CC BY
36[6] Fossen, Thor I.,Guidance and Control of Ocean Marine Vehicles. John Wiley and Sons Ltd.New York, 1994.
[7] Ruoshi Cha, Decheng Wan, Numerical Investigation of Motion Response of Two Model Ships in Regular Waves. Procedia Engineering, Volume 116, 2015, pp. 20-31. DOI:10.1016/j.proeng.2015.08.260
[8] Kramar V. Investigation of Changes and Development of Mathematical Model for a Drilling Vessel. Proceedings of the 26th DAAAM International Symposium, pp.0049-0055,B. Katalinic (Ed.), Published by DAAAM International, ISBN 978-3-902734-07-5, ISSN 1726-9679, Vienna, AustriaDOI:10.2507/26th.daaam.proceedings.007
SYNTHESIS OF THE VESSEL CONTROL ALGORITHM IN THE SPECIFIED WATER AREA BASED ON AN INTEGRATED RISK CRITERION
Vinogradov Vladimir N., Doctor of engineering sciences, Professor of the chair «Navigation and industrial fishing»
Ivanovsky Nikolay V., candidate of engineering sciences, associate Professor of the chair «Navigation and industrial fishing» FSBEI НЕ «KSMTU»
82, Ordzhonikidze st, Kerch, 298309, Republic of Crimea
Key words: safety of navigation, risk assessment, mathematical model of marine vessel, automatic control, identification of random parameters of a ship.
Annotation. The article considers the problem of synthesis of the control algorithm of the vessel with an automated system of navigation on the criterion of the rms value of the risk of the safe passage of a vessel through a narrow Strait. The analysis of the algorithms accuracy was carried out by statistical modeling method for the vessel of «Volga-Balt» type during the passage of the Kerch - Yenikal canal. The calculation of the risk of safe passage of a narrow channel vessel was carried out for calm weather conditions for various random parameters. It should be noted that even at the maximum value of deviations of random parameters (maximum risk), the optimal control system ensures that the characteristics of the vessel's movement are found within the (safe) limits.
References:
[1] Vinogradov V.N., Ivanovsky N.V., Novoselov D.A. Analysis of the impact of random parameters of the vessel on handling and safety. The Journal Gazette. Volga state Academy of water transport. Issue 55. Publishing house FGBOU VO «WHUUT» N. New-city, 2018.
[2] Vinogradov V.N., Ivanovsky N.V. Synthesis of algorithms for identification of random parameters and estimation of vessel motion characteristics. The Journal Gazette. Volga state Academy of water transport. Issue Publishing house FGBOU VO «WHUUT» N. Novgorod, 2018.
[3] Vinogradov V.N. Correlation theory of filtration and control of multidimensional random processes. M: Krasand. 2011.
[4] Bellman R. Dynamic programming. / Per. with English. under. ed. N. N. Vorobyov. M.: IL, 1960.
[5] Handbook of ship theory. Vol.3. Edited by Y. I. Vaitkunskas. L: «Sudo-structure», 1985.
[6] Fossen, Thor I., guidance and control of marine vehicles. John Wiley and Sons Ltd.New York, 1994.
[7] Ruoshi Cha, Dechen Wan, numerical study of the reaction of two model ships in regular waves. Procedia Engineering, volume 116, 2015, pp. 20-31. DOI: 10.1016 / j.proeng.2015.08.260
[8] Kramar V. Research of changes and development of mathematical model of the drilling vessel. Proceedings of the 26th daaam International Symposium, pp. 0049-0055, B. Katalinic (Ed.), Published by DAAAM International, ISBN 978-3-902734-07-5, ISSN 1726-9679, Vienna, AustriaDOI: 10.2507 / 26th.daaam.production.Zero zero seven
Статья поступила в редакцию 08.04.2019 г.
УДК 656.61.052 О-75
Осокин Михаил Викторович, доцент, к.т.н., зав. кафедрой Судовождения и безопасности судоходства ФГБОУВО «ВГУВТ», e-mail: [email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волжский государственный университет водного транспорта» 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.
ОЦЕНКА РИСКА ПОТЕРИ ОСТОЙЧИВОСТИ И ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСА КАЧКИ НА ПРИМЕРЕ КОНТЕЙНЕРОВОЗА-ФИДЕРА
Ключевые слова: оценка риска, безопасность плавания, параметрический резонанс качки, остойчивость судна.
Аннотация. В статье сделана попытка оценить влияние характеристик остойчивости судна при конкретной загрузке на возможность возникновения явлений потери остойчивости и параметрического резонанса на попутном или почти попутном волнении. Этой теме посвящён ряд руководящих документов, в которых затронутые в статье вопросы обычно рассматриваются с точки зрения совпадения или близости частот собственных колебаний и изменения остойчивости судна и частоты внешнего воздействия на него при наиболее неблагоприятных характеристиках волнения. Автором предложен упрощенный метод оценки потери метацентрической высоты и изменения диаграммы статической остойчивости в зависимости от потери площади действующей ватерлинии. Расчёты выполнены с применением имеющейся на судне документации. Их результаты могут использоваться при выборе безопасного маршрута движения судна с учётом прогноза погоды.
Безопасность работы флота во многом зависит от учёта воздействия на судно неблагоприятных погодных условий. Рекомендации капитану по выбору оптимального курса и скорости в условиях ветра и волнения разработаны и изложены во множестве научных исследований, учебной литературе, а также международных и национальных руководящих документах. Некоторые из них приведены в списке литературы к данной статье. При этом условия, при которых возможна потеря остойчивости и возникновение резонансных явлений, обычно рассматриваются с точки зрения выбора такого курсового угла по отношению к направлению распространения волны и такой скорости судна, при которых обеспечивается совпадение или близость кажущегося периода волны с периодом собственных колебаний судна (основной резонанс качки) либо рассматривается соотношение кажущегося периода волны с периодом изменения остойчивости судна (параметрический резонанс качки). Например, в [3] предельное значение скорости судна, при которой на попутном волнении оно может потерять остойчивость, предлагается вычислять по формуле: 0,514
где безразмерный расчётный коэффициент кТ , показывающий, какую часть кажущегося периода волны тК судно, имеющее определённую метацентрическую высоту, крен в интервале от 10 до 40 градусов и период собственных бортовых колебаний т.. при определённой скорости, курсовом угле волны р, скорости распространения и
Введение
(1)
длине волны (с и А соответственно), определённой высоте волны И 3% обеспеченности, имеет плечи остойчивости ниже нормированного для данного судна критического значения 1кр , рассчитывается по формуле:
Здесь £(--)- время, на которое остойчивость судна падает ниже нормы, с.
Ч-)
Коэффициент кТ зависит от формы корпуса судна, его осадки, координат центра тяжести, угла крена, метацентрической высоты, соотношения длины волны и расчётной длины корпуса судна, крутизны и курсового угла волны. За расчётную волну 3% обеспеченности принимается волна со средней длиной, равной длине судна между перпендикулярами. Расчётная высота волны определяется по формуле:
^Крап = к ' V™ - (3)
где Ь-расч - высота расчётной регулярной волны, имеющей правильную косину со и-
дальную форму и длину, равную расчётной длине судна Ь. к = 1,336 - условный расчётный коэффициент перехода от расчётной регулярной волны к эквивалентной ей по периоду высоте нерегулярной волны 3% обеспеченности.
/1^ = 0,22-А0'715 . (4)
Из сказанного выше видно, что в расчётах рассматривается только определённая, наиболее неблагоприятная для судна крутизна волны.
При определении коэффициента кТ используются плечи мгновенных диаграмм остойчивости, полученных при статической постановке судна на расчётную волну при различных положениях её вершины по длине судна. В [3] указано, что расчёт таких диаграмм производится на ЭВМ в диапазоне углов крена от 10 до 40 градусов в предположении о гидростатическом распределении давления в волне при помощи методик и программ, имеющих допуск Регистра. При этом сами методики учёта влияния обводов корпуса и крутизны волны на значения коэффициента кт непосредственно в [3] не приводятся. Информацию, вытекающую из руководящего документа [3], предлагается включать в эксплуатационную документацию. судов, выходящих из постройки. То есть, для старых судов, построенных до 2002 года, учёт вероятности неблагоприятного воздействия на судно попутного волнения судоводитель должен вести самостоятельно, руководствуясь самыми общими рекомендациями документов [1] и [2], в которых даются лишь эмпирические диапазоны опасных скоростей судна на попутном волнении, исходя из отношений скорости к курсовому углу, длине судна либо к периоду волны.
Диапазон скоростей судна, при которых возможно возникновение параметрического резонанса в [3] предлагается рассчитывать по формуле:
(5)
где т = 1,9 для верхней границы околорезонансной зоны, т = 2,1 для её нижней границы.
Формула (5) создана, исходя из положения о том, что кажущийся период волны при параметрическом резонансе должен быть близок к половине периода собственных колебаний судна. То есть, при качке максимальный угол крена судна, находяще-
гося своей серединой на гребне волны с длиной, близкой к длине корпуса, должен совпадать по времени с максимальным уменьшением остойчивости, возникающим из-за потери площади действующей ватерлинии. Как известно, вторым обязательным условием возникновения параметрического резонанса является достаточная удалённость центра тяжести судна от плоскости действующей ватерлинии. При этом мате-магическое выражение понятия «достаточности» обычно не приводится.
1. Цель работы
В современных условиях на судне возможно получение прогнозов не только высоты, но и других характеристик волнения, например, средней длины и среднего периода волны (см. рис. 1, взятый из источника [4]). При разных высотах волны могут иметь одну и ту же длину в зависимости от глубин и стадии развития волнения. Пользуясь такими прогнозами, судоводитель может самостоятельно оценить вероятность возникновения тех или иных возникающих из-за воздействия волны опасных для судна явлений. Поэтому с точки зрения судоводителя было бы интересно понять, при каких характеристиках остойчивости судна, загруженного определённым образом, потеря остойчивости судна и возникновение параметрического резонанса качки на реальном волнении вообще возможны или невозможны на волне с прогнозируемыми параметрами.
1. Примеры используемых в расчётах прогностических карт волнения
Непременным условием расчётов поставим использование только той документации, которая имеется на борту любого морского судна.
2. Оценка риска потери остойчивости и возникновения параметрического резонанса
Для решения этой задачи в качестве примера рассмотрим чертёж корпуса контейнеровоза-фидера, приведённый на рис. 3 (лучше использовать теоретический чертёж, но в данном случае использовано то, что имелось под рукой). Нанесём на него волну с параметрами, прогнозируемыми на рис. 1 в районе входа в пролив Босфор (красная линия, соответствующая высоте волны И = 3 м, длине волны X = 90 м). Ватерлиния на спокойной воде представлена на том же рисунке жёлтой линией. В упрощенном виде профиль волны может быть представлен как трохоида или, ещё более упрощенно, как косинусоида, рассчитанная с помощью приведённой, например, в [5] известной зависимости:
* = 2 ЧХ)- (6)
где х - в данном случае можно принять равным абсциссе теоретического шпангоута.
Как известно, поперечный метацентрический радиус судна может быть рассчитан по формуле:
(7)
где 1Х - момент инерции действующей ватерлинии судна относительно её продольной оси,
V - объёмное водоизмещение судна.
2 ГЬ/2
= о У (8)
3 ¡2
где у - ординаты точек, составляющих огибающую действующей ватерлинии. В данном случае эти ординаты принимаются равными ординатам теоретических шпангоутов на уровне (высоте от основной плоскости), соответствующем профилю поверхности воды на спокойной воде или на волне.
Если принять профиль волны в виде косинусоиды, вычисленной по формуле (6), на рис. 3 видим, что при А = Ь аппликата поверхности воды (относительно её ровной поверхности) становится равной нулю приблизительно на половине расстояния между миделем и оконечностью действующей ватерлинии. Поскольку косинусоида симметрична относительно ровной поверхности воды, это означает, что положительное приращение погруженного в воду объёма корпуса судна в районе миделя в данном случае будет больше, чем отрицательное приращение в оконечностях (т.к. в оконечностях обводы корпуса сужаются к низу). В свою очередь, это значит, что при неизменном весовом водоизмещении судно, попав своей серединой на гребень косинусои-дальной волны, должно несколько «всплыть», причём величина «всплытия» (половины амплитуды вертикальной качки) зависит от соотношения изменения объёмов погруженной в воду части корпуса на миделе и в оконечностях, т.е. от обводов корпуса конкретного судна. В результате «всплытия» положительные и отрицательные изменения погруженных в воду объёмов корпуса судна на миделе и в оконечностях сравняются, и аппликата его центра величины изменится незначительно. Во всяком случае, если не учитывать изменение аппликаты центра величины, ошибка в расчёте аппликаты метацентра и метацентрической высоты будет в безопасную сторону. Про-
филь ветровой волны в общем случае отличается от косинусоиды и близок к показанному на рис. 2, взятом из [9]. Если спроецировать этот профиль на корпус судна, увидим, что вследствие его несимметричности по вертикали относительно споко й-ной поверхности воды отрицательные приращения объёма погруженной части корпуса в оконечностях наблюдаются на большей длине корпуса, чем положительные вблизи миделя. Поэтому за счёт сужения обводов корпуса в этих местах они будут близки по величине к положительным приращениям на миделе. Реальная ветровая волна имеет ещё более сложный профиль (её подветренный склон имеет большую крутизну, чем наветренный), а изменения положительных и отрицательных приращений объёмного водоизмещения в носовой и кормовой части корпуса и в районе миделя зависят от обводов корпуса в носу и корме. Естественно, в реальных условиях вертикальная качка всегда сопровождается килевой, а на косом волнении - и бортовой, что ещё больше усложняет исследование условий потери остойчивости и возникновения резонанса.
Задачей данной статьи автор видит попытку проследить общие тенденции влияния параметров остойчивости на вероятность её потери на попутном волнении. Поэтому, с учётом сказанного выше, примем, что изменения аппликаты метацентра (а значит, и метацентрической высоты) при попадании середины судна на гребень волны происходят в основном за счёт изменения метацентрического радиуса, а изменениями аппликаты центра величины на волне при оценке вероятности возникновения рассматриваемых явлений в первом приближении можно пренебречь.
Рис. 2. Приближенный к реальности профиль ветровой волны
В таблице 1 представлены результаты расчёта площадей и моментов инерции действующей ватерлинии для поверхностей воды, изображённых на рис. 2 (проекция «бок»). Профиль поверхности воды на волне рассчитан по точкам её пересечения с теоретическими шпангоутами (их абсциссы подставлялись в формулу (6)). С применением полученных аппликат с проекции «корпус» сняты ординаты точек, соответствующих пересечению взволнованной поверхности воды с корпусом в месте расположения теоретических шпангоутов и по ним построена огибающая ватерлинии на проекции «полуширота». Определение площадей действующей ватерлинии и интегрирование по формуле (8) выполнены методом трапеций, в качестве высот которых использовано расстояния между шпангоутами, а в качестве оснований - ординаты и кубы ординат точек огибающих ватерлиний. Для оценки точности полученных результатов выполнено сравнение площади действующей ватерлинии и аппликаты начального поперечного метацентра с данными из таблицы гидростатических элементов для данной средней осадки судна на спокойной воде. Видим удовлетворительную сходимость результатов.
Анализируя результаты расчётов, видим, что потеря момента инерции действующей ватерлинии и поперечного метацентрического радиуса в процентах равна возве-
дённой в куб потере площади действующей ватерлинии в процентах. Поскольку аппликата метацентра находится как сумма аппликаты центра величины и метацентри-ческого радиуса, а метацентрическая высота является разностью аппликат метацентра и центра тяжести, на волне она также уменьшается на величину, прямо пропорциональную кубу потери площади ватерлинии в процентах.
Условием потери начальной остойчивости и появления крена на чисто попутном волнении является отрицательная метацентрическая высота, т.е., учитывая сказанное выше:
Здесь тп - потеря площади действующей ватерлинии в процентах, г0 - метацентрический радиус на тихой воде, СМ0 - метацентрическая высота на тихой воде.
Расчёты по формуле (9) показывают, что для рассматриваемого судна при загрузке по летнюю грузовую марку при прогнозируемой волне опасность потери остойчивости на попутных курсовых углах возникает при метацентрической высоте 1,13 м и менее.
Для оценки возможности возникновения параметрического резонанса качки построим диаграмму статической остойчивости судна, расположенного на волне так, как показано на рис. 3. Для определения плеч остойчивости формы найдём центры тяжести погруженных в воду частей теоретических шпангоутов при аппликате ватерлинии, соответствующей профилю волны и углах крена 10, 20 и 30 градусов (пример для одного из шпангоутов при одном из углов крена см. рис 4). Плечо остойчивости формы находится по формуле:
где - площадь погруженной части /-го теоретического шпангоута. Её можно найти, например, при помощи масштаба Бонжана (если он имеется в судовой документации).
¡г - кратчайшее расстояние от киля до линии действия силы поддержания, проходящей через центр тяжести площади погруженной части /-го шпангоута снимается с чертежа.
Рис. 3. Чертёж корпуса судна с нанесённым профилем волны и огибающей действующей ватерлинии
Рис. 4. Определение плеч остойчивости формы
Рис. 5. Диаграммы статической остойчивости на спокойной воде и на прогнозируемой волне
2
Из таблицы 1 видно, что на спокойной воде Iх = — х 41075,67 = 27383,78 при
2
средней осадке D = 5,89 м. На волне Iх = — х 30419,49 = 20279,66 объёмное водоизмещение составляет V = 6612,33 м3. Момент инерции действующей ватерлинии на спокойной воде вычисляется по формуле (8) г = 4,14 м. Аппликата поперечного метацентра находится как
КМ °/2= 4,14+2,95=7,09 м.
Из таблицы гидростатических элементов получено следующее значение аппликаты: КМ = 7,126 м 1305,98 / 1339,62 =97% т.е. потери площади ватерлинии составляют 3%.
Отношение моментов инерции действующей ватерлинии составляет 20279,66 / 27383,78 ~ 73%, т.е. потери момента инерции действующей ВЛ составляют 27%.
Таблица 1
Расчёт площадей и моментов инерции действующих ватерлиний на волне и на спокойной воде
Ватерлиния на волне
Номер теоретического шпангоута Аппликата точки профиля волны м Абсцисса теоретического шпангоута от миделя х, м Расстояние между теоретич. шпангоутами, м Ордината огибающей ватерлинии у, м Участок площади ватерлинии Б, м2
0 -1,49 - 46,5 - - - - -
7 -1,45 - 41,45 5,05 0,61 63,5 0,227 0,573
30 - 0,25 - 24,87 16,58 7,05 110,31 350,4 2906,70
50 1,12 - 10,45 14,42 8,25 118,97 561,52 6574,94
70 1,44 3,97 14,42 8,25 118,97 561,52 8097,12
90 0,42 18,39 14,42 8,25 118,97 561,52 8097,12
107 - 0,81 30,65 12,26 4,89 80,55 116,93 4158,90
120 -1,41 40,02 9,37 1,88 31,72 6,65 578,97
129 - 1,49 46,5 6,45 1,22 10,00 1,82 5,17
Сумма 652,99 - 30419,49
Удвоенная сумма (площадь действующей ватерлинии) 1305,98 - -
Ватерлиния на спокойной воде
0 5,89 - 46,5 - 4,14 - 70,96 -
7 - 41,45 5,05 6,38 26,56 259,69 834,89
30 -24,87 16,58 8,25 121,28 561,52 6807,83
50 - 10,45 14,42 8,25 118,97 561,52 8097,12
70 3,97 14,42 8,25 118,97 561,52 8097,12
90 18,39 14,42 8,25 118,97 561,52 8097,12
107 30,65 12,26 7,88 98,88 489,3 6441,53
120 40,02 9,37 3,72 54,35 51,48 2533,55
129 46,5 6,45 0,53 13,71 0,15 166,51
Сумма 671,69 - 41075,67
Удвоенная сумма (площадь действующей ватерлинии) 1343,37 - -
Площадь действующей ватерлинии из таблицы гидростатических элементов 1339,62 - -
Пример диаграммы статической остойчивости на гладкой воде для одного из случаев загрузки, полученной при помощи программы расчёта остойчивости данного судна, представлен на рис. 5. Параметры посадки и остойчивости судна при этом: ме-тацентрическая высота на тихой воде ОМ0 = 1,65 м, аппликата центра тяжести судна 2& = 5,443 м, аппликата метацентра КМ = 7,091 м, средняя осадка ё = 4,54 м. На этом же рисунке красной линией нанесено начало диаграммы статической остойчивости на волне, показанной на рис. 3. Примерную величину метацентрического радиуса можно определить, как г = КМ - ё/2. В этом случае уменьшение метацентрической высоты, рассчитанное по изложенной выше методике на волне, составит приблизительно 1,3 м.
Нормированное критическое значение плеча восстанавливающего момента согласно [3] принимается наибольшим из следующих значений: 0,1 м, 0,61.^,. , 1Ц. Здесь
- плечо кренящего момента от действия бокового ветра для неограниченного района плавания, 1Ц- плечо кренящего момента на установившейся циркуляции.
Кренящий момент на циркуляции может быть вычислен по формуле, приведённой в Правилах Российского морского регистра судоходства:
где v - скорость судна перед выходом на циркуляцию. Д - весовое водоизмещение судна.
Если приравнять кренящий момент к восстанавливающему, то, разделив формулу (10) на значение весового водоизмещения, получим ¿ц.
Для определения lw необходимо знать площадь парусности судна при данной загрузке. Скорость v для использования в формуле (11) можно принять равной скорости, при которой обеспечивается близость значений кажущегося периода волны и половины периода собственных бортовых колебаний судна. Если в качестве примера принять нормированное критическое значение плеча кренящего момента равным 0,1 м, видим, что при уменьшении значения начальной метацентрической высоты и изменении диаграммы статической остойчивости на волне значение угла крена при том же кренящем моменте увеличивается приблизительно в три раза по сравнению с креном на тихой воде. При этом оно составит более 10 градусов. Если вспомнить изложенные выше примечания к формуле (1), где говорится об угле крена в интервале от 10 до 40 градусов, можно предположить, что при скорости судна, обеспечивающей близость значений кажущегося периода волны к половине его периода собственных колебаний при данной загрузке высока вероятность возникновения параметрического резонанса качки.
Наконец, для оценки влияния удалённости центра тяжести судна от его действующей ватерлинии на возможность возникновения параметрического резонанса можно предположить следующее. Поскольку судно при возникновении крена и дифферента поворачивается относительно центра тяжести действующей ватерлинии, возникающее при угле крена 6 отклонение центра тяжести судна от вертикали, лежащей в его диаметральной плоскости, когда судно находится на ровном киле, создаёт вращающий момент с плечом, равным {zg — ci ) cûs6. Если принять это плечо равным
критическому (в изложенном выше примере 0,1 м), а угол крена снять с диаграммы статической остойчивости судна на волне при том же критическом значении плеча, зная осадку судна, легко определить критическое значение аппликаты центра тяжести судна, при которой высока вероятность возникновения параметрического резонанса.
Список литературы:
[1] Циркулярное письмо Комитета по безопасности мореплавания ИМО MSC/Circ. 707. Guidance to the master for avoiding dangerous situations in following and quartering seas. 19.10.1995.
[2] Циркулярное письмо Комитета по безопасности мореплавания ИМО MSC.1/Circ. 1228. Revised guidance to the master for avoiding dangerous situations in adverse weather and sea conditions. Сетевой ресурс http://imo.udhb.gov.tr/dosyam/EKLER/1228.pdf
[3] Выбор безопасных скоростей и курсовых углов при штормовом плавании судна на попутном волнении. РД 31.00.57.2-91. - С.Пб: ЗАО ЦНИИМФ, 2002. - 57 с.
[4] Сетевой ресурс http://193.7.160.230/web/esimo/black/wwf/wwf_black.php/
[5] Абузяров З.К. Морское волнение и его прогнозирование. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. -166 с.
[6] Режим, диагноз и прогноз ветрового волнения в морях и океанах. Под ред. д-ра геогр. наук Е.С. Нестерова. - М.: Росгидромет, 2013. - 337 с.
(11)
[7] Безруков Ю.Ф. Колебания уровня и волны в Мировом океане. Учебное пособие. - Симферополь: Таврический национальный университет им. В.И.Вернадского, 2001. - 50 с.
[8] Ершов А.А., Теренчук А.В. Практический способ определения параметрического резонанса при бортовой качке судна. - Вестник ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, вып. 5 (33), 2015. с. 19.
[9] Храмушин В.Н. Целевое проектирование кораблей и судов для штормовых и ледовых условий Дальнего Востока России. - Южно-Сахалинск. 2018. - 203 с.
RISK ASSESSMENT OF LOSS OF STABILITY AND PARAMETRIC ROLLING ON EXAMPLE OF FEEDER CONTAINER SHIP
Osokin Mikhail V., Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor of the Department of Navigation Volga State University of Water Transport 5, Nesterov st, Nizhniy Novgorod, 603951
Keywords: Risk assessment, safety of sailing, parametric rolling, ship's stability.
Annotation. The article attempts to assess the effect of vessel stability characteristics at a particular load on the possibility of loss of stability and parametric rolling on following and quartering seas. A number of documents are devoted to this topic, in which the issues raised in the article are usually considered from coincidence or proximity of ship's roll periods and encounter wave periods for waves with the most unfavorable wave characteristics. The author proposes a simplified method for estimating the loss of GM and a change in the stability curve depending on the loss of the water plane area. The calculations are made using the documentation available on the vessel. The results can be used when choosing a safe route of the vessel, taking into account the weather forecast.
References:
[1] MSC/Circ. 707. Guidance to the master for avoiding dangerous situations in following and quartering seas. 19.10.1995.
[2] MSC.1/Circ. 1228. Revised guidance to the master for avoiding dangerous situations in adverse weather and sea conditions. http://imo.udhb.gov.tr/dosyam/EKLER/1228.pdf
[3] Vybor bezopasnykh skorostey i kursovykh uglov pri shtormovom plavanii sudna na poputnom volnenii. RD 31.00.57.2-91. - S.Pb: TCNIIMF, 2002. - 57 p.
[4] http ://193.7.160.230/web/esimo/black/wwf/wwf_black. php/
[5] Abuzjarov Z.K. Morskoje volnenije i ego prognozirovanie.- L.: Gydrometeoizdat, 1981. - 166 p.
[6] Rezhim, diagnoz i prognoz vetrovogo volnenija v morjakh I okeanakh. Under redaction of F. D. E.S. Nesterov. - М.: Rosgydromet, 2013. - 337 p.
[7] Yu. F. Bezrukov. Kolebanija urovnja i volny v mirovom okeane. - Sympheropol: Tavricheskiy natsionalniy university imeni V.I.Vernadskogo, 2001. - 50 p.
[8] А.А. Ershov, A.V. Теге^М^ Prakticheskiy sposob opredeleniya parametricheskogo resonansa pri bortovoy kachke sudna. - Vestnik Gosudarstvennogo universiteta imeni admyrala S.O. Мakarova, № 5 (33), 2015. p. 18-25.
[9] V.N. Khramushin. Tselevoje proektirovanie korabley I sudov dlja shtormovykh I ledovykh usloviy Dalnego Vostoka Rossii. - Yuzhno-Sakhalinsk. 2018. - 203 p.
Статья поступила в редакцию 23.04.2019 г.
