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

Студенты Сибирского университета водного транспорта – победители и призёры Всероссийского конкурса «Моя законотворческая инициатива»

Студенты Сибирского университета водного транспорта – победители и призёры Всероссийского конкурса «Моя законотворческая инициатива» Студенты Сибирского Государственного университета водного транспорта стали победителями и призёрами ...

Учебный парусник «Мир» - крупнейший участник ежегодного морского праздника в немецком Бремерхафене

Учебный парусник «Мир» - крупнейший участник ежегодного морского праздника в немецком Бремерхафене Парусное учебное судно «Мир» прибыло в немецкий город Бремерхафен для участия в ежегодном морском пр...

Российская экономика

Руководство «Белкомура» к осени планирует направить в правительство итоговое предложение по проекту

Руководство «Белкомура» к осени планирует направить в правительство итоговое предложение по проекту Руководство компании «Межрегиональная компания «Белкомур» планирует к осени текущего года выйти в пр...

Господдержка проекта «Белкомур» в 2023-2034 гг. составит 95,8 млрд руб.

Господдержка проекта «Белкомур» в 2023-2034 гг. составит 95,8 млрд руб. Объем господдержки проекта железнодорожной магистрали «Белкомур» в 2023-2034 гг. составит 95,8 млрд ...

Транспортная политика

Госдума приняла закон, упрощающий процедуру госзакупкок транспортных услуг для Минобороны

Госдума приняла закон, упрощающий процедуру госзакупкок транспортных услуг для Минобороны Госдума приняла в третьем, окончательном, чтении закон об осуществлении у единого исполнителя госзак...

На Украину прибыло первое судно с углем из ЮАР

На Украину прибыло первое судно с углем из ЮАР На Украину прибыл первый контейнеровоз Panamax с антрацитовым углем, заявил министр энергетики и уго...

Морские порты

Euroports инвестирует в сахарные терминалы более 40 млн евро

Euroports инвестирует в сахарные терминалы более 40 млн евро Глобальный портовый оператор Euroports инвестирует в развитие своих терминалов по перевалке сахара в...

АМПУ и ДП «КТО» завершат строительство волнолома в Одесском порту

АМПУ и ДП «КТО» завершат строительство волнолома в Одесском порту 25 мая 2017 г. Администрация морских портов Украины (АМПУ) и ДП «Контейнерный терминал Одесс...




Морской транспорт

XVI ежегодная конференция деловых партнеров ПАО «Совкомфлот» прошла в Москве

XVI ежегодная конференция деловых партнеров ПАО «Совкомфлот» прошла в Москве 23-24 мая 2017 года в Москве состоялась XVI ежегодная конференция деловых партнеров группы компаний ...

Флот Северо-Западного бассейнового филиала Росморпорта пополнился гидрографическим катером «Меридиан»

Флот Северо-Западного бассейнового филиала Росморпорта пополнился гидрографическим катером «Меридиан» В морском порту Калининград 19 мая 2017 года состоялся торжественный спуск на воду и поднятие госуда...

Речной транспорт

Суд обязал снести здание Южного речного порта в Москве по иску столичного правительства

Суд обязал снести здание Южного речного порта в Москве по иску столичного правительства Арбитражный суд Москвы в четверг обязал компанию «ССК» (ООО «Столичная судоходная компания»)...

Во время Кубка конфедераций останутся доступны прогулки по рекам и каналам Петербурга

Во время Кубка конфедераций останутся доступны прогулки по рекам и каналам Петербурга Ограничение на использование водных артерий Петербурга во время проведения Кубка конфедераций в июне...

Ж/Д транспорт

РЖД: подготовка железнодорожной инфраструктуры к ЧМ-2018 обошлась в 15 млрд рублей

РЖД: подготовка железнодорожной инфраструктуры к ЧМ-2018 обошлась в 15 млрд рублей ОАО «Российские железные дороги» (РЖД) потратило на подготовку железнодорожной инфраструктур...

«Трансойл» в I квартале 2017 г. увеличил объем перевозок на 1,6%, до 16,4 млн тонн

«Трансойл» в I квартале 2017 г. увеличил объем перевозок на 1,6%, до 16,4 млн тонн Объем перевозок транспортно- логистической группы «Трансойл» собственным и арендованным подвижным со...

Авто транспорт

Допуск на рынок грузовых автоперевозок должна контролировать специальная система - эксперт

Допуск на рынок грузовых автоперевозок должна контролировать специальная система - эксперт И.о. председателя межотраслевого экспертного совета по развитию грузовой автомобильной и дорожной от...

Власти РФ должны утвердить «тестовый период» для весогабаритного контроля - доклад Титова

Власти РФ должны утвердить «тестовый период» для весогабаритного контроля - доклад Титова Власти России должны утвердить «тестовый период» внедрения автоматизированной системы весогабаритног...

Аналитика

Транспортная политика

Нормативное громадьё

Нормативное громадьё В России до сих пор не завершено формирование опорной транспортной сети, отсутствует должная координ...

За разумные условия для инвесторов

За разумные условия для инвесторов 15 сентября 2016 года в Керчи состоялось заседание Президиума Госсовета при участии президента, пред...

Морские порты

ПАО «ММТП» – стивидор с богатым опытом работы в Арктике

ПАО «ММТП» – стивидор с богатым опытом работы в Арктике Проектам по созданию современной инфраструктуры в Арктике для обеспечения безопасной и эффективной э...

Хатанга – река, арктический поселок и морской порт

Хатанга – река, арктический поселок и морской порт Морской порт Хатанга расположен на реке Хатанге, впадающей в Хатангский залив моря Лаптевых, в 115 м...

Морской транспорт

Исследование свойств судового топлива с растительными композициями

Исследование свойств судового топлива с растительными композициями Введение в последние годы международными организациями новых экологических норм и стандартов привело...

Ледоколы Финского залива

Ледоколы Финского залива Проанализированы ледокольные возможности линейных дизель-электрических ледоколов, эксплуатируемых в ...

Ж/Д транспорт

Премия за скорость

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

РЖД – портовикам: экономьте как мы

РЖД – портовикам: экономьте как мы Президент РЖД Олег Белозеров недавно рассказал о громких успехах компании в части сокращения расходо...




Темы

Инфраструктура / Образование

Образование для плавсостава морских судов

Образование для плавсостава морских судов Рассматриваемая в настоящих предложениях тема реформы морского образования касается образовательного...

Российский транспортный университет

Российский транспортный университет Перспективы создания Российского транспортного университета волнуют общественность. Было бы неправил...

Грузовая база

Сужение емкости внутреннего рынка и блокада экспорта

Сужение емкости внутреннего рынка и блокада экспорта В 2015 году темпы роста производства в отечественной черной металлургии замедлились, по итогам 2016 ...

Замедление с перспективой роста

Замедление с перспективой роста Недавно простимулированная девальвацией отрасль минеральных удобрений в России замедлила свой рост п...

Безопасность мореплавания

Отработка плана ЛРН при бурении на шельфе

Отработка плана ЛРН при бурении на шельфе 17 августа 2016 года в Охотском море были проведены комплексные учения в рамках отработки Плана по п...

МСКЦ Владивосток на вахте

МСКЦ Владивосток на вахте Морской спасательно-координационный центр Владивосток (МСКЦ Владивосток) является структурны...

Севморпуть

Наша стратегия – развитие Арктики через опорные зоны

Наша стратегия – развитие Арктики через опорные зоны Архангельская область – один из явных лидеров развития в Арктической зоне России. Это мощный, всесто...

Транспортный потенциал Северного морского пути

Транспортный потенциал Северного морского пути В 1980-е годы 70 портов Советского Союза обеспечивали перевалку около 400 млн тонн внешнеторговых, к...




Судостроение

Коэрцитиметрия в системе менеджмента качества

Коэрцитиметрия в системе менеджмента качества Разработка и внедрение инновационных технологий – составная часть менеджмента качества продукции. В ...

Пассажирский флот нового поколения

Пассажирский флот нового поколения 31 августа 2016 года Средне-Невский судостроительный завод (входит в ОСК) спустил на воду уг...

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...