1. Определение общей нагрузки судна на грунт

Определяется потеря водоизмещения или реакция грунта:

ΔΔ = Δ – Δ_м = q(d_ср – d_срм)g, [кН]

где Δ – водоизмещение до посадки на мель, т;

Δ_м – водоизмещение после посадки на мель, т;

q – число тонн на метр осадки, т/м;

d_ср – средняя осадка судна до посадки на мель (d_ср = (d_н + 2d_м + d_к)/4), м;

d_срм – средняя осадка судна после посадки на мель (d_срм = (d'_н + 6d'_м + d'_к)/8), м;

d_н,м,к – осадка судна носом, на миделе и кормой до посадки на мель, м;

d'_н,м,к – осадка судна носом, на миделе и кормой после посадки на мель, м;

g – ускорение свободного падения, м/с².

 

 

 

2. Расчет стягивающего (поступательного) усилия для снятия судна с мели

С учетом ветра и волнового давления:

F_ст = F_тр + F_ветр + F_волн, [кН]

 

Сила трения о грунт: F_тр = f×ΔΔ [кН], где f – коэффициент трения.

 

 

Сила ветрового давления:

 

F_ветр = 0,001ρ_vA_vcosq_u, [кН]

где ρ_v – давление ветра (выбирается из графика ρ_v = f(V_v)), н/м²;

A_v – площадь парусности в плоскости, перпендикулярной направлению ветра, м²;

q_u – угол между направлением ветра и направлением стягивания, град.

В зависимости от направления ветра и направления стягивания F_ветр может быть положительной (ветер препятствует стягиванию) и отрицательной (ветер направлен в сторону стягивания – необходимо будет приложить меньше стягивающего усилия).

 

Сила волнового давления: в районе посадки в зависимости от глубины может возникать от действия стоячих, разбивающихсяи прибойных волн, причем они имеют как взвешивающее давление, так и горизонтальное воздействие.

Сила взвешивающего давления от действия стоячих волн:

При курсовом угле стоячих волн 10÷170º:

F^с-взв_волн = 100k_вk₅qh_в, [кН]

где k_в – волновой коэффициент (при 10º k_в = 0,3; при 90º k_в = 0,4), м/с²;

k₅ – коэффициент, зависящий от λ_в, h_в и d_ср ;

q – число тонн на 1 см осадки, т/см;

h_в – средняя высота волны, м.

При курсовых углах 0÷10º и 170÷180º:

F^с-взв_волн = k_сqh_в10³, [кН]

где k_с – коэффициент, зависящий от отношения λ_в/L (средний – 0,2).

Сила бокового волнового давления от действия стоячих волн:

F^с-бок_волн = k_вk_снρh_в Lsinδ_вcosq_в[k₂(0,5h_в + d_ср) + k₅d_cpм], [кН]

где k_сн – коэффициент (в среднем принимается значение 0,8);

ρ – плотность воды, т/м³;

δ_в – курсовой угол бега волны, град.;

q_в – угол между направлением бега волн и направлением стягивания, град.;

k₂ – коэффициент, зависящий от λ_в, h_в и d_ср (средний – 0,8).

Сила взвешивающего давления от действия разбивающихся волн:

При курсовом угле разбивающих волн 10÷170º:

F^р-взв_волн = 100k_в(qh_в)/k_λ, [кН]

где k_λ – коэффициент, зависящий от λ_в и d_ср (диапазон 1,0 – 2,0).

Сила взвешивающего давления от действия прибойных волн:

При курсовом угле разбивающих волн 10÷170º:

F^п-взв_волн = 0,7F^р-взв_волн, [кН].

Сила бокового давления от действия разбивающихся или прибойных волн:

F^{р(п)-бок}_волн = k_вρh_в Lsinδ_вcosq_в[1,5h_в + d_ср(1,5 +1/k_λ)], [кН].

Если в формулах для определения F^с-бок_волн и F^{р(п)-бок}_волн произведение Lsinδ_в < В , то его заменяют значением В – ширины судна, м.

 

3. Расчет усилия гд при работе его на задний ход

Усилие ГД при его работе на задний ход численно равно упору винта на задний полный ходи (эмпирическая формула):

F_ГД = 0,14k_pρn²D_в⁴(3,76 + Bd_cpβ_м/D_в²), [H]

где k_p – коэффициент упора винта (определяется по специальным диаграммам);

β_м – коэффициент полноты площади мидель-шпангоута.

Для практических расчетов используют еще такую формулу:

F_ГД =10k_сР_indk_зх, [кH]

где k_с – коэффициент, равный 0,01 для судов с ВПВФШ;

Р_ind – индикаторная мощность, л. с.;

k_зх – коэффициент заднего хода, равный 0,8 для грузовых судов с ВПВФШ.