Циркуляция в чем измеряется

Циркуляция судна. Элементы циркуляции. Диаметр установившейся циркуляции.

Поворотливость судна — способность изменять направление движения под воздействием руля (средств управления) и двигаться по траектории данной кривизны. Движение судна с переложенным рулём по криволинейной траектории называют циркуляцией.
Циркуляция судна разделяется на три периода:
— маневренный, равный времени перекладки руля;
— эволюционный — с момента окончания перекладки руля до момента когда линейная и угловая скорость судна приобретают установившиеся значения;
— установившийся – от окончания эволюционного периода и до тех пор, пока руль остаётся в переложенном положении.
Чёткую границу между эволюционным периодом и установившейся циркуляцией обозначить невозможно, так как изменение элементов движения затухает постепенно. Условно можно считать, что после поворота на 160–180° движение приобретает характер, близкий к установившемуся. Таким образом, практическое маневрирование судна происходит всегда при неустановившемся режиме.
Траектория криволинейного движения центра тяжести судна, то есть его циркуляция характеризуется следующими элементами (рис.1):

1. Диаметр циркуляции — основная характеристика поворотливости корабля (судна). Различают диаметр тактической циркуляции и диаметр установившейся циркуляции. Величина диаметра циркуляции находится в зависимости от отношения длины к ширине, площади руля и угла его перекладки, а также скорости корабля и отсутствия влияния внешних сил, таких как ветер, волнение и течение. Диаметр циркуляции измеряется в метрах, кабельтовых или длинах корпуса корабля (в среднем он составляет от 4 до 8 длин корпуса).
Тактический диаметр циркуляции (Dт) — расстояние по нормали между линиями обратных курсов после поворота корабля на первые 180°. Определяется при углах перекладки руля 15° и 25°.
Диаметр установившейся циркуляции (Dуст) — диаметр окружности, по которой движется центр массы корабля после того, как угловая скорость и крен на циркуляции станут постоянными, обычно после поворота корабля на 180°.
2. Выдвиг (l1) — расстояние, на которое смещается центр тяжести судна в направлении первоначального курса от точки начала циркуляции до точки, соответствующей изменению курса судна на 90°.
3. Прямое смещение (l2) — расстояние от первоначального курса судна до точки положения центра тяжести в момент поворота судна на 90°;
4. Обратное cмещение (l3) — наибольшее расстояние, на которое смещается центр тяжести судна от линии первоначального курса в сторону противоположную повороту.
Значение элементов циркуляции, выражаемых в долях диаметра циркуляции Dуст, лежат в относительно узких пределах и для судов различных типов изменяются следующим образом:
Дт = (0,9 ± 1,2) × Dуст;
l1 = (0,6 ± 1,3) × Dуст;
l2 = (0,25 ± 0,5) × Dуст;
l3 = (0 ± 0,1) × Dуст.
Для морских транспортных судов Dуст составляет 4-6 длин судна. Кроме указанных элементов к характеристикам циркуляции относят:
— период установившейся циркуляции:
Т — время поворота судна на 360°;
— угловую скорость вращения судна на установившейся циркуляции:
ω = 2π / Т.
С погрешностью 5 % можно считать, что скорость транспортных судов на циркуляции с рулём на борту при повороте на 60° составляет 80%, на 90° — 73%, на 180°- 58% первоначальной.
Элементы циркуляции при маневрировании удобнее выражать в безразмерном виде – в длинах корпуса: в таком виде легче сравнивать между собой поворотливость различных судов. Чем меньше безразмерная величина, тем лучше поворотливость. Элементы циркуляции обычного транспортного судна для данного угла перекладки руля практически не зависят от начальной скорости при установившемся режиме работы двигателя. Если при перекладке руля увеличить обороты винта, то судно совершит поворот более крутой, чем при неизменяемом режиме главного двигателя.
При выполнении циркуляции можно определить её элементы, если произвести последовательные определения места судна по каким — либо ориентирам через небольшие интервалы времени (15-30 с.). В момент каждой обсервации записывают измеряемые навигационные параметры и курс судна. Нанеся точки на планшет и соединив, их плавной кривой, получают траекторию судна, с которой в принятом масштабе снимают элементы циркуляции. Определения места судна можно получить по пеленгу и дистанциям свободноплавающего ориентира, например плотика. При таком способе автоматически исключается влияние неизвестного течения, а также не требуется специального полигона.

Источник

Диаметр циркуляции

Примечания

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Диаметр циркуляции» в других словарях:

ДИАМЕТР ЦИРКУЛЯЦИИ — (Diameter of the circular) расстояние между положениями судна на двух противоположных курсах при установившейся циркуляции. Величина Д. Ц. зависит от целого ряда причин, из которых наибольшее значение имеют отношение длины судна к его ширине,… … Морской словарь

ДИАМЕТР ЦИРКУЛЯЦИИ СОЕДИНЕНИЯ — диаметр циркуляции, которую должны описывать корабли при совместном плавании в строю или в ордере. Д. Ц. С избирают диаметр циркуляции корабля, имеющего наибольшую циркуляцию, при угле положения руля, составляющем около двух третей (в зависимости … Морской словарь

ДИАМЕТР ЦИРКУЛЯЦИИ ТАКТИЧЕСКИЙ — (Tactical diameter) расстояние между обратными курсами при повороте корабля на первые 180° во время циркуляции. Очевидно, что как для целей навигационных, так и для эволюции необходимо знать именно диаметр первой половины циркуляции, ибо при… … Морской словарь

Диаметр — в изначальном значении это отрезок, соединяющий две точки на окружности и проходящий через центр окружности, а также длина этого отрезка. Диаметр равен двум радиусам. Содержание 1 Диаметр геометрических фигур … Википедия

РАДИУС ЦИРКУЛЯЦИИ — (Radius of ships gyration) см. Диаметр циркуляции. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

Поворот* — Если руль парового судна отклонить вбок от диаметральной плоскости, то судно начинает описывать спираль, переходящую в круг, когда движение установится (см. фиг.). АС направление начального курса судна: A положение судна, когда начали класть… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Поворот — Если руль парового судна отклонить вбок от диаметральной плоскости, то судно начинает описывать спираль, переходящую в круг, когда движение установится (см. фиг.). АС направление начального курса судна: A положение судна, когда начали класть… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Корабли измерительного комплекса проекта 1914 — Корабль измерительного комплекса проекта 1914 (тип «Маршал Неделин») … Википедия

Сторожевые корабли проекта 42 — типа «Сокол» Проект … Википедия

Источник

Циркуляция

Криволинейная траектория движения центра тяжести G при перекладке руля на некоторый угол и удержания его в этом положении, называется циркуляцией

Различают 4 периода циркуляции:

В начальный, эволюционный пе­риод циркуляции на перо руля, вы­веденное из ДП, действует гидро­динамическая сила, одна из со­ставляющих которой направлена перпендикулярно к ДП, и вызывает дрейф судна. Под действием упора винта и боковой силы судно движется вперед и смещается в сторону, противоположную перекладке руля. Поэтому наряду с дрейфом возни­кает обратное смещение судна в сторону, противоположную повороту. Траектория циркуляции в первый момент искажается. Обратное сме­щение уменьшается по мере воз­растания центробежной силы инер­ции, приложенной к центру тяжести судна и направленной во внешнюю сторону поворота. Обратное смеще­ние выносит судно за внешнюю сто­рону циркуляции. И хотя оно не пре­вышает полуширины судна, учиты­вать его надо, особенно при крутых поворотах в узкости.

В период установившейся цирку­ляции моменты сил, действующих на руль и корпус судна, уравно­вешиваются и судно совершает движение по окружности. Нарушение параметров движения судна может произойти при изменении угла пе­рекладки руля, скорости судна или под воздействием внешних сил.

Тактический диаметр циркуляции Dт — это расстояние между перво­начальным курсом судна и после его поворота на 180 ° и составляет 4—6 длин морских транспортных судов.

Диаметр установившейся цирку­ляции Dц — это диаметр окружности, по которой движется центр тяжести судна во время установившейся цир­куляции. Тактический диаметр циркуляции примерно на 10 % больше диамет­ра установившейся циркуляции.

Диаметр циркуляции зависит от многих факторов: длины, ширины, осадки, загрузки, скорости судна, дифферента, крена, стороны и угла прокладки, количества гребных вин­тов и рулей и др.

При циркуляции. ДП судна не совпадает с касательной к криволи­нейной траектории движения центра тяжести. В результате этого обра­зуется угол дрейфа Р. Нос судна смещается внутрь кривой циркуля­ции, а корма во внешнюю сторону. С увеличением скорости угол дрейфа увеличивается, и наоборот. Изза наличия угла дрейфа судно на цир­куляции занимает полосу воды боль­ше своей величины. Это необходимо учитывать судоводителям при манев­рировании и расхождении в стес­ненных условиях плавания.

Следующий элемент, характеризующий поворотливость судна — пери­од циркуляции. Это время, за кото­рое судно поворачивается на 360 °. Он зависит от скорости судна и угла перекладки руля. С увеличением скорости и угла перекладки руля период циркуляции уменьшается. При перекладке руля в первона­чальный момент появляется крен судна в сторону поворота. Он ис­чезает в начале движения на цир­куляции и при дальнейшем движении судно получает крен в обратную сто­рону поворота. Это объясняется тем, что вначале на судно дей­ствует кренящий момент М’кр, возни­кающий от силы Р — давления воды на перо руля и силы R бокового со­противления. При даль­нейшем повороте судна на него на­чинают действовать центробежная сила инерции К, приложенная к центру тяжести судна (G) и направ­ленная во внешнюю сторону пово­рота, и сила бокового сопротивле­ния R. Эти две силы образуют мо­мент М’кр, значительно больший, чем М’кр, который кренит судно на борт, противоположный переложен­ному рулю (противоположную сто­рону поворота).

Источник

Циркуляция

Движение судна с переложенным рулем по криволинейной траектории в 360º, называется циркуляцией. Циркуляция характеризует поворотливость судна. Обычно циркуляцию выражают в длинах корпуса судна при положении руля на борту — приблизительно 35º. Разумеется для каждого судна принимается его собственная длина между перпендикулярами.

Элементы циркуляции судна меняются при изменении посадки судна и при изменении угла перекладки руля. К элементам посадки судна относятся: дифферент, осадка, крен.

При изменение дифферента изменяется положение центра сопротивления воды при движении судна и следовательно сопротивление увеличивается или уменьшается. Увеличение дифферента на корму приводит к увеличению элементов циркуляции. Дифферент на нос уменьшает диаметр циркуляции и улучшает поворотливость судна, однако при этом затрудняется удержание судна на постоянном курсе.

Влияние осадки на циркуляцию судна неоднозначно. При одном и том же дифференте, уменьшение осадки улучшает поворотливость. Однако у большинства грузовых судов уменьшение осадки приводит к увеличению дифферента на корму, в результате чего диаметр циркуляции остается практически неизменным.

Крен оказывает существенное влияние на циркуляцию. Диаметр циркуляции увеличивается при повороте в сторону борта, на который кренится судно и уменьшается при повороте в противоположную крену сторону. Влияние крена объясняется тем, что возникает избыточное давление на скулу со стороны накренённого борта судна.

С уменьшением угла перекладки руля все элементы циркуляции возрастают. При угле перекладки всего на 15º, такие элементы циркуляции как выдвиг и тактический диаметр циркуляции увеличиваются в 1,5 — 2 раза.

Тактический диаметр циркуляции не зависит от скорости судна и для данной перекладки руля может быть принят постоянным. Например, при перекладке руля на 15º, на скорости в 15 узлов и на скорости в 10 узлов, тактический диаметр циркуляции судна будет примерно одинаковым.

Выдвиг увеличивается с увеличением скорости судна и с уменьшением угла перекладки руля. Например, судно следует со скоростью 15 узлов, при перекладке руля на 20º, выдвиг будет меньше, чем если на этой же скорости переложить руль на 10º. Если руль переложен на 20º, то на скорости в 10 узлов выдвиг будет меньше, чем на скорости в 15 узлов. Таким образом, чем меньше скорость и чем больше перекладка руля, тем меньше выдвиг и следовательно требуется меньше водного пространства для крутого поворота или разворота судна.

Поэтому если необходимо развернуть судно на ограниченной акватории, то подходят к месту начала поворота на самой минимальной скорости (обычно на расстоянии одной — двух длин корпуса судна до выхода на обратный курс), перекладывают руль на борт и увеличивают обороты главного двигателя, скажем, до среднего переднего хода и выполняют разворот судна на требуемый угол. разумеется необходимо принимать во внимание тактический диаметр циркуляции, направление и скорость течения и направление и скорость ветра. Совместное использование носового подруливающего устройства значительно ускорит поворот и ещё значительнее уменьшит выдвиг.

Если непосредственно перед поворотом уменьшить частоту вращения винта, то есть уменьшить обороты главного двигателя или соответственно изменить разворот лопастей винта регулируемого шага, то выдвиг увеличится и поворот будет более пологий.

Так как полюс поворота (pivot point), движущегося вперёд судна (мгновенный центр вращения судна), находится ближе к носовой части (примерно 0,3-0,4 длины судна от форштевня), то на циркуляции (при повороте), корма судна переместится на сравнительно большую линейную величину, в противоположную повороту сторону, чем переместится нос судна в сторону поворота. Линейные перемещения необходимо учитывать при маневрировании на стеснённой акватории. Их можно вычислить по формулам:

lн = Хпн * sin a

lк = Хпк * sin a

lн — линейное перемещение носа судна в метрах

Хпн — примерное отстояние полюса поворота от форштевня

sin a — синус угла дрейфа а

lк — линейное перемещение кормы в метрах

Хпк — примерное отстояние полюса поворота от ахтерштевня

sin a — синус угла дрейфа а

За счет линейного перемещения носа и кормы, корпус судна при любом угле дрейфа, движется в некоторой полосе, ширина которой зависит от величины угла дрейфа, от которой в свою очередь зависит величина линейного перемещения носа и кормы, которые в сумме и составляют ширину полосы перемещения корпуса судна. Она может быть вычислена по формуле:

W = B *cos a + L*sin a,

W — ширина полосы в метрах

L — длина судна в метрах

B — ширина судна в метрах

cos a — косинус угла дрейфа а

sin a — синус угла дрейфа а

При движении на циркуляции у судна возникает крен на наружную от циркуляции сторону. Крен вызван моментом, образованным парой сил: центробежными силами инерции и гидродинамическими силами бокового сопротивления воды.

На циркуляции у судна наблюдаются два этапа крена, в первый момент после перекладки руля возникает динамический угол крена, и крен на установившейся циркуляции. Динамический угол крена может быть в 1,5 — 2 раза больше крена на установившейся циркуляции. Суда с поперечной метацентрической высотой, не намного превышающей минимально допустимую, должны избегать больших перекладок руля на полном ходу, чтобы избегать большого динамического угла крена.

Так как у судна с винтом фиксированного шага правого вращения, при движении установившимся передним ходом, нос судна стремится уклониться по ходу вправо, то поэтому циркуляция вправо будет несколько меньше чем циркуляция влево.

Источник

Циркуляция судна

Смотреть что такое «Циркуляция судна» в других словарях:

ЦИРКУЛЯЦИЯ СУДНА — 1. Траектория центра тяжести судна при перекладке и дальнейшем удержании в заданном положении руля или другого средства управления. 2. Процесс поворота судна. Циркуляцию судна подразделяют на 3 периода: 1 й, маневренный, по времени совпадает с… … Морской энциклопедический справочник

ЦИРКУЛЯЦИЯ СУДНА — (от лат. circulatio круговращение) траектория перемещения центра тяжести судна во время поворота (одно из его мореходных качеств) или собственно процесс поворота судна. Параметры Ц. с. (диаметр, выдвиг, смещение) характеризуют управляемость судна … Большой энциклопедический политехнический словарь

циркуляция судна — см. циркуляция корабля … Морской биографический словарь

ЦИРКУЛЯЦИЯ — (лат., от circulus кружок). Круговое движение чего либо, напр. денег, их передача из рук в руки; циркуляция крови кровообращение. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЦИРКУЛЯЦИЯ круговое движение,… … Словарь иностранных слов русского языка

Циркуляция корабля — (судна) кривая, описываемая центром тяжести корабля (судна) с момента перекладки руля на заданный угол до прихода на новый курс, процесс поворота корабля со старого курса на новый. Характеризуется диаметром циркуляции и временем, необходимым для… … Морской словарь

циркуляция корабля — (судна) кривая, описываемая центром тяжести корабля (судна) с момента перекладки руля на заданный угол до прихода на новый курс; процесс поворота корабля со старого курса на новый. Характеризуется диаметром циркуляции и временем, необходимым для… … Морской биографический словарь

циркуляция — и; ж. [лат. circulatio] 1. к Циркулировать. Ц. крови, нагретого воздуха. Ц. товаров. Ц. воды в природе. Ц. слухов. 2. Мор. Кривая, описываемая судном при отклонении руля на какой л. угол. Судно описывает циркуляцию. Большой угол циркуляции. * * * … Энциклопедический словарь

Управляемость — судна, способность судна двигаться по заданной траектории; одно из мореходных качеств судна. В У. различают устойчивость на курсе (См. Курс судна) – возможность судна следовать прямолинейно, и поворотливость – способность изменять… … Большая советская энциклопедия

Счисление пути — судна, непрерывный учёт элементов движения судна (скорости, направления) и воздействий внешних сил с целью определения координат судна (счислимого места) без наблюдения береговых ориентиров и небесных светил (обсерваций (См. Обсервация)) … Большая советская энциклопедия

Источник