Об остойчивости катеров

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).

Не совсем понятно, зачем для расчёта прибавлять эту тонну, ведь прежняя палуба наверняка будет демонтирована, да и к тому же тяжеленный кап МО, изначально находящийся почти на уровне полубака, будет заменён на гораздо более легкую листовую сталь новой палубы.
Вес может увеличиться лишь за счёт нарощенных бортов, но их площадь будет раза в два меньше, чем рассчитанная Вами площадь новой палубы.
 
Последнее редактирование:
В связи с идеей "подъёма уровня палубы до уровня бака", представлялось интересным оценить, как скажутся последствия такого подъёма на регламентируемых характеристиках ДСО и МЦВ.

Спасибо огромное! Очень интересная проработка! Я еще не закончил детализацию и просчет своего итогового варианта, но предрасчеты почти совпадают. Скоро закончим, выложу на суд общественности!

Вообще удивительная вещь центр тяжести. Он сильно влияет на дсо в целом, его очень легко поднять и очень сложно опустить...

Также расчет очередной раз подтверждает бессмысленность распространенной теории балластировки, что куб-другой бетона способен компенсировать любые художества на палубе...

Я сейчас утвердил итоговый вариант, палуба будет подниматься только по потопчина вдоль надстройким причем надстойка-салон будет несколько расширена от исходного варианта. Рабочее водоизмещение запланировал 31 тонну, полное 33.

В совокупности это дает максимальный эффект при минимальных затратах, тк надстройка планируется длинная, кормы остается немного, и радикального влияния на остойчивость поднятая в корме палуба не оказывает, ее мало, она там уже, надстраивать ее там сложно, и на ней много масс, которые не хочется задирать...

Единственное, что будет несколько неудобно, это высокий комингс задней двери салона.


Не совсем понятно, зачем для расчёта прибавлять эту тонну, ведь прежняя палуба наверняка будет демонтирована, да и к тому же тяжеленный кап МО, изначально находящийся почти на уровне полубака, будет заменён на гораздо более легкую листовую сталь новой палубы.
Вес может увеличиться лишь за счёт нарощенных бортов, но их площадь будет раза в два меньше, чем рассчитанная Вами площадь новой палубы.

Gmss верно прибавил. Всегда надо брать наиболее пнссимистичный вариант... Собственно прибавляется там существенно больше (порядка 1.5-2тн для полностью задранной палубы) по ряду причин:

- по конструкции парохода полностью переместить палубу невозможно физически. Точнее возможно, но проще тогда новый строить. Палуба участвует в силовой схеме корабля, и для переноса ее надо поднимать набор, причем полноценно. И борт наращивать штатной толщиной... Соответственно при подъёме остается часть старых конструкций со своим весом...

- Вместе с палубой поднимается палубный груз. А палубный груз это все, что есть на палубе. Швартовые механизмы и машинерия, смотанные мокрые веревки, скамейки, рундуки. Фальшборт, кстати, тоже сюда входит. Пассажиры, гуляющие по палубе и их барахло. И т.д. и т.п... И при подъёме палубы плечо приложения веса всего перечисленного резко подскакивает на 0.6 метра... И итоговой результирующий момент хрен еще посчитаешь нормально. На исходном то пароходе оно уже входит в дедвейт и учтено в известном значении возвышения ЦТ, а пересчитать выше такая себе задача, не из простых...


В общем 433 хорошая заготовка для морского судна, но работать с ним надо оччень аккуратно, как алмаз гранить...
 
Последнее редактирование:
Может не в тему напишу, но вот как они добиваются такого?

Вроде и размер не большой) А надстройки большие)
А никак не добиваются. Катера эти отличаются от большинства наших лишь эгерговооруженностью, да и то с чёрным дымком. Почти все наши серийные катера можно считать непереворачиваемыми, из-за соотношения ширины и высоты. Так написано в справочнике по малотоннажному судостроению Мордвинова.
 
А никак не добиваются. Катера эти отличаются от большинства наших лишь эгерговооруженностью, да и то с чёрным дымком. Почти все наши серийные катера можно считать непереворачиваемыми, из-за соотношения ширины и высоты. Так написано в справочнике по малотоннажному судостроению Мордвинова.
Ну если так, тогда вообще можно не переживать)
 
По вопросам т.н. самоспрямляющихся катеров лучше почитать специалистов, поскольку возникает много сложных сопутствуюших проблем. Надо учитывать не только объёмы рубки , но и её прочность.Все закрытия должны быть водонепроницаемыми и иметь тоже достаточную прочность, в т.ч. окна. Есть и другие условия, например, что будет с тяжёлым дизелем в положении « вверх ногами» на обычных амортизаторах? Тоже тяжёлые аккумуляторы, ну и т.д.

Короче говоря, как правильно отмечает автор, обеспечение самоспрямления отрицательно влияет на обзор, массу, скорость, характеристики начальной остойчивости (возможна слишком резкая качка) и строительную стоимость судна.Поэтому в основном это касается служебных судов специального назначения.Меж тем как в большинстве случаев обычной эксплуатации в прогулочном режиме самоспрямление судна вряд ли требуется.
 

Вложения

  • Назаров А.Г. Особенности проектирования самоспрямляющихся катеров.pdf
    544.9 КБ · Просмотры: 178
Когда закончу модель корпуса катера МА для переправы бухты г. Севастополя (1948) мы изучим его гидростатику и уточним ДСО и для 150-ти и для 50-ти пассажиров

Если опубликуете,будет супер!

В своё время почти ежегодно проводил отпускное время в окрестностях Сочи и Крыма. Особенно приятное впечатление оставили плавания на катерах вдоль побережья. По старой памяти проекты этих катеров интересуют и сейчас, так расчёты по статике «Ласточки» и «А.Грин» были показаны на сайте КиЯ. Поэтому охотно выполняю обещанное и в части катера «МА».

Впервые технические аспекты действующих тогда (частично и сейчас) черноморских катеров типа МА, Ласточка, Алмаз, Аркадия, Радуга, А.Грин и др. были систематизированы В.М. Леви /3/. Потом эти катера появились в материалах н/т изданий /4,6/ и даже стали объектом исследований, например в дисс. о теории риска малых судов /5/. Cписок источн. во Вложении к #393.

Проект пассажирского катера типа МА для бухты Севастополя был разработан в 1948 году «Центральным конструкторским бюро №51», ныне это КБ «Вымпел» из Н.Новгорода. Проект, судя по всему, не сохранился. Известны лишь отдельные ТТЭ.

Чтобы пояснить о чём пойдёт речь привожу фото катера МА. На нём показан уровень главной палубы, соответствующий надводному борту. На палубе располагались пассажиры на местах для сиденья и стоя. Отмечены отверстия шпигатов для слива возможно попавшей на палубу воды и линия фальшборта, отграничивающая округлую надстройку. В отличие от прямоугольной её вес и сопротивление давлению ветра меньше.Возможно это несколько облегчало бесконечные швартовки.Средняя скорость ветра в бухте состовляла 2-5 м/сек, штормовые ветра 13-16 м/сек.

Уровень наружного борта и фальшборт.png
 
Последнее редактирование:
До последнего времени техн. информация о катере была крайне скудна. И только благодаря воистину подвижническим усилиям ФРНК удалось наконец пролить свет на этот вопрос.Опираясь на представленные им материалы (ТЧ катера РИФ и Технические элементы МА) попробуем создать модель и с её помощью оценить некоторые элементы гидростатики и остойчивости.В условиях отсутствия проектных данных такие вычисления носят альтернативный характер и имеют исключительно познавательные и ознакомительные цели.

В качестве исходных возьмём данные из источника /3/ и информацию из Технических элементов (ТЭ):

Длина катера габ. 20,3 м
Длина корпуса 19,9 м
Ширина корпуса 4,5 м
Высота борта на миделе 1,4 м

Водоизмещение порожнем (ТЭ) 25,14 тонн
Осадка в порожнем Тн=0,629м, Тк= 1,047 м, Тср=1,05м

Водоизмещение полное (ТЭ) 38,34 тонны
Осадка при полном Тн=0,927м, Тк= 1,173 м,Тср=0,84м

Водоизмещение полное /3/ 39,0 тонн
Длина по ватерлинии 18,9м
Осадка 1,07м
Аппликата центра тяжести Zg =1,54м

Во всех расчётах плотность морской воды принята соответствующей средним значениям в севастопольской бухте (ρ = 1,012 т/м3). С учётом исходных данных теоретический чертёж был слегка откорректирован.Общий вид модели представлен со «срезанной» по фальшборт надстройкой (Рис. #392). Показан козырёк для уменьшения заливания палубы и кап над моторным отсеком, закрывающий вырез на палубе.На капе расположен пост рулевого. В таком виде катер вполне можно было бы использовать в качестве рабочего с большой открытой палубой. Или, разбудив фантазию, спроектировать лёгкое прогулочное судно, например с большой кормовой палубой, накрытой тентом.

1.png


Под прозрачной оболочкой хорошо видны доходящие до палубы переборки, делящие водонепроницаемый корпус на отсеки:

1 - форпик
2 – носовой отсек
3 – моторный отсек
4 – кормовой отсек
5 – ахтерпик

2.png


3.png


Ниже показана модель расчётного корпуса, объём которого учитывается в расчётах остойчивости. Этот объём включает форпик, ахтерпик и центральную часть, ограниченную сверху палубой. Палуба имеет небольшую погибь, высота борта на миделе 1,4 м.

4.png


Предполагамая точка заливания внутренних помещений (поступления воды в трюм) находится на комингсе входа в моторный отсек.

5.png



Все полученные результаты кратко представлены во Вложении.В частности показано соответствие (в пределах погрешности) показателей посадки и водоизмещения модели и исходных данных с учётом дифферента, приведены пантокарены и УДСО с примерами и др.

6.png
 

Вложения

  • Элементы статики и остойчивости катера МА.pdf
    1.2 МБ · Просмотры: 173
Последнее редактирование:
Зависимость диаграммы статической остойчивости катера МА от числа пассажиров на борту с учётом начального и сопутствующего дифферента представлена ниже. При построении диаграмм принято условие: продольный цт массы пассажиров при каждой нагрузке совпадает с цт пустого катера. Вес человека по ПКПС принят 75 кг, Zg=1,1 м от палубы.

ДСО МА в зависимости от числа пассажиров.png


Результаты показали:

Правильность построения модели подтверждает практически совпадение модельной ДСО (39т, 150 пасс.) и ДСО при той же нагрузке, но из независимого авторитетного источника #769

Увеличение нагрузки
(числа пассажиров на палубе) оказывает сильнейшее влияние на ухудшение характеристик ДСО (плечи статической остойчивости, углы максимума и заката). Косвенно эти данные как бы иллюстрируют типичные сообщения о проишествиях на воде типа: как было установлено, маломерное судно было перегружено, вместо положенных 12 человек, на борту находилось ......

Поперечная метацентрическая высота катера МА во всех случаях нагрузки остаётся очень высокой (1,3 – 2,0 м). Высокая начальная остойчивость вообще характерна для судов серий типа «речной трамвай» #104 , что обусловлено низко расположенной палубой для пассажиров и отн. большой шириной корпуса.

Углы максимума уменьшаются при увеличении нагрузки и во всех случаях остаются ниже 25°. Скорее всего это это следствие низкого надводного борта, особенно при полной нагрузке. Зависимость высоты надводного борта от нагрузки:

кол-во пасс./надв.борт соответственно ....................0/0,52м; 50/0,46м; 100/0,40м; 150/0,34м

Площади 0/30/40° под ДСО находятся в пределах нормы при нагрузках ≤100 пасс.
 
Последнее редактирование:
Известный дизайнер и конструктор в области малого судостроения А.Назаров показал #310 , что для судов высших категорий А и В по классификации ИСО, определяющим является критерий ветра и волнения на больших углах крена. Для судов низших категорий С (пред. волна 2м, ветер 12 м/сек) и D (пред. волна 0,5 м, ветер 7м/сек) определяющим является критерий смещения людей на один борт.

Цель таких испытаний заключается в определении угла крена, образованного от максимально возможного скопления людей на одном борту. Расчётная схема скопления людей на одном борту катера МА по Правилам ПКПС 2015 раздел 3.1.3 приведена во Вложении к #393. За предельно допустимый принимают угол, равный 0,8θзал при котором входит в воду кромка палубы.Кроме того, крен не должен превышать «угла паники» 12° для судов менее 30 метров.

В результате установлено, что крен от скопления 88 человек на одном борту (46 сидят на своих на местах, 42 дополнительно стоят в проходах ) не превышает 7,5 °, что состовляет 0,76θзал, где θзал=9,9 градусов.

Крен от скопления пассажиров на одном борту.png


Это пять! Беззвестным конструкторам небольшого катера, обеспечившим выполнение приоритетного критерия при смещении почти сотни пассажиров на один борт.

Кстати о таком же испытании аналогичных судов сообщается в /3, стр. 12-14/. Во Владивостоке была построена серия небольших «морских трамваев» пасажировместимостью 100 чел для плавания в небольших заливах и бухтах. Их крен от скопления пассажиров на одном борту также не превышал 8 °.

В смысле начальной остойчивости и пресловутой валкости катер МА крепкий орешек. Недавно gromoverjetc сообщал, что стоя в одиночестве на краю борта переоборудованного пр.433 он придал ему бортовой крен порядка 2°. Такой же крен получит штатный пр.433 при D=28т если на самом краю борта у кромки палубы встанут 2-3 чел. А вот для того, чтобы накренить на 2° пустой катер МА, у кромки палубы должны разместиться порядка 12 человек. Пожалуй это более понятно, чем абсолютное значение несколько мифической метацентрической высоты.

Таким образом будучи хорошо обоснованной конструкцией своего времени, главный экзамен севастопольский МА выдержал. На практике это подтверждено фактом многолетней эксплуатации судна по предназначению - работе на переправе людей через бухту в г.Севастополе.
 
Последнее редактирование:
Спасибо Вам большое дорогой gmdss за проделанную колоссальную работу, выполненные расчеты катера типа МА!!!
Прекрасные наглядные иллюстрации и графики, очень интересно и доступно изложенный материал. Очень признателен Вам за это!
Снимаю шляпу перед Вами!
 
ИМХО способность судна противостоять высоте волне и длина судна не прямо связаны - в этой логике отсутствует длина волны. Вполне может получится что короткое судно более мореходное, чем длинное

Интересный вопрос.

К примеру Российский морской регистр РМРС2020 устанавливает предельное волнение в баллах (см. Таблицу) для непассажирских судов менее 24 метров именно что исходя из длины судов (раздел 3.9.2). По видимому на базе статистики происшествий и опыта эксплуатации. Соответствующая высота волны приведена по данным Таблицы 4.3.3 из Правил класс. и постр. прогулочных судов.Понятное дело, что здесь имеются ввиду некие усреднённые, правильно сконструированные суда.

Тем не менее тут же (раздел 3.9.2.4) указывается, что с учётом остойчивости и мореходности конкретного судна Регистр может изменять допустимую интенсивность волнения.Считаю, что это неплохая Таблица для ориентира по волнению для хорошего морского катера.

Длина судна​
Предельное​
Соответствующая​
метры​
волнение, баллы​
высота волны, м​
менее 15​
4​
1,2 - 2,0​
15-20​
5​
2,0 - 3,5​
20-24​
6​
3,5 - 6,0​

Таблица выше относится к режиму обычной эксплуатации судов.

А есть ещё такая форма перемещения судна как перегон, как правило сопровождаемая интересными рассказами.С точки зрения Регистра, перегоном называется переход суда к месту экплуатации, ремонта, утилизации и прочее в условиях вне установленных ему ограничений по условям плавания. Допустим надо перегнать чисто речное судно через обширное водохранилище, большое озеро или морской залив. Таких примеров масса, включая перегоны прибрежных судов Северным морским путём.

В таких случаях РМРС накладывает определённые условия и ограничения. В частности, по погоде: предельной балльности ветра и высоте волны. Так вот предельная высота волны при перегонах небольших судов так же устанавливается в зависимости от их длины. В соответствии с Приложением 47 к Руководству по эксплуатации судов РМРС высота волны не должна превышать величину

h(3%) = 0,25*L^0,75, где L – длина судна в метрах.

Вообще же плавание мелких судов на волнении, когда размеры волны сопоставимы с размерами самого судна чревато. А.Назаров, на основании исследований опрокидывания малых судов на обрушивающемся волнении установил.При волне в борт, опасность представляет волна высотой h ≈ 0,3*В, где В -ширина судна в метрах.Гарантированное опрокидывание наступает при волне в борт h ≈ В, а при попутном волнении h ≈ 0,5*L, где L – длина судна в метрах.Так что шанс пересечь маломерным судном океан невелик. Предприятие это чисто спортивное и крайне опасное, особенно если катер не является самовосстанавливающемся.
 
Последнее редактирование:
При волне в борт, опасность представляет волна высотой h ≈ 0,3*В, где В -ширина судна в метрах.Гарантированное опрокидывание наступает при волне в борт h ≈ В, а при попутном волнении h ≈ 0,5*L, где L – длина судна в метрах.
Смотрите, получается для судна 18х5:
опасная в борт волна 1.5м;
переворачивающая волна в борт 5м;
попутная переворачивающая 9м.

А например для многих речных судов >24м эти волны непреодолимы, у них класс 1.2, у нас на форуме были примеры, как даже встречная волна на теплоходе Москва выбивает окна.
Таким образом и получится, что короткое судно более мореходное.
 
Это следствие очень малого угла заливания низкобортного теплохода типа "речной тарамвай" при повреждении стёкол салона. Из-за этого вероятность затопления подобных судов на высоких волнах разумеется выше, чем у отн. высокобортного морского катера меньшей длины. Однако этот вывод справедлив не всегда, а главным образом для речных судов, оснащёных богато остеклённым, панорамным салоном.Могут быть исключения, о которых по возможности в следующем сообщении.

Другое дело сравнивать маломерные морские катера до 24 метров, отвечающие условиям Морского регистра. В этом случае РМРС однозначно постановил: считать предельную высоту волны в зависимости от размерной категории (см. сообщ. 399). Одновременно Регистр требует, чтобы угол заливания малых судов был не менее 40 градусов.

Тем не менее и в этом случае назначение предельной высоты волны в зависимости от длины судна не является догмой. Поскольку даже в пределах одной и той же размерной категории нет прямой 100%-ой корреляции между длиной катера и показателями остойчивости. Поэтому в зависимости от конкретных характеристик (ширина, возвышение центра тяжести, круглоскулый/остроскулый, метацентрическая высота и т.д.) Регистр может изменять допустимую интенсивность волнения (раздел 3.9.2.4).
 
Последнее редактирование:
Верх