Введение к работе
Актуальності, работы. Обеспечение безопасности мореплавания, предотвращение гибели судов и их экипажей является важной экономической и социальной проблемой. Наиболее тяжелой морской аварией является опрокидывание, которое влечет за собой гибель судна и весьма часто всего экипажа. Как показывает аварийная статистика, в том числе и собранная и обобщенная автором, большая доля судов, погибших от опрокидывания, приходится на малотоннажные суда длиной менее 40 метров, принимавшие большие количества забортной воды на палубу на попутном волнении или при курсовых углах, близких к попутному. При этом предпосылкой опасного накренения и опрокидывания служит снижение остойчивости на вершине волны и кренящий момент от воды, залившей палубу судна с кормы. К отличительным особенностям этих судов относятся ограничения по погодным условиям, кормовая часть палубы, не защищенную ютом и другими кормовыми надстройками, а также сплошной фальшборт.
Эти суда по чисту составляют около 70% от всех рыболовных. В шельфо-вом промысле они добывают до 75% общего улова. Добываемая ими рыба ценного видового состава поставляется потребителю в свежем, охлажденном виде и пользуется повышенных! спросом.
Введение 200 мильной прибрежной зоны лова рядом государств, подорожание ГСМ, истощение традиционных промысловых районов в ближайшем будущем приведет к дальнейшему увеличению роли и численности малотоннажных судов в мировом промысловом флоте.
В связи с многочисленностью малотоннажных судов и тенденцией дальнейшего развития малотоннажного рыболовного флота первостепенное значение имеет обеспечение безопасности мореплавания этих судов в вышесказанных условиях.
Цель работы. Целью настоящей работы является разработка методики оценки остойчивости малотоннажных судов в условиях заливания палубы на попутном волнении и оценка влияния особенностей надводной архитектуры малотоннажных судов ел остойчивость при движении на попутном волнении в условиях заливания па.т-бы.
Методика исследований. В диссертационной работе использованы как теоретические, так а экспериментальные методы исследований для:
определены основных причин аварий из-за потери остойчивости непо-фежденных малотгянажных судов, оценка особенностей этих судов и характе-)истик гидрометеорологических условий (на базе статистических данных);
доработки к усовершенствования математических моделей, описывающих цшамику судна с ведой на палубе;
проведения систематических физических экспериментов по получению идродинамическт. характеристик качки, возмущающих моментов от воды на галубе, а также влиянию отдельных архитектурно - конструктивных элементов
надводной части судна на остойчивость для типовой модели малотоннажі рыболовного судна;
- экспериментальной проверки достовервости полученных теоретичен
результатов и предложенной методики расчета критического возвышения цеі
масс судна в рассматриваемой ситуации.
Научное значение. В работе определены основные причины и особеннс аварий из-за потери остойчивости неповрежденных малотоннажных судо условиях заливания палубы. Установлено влияние на остойчивость в штормо условиях отдельных архитектурно-конструктивных элементов и некоторых раметров статической остойчивости в экстремальных гидрометеорологичес условиях, получена качественная оценка этого влияния. Исследование каяк остойчивости малотоннажных судов на попутном волнении в условиях заливаї палубы с кормы позволило провести идентификацию параметров математичео модели поведения судна, что позволило в дальнейших ее преобразованиях п изводить одновременный учет доминирующих факторов процесса опасного кренения.
Разработана простая физическая расчетная схема, на базе которой реали вана практическая методика определения критического возвышения центра жести судна в рассматриваемой ситуации и сформулированы критерии остой1 вости в виде, пригодном для целей нормирования.
Прикладное значение. Разработана методика расчета критической ді граммы остойчивости, элементы которой могут быть использованы в качесі параметров при расчете элементов проектируемого судна, выборе его архиті турно-конструктивного типа, а также для экспертной оценки мореходных качес судов на попутном волнении. Результаты работы могут быть использованы п разработке норм остойчивости, для экспертизы фактических аварий от поте остойчивости, а также автоматизации научных и проектных исследований.
Реализация работы. Результаты диссертационной работы внедрены в:
- I ЦНИИ МО РФ (кораблестроения ВМФ) (использованы в произвс
ственной деятельности при разработке автомаппированной системы САШ
"Чертеж - 4")
Рекомендации по оценке остойчивости малотоннажных судов на nonj ном волнении в условиях заливания палубы одобрены и приняты во внимание:
институтом, Гипрорыбфлот;
Пионерской базой океанического рыболовства "Океанрыбфлот" (г. Пи нерск Калининградской области).
Научные положения и выводы использованы ТОО "МОНИТОР СОФТ" ( Жуковский-7 М.О.) для уточнения базы математических моделей и экспертнь знаний новой информационной технологии научных и проектных исследований области мореходности кораблей.
Апробация работы. Об основных результатах, выводах и рекомендация; полученных в работе докладывалось:
на НТК профессорско-преподавательского состава КГТУ (Калининград 1993/1994);
о некоторых результатах работы докладывалось (со ссылкой на автора) В.В.Гарькавым на международных конференциях HADMAR'91 (International Symposium on Hydro-and Aerodynamics in Marine ENGINEERING, Varna, BulgariaX HYDRONAV91 \9 Международный симпозиум по судовой гидромеханике, Гданьск, Польша, 1991 г.);
в I ЦНИИ МО РФ (кораблестроения ВМФ);
в ЦАГИ (г. Жуковский М.О.);
на совете капитанов Пионерской базы "Океанрыбфлот", г. Пионерский Калининградской области;
-на заседании секции Мореходных качеств судов НТС Морского Регистра Судоходства РФ (г. Санкг - Петербург).
Материалы опубликованы в сборнике научных трудов КТИРПХ за 1993/1994 г., в трудах конференций: HADMAR'91 .HYDRONAV91, а также в научно-техническом сборнике Морского Регистра Судоходства и получили положительную оценку. Также результаты работы внедрены в учебный процесс в Калининградском государственном техническом университете в виде теоретического курса и лабораторных работ.
Имеется 13 ттітикащгй в печати по основному содержанию работы.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из 4 глав, в которых представлены результаты теоретического анализа, экспериментального исследования и рекомендаций, введения, заключения, списка литературы (111 на русском и 47 на иностранных языках), приложений.
Общий объем работы 187 страниц, в том числе 103 страницы машинописного текста, 52 страницы рисунков, 10 страниц таблиц, 22 страницы приложений.
Автор вьгоазает глубокую признательность д.т.н., профессору В.В.Гарькавомм за выбор направления исследования, полезные обсуждения и неизменную поддержку исследований, результатом которых стала эта работа.