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.
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: