CC BY
47
Выпуск 3
Список литературы
1. Консолидированный текст МК СОЛАС-74 с учетом изменений и дополнений, принятых на 84-й сессии КБМ в мае 2008 г. — СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2008. — 986 с.
2. Geological Survey of Canada [Элеткрон. дан.]. Электрон. ресурс. Режим доступа: http://gsc. nrcan.gc.ca/geomag/ nmp/ northpole_e.php.
3. Сакеллари Н. А. Навигация: учебник для военно-морского училища. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Госвоениздат, 1933. — 320 с.: ил.
4. Короновский Н. В. Магнитное поле геологического прошлого Земли // Соросовский образовательный журнал. — 1996. — № 6. — С. 65-73.
5. Glatzmaier G. A., Roberts P. H. A three-dimensional self-consistent computer simulation of a geomagnetic field reversal // NATURE. — 1995. — 21 Sept. — Vol. 377.
УДК 629.12.001.2 Т. Э. Тедонзонг,
В настоящей статье рассматривается ожидаемая изменчивость маневренней полосы движения судов в районе порта Дуала (Республика Камерун) с целью повышения безопасности судоходства.
This article presents the analysis and variability maneuver of navigation lane in the port of Douala Cameroon with goal to increase safety of navigation.
Ключевые слова: маневренная полоса движения судов, гидрометеорологическое условие, навигационная безопасность.
Key words: maneuverable lane traffic of ship, hydrometeorological conditions, navigational safety.
аспирант,
СПГУВК
ИЗМЕНЧИВОСТЬ МАНЕВРЕННОИ ПОЛОСЫ ДВИЖЕНИЯ СУДНА С УЧЕТОМ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
VARIABILITY MANEUVERABLE LANE OF A VESSEL TAKING INTO ACCOUNT HYDROMETEOROLOGICAL CONDITIONS
АВИГАЦИОННАЯ безопасность
определяет круг вопросов, которые охватывают необходимые действия
вышения уровня навигационной безопасности судовождения и снижения риска навигационных происшествий является воздействие стохастических факторов, которые формируются изменяющимися навигационно-гидрографическими и гидрометеорологическими условиями в районе порта Дуала.
для обеспечения перехода судна из пункта отхода в пункт прихода с сохранением его целостности как транспортного средства. В системе установленных путей судоходства Республики Камерун сложилась достаточно сложная обстановка с точки зрения обеспечения навигационной безопасности плавания на фарватере. Несомненно, сложные гидрометеорологические факторы могут существенно повлиять на изменение маневренной полосы движения судов. Одним из направлений по-
Если эти изменения будут соизмеримы с допустимой шириной фарватера, то при этом могут возникнуть дополнительные навигационные риски.
Известно, что район плавания порта Дуала является сложным в навигационном отношении, причем сложность района плавания
может быть связана с изменчивостью характеристик фарватера, наличием узкостей, близостью осей фарватера относительно опасных изобат и т. д.
Анализ ГМУ судоходства в районе рекомендованных путей порта Дуала показал, что они в основном благоприятные [4]. Однако в дождливые сезоны возможны появления ветров свыше 4-5 баллов, что может повлиять на увеличение дрейфа судна, а значит, и на увеличение маневренной полосы движения.
Предоставляет интерес получить общую математическую модель возможной изменчивости маневренной полосы под влиянием ветра. Математическая модель маневренной полосы движения описывается выражением
Вм =ЬЦ вт(а + р +у)+.5со8((х + |3 +у)+Р?8тср, (1) где L — длина цилиндрической вставки суд-
на, м;
а — угол ветрового дрейфа, град; в — угол сноса от течения, град; у — угол дрейфа от волнения, град; V — скорость судна, м/с; ф — угол рыскания, град; t — период рыскания судна, с.
Полоса движения зависит от размеров судна (£ В), поэтому в расчетах будут использованы основные характеристики судов, заходящих в порт Дуала (судно типа ро-ро, танкеры и вспомогательное судно).
Известно, что угол дрейфа под воздействием ветра составляет [1]:
7(0,1ігл)2 + *>28іпг„ -0,11 Гл _
(2)
где W — скорость кажущегося ветра, м/с;
^ — скорость судна в узлах; qw — курсовой угол кажущегося ветра; ka — коэффициент дрейфа, град, который, в свою очередь, рассчитывается по приближенной формуле
k
0,168-0,5V Ь
(3)
где 5 — коэффициент общей полноты; d — средняя осадка;
L — длина судна;
Qy — площадь парусности.
Результаты вычислений углов ветрового дрейфа на фарватер порта Дуала приведены в табл. 1.
Таблица 1
qw, град W, м/с 6 8 10 12 6 8 10 12 6 8 10 12
6 8 10
40 4,9 7,3 10,1 13,1 3,1 4,9 6,8 8,9 2,1 3,4 4,9 7,6
70 6,4 9,7 13 16,4 4,2 6,4 8,9 11,4 2,9 4,6 6,4 8,4
130 5,4 8,8 11,3 14,2 3,4 5,4 7,6 9,8 2,3 4 5,5 7,2
Тогда средние значения углов дрейфа для траверзных курсовых углов составят величины, приведенные в табл. 2.
Таблица 2
Ж, м/с 6 8 10 12 6 8 10 12 6 8 10 12
6 8 10
М 5,5 8,3 1,5 4,6 3,4 5,5 7,8 10 2,4 4,1 5,4 7,3
Выпуск 3
Выпуск 3
По формуле (1) и по данным табл. 2 был фарватеру. Результаты расчета представлены
выполнен расчет среднего значения манев- в табл. 3, для удобства пользования скорость
ренной полосы движения (ВМ) на фарватере судна дана в узлах.
порта Дуала при одностороннем движении по
Таблица 3
Скорость судна, узлы Скорость ветра, м/с Среднее значение ширины маневренной полосы движения судна типа танкер, м Среднее значение ширины маневренной полосы движения судна типа ро-ро, м Среднее значение ширины маневренной полосы движения судна типа вспомогательное судно, м
6 6 35,7 59,7 27,3
8 32,1 70,7 30,2
10 48,4 83,1 33,3
12 54,8 94,8 36,3
8 6 33,8 54 27,8
8 38,3 62,4 29,9
10 42,3 71,4 32,3
12 47,9 79,9 34,5
10 6 34,3 52,7 29,4
8 37,9 59,4 31,1
10 40,8 64,6 32,4
12 44,8 72,1 34,4
Из лоции западного побережья Африки для района порта Дуала известно, что в среднем годовом распределении наибольшую повторяемость (28-45 %) имеет скорость ветра 2-2,6 м/с, а среднее месячное число дней со скоростью ветра 15 м/с и более, как правило, менее 1 %, лишь в порту Дуала в апреле увеличивается до 2 %. Из этого можно заключить, что среднее квадратическое отклонение
изменчивости скорости ветра можно принять за 2,5 м/с.
Для оценки влияния изменчивости ветра на изменчивость маневренной полосы движения необходимо найти выражение, которое связывает стандартное изменение дрейфа со стандартным изменением скорости ветра [3].
а
(4)
а =
с1а
с11¥
к2 +
,-0,ЧР,
\2
(5)
В табл. 4 представлены расчетные значения стандартных отклонений углов дрейфа.
Таблица 4
W, м/с 6 8 10 12 6 8 10 12 6 8 10 12
СП 6 8 10
2а w 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
а 0,13 0,15 0,16 0,17 0,13 0,15 0,15 0,15 0,12 0,13 0,14 0,15
2а а 0,65 0,75 0,8 0,85 0,65 0,75 0,75 0,75 0,60 0,65 0,7 0,75
На основании полученных результатов математической модели стандартного отклонения маневренной полосы движение под влиянием ветра составляет
В м
(6)
где В м = Ьц со s С - В sin С. (7)
В табл. 5 приведены результаты предельных значений с вероятностью Р = 0,95 отклонения маневренной полосы движения под влиянием ветра (оВ) для разных типов судов.
Таблица 5
Скорость судна, узлы Скорость ветра, м/с Судно типа танкер, м Судно типа ро-ро,м Вспомогательное судно, м
6 6 4,2 7,7 2,0
8 4,7 8,7 2,2
10 5,0 9,2 2,3
12 4,9 9,6 2,3
8 6 4,8 7,6 2,0
8 4,8 8,9 2,3
10 4,8 8,8 2,3
12 4,7 8,7 2,2
10 6 3,9 7,2 1,8
8 4,2 7,3 2,0
10 4,5 8,3 2,1
12 4,8 8,8 2,2
Таким образом, из табл. 3 и 5 общая математическая модель возможной изменчивости маневренной полосы движения под влиянием ветра имеет вид
В = В ± 2оВ. (8)
ср м В 4 '
На основании табл. 3 и 5 получены общие значения изменчивости средней маневренной полосы движения судов при сложных ГМУ при скоростью судна 8 узлов (табл. 6, рис. 1-3).
Выпуск 3
Выпуск 3
Таблица 6
Скорость судна, узлы Скорость ветра, м/с Судно типа танкер, м Судно типа ро-ро, м Вспомогательное судно, м
6 6 45,6 75,1 31,3
8 41,5 88,1 34,6
10 58,4 101,5 37,9
12 64,6 114 40,9
8 6 43,4 69,2 31,0
8 47,8 80,2 34,5
10 51,9 89 36,9
12 47,3 97,3 38,9
10 6 40,2 67,1 33,0
8 46,3 74 35,1
10 49,8 8,3 36,5
12 53,4 8,8 38,8
Рис. 2. Изменчивость маневра полосы движения для судов типа ро-ро
45 40 35 30 25 20 15 10 5
О 2 4 6 8 10 12 14
скорость ветра
Рис. 3. Изменчивость маневра полосы движения для вспомогательных судов
Таким образом, анализ изменчивого маневра полосы движения фарватера при неблагоприятных гидрометеорологических условиях позволил учитывать навигационные ситуации и принимать правильные решения для маневра. С учетом гарантированной ширины рекомендованного фарватера 60-70 м [5] для
судов типа ро-ро возможно появление опасной ситуации с опасными навигационными изобатами. Поэтому следует рекомендовать внести в систему управления движением порта Дуала ограничения на вход судов типа ро-ро (сила ветра 8-12 м/с).
Список литературы
1. Снопков В. И. Управление судном. — СПб.: Профессионал, 2004.
2. Дмитриев В. И., Григорян В. Л., Катенин В. А. Навигация и лоция. — М.: ИКЦ (Академкнига), 2004.
3. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. — М., 1972. — С. 309.
4. Africa pilot. — United Kingdom hydrographic office, 2004. — Vol. 2.
5. Тедонзонг Т. Э. Регрессионная модель опасной изобаты // Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России: Межвуз. науч.-практ. конф. студ. и асп. — СПб.: СПУВК, 2010.
[lQ9 |
Выпуск 3
