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

Москва и Дамаск подписали соглашение о пункте ВМФ РФ в Тартусе на 49 лет

Москва и Дамаск подписали соглашение о пункте ВМФ РФ в Тартусе на 49 лет Россия и Сирия подписали соглашение о расширении территории пункта материально-технического обеспече...

Авианосная ударная группа ВМФ России вошла в Атлантику

Авианосная ударная группа ВМФ России вошла в Атлантику Корабли авианосной ударной группы Северного флота, возвращающиеся на базу в Североморск из похода в ...

Российская экономика

Медведев призвал проанализировать собираемость средств с помощью «Платона»

Медведев призвал проанализировать собираемость средств с помощью «Платона» Глава российского правительства Дмитрий Медведев призвал проанализировать работу системы взимания пл...

Правительство может направить в 2017 г. 5,4 млрд руб. на поддержку транспортного машиностроения

Правительство может направить в 2017 г. 5,4 млрд руб. на поддержку транспортного машиностроения Правительство РФ может направить в 2017 году 5,4 млрд рублей на поддержку транспортного машиностроен...

Транспортная политика

Россия готова проработать инициативы Греции в области железных дорог и портов - Минтранс

Россия готова проработать инициативы Греции в области железных дорог и портов - Минтранс Россия готова оперативно проработать инициативы Греции в области железнодорожной и портовой инфрастр...

Госдума ратифицировала соглашение с Турцией по «Турецкому потоку»

Госдума ратифицировала соглашение с Турцией по «Турецкому потоку» Госдума на заседании в пятницу ратифицировала соглашение с Турцией по проекту газопровода «Турецкий ...

Морские порты

Новороссийск возглавил рейтинг портов по перевалке наливных грузов в 2016 году

Новороссийск возглавил рейтинг портов по перевалке наливных грузов в 2016 году Морскими портами РФ по итогам 2016 года перевалено 386,13 млн тонн наливных грузов, что на 5,9% ...

Hyundai Merchant Marine покупает 20% акций терминала в порту Лонг-Бич

Hyundai Merchant Marine покупает 20% акций терминала в порту Лонг-Бич Южнокорейская судоходная компания Hyundai Merchant Marine (HMM) покупает 20% акций компа...




Морской транспорт

Ледоколы «Адмирал Макаров» и «Капитан Драницын» продолжают работу на Чукотке

Ледоколы «Адмирал Макаров» и «Капитан Драницын» продолжают работу на Чукотке В Восточно-Сибирском море в районе Чаунской губы ледоколы «Адмирал Макаров» и «Капитан Драницын» про...

Заказчики траулеров столкнулись с дефицитом места на верфях

Заказчики траулеров столкнулись с дефицитом места на верфях Верфи европейской части России фактически забиты заказами на ближайшие два-три года. Об этом газете ...

Речной транспорт

Суда проекта RSD49 и модернизированные типа «Волжский» активно использовались СЗП в 2016 году на лихтеровочных перевозках зерна

Суда проекта RSD49 и модернизированные типа «Волжский» активно использовались СЗП в 2016 году на лихтеровочных перевозках зерна Многоцелевые сухогрузные суда смешанного река-море плавания проекта RSD49 типа «Нева-Лидер» и модерн...

Внутренний водный транспорт перевез 117,9 млн. тонн грузов в 2016 году

Внутренний водный транспорт перевез 117,9 млн. тонн грузов в 2016 году Росморречфлот опубликовал данные об итогах транспортной деятельности на внутренних водных путях Росс...

Ж/Д транспорт

РЖД снизили с 13,4% до 10% надбавку к тарифу на экспорт в целом из РФ и импорт из Украины

РЖД снизили с 13,4% до 10% надбавку к тарифу на экспорт в целом из РФ и импорт из Украины ОАО «Российские железные дороги» (РЖД) снизили введенную в ноябре 2016 года надбавку к тариф...

РЖД считают наиболее привлекательным сценарием частичный выход из «Трансконтейнера»

РЖД считают наиболее привлекательным сценарием частичный выход из «Трансконтейнера» Частичный выход РЖД из капитала оператора «Трансконтейнер» с привлечением стратегического инвестора ...

Авто транспорт

Росавтодор предлагает ограничивать движение грузовиков весной и летом

Росавтодор предлагает ограничивать движение грузовиков весной и летом Росавтодор выступил с инициативой ограничивать движение грузовых транспортных средств в весенний и л...

Взимание платы с малотоннажных грузовиков неоправданно – рекомендации Минтрансу

Взимание платы с малотоннажных грузовиков неоправданно – рекомендации Минтрансу Институт экономики транспорта ВШЭ рекомендовал Минтрансу не распространять действие системы «Платон»...

Аналитика

Транспортная политика

Эффективность невозможна без нового флота

Эффективность невозможна без нового флота Проблемы рыбопромыслового и технического флота оказались недавно в центре внимания двух серьезных го...

Подходы к портам: приоритеты и проблемы

Подходы к портам: приоритеты и проблемы Одним из приоритетов ФЦП «Развитие транспортной системы России на 2010-2020 годы» является развитие ...

Морские порты

Портовый контроль в зимних условиях

Портовый контроль в зимних условиях Главной задачей Администрации морских портов (АМП) в соответствии с российским законодательс...

Организация ледокольных проводок в портах Каспия

Организация ледокольных проводок в портах Каспия На протяжении последнего десятилетия грузооборот морских портов России стабильно растет. По данным Ф...

Морской транспорт

Группа Norden: ставка на продуктовые танкеры

Группа Norden: ставка на продуктовые танкеры «Морской флот» продолжает обзор крупнейших мировых перевозчиков нефти. На пятом месте – датская груп...

BW GROUP: триумф, закат и возрождение

BW GROUP: триумф, закат и возрождение В 1970-е годы прошлого века World-Wide Steamship Company, основанная гонконгским бизнесменом китайск...

Ж/Д транспорт

БАМ и Транссиб: путь угля к Тихому океану

БАМ и Транссиб: путь угля к Тихому океану Строительство Байкало-Амурской железнодорожной магистрали (БАМ) оказалось самым дорогим инфр...

Процессный подход в управлении перевозками

Процессный подход в управлении перевозками Одной из основных целей деятельности транспортных предприятий является качественное обслуживание гру...




Темы

Инфраструктура / Образование

Сколько еще ученых мы потеряем?

Сколько еще ученых мы потеряем? Научные кадры представляют собой наиболее важную часть научного блока в мониторинге, моделировании и...

О лекциях, лекторах и стандартах образования

О лекциях, лекторах и стандартах образования Проблема хорошего образования была актуальной во все времена. Одновременно с ней бок о бок существуе...

Грузовая база

Контейнерные надежды

Контейнерные надежды В 2015 году грузооборот российских контейнерных терминалов сократился на 25% по отношению к пред...

Неоднозначный манёвр для нефтепереработки

Неоднозначный манёвр для нефтепереработки Запущенный с 2015 года в нефтяной отрасли «большой налоговый маневр» уже успел оказать положительное...

Безопасность мореплавания

Гендерные вопросы подготовки кадров для судоходной отрасли

Гендерные вопросы подготовки кадров для судоходной отрасли На склоне лет Сократ сказал: «Я собираюсь посвятить остаток дней выяснению только одного вопроса: по...

Вероятностная оценка надежности элементов корпуса судна

Вероятностная оценка надежности элементов корпуса судна Обеспечение безопасности человека на море – чрезвычайно сложная и многогранная проблема. Ее решение ...

Севморпуть

Ледоколы СМП: кругло-годичная навигация на поле статистики

Ледоколы СМП: кругло-годичная навигация на поле статистики Исторически сложилось так, что Северный морской путь (СМП) рассматривается как Западный и Во...

Арктика в настоящем и будущем

Арктика в настоящем и будущем Тема Арктики продолжает набирать актуальность. В начале декабря в Санкт-Петербурге прошел V Междунар...




Судостроение

Россия снова в лидерах глубоководных исследований

Россия снова в лидерах глубоководных исследований У Пентагона появилось официальное подтверждение его опасений по поводу российской глубоководной прог...

Как привести российские правила постройки и эксплуатации судов в соответствие с требованиями кодекса?

Как привести российские правила постройки и эксплуатации судов в соответствие с требованиями кодекса? В этой статье представляются результаты предварительного анализа Международного кодекса для судов, э...

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

Охотники за пиратами

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

Moran Security Group: Тенденции и прогноз пиратства в Индийском океане. Опыт противодействия

Moran Security Group: Тенденции и прогноз пиратства в Индийском океане. Опыт противодействия Проблема сомалийского пиратства в Индийском океане, где пролегают основные торговые маршруты, связыв...

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 6 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 ГМСКЦ

Регулярная сводка Государственного морского спасательно-координационного центра (ГМСКЦ). 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 2016 года.
1-й этап – отборочный тур, с 23 января 2012 года по 23 июня 2016 года
2-й этап – конкурс финалистов – 5 июля 2016 года.
Особые условия. Участи...

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 ...