о весьма высокой остойчивости. Для сравнения мет. высота МН-102 до переделки / 3,0 сек/ получается 0,81 м, а Адмиральского катера пр. 371 равна 0,87 м по формуляру.

Вчера попробовал определить метацентрическую высоту по периоду качки.
Получилось – около 0,5 метра.
Сейчас катер порожний.
Мне стало интересно, как перемещение ЦТ скажется на расчётной метацентрической высоте.
Я забрался на крышу рубки и определил энту высоту сызнова.
Получилось – около 0,4 метра.

Сейчас катер весит примерно 2,5 тонны.
Мой вес - около 0,1 тонны (в тоннах он куда как меньше).
Перемещение моего центнера тяжести при подъёме из каюты на крышу рубки – примерно 2,5 метра.
Значится, что при перемещении моего центнера тяжести на крышу рубки – центр тяжести катера сместится примерно на 0,1 м.

Если предположить что, за время моего перелезания метацентр остался на месте – то есть основания полагать, что эта методика работает.

Кстати, как-то попалась ссылочка в тему - http://www.youtube.com/watch?v=EzaiR8Stg_g

 

[Paul]

А вот в чем заключается «концепция борьбы с качкой, посредством погружения корпуса в воду» на низкобортных рыбачках не совсем понятно.

Наверно имелось ввиду, что у таких судов при большой осадке низкий надводный борт (в средней части). Т.е. при аналогичных габаритах по сравнению с речными они как бы "утоплены" в воду, т.е. большая метацентрическая высота. Кстати не только у "рыбаков", у многих морских буксиров также низкий надводный борт при большой осадке, хотя там никто с сетями не работает. IMHO Большой надводный борт при ударе волны может вызвать опрокидывание. А при низком вода зальёт палубу и скатится с неё.

 

[Paul]

Да, малые низкобортные рыболовные суда...

Главное преимущество МСТБ и других подобных "рыбаков" - это ширина :bs: Их не рассчитывали на перевозку по ж/д, важно было обеспечить мореходность.

 

[gmdss]

Главное преимущество МСТБ и других подобных "рыбаков" - это ширина.Их не рассчитывали на перевозку по ж/д, важно было обеспечить мореходность ...

Большой надводный борт при ударе волны может вызвать опрокидывание. А при низком вода зальёт палубу и скатится с неё.

Конечно, чем шире судно, тем выше остойчивость.При прочих равных условиях судно 4-метровой ширины значительно остойчивей 3-метрового.

А вот утверждение, что «при низком борте вода зальёт палубу и скатится с неё» спорное.Может и не скатиться.Кстати мне тоже казалось,что волны могут как бы перекатываться через палубу рыболовных судов. Оказалось,что не все так просто.

В работе В.В.Ярисова «Учет особенностей эксплуатации малотоннажных рыболовных судов в штормовых условиях (автореферат) ,2008», специально изучено влияние заливания палубы низкобортных рыбачков на остойчивость.Выводы автора однозначно подтверждают: «заливание палубы забортной водой и ее скопление на верхней палубе судна– это широко признанная опасность для остойчивости судна. Особенно это относится к малым судам».

Там же дано драматическое описание подобной коллизии:-« ... судно завалилось на правый борт. Крен судна в это время составлял примерно 50°, на правом борту находилась большая масса воды, доходившая до уровня верхней кромки носовой тамбучины.Судно не выравнивалось и, по показаниям капитана, медленно разворачивалось лагом к волне, руль был «право на борт», главный двигатель работал малым ходом.Очередным накатом волны судно полностью положило на правый борт.Спустя примерно 2-3 мин судно опрокинулось вверх килем.Из девяти членов экипажа погибли пятеро».

Для предупреждения опрокидывания малых рыболовных судов с низким бортом предлагается:

1.Коррекция остойчивости с учетом заливания палубы,так как незаливаемость палубы таких судов на значительном волнении в принципе не может быть обеспечена.

2.Соответствующее ограничение района плавания:например прибрежное плавание с макс. удалением от убежища 20 миль при волнении не более 4 баллов для МСТБ-150

3.Балласт и достаточная площадь штормовых портиков

 

[КОРМЧИЙ]

Для GMDSS..
Спасибо за поднятую тему. Как профессиональный судоводитель трепетно отношусь к проблеме остойчивости. На "ГРЕЙ"е она волнуетс момента покупки.Во время покупочных испытаний заложил циркуляцию по полной, крен был такой, что в рубке стало не комфортно. Благо погода была штилевая и бортовой волны не наблюдалось. Виной этого крена была тралловая лебёдка весом 2,2т. размещённая даже выше главной палубы на 50см. Для компенсации этой нагрузки судостроителями была произведена бетонная заливка в трюме. На глаз где то куба 4-5 После демонтажа лебёдки катер всплыл на 10 см. Построенный после на месте лебёдки камбуз думаю по своему весу значительно уступает лебёдке, а вот парусность конечно стала похуже. Но это единственный минус и отрицательное отступление от проекта. При замене фальшборта, его высота была выбрана согласно требованиям РРР т.е. - 110см.
Прогулочная палуба то же выведена на уровень фальшборта, хотя очень хотелось поднять подволок в кормовой каюте повыше...))
Как бывший водолаз -глубоководник так же трепетно отношусь к герметичности.
Все воздушные гусаки вентиляции( топливных цистерн, аккум.ящиков,масляного бака) на сегодня выведены в одну из фальш- труб,и для их заливки судно должно лежать на борту...
Забор воздуха для ГД и ДГ выведен на крышу камбуза и при необходимости перекрывается.
Люк ахтерпика(румпельного) был нами перенесён на прогулочную палубу тем самым поднят на 80см. от уровня главной палубы
Так что "ГРЕЙ" потихонечку превращается в подводную лодку....))))
Единственным слабым местом считаю форпик из которого(был изумлён) не существует системы дренажного слива штормовой воды, которая при заливе палубы в любом случае будет попадать в форпик через палубные цепные клюза...
Сейчас обдумываем варианты, то ли включить дренаж в общесудовую осушительную систему, то ли вварить в надводный борт обратный клапан, на 20-30 см. выше ватерлинии, что бы при заливе форпика, он осушался сам, по принципу соообщающихся сосудов.. И в том и в другом варианте смущает мусор, который может попасть... Как не крути, а самым грязным помещением на судне является форпик, с его цепным ящиком.. И глина и ракушка...

 

[gmdss]

Как профессиональный судоводитель...бывший водолаз -глубоководник трепетно отношусь к проблеме остойчивости...герметичности...

Благодарю за подробный и развернутый ответ.С удовольствием ознакомился с логичным обоснованием модернизации катера.Откровенно говоря, на фоне иных самостийных перестроек просто приятно встретить взвешенный, профессиональный подход и получить четкое представление о комплексе конструктивных решений по борьбе с заливанием на больших углах крена.При таком отношении к делу опасаться допустимой качки и воды на палубе пожалуй действительно не стоит.Непростая задача с осушением форпика.И губить взвесью глины всю осушительную систему в целом не охота,и надежность клапана вызывает сомнение... Где тут потери поменьше.Проектировщики видно решили просто пренебречь остатком воды в форпике.