Управление перекладками руля при поворотах судна

Морской транспорт
Управление перекладками руля при поворотах судна

Поворот судна на другой курс заключается в его перемещении с одной линии прямого пути на другую, которое должно заканчиваться совмещением диаметральной плоскости судна с линией следующего пути при нулевой угловой скорости. Он осуществляется путем перекладок руля с целью направления движения судна по безопасной траектории, пролегающей на достаточном расстоянии от навигационных опасностей.

Геннадий Поваляев, капитан дальнего плавания

Необходима разработка новых методов

Для обеспечения такого движения судоводитель определяет место начала перекладки руля, т.е. расстояние от точки пересечения проложенных на карте линий начального и следующего пути и величину начального угла отворота руля. А в процессе поворота направляет движение судна по намеченной траектории изменением его угловой скорости путем перекладок руля.

Современная наука представляет движение судна как движение его центра тяжести в процессе циркуляции и не дает решения ни одной из перечисленных выше задач. Поэтому в настоящее время эти задачи каждый судоводитель решает на интуитивном уровне, руководствуясь так называемым чувством судна, которое вырабатывается у него по мере накопления опыта. В результате качество принимаемых управленческих решений на сложных участках пути с частыми изменениями направления движения во многом зависит от уровня подготовки судоводителя, его личных качеств и психофизического состояния. Как показывает анализ аварий судов в узкостях, основной их причиной является все тот же человеческий фактор.

Для улучшения качества управления движением судна, особенно крупнотоннажного, при выполнении поворотов необходима разработка новых методов учета его маневренных характеристик, основанных на современной теории управления сложными объектами и с применением компьютерных технологий. Теоретическое обоснование для применения этих методов содержится в брошюре «Математическая модель криволинейного движения судна (построение и использование)», в которой впервые дано адекватное реальному описание движения судна после перекладки руля. В этом описании криволинейное движение судна в неподвижной относительно дна системе координат рассматривается как движение точек корпуса судна (на плоскости эта точка – полюс Р), через которые проходит ось вращения судна. Доказано, что мгновенная линейная скорость судна относительно дна есть скорость полюса Р, а линейная скорость остальных точек судна, в том числе его центра тяжести, не равна скорости судна. Теоретически также доказано, что перемещение судна с начальной линии прямолинейного пути на следующую, т.е. движение полюса Р, происходит по гиперболической траектории. Изучение этих и других теоретических положений, содержащихся в брошюре, дает возможность судоводителю составить правильное представление о движении точек судна при выполнении поворота и принимать теоретически обоснованные управленческие решения.

Маневренные константы судна

Для учета маневренных качеств судна при решении перечисленных выше задач применены методы идентификации сложных объектов управления, которыми предусматривается установление связи между входным сигналом, действующим на судно, т.е. между углом отворота пера руля от ДП, и возникающими вследствие этого кинематическими величинами, характеризующими поворотливость судна: начальным угловым ускорением судна (Mg), временем увеличения угловой скорости (Тg) до постоянного значения и средним отрицательным угловым ускорением судна (Md), которое возникает после перекладки руля для уменьшения угловой скорости вращения судна перед приближением к линии следующего пути. Эти величины названы маневренными константами судна. Они могут заменить требуемые в настоящее время данные о маневренных характеристиках судна в виде таблиц и графиков движения центра тяжести судна на циркуляции, которые невозможно использовать для решения задач, возникающих в процессе управления движением судна, в то время, как величины маневренных констант судна используются в компьютерных программах, решающих основные задачи при управлении движением судна на повороте.

Программное обеспечение, решающее задачи управления поворотом судна, состоит из программ: Constant, Turn, Turn 2. Программа Constant применяется для нахождения значений маневренных констант судна непосредственно в процессе проведения натурных испытаний, которые не требуют специальной подготовки, могут быть выполнены в течение 30 минут без отклонения судна от заданного пути. Программа Turn выдает данные решения перечисленных выше задач управления движением судна для их практического использования. Программа Simulator предназначена для изучения движения судна на дисплее компьютера после ввода в программу данных его маневренных констант. Она является компьютерным тренажером, на котором судоводитель может наблюдать и изучать в реальном масштабе времени движение своего судна при различных углах перекладки руля. Подробное описание этих программ содержится в Руководстве для работы с компьютерными программами, напечатанном на вкладыше в брошюру.

Для воспроизведения движения виртуального судна в программах Turn и Simulstor введите следующие данные его осадок и длины, а также маневренные константы: f = 5, s = 6, l = 145, qrs = 5, qrp = 4, tgs = 48, tgp = 54, mt = -2, mtp = -2.2, mgs = 14 000, mgp = 12 000, mds = 7000, mdp = 6000. После запроса программы введите данные начального и конечного курсов, скорости и стороны изменения направления К1 = 34, K2 = 67, v = 5, q = 1. Программа должна выдать данные об углах отворотов руля qg и qd, расстояние до точки пересечения линий пути fw, время следования до точки перекладки руля на другой борт для уменьшения угловой скорости tw, а также справочные данные: минимальный радиус поворота судна rp и наименьшее расстояние от точки пересечения линий пути и судна. После их ввода запрашивается ввод координат точки пересечения линий курсов в пикселях дисплея (px, py). Введите под них координаты центра дисплея в пикселях или точки возле него, нажмите enter , после чего на дисплее можете наблюдать движение судна в реальном масштабе времени.

К каждому экземпляру брошюры приложен компакт-диск с записанными на нем компьютерными программами Constant, Turn, Turn 2 и Simulator. Программы написаны на языке Free Pascal для ОС Windows начиная с версии XP. Руководство для работы с этими программами напечатано на вкладыше. Ознакомление судоводителей с содержанием брошюры даст им новые, теоретически обоснованные знания о движении судна при выполнении поворота, а практическое применение программ повысит качество управления им.

Так как значения маневренных констант судна зависят от внешних условий, при которых они определялись, в том числе от глубины под килем, важно найти закономерности их изменения в зависимости от изменения этих условий. Эти закономерности могут быть установлены по результатам анализа экспериментальных данных, которые могут быть получены и обработаны на любом судне. Поэтому предлагаю всем судоводителям, интересующимся вопросами управления движением судна, принять участие в совместной работе по установлению этих закономерностей и с этой целью выслать полученные экспериментальные данные, а также сообщить свое мнение о программах автору по указанному адресу электронной почты. Участие всех судоводителей в этой работе будет отмечено в дальнейших работах автора по этой теме.

Брошюра издана на средства автора и распространяется наложенным платежом вместе с диском по цене ниже себестоимости – 250 рублей. Заказать ее можно по e-mail: gpovalyaev@bk.ru. Или приобрести через интернет-магазин «Моркнига» и в книжном киоске ФГУМРФ им. адм. Макарова.











Морской флот №2 (2015)


Вернуться к разделу Морской транспорт

Новости

Лента новостей

Мосты в Санкт-Петербурге впервые развели днем для репетиции парада ко Дню ВМФ

Мосты в Санкт-Петербурге впервые развели днем для репетиции парада ко Дню ВМФ Четыре моста в Санкт-Петербурге – Благовещенский, Дворцовый, Троицкий и Литейный – впервые развели п...

Ученые МГУ им Невельского провели первый сеанс охоты за микропластиком

Ученые МГУ им Невельского провели первый сеанс охоты за микропластиком Экспедиция Морского государственного университета имени адмирала Г.И. Невельского успешно завершила ...

Российская экономика

«Новатэк» планирует ввести третью линию «Ямал СПГ» на 6-9 месяцев раньше срока

«Новатэк» планирует ввести третью линию «Ямал СПГ» на 6-9 месяцев раньше срока «Новатэк» планирует ввести в эксплуатацию вторую линию завода по сжижению природного газа (СПГ&#...

Прокуратура Приморья нашла 150 нарушений при реализации законов о ТОР и свободном порте

Прокуратура Приморья нашла 150 нарушений при реализации законов о ТОР и свободном порте Прокуратура Приморья за полгода выявила около 150 нарушений в рамках реализации законов о территория...

Транспортная политика

Госдума приняла закон о страховании перевозчиков

Госдума приняла закон о страховании перевозчиков Госдума приняла в третьем чтении закон, совершенствующий процедуру обязательного страхования ответст...

Завершилось заседание российско-китайской Рабочей группы по морскому и речному транспорту

Завершилось заседание российско-китайской Рабочей группы по морскому и речному транспорту 19 июля 2017 года подписанием протокола завершилось заседание Рабочей группы по морскому и речному т...

Морские порты

Порт Хельсинки в I полугодии увеличил перевалку грузов на 11%, до 6,9 млн тонн

Порт Хельсинки в I полугодии увеличил перевалку грузов на 11%, до 6,9 млн тонн Грузооборот порта Хельсинки (Финляндия) в январе-июне 2017 года вырос на 11% относительн...

Реконструкцию четвертого причала в Магаданском морском торговом порту завершат до осени 2017 года

Реконструкцию четвертого причала в Магаданском морском торговом порту завершат до осени 2017 года Капитальное восстановление четвертого причала в Магаданском морском торговом порту идет по графику и...




Морской транспорт

АО «Судостроительный завод «Лотос» передало ЗАО «Гознак-лизинг» грузовой несамоходный понтон проекта 7514

АО «Судостроительный завод «Лотос» передало ЗАО «Гознак-лизинг» грузовой несамоходный понтон проекта 7514 20 июля 2017 года входящее в состав Объединенной судостроительной корпорации АО «Судостроительный за...

Завод «Красное Сормово» передал ЗАО «Гознак-лизинг» второй танкер-химовоз проекта RST27

Завод «Красное Сормово» передал ЗАО «Гознак-лизинг» второй танкер-химовоз проекта RST27 ПАО «Завод «Красное Сормово» (входит в Объединенную судостроительную корпорацию - АО «ОСК») ...

Речной транспорт

Дноуглубительные работы на реках Якутии проведены лишь на 15%

Дноуглубительные работы на реках Якутии проведены лишь на 15% Недостаточность дноуглубительных работ в устьях арктических рек Якутии может угрожать выполнению пла...

Судно проекта DCV47 «Сосновка-1» обеспечивает переправу через реку Озерная в Камчатском крае

Судно проекта DCV47 «Сосновка-1» обеспечивает переправу через реку Озерная в Камчатском крае Как сообщает официальный сайт Камчатского края, судно снабжения проекта DCV47 «Сосновка-1» обеспечив...

Ж/Д транспорт

ФГК в I полугодии 2017 года увеличила погрузку бумаги в крытых вагонах на 17%

ФГК в I полугодии 2017 года увеличила погрузку бумаги в крытых вагонах на 17% АО «Федеральная грузовая компания» (ФГК, дочерняя компания ОАО «РЖД») в первом полугодии ув...

«ТрансКонтейнер» увеличил объем перевезенных грузов из Китая в Екатеринбург

«ТрансКонтейнер» увеличил объем перевезенных грузов из Китая в Екатеринбург ПАО «ТрансКонтейнер» успешно развивает перевозки из Китая в Екатеринбург через Забайкальск. Объем пе...

Авто транспорт

Минтранс России разработал единые требования для системы весогабаритного контроля

Минтранс России разработал единые требования для системы весогабаритного контроля Министерство транспорта РФ подготовило законопроект, регулирующий работу автоматизированной системы ...

Специальных ограничений для автотранспорта на Керченском мосту не будет, действуют те же нормативы, что и везде – Крымский транспортный форум

Специальных ограничений для автотранспорта на Керченском мосту не будет, действуют те же нормативы, что и везде – Крымский транспортный форум Никаких специальных ограничений для автотранспорта, например, по нагрузке на ось или перевозке опасн...

Аналитика

Транспортная политика

Итоги подведены. Приоритеты расставлены

Итоги подведены. Приоритеты расставлены В Москве 15 марта состоялось Общее собрание компаний-членов Российской палаты судоходства. В работе ...

Вернуть внешнеторговые грузы под российский флаг

Вернуть внешнеторговые грузы под российский флаг Общее собрание компаний – членов Российской палаты судоходства состоялось 15 марта в Москве в зале к...

Морские порты

Приказ ФАС напугал контейнерный бизнес

Приказ ФАС напугал контейнерный бизнес Проект приказа «Об утверждении ставок портовых сборов за услуги, оказываемые ФГУП «Росморпорт» в мор...

Морской порт Советская Гавань в ожидании новаций

Морской порт Советская Гавань в ожидании новаций С установлением в ноябре 2016 года стабильно низких температур в юго-западной части залива Советская...

Морской транспорт

Проблемы ультрабольших контейнеровозов

Проблемы ультрабольших контейнеровозов Контейнеры давно применялись различными видами транспорта для объединения относительно небольших гру...

Утилизация бытовых отходов

Утилизация бытовых отходов Рассмотрены основные требования к утилизации бытовых отходов, установленные как в Российской Федерац...

Ж/Д транспорт

Москва – Казань – первая ласточка на Шелковом пути

Москва – Казань – первая ласточка на Шелковом пути Высокоскоростная магистраль (ВСМ) Москва – Казань для нашей страны – прежде всего проект тра...

Премия за скорость

Премия за скорость В 2017 году тариф на грузовые перевозки по железной дороге вырастет на 6%. Из них 4% – ожида...




Темы

Инфраструктура / Образование

СПбГМТУ: кафедра гидроаэромеханики и морской акустики

СПбГМТУ: кафедра гидроаэромеханики и морской акустики В №4, 2016 г. «Морской флот» начал публикацию материалов о деятельности кафедр морских университетов...

ВГУВТ: кафедра судовождения и безопасности судоходства

ВГУВТ: кафедра судовождения и безопасности судоходства В №4 «Морской флот» начал публикацию материалов о кафедрах отраслевых университетов. В этом номере р...

Грузовая база

Через океан на рынки Мьянмы

Через океан на рынки Мьянмы Глобализация, увеличивая интеграцию в мировую экономическую систему, все теснее связывает между собо...

Дать Азии угля

Дать Азии угля Объемы добычи и экспорта российского угля на фоне роста мирового спроса и цен на него в 2016 году вы...

Безопасность мореплавания

Морские спасатели

Морские спасатели 5 января черноморцы отметили годовой праздник Управления поисковых и аварийно-спасательных работ ...

Испанское общество спасения и безопасности на море

Испанское общество спасения и безопасности на море Морское побережье Испании имеет самую большую протяженность в Западной Европе – около 7880 кил...

Севморпуть

«Совкомфлот» в Арктике

«Совкомфлот» в Арктике В Архангельске 29 марта открылся Международный арктический форум «Арктика – территория диалога», пар...

Арктический поток

Арктический поток Грузопоток по Северному морскому транспортному коридору, включающему арктические моря от Баренцева и...




Судостроение

«Князья» подводного флота России

«Князья» подводного флота России В ноябре 2016 года исполняется 20 лет со дня закладки атомного подводного ракетоносца К-535 «Юрий До...

«Адмирал Нахимов» перевернет правила игры на море

«Адмирал Нахимов» перевернет правила игры на море Тяжелый атомный ракетный крейсер «Адмирал Нахимов» в ходе своей модернизации будет оснащен новейшей ...

Таможня

Таможенный кодекс ЕАЭС в эксклаве

Таможенный кодекс ЕАЭС в эксклаве В силу эксклавного положения Калининградской области ее транспортный бизнес особенно  чувс...

Проблемы и вопросы морских грузоперевозок

Проблемы и вопросы морских грузоперевозок К сожалению, из года в год функционирование морских пунктов пропуска РФ вполне можно квалифицировать...

Пиратство

Морское пиратство сегодня

Морское пиратство сегодня Проблема морского пиратства или вооруженного разбоя на море, которая существует с незапамятных време...

Охотники за пиратами

Охотники за пиратами Многие обыватели, да и, что греха таить, сами заказчики считают, что работа вооруженной морской охра...

Из истории флота

В Империи экспорт нефти был запрещен

В Империи экспорт нефти был запрещен Российская нефть – ее история охватывает вопросы нефтедобычи, нефтепереработки, транспорта и, конечн...

Славными победами сильны

Славными победами сильны В Севастополе и на Черноморском флоте по инициативе Севастопольского Морского собрания (СМС)...

Наши издания

Морские вести России

Газета «Морские вести России» издается при поддержке Федерального агентства морского и речного транспорта и Морской коллегии при Правительстве РФ тиражом 9 тыс. экземпляров, полным цветом, объемом до 28 полос. Формат издания - А-3 …

Морской флот

Информационно-аналитический журнал «Морской флот» освещает деятельность российского судоходства и всех процессов, связанных с морскими перевозками внешнеторговых грузов РФ …

Морские порты

Информационно-аналитический журнал «Морские порты» освещает деятельность российского портового комплекса и всех процессов, связанных с международными перевозками внешнеторговых и транзитных грузов через морские порты России …

Международный экспедитор

ВНИМАНИЕ! Издательство объявляет о продаже или аренде журнала «Международный экспедитор». Информационно-аналитический журнал освещает вопросы транспортной логистики, складского хозяйства, таможенного оформления грузов и ...




Транспортное дело России

Научный журнал «Транспортное дело России», основан в 1999 году, входит в Перечень ВАК. Выходит 6 раз в год ...

Инновационная экономика

Научный журнал «Инновационная экономика: информация, аналитика, прогнозы», выходит с 2010 года 4 раз в год ...

Справочник морские порты

В 2016 году редакция выпустила 7-е издание спраочника. Первый выпуск состоялся в 2001 году. Справочник выходит в режиме один раз в два года ...

Справочник речные порты

В 2015 году, по поручению Росморречфлота, редакция подготовила и выпустила 3-е издание справочника. Первый выпуск состоялся в 2011 году. Справочник выходит в режиме один раз в два года ...

Спецпроекты

Конференции

Анонсы, репортажи и отчеты с конференций и семинаров, организуемых издательством «Морские вести России». На конференциях обсуждаются самые актуальные проблемы отрасли судоходства, судостроения и портово...

Бюллетень новостей

С 2010 года издательство «Морские вести России» ведет интернет-рассылку собственного бюллетеня отраслевой информации с подборкой наиболее важных новостных сообщений. «Бюллетень новостей» рас...

Торговая площадка

В данном разделе публикуются объявления о покупке/продаже/аренде перегрузочного оборудования, средств транспорта, услуг и вакансий.

По условиям размещения объявлений обращаться по тел.: +7 (495) 763-54-2...

Информация СКЦ

Регулярная сводка «Спасательно-координационного центра Росморречфлота» (СКЦ Росморречфлота). Все происшествия на водном транспорте, оповещения об опасных гидрометеорологических условиях.





Фото/Видео репортажи

Информационный интернет-портал «Морвести.Ру» публикует фоторепортажи о наиболее значимых событиях в отрасли морского и речного транспорта. Совещания и экспертные советы в Минтрансе и федеральных агентствах, н...

Конкурс коков

Конкурс планируется провести в два этапа 5 июля 2017 года.
1-й этап – отборочный тур, с 23 января 2012 года по 23 июня 2017 года
2-й этап – конкурс финалистов – 5 июля 2017 года.
Особые условия. Уча...

Конкурс «Удиви ближнего»

Журнал «Морской флот» открывает рубрику «Удиви ближнего». Это будут ваши фотографии, на которых есть что-то необычное, непривычное или загадочное, удивившее вас в дальних рейсах.

Если у вас появится ...

Морская семья

Россия всегда славилась семьями моряков, из поколения в поколение передававшими любовь и интерес к морской профессии. Главным для них была верность своему долгу перед Родиной, нелегкой работе в море и тем, кто жде...