Об остойчивости катеров

xaikan2012

Старожил форума
Угол входа кромки борта в воду на миделе 38 градусов,внёс дополнения.Если принять его за предельный угол крена с возможностью заливания открытого кокпита, то ДСО естественно обрывается и требование регламента ТС по углу заката ДСО ≥60 гр не выполняется.Впрочем как и для подавляющего большинства маломеров, диаграммы остойчивости которых ограничены углом крена при заливании значительно меньшем, чем 60 градусов.

Однако ИМХО конечно, но не исключено, что требования регламента ТС по ДСО, включая угол заката, проистекают из весьма похожих в своей основе требований к ДСО из «Правил классификации и постройки малых прогулочных судов» СПб 2009,Часть IV,Остойчивость п.2.4.1.3. А в этих Правилах нормируется т.н. «условный» угол заката ДСО ≥60 гр в предположении, что судно закрытое и условия заливания отсутствуют.

Как ещё объяснить наличие в регламенте ТС этой странной нормы неясно.
Если задача расчета вогнать результат в формальные величины всякого рода показателей остойчивости, то Вы конечно правы. Но ведь в реалиях
важно не соответствие расчетных показателей правилам, подчас весьма условным, а гораздо важнее понимание эксплуатационником возможностей судна. В особенности опасных режимов.
Наличие в регламенте пресловутых 60 градусов, на мой взгляд, объясняется дилетантизмом разработчиков, содравших эту норму с правил для больших железных пароходов.
 
Последнее редактирование модератором:

xaikan2012

Старожил форума
Читая эту тему http://boatclub.ru/forum/showthread.php?t=8188 пришел к мысли,
что на примере описания переделки этого Адмиральца, благодаря его подробности, можно
поговорить о том, каким образом подходить к подобным переделкам.
Автор достаточно подробно описал сделанные им *усовершенствования*. Хотя у меня после
прочтения осталось впечатление типа:*Делал все как надо, и рубку выше родной ни делал,
и балласта положил, и удлинил не на много. И получилось вроде не плохо. Но вот валкий оказался,
ходить в море страшновато*. И наверно на этом примере можно показать, насколько важно крайне осторожно
при переделках относится к весовой нагрузки, и в некоторой степени показать метод приблизительного определения
начальной остойчивости для таких переделываемых судов.
Начать можно и нужно с рассмотрения одной из основных формул раздела курса Теории корабля
*Начальная остойчивость*, формулы для определения начальной поперечной метацентрической высоты (МЦВ).
Именно начальная МЦВ определяет такое, в некоторой степени субъективное явление, как валкость судна.
Обычно эта формула выглядит так h=r-a где h - начальная поперечная МЦВ, r - поперечный метацентрический
радиус, а - разница между возвышением ЦТ (аппликаты ЦТ) и возвышением ЦВ (аппликаты центра величины
погруженного объема корпуса судна). Однако, к сожалению, в очень немногих источниках приводят более
подробный вид этой формулы h=J/V-Zg+Zc где J - поперечный момент инерции площади действующей ватерлинии,
V - объемное водоизмещение при осадке по действующую ватерлинию, Zg - возвышение ЦТ, Zc - возвышение цетра величины.
Рассматривая эту формулу h=J/V-Zg+Zc можно уяснить, что:
1 При увеличении J, что происходит при увеличении ширины и (или) площади ватерлинии (ВЛ), МЦВ и соответственно
начальная остойчивость увеличивается.
2 При увеличении V МЦВ остойчивость уменьшается.
3 При увеличении Zg МЦВ остойчивость уменьшается.
4 При увеличении Zc МЦВ остойчивость увеличивается.
При этом надо понимать, что в реалиях все намного сложней, а именно: При увеличении V увеличивается осадка и
изменяется ватерлиния, при разваленных бортах увеличивается, при прямых бортах не изменяется, при заваленных
уменьшается. Далее, в зависимости от расположения по высоте добавляемой нагрузки, Zg увеличивается или уменьшается.
И еще далее, при увеличении V, и соответственно увеличении осадки, Zc увеличивается.
На этом теоретическую часть можно закончить, и перейти к более нужной и понятной практике.
И для начала просчитаем значение h для Адмиральца пр.371 без изменений. Воспользуюсь данными, выложенными в этой
теме коллегой gmdss, сообщение 297.
Сначала определим момент инерции площади ватерлинии J=Vr=9,643x1,251=12,0м4.
Потом проверим h=J/V-Zg+Zc=12/9,6-0,74+0,38=0,89 и убедимся в правильности данных от коллеги gmdss, хотя причин
сомневаться не было. Хотя в разных источниках можно увидеть иные значения V и h, что объясняется разными модификациями
катеров проекта 371.
Далее попробуем рассчитать значение h для катера коллеги andrefedchuk. Из исходных данных достаточно достоверными
можно считать объемное водоизмещение равное V=14м3.
Метода определения значения J для удлиненного на 1,5 метра корпуса
достаточно изощренная, конечно не дающая 100% точности, но дающая точность вполне достаточную для предварительной оценки.
Площадь ВЛ удлиняемой части Sдоп= 2.4х1.5=3.6м2. Момент инерции этой площади, условно приняв ее за прямоугольник 2,4х1,5
будет равен Jдоп=(1,5х2,4^3)/12=1,73м3. Сложим моменты инерции ватерлиний неудлиненного корпуса и удлиненной части, и увеличим
сумму на 10%, так как при увеличении осадки, которое имеет место, за счет развала бортов, ширина ВЛ увеличивается:
Jудл=(12+1,7)х1,1=15,1м3. Следующее действо - определение возвышения нового положения ЦТ, действо чисто субъективное,
судя по фотографиям увеличение возвышения можно оценить как минимум в 0,2 метра.То есть новое значение Zg=0,74+0,2=0,94м.
Двигаясь дальше, определим увеличение осадки удлиненного корпуса при увеличении водоизмещения с 9,6 до 14м3.
Дельта Т=(Vудл-V)деленное на площадь удлиненной ВЛ. Дельта Т=(14-9.6)/(24,2+3,6)=4,4/27,8=0,16м.
Допустив, что приращение водоизмещения происходит объемом цилиндра, имеющим основание в виде площади ватерлинии и высотой
равной изменению осадки, будем иметь положение ЦВ этого объема на высоте от первоначальной ВЛ, равной половине Дельта Т, а
именно 0,16/2=0,08м.
И наконец определим новое возвышение ЦВ. Zc=[0,376х9,6+4,4х(0,376+0,08)]/14=5,6/14=0,4м
Подставим значения J,V,Zg и Zc для удлиненного корпуса в формулу h=J/V-Zg+Zc= 15,1/14-0,94+0,4=0,54м и получим
значение МЦВ равное 0,54м.
Определим момент кренящий на 1 градус М=Dh/57,3. Примем плотность воды 1000кг/м3, тогда весовое водоизмещение D численно
равно объемному водоизмещению V. Мкр=14х0,54/57,3=0,132тм=132 кгм.
Какие выводы можно сделать?
Если для катера коллеги andrefedchuk, то результаты расчета оказались весьма оптимистическими,
явно не соответствующими характеристикам реального катера. Можно предположить, скорее всего возвышение ЦТ больше принятого
в расчете 0,94 метра.
Если для катера пр.371, предпологаемого к переделке, то следует начинать не с прорисовки общего расположения и внешнего
вида, и попыток втиснуть все хотелки, а с определения допустимого утяжеления и повышения центра тяжести, вызванного этими
хотелками. Раньше это называлось *Весовой расчет*, теперь по новомодному *Нагрузка масс*.
В судостроении всегда весовая дисциплина была больным местом, редко когда вес соответствовал расчетному,перевес обычное дело.
И в расчетах бывает масса так называемой неучтенки, и в период строительства безобразно ведут необходимую документацию,
и Заказчики вносят свое *Хочу* и сейчас.
 

Вложения

Последнее редактирование модератором:

gmdss

Старожил форума
Прочитав весьма информативное сообщение 302, решил проиллюстрировать на модели влияние булей на элементы ватерлинии и ДСО, но без учёта добавленного веса булей на дифферент.Хотя вес вроде бы небольшой, при максимальных размерах прибл. 5х0,9х0,5м площадь их около 4 м кв, т.е. вес листовой стали 3 мм порядка 100 кг.Загрузил Адмиралец как в песне - 16 тонн.

https://www.youtube.com/watch?v=INjZN6giPik

И да, були оптимальных размеров действительно способны существенно улучшить и начальную остойчивость и остойчивость на больших углах крена.Так например из приведёных ДСО видно, что катер без булей несоответствует элементарным требованиям безопасности ГИМС по МЦВ и плечу при крене 30 град. (см. п.5 в сообщ.297), а катер оснащённый булями легко их перекрывает.

По мне, то может быть самый большой недостаток булей – крайняя эстетическая непривлекательность.
 

Вложения

Последнее редактирование модератором:

gmdss

Старожил форума
Случайно обнаружил в сети проекты реальных малых скоростных патрульных катеров с бортовыми наделками наподобие вышеприведённых.Причём не специально приделанных, а запроектированных изначально.

http://www.adragnayachtdesign.com/projects/defense/manta-mkii-asd/

По утверждению авторов подобная конструкция корпуса улучшает ходовую остойчивость и маневренность скоростных катеров.Понятное дело, что в данном случае специфическая обтекаемая форма наделок соответствует характеру движения.Сообщается что подобная форма корпуса даже получила на каком то конкурсе некий приз.В целом это обстоятельство подтверждает возможную целесообразность применения подобных конструкций для улучшения проблем с остойчивостью.

2.jpg 3.jpg
 

gmdss

Старожил форума
Правильнее вопрос не при какой волне, а до какого угла крена не страшно - это уже будет универсальнее к любому судну применимо.
Интересный вопрос! Последнее время обзавёлся элементами статики (ДСО,Zg,h и проч.) двух десятков малых и средних сейнеров и траулеров и на их примерах хочу продолжить начатые в КиЯ теоретические экзерсисы с методикой внерегистровой оценки остойчивости по предельной скорости шквального ветра.

Встал аналогичный вопрос.Какой крен взять за предельный имея ввиду последующее сравнение судов? В итоге изучения массы профильной интернетлитературы решил принять за предельный угол погружения кромки палубы в воду, как начало затопления палубы.Тот же самый, который предложил gromoverjetc в сообщ. 81.

Вот выдержка из издания по остойчивости рыболовного судна:

за угол заливания считают: или угол входа палубы в воду, или угол входа фальшборта в воду, или угол входа в воду комингса двери надстройки, комингса палубного люка и т.д. смотря по тому, что более опасно.Следует представлять, что вода на палубе несмотря на принятые меры по герметизации как правило находит пути проникновения внутрь судна, особенно при многократном заливании.

Вот ещё пример из «Информации об остойчивости буксира-толкача пр.№ 794»:

Опасные углы крена:

  • Заливание через иллюминаторы полубака Θ = 25,5 градусов (в случае если не задраены)
  • Заливание через комингсы дверей Θ = 36 градусов.Опасный признак - вода на главной палубе около порогов.
Как видно принимаются во внимание даже потенциально опасные ситуации, открытые в плохую погоду двери или иллюминаторы.Яркий пример несчастная Булгария.

Заливание палубы низкобортного маломерного судна особенно лагом к волне или на попутном волнении ситуация крайне нежелательная.В Таблице указаны расчётные углы входа в воду палубы популярных маломерных ботов с низким бортом (от 12 до 21 градуса).Если принять за предельный крен угол максимума 30 гр, то все палубы будут залиты водой с непредсказуемыми последствиями. Возможно это применимо к высокобортным мотояхтам и катерам без учёта качки и ветровой нагрузки.

По поводу страха есть интересный для пассажирских судов ньюанс.В соответствии с Правилами Речного Регистра, ч.2.Остойчивость,пункт 3.1.4.

Предельно допустимое значение угла крена Θдоп пассажирских судов не должно превышать 10 градусов, а для судов менее 30 метров – 12 градусов.

Почему так жёстко, всего 12 градусов? Потому что это т.н. психологический барьер безопасности, когда обычный человек ещё не ощущает опасность нахождения на качающемся судне.Таким образом, если пассажиры нашего катера не есть привычные к крену яхтсмены, искатели острых ощущений или подготовленные катерники на надёжном судне, а просто обычные домочадцы, жёны и дети, то качание их в шторм на посудинах с амплитудой качки больше 12 градусов может быть адовой пыткой и страхом сродни аэрофобии.Поэтому стоит поберечь психику неподготовленных пассажиров и при езде с ними безо всяких сомнений и теорий считать за предельный угол крена 12 градусов.В противном случае люди на совершенно законных основаниях навсегда разбегутся.

Исходные данные рыбацких ботов.png
 
Последнее редактирование:

gmdss

Старожил форума
Чтобы выбить окна в салоне волной надо встать лагом к примерно 3-4-х метровым волнам на какое то время.Тут два момента, зачем к такой волне вставать лагом и зачем куда то идти в такую погоду
Случай лагом к волне и ветру рассматривается как наиболее уязвимый в расчётах остойчивости. Хотя действительно, в здравом уме никто не будет намеренно вставать лагом к волне и выходить в недозволенную погоду. Однако судя по некоторым высказываниям в литературе рассматривается фактически аварийная или вынужденная ситуация, в т.ч. когда шторм застал внезапно.

1.Позиция лагом к волне типична для судна потерявшего ход и свободно раскачивающегося на волнении. Как сетовал капитан большого судна : мало того что пароход уныло созданный, так еще и волны в бочину 5-6 метров, если движки встанут, то и к рыбам потом перевернуться можно.Случай неприятный и в непогоду реально опасный

2. В положение лагом к волне можно попасть при маневрировании или при повороте. Классический пример - развитие катастрофы Булгарии. Неудачный поворот в положение лагом к волне и ветру, внезапно налетевший шквал, динамический крен и затопление через открытые иллюминаторы.

3.Разворачивание судна лагом к волне попутной волной. По этому поводу накропана целая диссертация. Приведены примеры и анализ неожиданного опрокидывания и гибели малых рыболовных судов от затопления палубного колодца массами воды при крене в этой ситуации (Ярисов В.В. Обоснование характеристик безопасности малотоннажных рыболовных судов, дисс. на соиск. уч. ст. д.т.н., 2017)

4.Опрокидывание небольшого катера стоящего лагом к случайной волне, допустим от проходящего мимо мощного буксира или мчащейся мимо большой "кроссовки".Этот случай вспоминал в своё время Валенок, когда волна от проходившно мимо катера положила его МН-102 на борт, но катер восстановился.Не просто так он озаботился остойчивостью своего катера.

Как показывает анализ аварий, ситуация развивается быстро, неожиданно и как правило является результатом совпадения множества неблагоприятных факторов в одно и тоже время. Так что от судьбы не уйдёшь и как это ни банально звучит, единственный способ побороть страх перед опрокидыванием – сделать профессиональный расчёт остойчивости, следовать ограничениям по погоде и не грузить апельсины бочками на палубу :)

Палубный колодец.jpg
 
Последнее редактирование:

weeFOX

Старожил форума
Обоснование характеристик безопасности малотоннажных рыболовных судов
Интересно, но полез прочитать: "отмечается четко выраженный максимум числа аварий при значениях метацентрической высоты 0,5 - 0,6 м. Количество аварий как рыболовных, так и грузовых судов при малых значениях метацентрической высоты, менее 0,20 м., весьма мало. " - ну очевидно едунда, надо не абсолютные, а относительные величины сравнивать, а то я предполагаю, что с метацентрической высотой 0,01 м не зафиксировано не одной аварии в мире, так как такое судно никогда не отходило от причала.
 

gmdss

Старожил форума
Распределение значений МЦВ у судов попавших в аварию, скорее всего отражает просто статистику значений МЦВ у рыболовных судов. По данным Ярисова из 48 ед аварийных судов, 20 ед ( 42%) имели h = 0,5 – 0,7 м. По моим данным (Таблица в сообщ. 372):

https://forum.katera.ru/index.php?/...-po-statike-malykh-sudov/page-15#entry2388985

из 23 ед различных промысловых судов, 13 ед (56%) имеют округлённые значения h = 0,5 – 0,7 м.

Другое дело меры остойчивости на больших углах крена.Большинство аварийных судов имели lст max = 0,15 -0,20 м, а Θmax = 20-30 градусов. В то время как большинство морских малых траулеров и сейнеров (ДСО в сообщ. 372) имеют значительно более высокие показатели: lст max = 0,25 -0,55 м, а Θmax = 30-40 градусов.С учётом объёма водонепроницаемой надстройки Θmax возрастает ещё больше.Короче говоря, выбор судна 5-ти метровой ширины и помнится борьба за остойчивость на уровне лучших образцов морских траулеров велась в правильном направлении, о чём свидетельствует собранная мною статистика по ДСО и элементам остойчивости мореходных судов, с чем и поздравляю.

Распределение аварий по элементам ствтики.png
 
Последнее редактирование:

weeFOX

Старожил форума
Короче говоря, выбор судна 5-ти метровой ширины и помнится борьба за элементы остойчивости на уровне лучших образцов мореходных траулеров велась в правильном направлении, с чем и поздравляю.
Спасибо, щас бронестекла сконструируем и в моря можно будет сходить.
 

gmdss

Старожил форума
Предполагаю набрать побольше статистики и использовать показатель устойчивости судна к шквалу при качке (предельная выдерживаемая скорость в м/сек) в качестве альтеративной меры остойчивости. Это позволит оценить динамическую остойчивость не относительным критерием типа К≥1, а простым и наглядным показателем - выдерживаемой скоростью ветра в баллах. Появится возможность сравнить катера между собой и прикинуть своё место в ряду остойчивости других судов.
 

gmdss

Старожил форума
2. В положение лагом к волне можно попасть при маневрировании или при повороте.
А здесь малый траулер совершает поворот и на пол минуты ( 0:40 -1:10 ) оказывается лагом к волне, отчего его начинает изрядно качать до угла погружения кромки палубы в воду.

 

weeFOX

Старожил форума
А здесь малый траулер совершает поворот и на пол минуты ( 0:40 -1:10 ) оказывается лагом к волне, отчего его начинает изрядно качать до угла погружения кромки палубы в воду
Там видимо остров - на котором оператор стоит и траулер вышел изза острова, а там направление волны другое.
 

ILYA29

Коллега
Хорошая иллюстрация к этому утверждению

Мда... Стальные яйца у ребят)

Почему половина моряков - лысые, а вторая половина - седые?
- Видишь ли, лысые - это те, кто ходит на всем, что держится на воде...Они выходят в любой шторм.
Швартуются с полного хода в самых тесных гаванях. На полном ходу проходят самые узкие и извилистые фарватеры.
Посещают пиратские районы...
- А седые?
- А седые - это те, кто ходит в море с лысыми.
 

gmdss

Старожил форума
При оценке предельной скорости выдерживаемого ветра (#308), в частности использовались исходные данные одной из модификаций довольно известного проекта - Сейнера тип СЧС-150 пр. 572.

В этой связи не исключено, что представленный на фото в сообщении #306 заброшенный катер на полуострове Рыбачий https://boatclub.ru/forum/threads/kartinki-so-vsego-sveta.1653/page-26 может оказаться именно этим проектом.

На снимках сейнер пр. 572 тип СЧС-100 Azova - был построен 1967г на Азовской судоверфи (г.Азов) для рыбколхоза "Sarkana Baka" ("Красный маяк", г.Вентспилс), где и проработал всю жизнь. Где-то в 2015г стал памятником на берегу.

пр.572 СЧС-150.jpg Траулер пр.572 СЧС-150.jpg СЧС-150.jpg
 

weeFOX

Старожил форума
заброшенный катер на полуострове Рыбачий
Вижу Вас коллега задела эта грустная история...
Ничего не знаю об этом кораблике, но в сети есть два рассказа на эту тему, один грустно романтический:
Не доезжая до него, вижу справа потрясающую картину, в воде на камнях, слегка накренившись на правый борт, стоит небольшой корабль… Знаете, у кораблей наверное тоже есть душа. Говорят, что души погибших моряков кричат голосами чаек, отрывно, резко и протяжно. А вот как звучат души погибших кораблей я до сих пор не знаю… Мы бросили Буханку возле кучи ржавых бочек и пошли осматривать выброшенную на берег некогда величественную посудину. Небольшой кораблик кажется огромным, когда ты стоишь возле него на скале, а в нескольких метрах над тобой начинается фальшборт. Ты видишь мертвый, загнутый о камень винт. Наверное был шторм, рыбаки пытались переждать его в бухте, но якорь не удержал, или случилась еще какая беда. Они пытались двигаться, дизель стучал, корабль боролся пока винт не разбило о камни, а сам корабль не выбросило на берег… Скорее всего, никто из людей не погиб, но корабль стянуть в воду оказалось слишком дорого. Судя по документам, весь бизнес принадлежал хозяину, наверно он и был капитаном корабля. Денег на ремонт и спасение уже не было. Наверно, от нас сокрыта грустная история в стиле Хэмингуэя, где вместо паруса и веревки — режущий руки старого рыбака стучащий дизель и стоимость услуг буксира… Кораблик С лееров услужливо свисала веревка, оставленная предыдущими посетителями. По ней мы поднялись на палубу без особого труда. Она была сильно накренена, будто наш кораблик все еще шел по морю в сторону Мурманска. Всюду были видны следы недавней жизни — остатки круп на камбузе, запах масла в машинном отделении, еще не разграбленный дизель, какие-то тряпки в кубрике. На ходовом мостике все еще стояли дешевые приборы, были и аккуратные следы от дорого оборудования, отвинченного хозяевами, а не бережно вырванного монтировкой. Кое-какие документы на местре, лицензия на вылов рыбы за 2015 год, накладные на норвежском языке… Россия в миниатюре! Ловили рыбу и продавали норвежцам, чтобы потом купить у них консервы. Побродив по мертвому кораблю, опечаленные, мы вернулись к машине.

второй трагический реализм:
На окраине посёлка осмотрели заброшенный корабль, который по праву можно считать памятником пьянству и разгильдяйству. В 2016 году был сильный шторм в Баренцевом море, команда напилась и не смогла нормально зашвартовать рыболовецкое судно, в результате чего его выбросило на мель и пробило корпус. Пытались с тех пор его 2 раза оттуда вытащить, но стоимость операции превышала остаточную стоимость судна, поэтому его решили бросить. Теперь оно обрело временный покой в Вайда-губе до нового сильного шторма. Слава Богу, все члены экипажа остались живы.

И там, и там красивые фото.
 

gmdss

Старожил форума
Вижу Вас коллега задела эта грустная история...
Пожалуй Вы правы, спасибо за подробности. Кроме того, уже давно буквально по крупицам собираю специфические характеристики старых проектов (центры тяжести, МЦВ, ДСО и прочее), которые как правило не приводятся в общеупотребительных справочных материалах. Поэтому к каждому такому "заброшенному" проекту отношение особенное, с попыткой восстановить наиболее полные проектные характеристики страдальца.
 
Последнее редактирование:
Вверх