RU2405712C1 - Method to control ship stability - Google Patents
Method to control ship stability Download PDFInfo
- Publication number
- RU2405712C1 RU2405712C1 RU2009117935/11A RU2009117935A RU2405712C1 RU 2405712 C1 RU2405712 C1 RU 2405712C1 RU 2009117935/11 A RU2009117935/11 A RU 2009117935/11A RU 2009117935 A RU2009117935 A RU 2009117935A RU 2405712 C1 RU2405712 C1 RU 2405712C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ship
- stability
- vessel
- angle
- water
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, в частности к способам контроля остойчивости судна в условиях эксплуатации, и может быть использовано при создании навигационных экспертных систем.The invention relates to shipbuilding, in particular to methods for monitoring the stability of a vessel under operating conditions, and can be used to create navigation expert systems.
Цель изобретения - повышение безопасности плавания судна путем оценки остойчивости судна в условиях заливаемости палубы на попутном волнении.The purpose of the invention is to increase the safety of navigation of the vessel by assessing the stability of the vessel in the conditions of flooding of the deck with passing waves.
Наиболее близкими техническими решениями оперативного контроля остойчивости в условиях эксплуатации являются «Способ контроля остойчивости» по А.С. №16667334 от 01.04.91 и «Способ контроля остойчивости судна» по патенту №2091269 от 27.09.97. Оба эти изобретения основаны на развитии способа контроля остойчивости, изложенного в монографии Севастьянова Н.Б. Остойчивость промысловых судов. - Л.: Судостроение, 1979, с.187-190.The closest technical solutions for operational stability control in operating conditions are the "Method of stability control" according to A.S. No. 16667334 dated 04/01/91 and “A method for monitoring the stability of a ship” according to patent No. 2091269 dated September 27, 1997 Both of these inventions are based on the development of the stability control method described in the monograph by Sebastyanov NB Stability of fishing vessels. - L .: Shipbuilding, 1979, p.187-190.
В качестве прототипа использован патент №2057678 от 10.04.96, содержащий техническое решение, требующее привлечение технологии экспертных систем. Недостатком этого способа является отсутствие возможности учета влияния воды на палубе вследствие заливаемости при движении судна на попутном волнении, что в целом снижает достоверность оценки остойчивости.As a prototype, patent No. 2057678 of 04/10/96 was used, containing a technical solution requiring the use of expert systems technology. The disadvantage of this method is the inability to take into account the effect of water on the deck due to flooding when the vessel is moving along waves, which generally reduces the reliability of the stability assessment.
Технический результат достигается тем, что дополнительно измеряют уровень воды в палубном колодце для прямого положения судна и угол входа кромки фальшборта в воду.The technical result is achieved by the fact that they additionally measure the water level in the deck well for the direct position of the vessel and the angle of entry of the edge of the bulwark into the water.
На чертеже (фиг.1) представлена обобщенная структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ.The drawing (figure 1) shows a generalized structural diagram of a device that implements the proposed method.
Измеряют период бортовой качки, осадки судна носом и кормой, курсовой угол, скорость судна на нерегулярном волнении, скорость ветра, координаты места судна и расстояние до ближайшего порта-убежища, уровень воды в палубном колодце для прямого положения судна, угол входа кромки фальшборта в воду.The rolling period, bow and bow draft, heading angle, ship speed on irregular waves, wind speed, ship position and distance to the nearest port of refuge, the water level in the deck well for the ship’s direct position, the angle of the edge of the bulwark into the water are measured .
По данным измерений устанавливают следующее.According to measurements establish the following.
- Плечо кренящего момента от воды на палубе- Leverage of heeling moment from water on deck
где αк - относительный коэффициент палубного колодца; В/Т - отношение ширины к осадке судна; χ - редукционный коэффициент; f0 - измеренный уровень воды в палубном колодце.where α to - the relative coefficient of the deck well; B / T is the ratio of breadth to draft; χ is the reduction coefficient; f 0 is the measured water level in the deck well.
- Кренящий момент от воды на палубе судна- The heeling moment from the water on the deck of the ship
где D=f(TH,TK) - водоизмещение судна; TH и TK - измеренные осадки судна носом и кормой; ϑ=(θ-α) - текущее значение относительного угла крена; θ - абсолютное значение угла крена; α - угол волнового склона; - измеренный угол входа кромки фальшборта в воду.where D = f (T H , T K ) is the displacement of the vessel; T H and T K - measured draft of the vessel by bow and stern; ϑ = (θ-α) is the current value of the relative roll angle; θ is the absolute value of the angle of heel; α is the angle of the wave slope; - the measured angle of entry of the edge of the bulwark into the water.
- Минимальное допустимое значение начальной метацентрической высоты:- Minimum allowable initial metacentric height:
где hф - начальная поперечная метацентрическая высота; d - высота надводного борта на миделе судна; θф - угол входа кромки фальшборта в воду.where h f - the initial transverse metacentric height; d is the freeboard height on the midship of the vessel; θ f - the angle of entry of the edge of the bulwark into the water.
- Параметры набегающего волнения: - Parameters of running waves:
среднюю длину волныmedium wavelength
m00 и m2 max - моменты спектра волнения S(σ), вычисленные по известным формулам [Справочник по теории корабля. 4.1. - Л.: Судостроение, 1985, с.124-125];m 00 and m 2 max are the moments of the wave spectrum S (σ) calculated according to well-known formulas [Handbook of ship theory. 4.1. - L .: Shipbuilding, 1985, p.124-125];
высоту волны 3%-ной обеспеченности hw wavelength of 3% security h w
гдеWhere
измеренная высота волны 3%-ной обеспеченности; Dζ - дисперсия волнового процесса, вычисленная по спектральной плотности S(σ).measured wave height of 3% coverage; D ζ is the dispersion of the wave process calculated from the spectral density S (σ).
- Диаграммы статической остойчивости судна на тихой воде lθ и на вершине волны lr. Исходная диаграмма статической остойчивости lθ=f(θ) строится для текущего случая нагрузки по замеренным осадкам судна носом и кормой с помощью методов статики корабля. Учет надстроек и рубок, а также возможного сопутствующего дифферента. Расчет диаграммы статической остойчивости на вершине попутной волны осуществляется путем вычисления поправок на влияние попутного волнения при заданной крутизне волны hW/λ, вычисленной по формулам (4) и (6) и методике, изложенной в [Справочник по теории корабля. Ч.2, Л.: Судостроение. 1985, с.78-82].- Charts of static stability of the vessel in still water l θ and at the top of the wave l r . The initial diagram of static stability l θ = f (θ) is constructed for the current case of load from the measured draft of the vessel by the bow and stern using the ship’s static methods. Accounting for add-ons and logging, as well as possible related trim. The calculation of the static stability diagram at the top of a passing wave is carried out by calculating the corrections for the influence of passing waves for a given wave steepness h W / λ, calculated by formulas (4) and (6) and the methodology described in [Ship theory reference book.
- Диаграмма плеч кренящего момента от воды в палубном колодце lw определяется расчетом по теоретическому чертежу с учетом общего расположения судна.- The diagram of the shoulders of the heeling moment from the water in the deck well l w is determined by calculation according to the theoretical drawing, taking into account the general arrangement of the vessel.
- Фактическая аппликата центра тяжести ZG, соответствующая рассчитанной диаграмме остойчивости на вершине волны.- Actual application of the center of gravity Z G corresponding to the calculated stability diagram at the top of the wave.
- Критическая аппликата центра тяжести (ZG)CR, соответствующая предельной диаграмме статической остойчивости, определяется из условия равенства площадей «а» и «в» на фиг.2 (условие равенства работ восстанавливающего момента судна, соответствующего расчетной диаграмме статической остойчивости и кренящего момента от воды на палубе судна). Равенство площадей достигается методом последовательных приближений.- The critical application of the center of gravity (Z G ) CR corresponding to the limiting diagram of static stability is determined from the condition of equality of the areas “a” and “c” in figure 2 (the condition for equality of work of the recovery moment of the vessel corresponding to the calculated diagram of static stability and heeling moment from water on the deck of the ship). Equality of areas is achieved by the method of successive approximations.
При расчете критической аппликаты центра тяжести (ZG)CR судна осуществляется проверка исходных параметров волнения. Если λ<L, то в качестве расчетной принимается длина волны, равная длине судна L, а крутизна волны (отношение высоты волны к ее длине) hW/λ для судов длиной до 45 м должна быть не менее данных, указанных в таблице:When calculating the critical center of gravity (Z G ) CR vessel applicates, the initial wave parameters are checked. If λ <L, then the wavelength equal to the length of the vessel L is taken as the calculated one, and the steepness of the wave (the ratio of wave height to its length) h W / λ for ships up to 45 m in length must be at least the data indicated in the table:
- Условие достаточной остойчивости- The condition of sufficient stability
Устройство для осуществления способа содержит измерительный блок 1, включающий датчик угловых перемещений при бортовой качке 2, датчики 3 и 4 для измерения осадок судна носом и кормой, датчик 5, регистрирующий скорость судна на нерегулярном волнении, датчик 6 скорости ветра, датчик 7, измеряющий уровень воды в палубном колодце для прямого положения судна, датчик 8 угла входа кромки фальшборта в воду, выход которого соединен с модулем преобразования измерительной информации 9, включающим коммутатор 10, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11 и стандартный интерфейс 12, поступают для дальнейшей обработки в ЭВМ 13, где осуществляются операции по анализу исходной информации, математическому моделированию и прогнозированию остойчивости и скорости судна в условиях усиливающегося шторма, на основании которого с помощью экспертной системы 14, включающей базу данных 15, базу знаний 16, механизм вывода 17 и интерфейс с пользователем 18, производится оценка опасности ситуации и вырабатываются практические рекомендации по обеспечению остойчивости судна с водой на палубе, которые совместно с данными моделирования и алгоритмом преобразования информации 1-7 демонстрируются на экране цветной графической станции 19 и выводятся на печать с помощью принтера 20. Данные о координатах места судна 21 и расстоянии до ближайшего порта-убежища 22 вводятся пользователем через клавиатуру ЭВМ.The device for implementing the method includes a
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009117935/11A RU2405712C1 (en) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | Method to control ship stability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009117935/11A RU2405712C1 (en) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | Method to control ship stability |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2405712C1 true RU2405712C1 (en) | 2010-12-10 |
Family
ID=46306386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009117935/11A RU2405712C1 (en) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | Method to control ship stability |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2405712C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518374C1 (en) * | 2013-02-19 | 2014-06-10 | Юрий Иванович Нечаев | Method for monitoring vessel insubmersibility |
CN105292397A (en) * | 2015-10-14 | 2016-02-03 | 武汉理工大学 | Method, system and device for monitoring and pre-warning inland ship stability in real time |
RU2647357C1 (en) * | 2016-12-05 | 2018-03-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method of controlling ship stability in extreme wave conditions |
RU195040U1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-01-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" | The system of operational control of the roll of the vessel on a wave |
RU2740617C1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Ship stability control method |
RU2767563C1 (en) * | 2021-08-30 | 2022-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью проектно-конструкторское бюро "БАЛТМАРИН" | Method for current control of ship stability |
CN115675774A (en) * | 2022-11-23 | 2023-02-03 | 中国舰船研究设计中心 | Real-time monitoring and alarming system and method for wind resistance of ship |
-
2009
- 2009-05-12 RU RU2009117935/11A patent/RU2405712C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518374C1 (en) * | 2013-02-19 | 2014-06-10 | Юрий Иванович Нечаев | Method for monitoring vessel insubmersibility |
CN105292397A (en) * | 2015-10-14 | 2016-02-03 | 武汉理工大学 | Method, system and device for monitoring and pre-warning inland ship stability in real time |
CN105292397B (en) * | 2015-10-14 | 2017-10-24 | 武汉理工大学 | A kind of inland navigation craft stability is monitored and method for early warning, system and device in real time |
RU2647357C1 (en) * | 2016-12-05 | 2018-03-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method of controlling ship stability in extreme wave conditions |
RU195040U1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-01-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" | The system of operational control of the roll of the vessel on a wave |
RU2740617C1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Ship stability control method |
RU2767563C1 (en) * | 2021-08-30 | 2022-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью проектно-конструкторское бюро "БАЛТМАРИН" | Method for current control of ship stability |
CN115675774A (en) * | 2022-11-23 | 2023-02-03 | 中国舰船研究设计中心 | Real-time monitoring and alarming system and method for wind resistance of ship |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2405712C1 (en) | Method to control ship stability | |
EP3330171B1 (en) | Apparatus for predicting a power consumption of a maritime vessel | |
CN109917151B (en) | Dynamic weight distribution-based ship relative wind fusion algorithm | |
US10723423B2 (en) | System and method of controlling marine vessels | |
RU2277495C1 (en) | Method of automatic pilotage of ships | |
Kim et al. | A meta-model for added resistance in waves | |
Hashimoto et al. | A case study on operational limitations by means of navigation simulation | |
Duan et al. | A fast time domain method for predicting of motion and excessive acceleration of a shallow draft ship in beam waves | |
KR102197665B1 (en) | Gm calculation system, method and program thereof, and shear wave period prediction system, method and program thereof | |
Paroka et al. | Alternative Assessment of Weather Criterion For Ships With Large Breadth And Draught Ratios By A Model Experiment: A Case Study On An Indonesian RO-RO Ferry | |
Gourlay et al. | Full-scale measurements of containership sinkage, trim and roll | |
RU2647357C1 (en) | Method of controlling ship stability in extreme wave conditions | |
RU2740617C1 (en) | Ship stability control method | |
RU2057678C1 (en) | Method of check of ship's stability and speed | |
KR102488253B1 (en) | method for capsizing safety factor estimation and capsizing safety determination of ship | |
Gu et al. | Experimental and numerical study on stability under dead ship condition of a tumblehome hull | |
RU2767563C1 (en) | Method for current control of ship stability | |
Ha et al. | Measured ship motions in Port of Geraldton approach channel | |
Karolius et al. | Tearing down the wall–The inclining experiment | |
Masamoto et al. | Experimental study of the water on deck effects on the transverse stability of a fishing vessel running in stern quartering seas | |
RU2518374C1 (en) | Method for monitoring vessel insubmersibility | |
CN208653583U (en) | A kind of digital display formula weight water gauge peculiar to vessel | |
Thomas et al. | Extreme asymmetric slam loads on large high speed catamarans | |
Vettor et al. | The effect of wind loads on the attainable ship speed on seaways | |
Van den Boom et al. | Speed-power performance of ships during trials and in service |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130513 |