Оценка обеспечения безопасности судна на начальных стадиях проектирования» тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Вай Ян Вин Хтве

• Вай Ян Вин Хтве
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Вай Ян Вин Хтве

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ РАЗРУШЕНИЯ СУДОВ

1.1. Судно как разрушающаяся система

1.2. Потеря остойчивости как разрушающий фактор

1.3. Затопление как разрушающий фактор

1.4. Пожар как разрушающий фактор

1.5. Механическое разрушение конструкций как разрушающий фактор

ГЛАВА 2. ПРОЕКТНАЯ ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ СУДНА ПО ОСТОЙЧИВОСТИ

2.1. Анализ требований основных классификационных обществ к остойчивости

2.2. Способы аналитического представления диаграммы статической остойчивости (диаграммы Рида)

2.3. Построение системы ограничений, учитывающих безопасность судна по остойчивости

2.4. Проблема проектного уравнения остойчивости на больших углах крена

ГЛАВА 3. ПРОЕКТНАЯ ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ СУДН ПО ЗАТОПЛЕНИЮ

3.1. Сопоставление требований основных классификационных обществ к непотопляемости

3.2. Оценка безопасности по затоплению через запас плавучести

3.3. Оценка безопасности по затоплению через расстановку переборок

3.4. Расстановка поперечных переборок в математической модели проектирования судна на начальных стадиях

3.5. Отображение ограничения деления на отсеки в математической модели проектирования судна на начальных стадиях

ГЛАВА4. ПРОЕКТНАЯ ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ СУДНА ПО ПОЖАРАМ

4.1. Сопоставление требований основных классификационных обществ к пожаро-безопасности

4.2. Модель распространения судового пожара

4.3. Модель подавление судового пожара

4.4. Построение ограничений и оценок противопожарной безопасности в математической модели проектирования судна

ГЛАВА 5. ПРОЕКТНАЯ ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ СУДНА ПО ПРОЧНОСТИ ПРИ СТОЛКНОВЕНИИ

5.1. Столкновение судов как источник опасности

2

5.2. Условие прочности судна на начальных стадиях проектирования

5.3. Описание эквивалентного бруса в математической моделипроектирования судна

5.4. Построение ограничений и оценок безопасности при столкновении в математической модели проектирования судна

ГЛАВА 6. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СУДНА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРЕНИЙ И ОЦЕНКИ ЕГО БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. Формальная постановка задачи оптимизации в математической модели проектирования судна

6.2. Построение вектора исходных данных математической модели проектирования судна

6.3. Построение вектора оптимизируемых параметров проекта в математической модели проектирования судна

6.4. Построение системы функциональных ограничений и расчетов в математи-ческой модели проектирования судна

6.5. Построение критерия эффективности и системы оценок безопасности системы в математической модели проектирования судна

6.6. Блок-схема математической модели проектирования судна

ГЛАВА.7. ИССЛЕДОВАНИЕ ОЦЕНОК БЕЗОПАСНОСТИ В КОМПЬЮТЕРНОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ

7.1. Описание алгоритма оптимизации

7.2. Описание комплекса программ, реализующих математическую модель проектируемого судна

7.3. Оценка адекватности, устойчивости и чувствительности модели

7.4. Оценка устойчивости модели

7.5. Оценка чувствительности модели

7.6. Исследование изменения характеристик судна на оценку безопасности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблемы и нерешенные задачи

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка обеспечения безопасности судна на начальных стадиях проектирования»»

Актуальность темы

ВВЕДЕНИЕ

Обеспечение безопасности человека на море было и остается важнейшей проблемой судоходства, судостроения и смежных областей техники. Среди различных сфер человеческой деятельности одними из наиболее опасных являются те, которые связаны с необходимостью пребывания людей в море.

Несмотря на высокий уровень конструктивной безопасности морских судов, насыщение их надежными средствами судовождения в связи с другими мерами, морские кастсрофы с человеческими жертвами продолжают иметь место. Кроме риска для жизни человека, с авариями и гибелью морских судов и сооружений связаны огромные экономические и экологические потери.

Обеспечение безопасности человека является предметом специальных исследований, эта задача стоит перед проектировщикаими строителями судов, перед эксплуатирующими суда организациями. В теории безопасности на море основное внимание должно быть уделено разработке методов анализа аварий, формулированию критериев и норм безопасности. [2].

Для анализа аварий морских судов, на диссертационной работе рассмотрены аварий произошедшие в мире за (2008-2020)г.г. Резульаты, полученных из статических данных показаны в (табл. 1) и (рис.1).

Таблица 1

Общая статистика аварий и катастроф по видам и годам (2008-2020)

Тип Аварии 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 X

Столкновение 181 325 356 282 246 264 265 244 217 200 243 218 193 3234

Сел на мель 255 431 369 264 264 210 213 202 163 181 172 200 161 3085

Оприкидивание 28 58 50 56 55 49 61 56 46 55 52 65 50 681

Затопление 16 35 33 30 26 35 18 17 24 36 47 36 28 381

Пожар 35 35 33 31 33 33 31 35 35 35 33 31 33 433

Другие аварий 30 40 26 24 34 40 40 21 21 23 24 42 13 378

Сумма 545 924 867 687 658 631 628 575 506 530 571 592 478 8192

500 450

&

CS

ta я e Ч u

400 350 300 250 200 150 100 50 0

1.11

к

к

к

к

к

L

I.

h

II

I.

к

Год 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

■ Столкновение ■ Сел на мель ■ Оприкидивание

■ Затопление ■ Пожар ■ Другие аварий

Рис.1. Число аварий и катастроф по видам и годам (2008-2020)

3500

в

в

& я 3000

а

<

с 2500

CJ

В 2000

1500

1000

500

0

Столкновение Сел на мель Оприкидивание Затопление

Пожар Другие

Тип Аварии

Рис.2. Число аварий и катастроф по видам (2008-2020)

Рис.3. Статистика аварий и катастроф в виде процентах (2008-2020)

Из полученных графиков видно, что совместное воздействие океана и атмосферы (опрокидывание), механическое разрушение, затопление и пожар являются самыми опасными

5

разрушающими факторами. Таким образом, в диссертации исследуется задача оптимизации главных размерений контейнерного судна с возможностью создания комплексной оценки безопасности судна.

В рамках модели предполагается получить математические зависимости и алгоритмы для определения элементов теоретического чертежа, кривых элементов ТЧ, мощности главных двигателей, нагрузки проектируемого судна, расчета вместимости и надводного борта, оценки безопсности по остойчивости, по затоплению, по пожару и по прочности при столкновении на основе Правил Российского морского регистра судоходства.

Предполагается выбор алгоритма оптимизации элементов контейнерного судна, решающего задачу математического программирования с процедурным характером функции критерия, функциональных ограничениий и оценки безопасности. Математическая модель и алгоритм оптимизации предполагается реализовать в виде программы для обеспечения компьютерного эксперимента. Предполагается, что указанные программы могут быть использованы в исследовательском проектировании на начальных стадиях проектирования.

В процессе диссертационного исследования предполагается решить следующие конкретные задачи:

- Исследовать влияние разрушающих факторов влияющих на обеспечение безопасности судна;

- Анализировать требования основных классификационных обществ к остойчивости;

- Построить системы ограничений, учитывающих безопасность судна по остойчивости;

- Сопоставить требований основных классификационных обществ к непотопляемости;

- Построить системы ограничений, учитывающих безопасность судна по затоплению.

- Рассмотреть требования основных классификационных обществ к пожаробезопасности;

- Построить систему ограничений и оценок противопожарной безопасности в математической модели проектирования судна;

- Построить систему ограничений и оценок безопасности при столкновении в математической модели проектирования судна;

- Построить математическую модель проектирования контейнерного судна с детализацией на уровне технического предложения и позволяющая решить задачу оптимизации главных размерений и оценки безопсности;

- Реализовать построенную математическую модель в виде программно-методического комплекса;

- Исследовать построенную математическую модель проектирования контейнерного судна на адекватность, устойчивость и чувствительность.

Теоретической и методологической основой диссертационного исследования будут являться, в первую очередь, основные методики и аппарат тероии корабля и теории проектирования судов. При формулировании и решении задач ограничений и оценки безопасности будет взята за основу Правила Российского Морского Регистра Судоходства (РМРС).

Программный комплекс предполагается создать с использованием языка программирования Паскаль в среде Delphi для обеспечения автоматизирования проектирования.

В соответствии с необходимостью определения указанных задач, были использованы результаты трудов российских и зарубежных ученых, практических специалистов: В.В. Ашика, Л.М. Ногида, А.В.Бронникова, В.Л. Поздюнина, В.Г. Власова, Б.А. Царева ,Г.Е. Павленко, Я.И. Короткина, В.М.Пашина, С.Н.Благовещениский, А.И. Гайковича, М.Н. Александрова, А.А. Родионова, В.В.Рождественского , Л.Р.Аксютина , В.А. Николаева, Д.Ч. Манинга и др.

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ РАЗРУШЕНИЯ СУДОВ.

1.1. Судно как разрушающаяся система.

С момента своего создания система «Корабля» подвергается активному влиянию различных неблагоприятных факторов. Их воздействие на корабль снижает его эффективность, усложняет эксплуатацию, и могут привести к гибели корабля. Этим факторам противодействуют такие его общесистемные качества, как защищенность и живучесть.

Мировой морской флот за год теряет в среднем 200 ... 250 судов, аварию терпят свыше 8000 (вместимость более 500 рег.т) [1].

Введем несколько определений.

Повреждение - это такое воздействие на систему или такое изменение самой системы, которое уменьшает ее эффективность в широком смысле или увеличивает затраты ресурсов на реализацию жизненного цикла системы.

Разрушение - это повреждение, которое приводит либо гибели элемента системы или самой системы, либо к снижению ее работоспособности, эффективности, экономичности ниже приемлемого уровня, либо к невозможности восстановить эти качества за заданное время.

Разрушающий фактор - это процесс, вызывающий разрушение системы, ее элементов и их объединений. Источниками разрушающих факторов являются природные и (или) техногенные воздействия на систему, а также операторские ошибки. В работе рассмотрены наиболее важные факторы, которые можно определить как разрушающих факторов.

Источники разрушающих факторов, действующих на систему «Корабль» приведенны на рис (1.1) [29].

Источники разрушающих факторов

Природные воздействия

Техногенные воздействия

^ <и ¡и г Ь

Операторские ошибки

Разрушающие факторы

Рис. 1.1 Разрушающие факторы, действующие на систему «Корабль»

Сложность описания механизмов разрушения технической системы вообще и корабля в частности заключается в том, что разрушающие факторы взаймодействуют друг с другом, образуя сложные причинно-следственные связи. [29].

Воздействие разрушающих факторов всегда имеет динамическую природу, являясь функцией времени. Формально процесс развития аварии под воздействием разрушающих факторов можно представить следующим образом (рис. 1.2).

Рис. 1.2 К формализации процесса развития разрушения системы

Проектирование современного судна подразумевается, что его эффективность будет достаточной в течение времени его жизненного цикла. Задача проектирования судна рассматривается как задача математического программирования, которая сформулирована в ряде известных работ [69], [37], [22]. Однако, известные постановки оптимизационных задач проектирования не учитывают возможных последствий аварий. Проектные запасы в практике проектирования назначаются либо для парирования ошибок проектанта и для компенсации непредвиденных ситуаций в процессе строительства, либо для обеспечения обязательных модернизаций в ходе эксплуатации.

Учет аварийных ситуаций при проектировании рассматривается через вероятность появления такой ситуации. Однако, такой подход не позволяет оценить последствия аварии для конкретного судна. Очевидно, что необходим некоторый проектный запас для конструктивного сопротивления разрушению системы «Судно» в аварийной ситуации.

Правила классификационных обществ, например, Российский Морской Регистр Судоходства обеспечивает безопасность судов базируясь на опыт эксплуатации, т.е. опять на статистику и, следовательно, для нового проекта судна необходима специальная экспертиза.

Кроме того, безопасность нормируется по отдельным разрушающим факторам, хотя наиболее сложные аварии возникают из-за взаимодействия нескольких разрушающих факторов.

Требования РМРС формулируются как минимально необходимые. При проектировании желателен запас безопасности с учетом возможности аварий. Такой запас должен быть конструктивно обеспечен, но его величина вступает в противоречие с экономической эффективностью судна. Поиск компромисса возможен в решении задачи проектирования оптимального судна.

Математическая модель проектирования судна, являющаяся базой для задачи оптимизации, должна учитывать возможности разрушения системы «Судно» в ходе ее эксплуатации.

Возможное взаимодействия различных разрушающих факторов позволяет говорить о комплексной безопасности судна и ввести понятие «живучести» для гражданских судов.

Это означает включение в математическую модель проектирования судна дополнительные оптимизируемые переменные, функциональные ограничения с оценками качеств проектируемого судна и их нормированием. В принципе, возможно включение оценки живучести в критерий эффективности оптимизационной задачи.

Моделирование аварийной ситуации должно быть динамическим. Следовательно, часть элементов математической модели проектирования будет зависеть от временного параметра.

В рассматриваемой работе будут рассматриваться наиболее важные для гражданских судов такие разрушающие факторы, как затопление, пожар, механическое разрушение и совместное воздействие океана и атмосферы (опрокидывание).

1.2. Потеря остойчивости как разрушающий фактор

Потеря остойчивости может быть первичным, так и вторичным разрушающим фактором.

Обеспечение остойчивости в процессе проектирования имеет абсолютный приоритет перед всеми другими проектными задачами. Это тем более важно, что гибель корабля от потери остойчивости почти всегда влечет за собой человеческие жертвы. Без выполнения требований остойчивости не может быть обеспечена безопасность плавания.[1].

Одна из причин потери судами остойчивости - это разжижение груза, перевозимого навалом (уголь, руда, рудные концентраты, химические грузы и пр.). Потеря остойчивости может произойти из-за халатности экипажа, допустившего попадание воды внутрь корпуса судна. Последней из причин потери остойчивости является обледенение, особенно опасное для малых и средних судов.

Среди самых различных аварий на море опрокидывание судов является одним из самых тяжелых по последствиям. Статистика аварий показывает, что от опрокидывания гибнет заметный процент от общего числа судов, потерпевших аварии. Если учесть человеческие жертвы, то опрокидывание выдвигается на первое место [2].

При оценке результатов анализа аварийных данных следует учитывать ряд важных факторов, ограничивающих их общность. Так, например, известно, что статистический подход к нормированию остойчивости закрепляет лишь прошлый опыт эксплуатации судов. Понятно также, что полной информации об авариях судов быть не может. Это связано в ряде случаев с отсутствием информации об обстоятельствах аварии в связи с быстрой гибелью судна и экипажа, а также с серьезными недостатками в организации сбора данных об авариях судов.

Очевидно, эти соображения позволили С.Н. Благовещенскому сделать следующее замечание: «не следует переоценивать значение аварийной статистики и руководствоваться только ею при установлении норм остойчивости судов, хотя учитывать ее материалы, конечно, совершенно необходимо» [8].

Пример.1.1.Рассмотрим гибель Южнокорейского автомобильно-пассажирского парома «МУ SEWOL» 15 апреля 2014 года[114].

Рис.1.3. Паром «МУ SEWOL» погибший из-за потери остойчивости

На судне находилось 33 члена экипажа 443 пассажира, 325 из которых были учащимися средней школы Данвон в Ансане. Из 476 человек, находившихся на борту, выжили только 172.

Случаи гибели судов в результате потери остойчивости обычно классифицируют по четырем группам:

1) внезапное опрокидывание;

2) медленное накренение;

3)затопление с креном;

4) опрокидывание по неизвестным причинам[89].

В работе рассматриваются следующие факторы, связанные с безопасностью судна по остойчивости и рассматриваемые Правилами РМРС [74]: начальная метацентрическая высота, диаграмма статической остойчивости (диаграмма Рида), критерий погоды.

Оценка безопасности судна по остойчивости в работе определяется при максимальном ветре и волнении, предельно наблюденных в расчетных районах эксплуатации, и не менее рассчитанных при критерии погоды РМРС.

Указанная оценка безопасности рассматривается в главе 2 диссертационного исследования.

1.3. Затопление как разрушающий фактор

Затопление является вторичным разрушающим фактором. Основными причинами поступления воды в корпус судна являются:

- заливание судна в штормовых условиях через неплотности;

- повреждение корпуса или систем забортной воды, вызванных столкновением с плавающим объектом или причалом, посадкой на грунт, эксплуатационным износом, смещением груза, взрывом и др.;

- использование воды при тушении пожара.

Следствиями воздействия этого разрушающего фактора являются:

- потеря плавучести ;

- крен и дифферент корабля;

- потеря остойчивости;

- уменьшение скорости хода вплоть до его потери;

- ухудшение маневренности и потеря управляемости;

- порождение новых разрушающих факторов, таких как механические разрушения и отказ технических средств, приводящих в свою очередь к структурным разрушениям системы «Судно». [29]

Пример.1.2. 13 дня января 2012 года напоролось на скалы итальянского острова Джильо круизное судно «Costa Concordia». Судно получило 70-метровую пробоину, приняло воду и залегло на грунт на правый борт практически в нескольких десятках метрах от прибрежных скал самого острова (рис.1.4)[116].

Рис. 1.4. Катастрофа лайнера «Costa Concordia» вследствие затопления.

Непотопляемость определяет противодействие судна затоплению.

Непотопляемость является главным элементом живучести судна, поскольку утрата непотопляемости равносильна утрате судна как инженерного сооружения и как эксплуатационной единицы флота.

Борьба за непотопляемость после аварии складывается из действий по борьбе с поступлением воды и действий по восстановлению остойчивости и спрямлению поврежденного судна. В данной работе рассматривается итоговое затопление и пренебрегается динамикой поступления воды в отсек.

Безопасность по затоплению аварийного судна оценивается до всех мероприятий, связанных с заделкой пробоиной, спрямлением судна и откачкой воды, поступившей в отсек.

Для расчетов непотопляемости и оценки безопасности судна по затоплению размеры пробоины нормируются. В соответствии с требованиями РМРС [75], для гражданских судов принимаются следующие параметры:

- протяженность по длине - 1/3 L2/3 или 14,5 м ( в зависимости от того, что меньше), где L - длина судна между перпендикулярами;- протяженность по ширине, измеренная от внутренней поверхности на-ружной обшивки под прямым углом к диаметральной плоскости на уровне самой высокой грузовой ватерлинии деления на отсеки, - 1/5 ширины судна;

Затопленные отсеки в зависимости от характера затопления подразделяются на категории в соответствии с классификацией, предложенной профессором Н.П.Муру [59].

В данной работе рассматриваются только отсеки III категории. Отсеки III категории (рис. 1.5, а) - отсеки, имеющие свободную поверхность и сообщающиеся с забортной водой. Уровень воды в них всегда будет на одном уровне с действующей ватерлинии. Остойчивость корабля снижается из-за влияния свободной поверхности и уменьшения момента инерции площади ватерлинии в результате ее частичной потери. При затоплении бортовых отсеков снижение остойчивости происходит также из-за принятия в них при наклонениях новых порций воды и возникновения дополнительной кренящей пары.

к-, АмДшшя ледашв

Для расчета количества принятой воды в работе [92] вводится коэффициент раскрытия пробоины, равный отношению площади пробоины к площади повреждений. Среднее значение этого коэффициента, по данным этой работы, составляет 0,127, однако, учитывая недостаточность выборки, автор предлагает принимать этот коэффициент равным 0,5. Зависимость средней площади повреждения от длины судна показана на рис. (1.6).

Положение пробоины по высоте характеризуется распределениями, показанными на рис. 1.7 и рис. 1.8. При столкновении судов (80 %) и при посадке на грунт (96 %) нижняя кромка повреждений располагается ниже эксплуатационной ватерлинии. Площадь полученной пробоины исключает откачку воды до заделки пробоины. Поэтому динамика затопления в работе не рассматривается.

Р, КБ.М

Ш 1

9,2 9, 2

-

50 100 150 Цм

Рис. 1.6 Зависимость средней площади повреждения от длины судна

10

9

1

Рис. 1.7 Распределение высоты пробоин над основной линией при столкновениях судов

10

9

Рис. 1.8.Распределение высоты пробоин над основной линией при посадке судов на грунт

□Д 0,2 0,3

Относительные частоты

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Относительные частоты

Фактический объем затопленного отсека Vз определяется по формуле:

Vз = Цп • Vт (1.1)

где Цп -коэффициент проницаемости (или коэффициент заполнения) затопленного отсека; Vт -объем отсека, вычисленный по теоретическому чертежу без вычета объемов находящихся в отсеке предметов и набора корпуса.

Коэффициент проницаемости Цп для отсеков гражданских судов, и использованный в данной работе, устанавливается Правилами классификации и постройки морских судов в части V «Деление на отсеки» [75]:

- 0,85 - для помещений, занятых механизмами, электростанциями, а также технологическим оборудованием, на обрабатывающих и рыболовных судах и судах специального назначения;

- 0,60 - для помещений непассажирских судов, занятых грузами или запасами, а также

предназначенных для перевозки жидких грузов или запасов, и для помещений пассажирских судов, занятых запасами;

- 0,95 - для помещений, обычно не занятых существенным количеством грузов или

запасов; для помещений, загруженных порожней колесной техникой, порожними контейнерами или другими грузами, имеющими высокую проницаемость, а также для жилых помещений;

- 0,98 - для пустых цистерн и цистерн, предназначенных только для балластировки

забортной водой;

- 0,80 - для грузовых помещений накатных судов;

- 0,71 - коэффициент проницаемости груза в контейнерах, трейлерах, ролл-трейлерах,

грузовиках;

Объем влившейся воды для отсеков III категории обычно рассчитывают исходя из осадки судна в неповрежденном состоянии. Однако в процессе затопления осадка меняется и в отсек поступает дополнительное количество воды. Рассмотрим затопление отсека при первоначально влившемся объеме воды узо [29]. Предполагая незначительными крен и дифферент, а также прямостенность борта, рассчитаем изменение средней осадки по формуле:

AT = узо / (S - s) (1.2)

Здесь S — площадь неповрежденной ватерлинии при первоначальной осадке; s — потерянная площадь ватерлинии. Дополнительно влившийся объем и новое изменение осадки составят:

Ауз = s-AT = s- уз 0 / (S - s); AiT = Ауз / (S - s) = s- уз 0 / (S - s)2 (1.3)

Продолжая вычисления, получим, что объемы дополнительно вливающейся воды, вследствие изменения осадки, образуют геометрическую прогрессию с показателем s/(S - s). Предполагая s < S, получим в пределе объем влившейся в отсек воды:

уз = уз 0 / [1- s/(S - s)] = уз 0 (S - s) / (S - 2s) (1.4)

Объем поврежденного отсека III категории в первом приближении, без интегрирования по теоретическому чертежу, можно определить, используя простейшие аналитические модели для описания судовой поверхности [28].

Определение элементов посадки и начальной остойчивости поврежденного судна для начальных стадий проектирования в первом приближении возможно по метацентрическим формулам [9].

Приведенные ниже формулы для отсека III категории, использованные в работе, соответствуют методу постоянного водоизмещения. Изменение средней осадки рассчитывается по формуле (1.2). Координаты Ц.Т. действующей ватерлинии при затоплении:

а = xf - (a - xf)s / (S - s) ; ß = - bs / (S - s) (1.5) Потерянные моменты инерции:

AIx = ix + sb2 + (S - s)ß2 (1.6)

AIy = iY + s(a - Xf)2 + (S - s) •(а — xf)2 (1.7)

Изменение метацентрических высот:

" V v" 2 " v

A1 vT AT AIX,

Ah = -T- ■ (T +--z--(1.8)

т

AH = -AIy /V (1.9)

Угол крена в градусах:

9 = 57,^-VTliZlßL (1.10)

V ■ (h + Ah) ( )

Угол дифферента в радианах:

vT ■ (y- а)

^ = -L (1.11)

V ■ (h + Ah) v 7

Изменение осадки носом и кормой:

ДТН = АТ + (Ь/2 - а) • ¥ (1.12)

ДТК = ДТ - (Ь/2 + а) • ¥ (1.13)

В формулах (1.5) ... (1.13) приняты следующие обозначения:

а, Ь - координаты Ц.Т. поверхности воды в затопленном отсеке; ¡х , iY - моменты инерции потерянной площади относительно продольной и поперечной осей, проходящих через ее центр

тяжести; (Б - б) - площадь поврежденной ватерлинии; а, Р - координаты Ц.Т. этой площади; ут

17

- объем затопленного отсека по первоначальную ватерлинию; х, у, ъ - координаты центра тяжести объема ут; Ь - длина корабля между перпендикулярами; V — объемное водоизмещение неповрежденного корабля.

Система координат для формул (1.2) ... (1.13) традиционна для теории корабля: начало координат образовано путем пересечения трех плоскостей: основной, диаметральной и плоскости мидель-шпангоута. Ось абсцисс образована пересечением таких плоскостей, как основная и диаметральная и направлена в нос, ось ординат — плоскостями мидель-шпангоута и основной и направлена на правый борт, ось аппликат — плоскостями мидель-шпангоута и диаметральной и направлена вверх.

При выводе вышеприведенных формул использовались следующие допущения: о прямобортности судна; о прямостенности затопленных отсеков; о малости приращений параметров посадки; об отсутствии начального крена и дифферента; о возможности разделения общей пространственной задачи наклонения судна на две плоские — поперечную и продольную; о неизменности категорий затопленных отсеков при изменении посадки. Подробно эти допущения обсуждаются в [52].

1.4. Пожар как разрушающий фактор

Пожар может быть как первичным, так и вторичным разрушающим фактором. Пожар может возникнуть из-за неосторожности при обращении с огнем, вследствие механических повреждений, взрывов, отказов технических средств и т.п.

Судовой пожар ухудшает технико-экономические и тактико-технические показатели (в виде поражения людей и технических средств) и проводить к уничтожению материальных ценностей (выгоранию оборудования помещений) вплоть до гибели корабля.

Несмотря на прогресс в судостроении и оснащение судов и кораблей современными техническими средствами, пожар по-прежнему остается одной из самых распространенных причин аварийной ситуации.

В исследовании [108] определяется частота аварий судов на 106 судомиль. И если столкновений, посадок на мель всего 0,03 ... 1,00, то пожары и взрывы составляют 0,5 ... 13,0. Прямой ущерб от пожаров на судах и средствах океанотехники составляет 300 -500 млн.дол. ежегодно.

Как показывает статистика [112], основные очаги пожаров на гражданских судах возникают в машинных отделениях (33%), в грузовых трюмах (20%), в жилых помещениях (10%).

Пожары по тяжести последствий стоят на первом месте. Статистика утверждает, что, как правило, 20% пожаров заканчиваются гибелью или полным конструктивным разрушением судна. Причина заключается в том, что в ограниченном объеме судового корпуса и надстроек находится слишком много горючих веществ и материалов: топливо, моторное масло, дерево, ткань, пластик, краски. Более того, если в течение 15 мин пожар не удается взять под контроль, то судно спасти не удается.[117]

Пример.1.3. Рассмотрим пожар на Панамский контейнеровоза «Hyundai Fortune» 21 марта 2006 года

[118].

Рис.1.9. Пожар на контейнеровозе «Hyundai Fortune» Вместимость судна 1235 TEU. Взрыв неизвестного происхождения произошел под палубой, в кормовой части помещения, в результате чего 60 до 90 контейнеров упали в океан. Взрыв вызвал пожар, который распространился по корме судна, включая жилые помещения и штабеля контейнеров перед жилыми помещениями. Вторичные взрывы последовали, когда семь контейнеров, полных фейерверков, также загорелись над палубой на корме. «Hyundai Fortune» продолжал гореть в течение нескольких дней, даже после прибытия к месту аварии пожарных судов. Общая стоимость судна и потерянного груза оценивается более чем в 800 миллионов долларов США. [118].

Пожар на судне может произойти из-за следующих факторов:

- Нарушение установленного режима курения;

- Самовозгорание;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Вай Ян Вин Хтве, 2022 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Аксютин Л.Р. Аварии морских судов от потери остойчивости. - М.: Морской транспорт, 1962. - 160 с.

2. АлександровМ.Н. Безопасность человека на море.- Л.: Судостроение, 1983.208 с

3. Ашик В. В., Проектирование судов.—Л., изд. «Судостроение», 1985, 320 с.

4. Базилевский С. А., Теория ошибок, возникающих при проектировании судов. - Л., изд. «Судостроение», 1964, 262 с. (7.1)

5. Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов. - Л.,изд. «Судпромгиз», 1961, 468 с.

6. Безнос Л.А.Обеспечение живучести надводных кораблей. -Л. Изд-во ВМА, 1985 - 439 с.

7. Белоцерковский М.А. К вопросу о построении диаграмм остойчивости по диаграммам прототипа. - «Судостроение», 1939, №9 (93) , с. 484 - 489

8. Благовещенский С.Н. Анализ статистических материалов ИМКО об авариях судов в следствие потери остойчивости в неповрежденном состоянии. Научно-техн.отчет, ЦНИИМФ-ЛКИ, ПМК-70-12,1 - 2А-41- Л., 1970. - 64 с]

9. Благовещенский С.Н. Справочник по теории корабля.-Л: Судпромгиз, 1950,- 568 С.

10. Благовещенский С.Н., Холодилин А.Н. Справочник по статике и динамике корабля. Том 1. Статика корабля. - Л., изд. «Судостроение», 1976, 336 с.

11. С. А. Бобков, А. В. Бабурин, П. В. Комраков. Физико-химические основы развития и тушения пожаров - М., Академия ГПС МЧС России, 2014, 210 с.

12. Бронников А. В., Особенности проектирования морских транспортных судов. JI., Изд. Судостроение, 1971. 328 с.

13. Бронников А. В., Определение основных элементов морских грузовых судов, 1983.

14. Бронников А. В., Морские транспортные суда. Основы проектирования, 1984.

15. Бронников А. В., Проектирование судов. - Л., изд. «Судостроение», 1991, 320 с.

16. Бронников А. В., Разработка основных технико-эксплуатационных требований на проектирование морского судна, 1997.

17. Бубнов И.Г. О непотопляемости судов. // Морской сборник. — 1901. — №№ 4, 5.

18. Бурменский А.Д, Игумнова О.Д., определение длины контейнеровозов // Современные наукоемкие технологии. - 2014. - № 5-1. - С. 137-138;.

19. Бусленко В. Н., Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М., Изд. Наука, 1977. 239 с.

20. Власов В. Г., Приближенная формула для вычисления плеч остойчивости формы. Собрание трудов т. 1. - Л, изд. Судпромгиз, 1959, с.153 - 175.

21. Гаврилаенко А.М . Теоретические основы возникновения и развития корабельного пржарпа СПб : Изд-во ВВМИУ им.Ф.Э. Дзержинского,1996

22. Гайкович А.И., Применение современных математических методов в проектировании судов. - Л., изд. ЛКИ, 1982, 84 с.

23. Гайкович А. И., Семенов Ю. Н., Системотехника и основы САПР в судостроении. Л., Изд. ЛКИ, 1989. 100 с.

24. Гайкович А. И., Основы теории проектирования сложных технических систем. СПб.: НИЦ "МОРИНТЕХ", 2001. 432 с

25. Гайкович.А.И, Царев Б.А. Рассановка переборок и расчет вместимости контейнеровоза при проектировании с помощью ЭВМ // Архитектура и проектирование судов: сборник. Вып.1. Владивосток: Изд-во ДВГУ,1977.-С.5161

26. Гайкович А. И., Проектирование контейнерных судов. Л.,Изд. ЛКИ, 1985. 91 с.

27. Гайкович А. И., Чжо Лин, Чжо Нъен Сан., Математические модели для формирования судостроительной программы Союза Мьянма. Морские интеллектуальные технологии № 1(1), 2008. 10-13 с.

28. Гайкович А. И., Теория проектирования водоизмещающих кораблей и судов в 2-х томах. Т.1. Описание системы «Корабль».— СПб., Изд-во НИЦ МОРИНТЕХ, 2014, 819 с.

29. Гайкович А. И. Теория проектирования водоизмещающих кораблей и судов в 2-х томах. Т.2 «Анализ и синтез системы «Корабль» - СПб., Изд. «МОРИНТЕХ», 2014, 872 с.

30. Гайкович А. И., Никитин Н. В., Вай Ян Вин Хтве. Подход к оценке безопасности судна по остойчивости на начальных стадиях проектирования. - «Морские интеллектуальные технологии», 2019, № 3 (45) т.2, стр 81-86.

31. Гайкович А. И., Никитин Н. В., Вай Ян Вин Хтве. . Проектная оценка прочностной безопасности судна при столкновении. -"Морские интеллектуальные технологии", 2020, № 2(48 ), т2. , стр. 61 -64.

32. Гайкович А. И., Никитин Н. В., Вай Ян Вин Хтве. . Возможность оценки безопасности судна на начальных стадиях проектирования-"Труды Крыловского государственного научного центра",СПБ.,ил. Специальный выпуск, № 2. 2020., стр. 138 -144.

33. Дарахвелидзе П. Г., Марков Е.П. Программирование в Delphi 7. - СПб., изд. БХВ-Петербург, 2003, 784 с.

34. Давыдов Э. Г., Исследование операций. М, Изд. Высш. Школа, 1990. 383 с.

35. Дж. Клейнен. Статистические методы в имитационном моделировании. М., Статистика, 1978, 335 с.

36.

37.

38

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

47.

48.

49.

50.

51.

52.

53.

Захаров А. И., Кутенев А. А., Михелев К. С., Применение способа частных производных при анализе зависимости конкурентоспособности от главных проектных эелементов, Материалы конференции "Моринтех-2008", СПб, 2008. с 50-54.

Захаров И. Г., Теория компромиссных решений при проектирования корабля. Л., Судостроение, 1973. 136 с.

Зелковиц М., Шоу А., Гэннон Дж. Принципы разработки программного обеспечения. - М., изд. «Мир», 1982, 368 с.

Иванов Е.Н. Расчет и проектированик систем противопожарной защиты, М: Химия 1990. Карпов А.Б. Определение остойчивости при больших наклонениях в начальной стадии проектирования судна. - «Судостроение», 1982, №8, с. 8 - 9.

Кириллов Г.Н., Ненашев Ю.П., Хондожко Ю.П. Организация тренировок по эвакуации персонала предприятий и учреждений при пожаре и иных чрезвычайных ситуациях. - М., МЧС, 2007

Клиенеп Дж., Статистические методы в имитационно моделировании, 1978.

Культин Н.Б., Основы программирования в Delphi. -2-е изд., перераб. И доп.-СПБ.: БХВ-

Петербург,2009.-640с.: +СD-ROM-(Самоучитель).

Кофман А., Крюон Р., Массовое обслуживание теория и приложения. М., Изд. Мир, 1965. 302 с.

Кофман А., Фор Р., Займемся исследованием операций. М., Изд. Мир, 1966. 279 с. Кофман А., Анри-Лабордер А., Методы и модели исследования операции. М., Изд. Мир, 1977. 432 с.

Короткин И.М. Аварии и катасторофы кораблей -Л : Судостороение 1977.-296 с. Короткин Я.И. Расчетное проектирование связей корпуса судна -Л: Изд-во ЛКИ 1984. - 76 с.

Короткин Я.И,Ростовцев.Д.М,Сиверс.Н.Л. Прочность корабля -Л:Изд-во Судостроение -1974 -431 с.

Лазарев.В.Н, Глозман.М.Н. Альбом конструктивных мидель-шпангоутов транспортныъ судов, Учебное посовие .Изд-во Л:1970.138 с.

Мартыненко В.И. Исследование вопросов нормирования судовых противопоржарных конструкций в жилых и служебных помещениях морских судов: автореф.дис..канд.техн.наук.ЛКИ. -1974

Мальцев Н.Я.,Дорогостайский Д.В.,Прытков Ю.К. Теория непотопляемостим судна -Л: Судостроение,1973. -320 С.

МанингД.Ч. Теория и техника проектирования кораблей. - М., изд. Воениздат, 1960, 292 с.

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

Манухин.В.А, Зин Мин Хтет . Вычисление предельных изгибающих моментов корпуса судна.-2017-105 с.

Медынский М. М., Атоний Е. В. Численные методы нелинейной оптимизации: алгоритмы и программы.Учеб. пособие. М., Изд., МАИ, 2003. 192 с.

Методы расчета температурного режима в помещениях зданий различного назначения. - М., МВД НИИ противопожарной обороны, 1988.

Михайлик А.Ф , Сабадаш Н.С. Математическая модель распределения тзбыточной

температуры// противопожарная защита судов: сб.-М .: Всесоюзный НИИ

противопоржаной обороны, 1985 -с 75-79.

Мипршеичеко.Л.Бысстроходные грузовые лайнеры,1970.

Муру Н.П. "Статика корабля" СПб, ВМИИ, 1969. 526 с.

Ногид Л. М., Теория проектирования судов. JL, Судпромгиз, 1955. 480 с.

Ногид Л.М. Проектирование формы корпуса и построение теоретического чертежа. - Л.,

изд. Судпромгиз, 1962, 243 с.

Ногид Л. М., Проектирование морских судов. JI, Судостроение, 1964. 359 с.

Ногид Л. М., Остойчивость судна и его поведение на взволнованном море. JI.,

Судостроение, 1967. 241 с.

Осокин .М.В..Обеспечение мореходных качеств судна при составлении грузового плана., Нижний Новгород,Изд ФГОУ ВПО «ВГАВТ»2011 P.2.

Пожарная тактика .Ч.1 / М.В. Данилов, П.П.Девлишев, Н.М.Евтюшкин, И.Ф.Кимстач. -М.: Изд-во литературы по сьроительству, 1996-271 С.

Пашин В. М., Критерии для согласованной оптимизации подсистем судна. JI., Судостроение, 1976, 51 с.

Пашин В. М., Поляков Ю. Н., Вероятностная оценка экономической эффек-тивности судов. JL, Судостроение, 1976, 83 с.

Пашин В. М., Семенов Ю. Н., Система автоматизированного проектирования судов, Учеб. пособие, 1981.

Пашин В. М., Оптимизация судов. Л., Судостроение, 1983. 295 с.

Пашин В. М., Гайкович А. И., Определение основных элементов судна в начальной стадии проектирования. JL, Изд. ЛКИ, 1984. 73 с.

Пожарная тактика .Ч.1 / М.В. Данилов, П.П.Девлишев, Н.М.Евтюшкин, И.Ф.Кимстач. -М.: Изд-во литературы по сьроительству, 1996-271 С.

Поляков А.В., Стадников А.А. Расчеты судовых корпусных конструкций. - Л., изд. «Судостроение», 1974, 184 с.

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

Правила постройки и классификации морских судов Ч. II. Корпус . - СПБ., РМРС. - 2012 Правила классификации и постройки морских судов. Т.1, часть IV «Остойчивость» -- СПб., РМРС, 2012.

Правила постройки и классификации морских судов,Ч. V. Деление на отсеки. - СПБ., РМРС. - 2012

Правила постройки и классификации морских судов Ч. VI. Противопожарная защита. -СПБ., РМРС. - 2012

Правила грузовой марке морких судов. - СПБ., РМРС. - 1999

Радзиевский С.И Пожаробезопасность и противопожарная защита кораблей Судостороение 1987 ,200 с

Радзиевский С.И, Хнычкин В.М., Пожаробезопасность и противопожарная защита. -Л.: Судостроение, 1987. - 200 С

Раков А.И., Чапичева А.Я. Определение плеча остойчивости формы на ранних стадиях проектирования. -- «Судостроение», 1983, № 6, с.14 - 15

Рашоян И.И. Физико-химические основы развития и тушения пожаров - Тольятти, изд-во ТГУ, 2013, 107 с.

Рождественский.В.В, Борисов.Р.В,Луговский.В.В, Мирохин.Б.В, Статика Корабля- 2-е изд, СПБ.: Судостроение,2005.- 256 с

Савичев П.А. Приближенные формулы для определения плеч остойчивости формы. -«Судостроение», 1986, №3, с. 5 -7.

Савинов Г. В., Валъдман Н. А., Шебалов А. Н., Математическое моделирование в судостроении. СПб., СПбГМТУ, 1998, 44 с.

Савинов Г. В., Краснов Н. М., Рыжов В. А., Математическое программирование. Часть 1, Линейное программирование. СПб., СПбГМТУ, 2001, 84 с.

Самохвалов А.В. Обеспечение требований Регистра СССР по остойчивости при определении главных размерений и коэффициентов полноты сухогрузных судов. Автореферат диссертации. - Л., изд. ЛКИ, 1972, 17 с.

Семенов-Тян-Шанский. Статика и динамика корабля. - Л., изд. Судпромгиз, 1960, 576 с. Семенов-Тян-Шанский В. В., Благовещенский С. Н., Холодилин А. Н., Качка корабля. 1Ъ, Судостроение, 1969. 392 с.

Сидорченко В. Ф. Морские катастрофы СПб.: Изд-во Р. Асланова 2006 г . — 417 с Скурихин В. И., Шифрин В. Б., Дуброский В. В., Математическое моделиро-вание. К., Изд. Технжа, 1983. 270 с.

Солнышков Ю.С., Оптимизация выбора вооружения, - М., Воениздат, 1968. - 104с.

92. Справочник корабельного инженера-механика / Под ред.В.Г.Новикова. , - М., Воениздат, 1984. - 559с.

93. СтавицкогоМ.Г. Борьба с пожарами на судах ,-Л ,Судостроение,1976, т-1, 136 с, 136 с, т.2 320 с

94. Суслов В. Ф., Георгиев А. А., К вопросу выбора программного обеспечения для решения задач оптимизации судового машиностроительного оборудования. Морской вестник № 3(23), 2007. 49-52 с.

95. Сухарев А. Г., Тимохов А. В., Федоров В. В., Курс методов оптимизации. М., Наука, 1986. 328 с.

96. Тарасова Н. С., Одегова О. В., Применение систем автоматизированного проектирования в задачах компоновки судовых систем и оборудования, Материалы конференции "Моринтех-2008", СПб, 2008. с 74-76.

97. Уемов А. И., Логические основы метода моделирования. М., Изд. Мысль, 1971. 311 с.

98. Фаронов В. В., Delphi. Программирование на языке высокого уровня. Учебник для вузов -СПб., изд. Лидер, 2010, 640 с.

99. Царев Б. А., Модульные задачи в проектировании судов, 1986.

100. Царев Б. А., Оптимизационное проектирование скоростных судов. - Л., изд. ЛКИ, 1988, 102 с.

101. Царев Б. А., Формирование гибких алгоритмических моделей оптимизации проектных характеристик судов. Морской вестник № 3(15),2005. 96-99 с..

102. Allianz Global Corporate&Specialty. Safety and Shipping Review 2016. http://www.agcs. allianz.com/

103. Аpplied nonlinear programming,Daivid. M. Himmelblau, 1975, 573 c.

104. Biran A. B., Ship Hydrostatics and Stability. Butterworth-Heinemann, Oxford, 2003. p 342.

105. EMSA. Annual overview of marine casualties and incidents 2015.http://www.emsa.europa.eu

106. INFOSANTEHNIK.RU/Отопление/Расчет температуры в неотапливаемом помещении

107. Recent development in fire modelling of compartment fires -JSM.Int. J.B -1994 v.37-No4 p702-717 . -РЖ (Пожарная охарана) -1995 -8529

108. Romer H. Petrson, H.J.S., Haustrup P. Marine Accidents Frequencies -Review and empirical results - Journal Navigating -1995,v.48.-№3. P.410-424

109. Ruhul A. Sarker, Charles S. Newton., Optimization Modelling A Pratical Approach. CRC Press, Taylor & Francis Group, LLC, 2008. p 469.

110. Schneekluth H., Bertram V., Ship Design for Efficiency and Economy. But-terworth-Heinemann, Oxford, 1998. p 219.

111. Williams Ake. The SSPA cargo liner series resistance/ -- "Medd. Statenc. Skeppsprovningsanst.", 1969, № 66, 78p.

112. Worst year ever for ship wreck:473 ships lost. -Motor Ship -1980, v60.№714.-P.11.

113. Delphi - Delphi User's Guide - Delphi for Windows. - page 466.

114. https://en.wikipedia.org/wiki/MV_Sewol

115. https://poznayka.org/s86567t1.html

116. https://en.wikipedia.org/wiki/MV_Le_Joola

117. https://studopedia.ru/8_59249_teoriya-pozhara.html

118. https://en.wikipedia.org/wiki/MV_Hyundai_Fortune

119. https://wherry.ru/section/spasatelnoe-oborudovanie-malomernyh-sudov/pravila-pozharnoy-bezopasnosti -i -ohrany

120. https://en.wikipedia.org/wiki/MV_St._Thomas_Aquinas

121. http://www.lavensaari.ru/product_86.html

122. http://temperatures.ru/pages/teploemkost tverdyh materialov i jidkostei

123. http://koi.tspu.ru/koi books/arhipov/4str3.htm

124. http://www.mrs-e.ru/psm.htm#CocraB_H3Be^aTe.neH_H_ ,nyHeB0r0_060pyfl0BHHfl_KTC_nCH_A

125. https://mirvokrugapp.wordpress.com/2019/05/24/stolknovenie-sudov-v-hjustonskom-sudovom-kanale/

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение.1. Общая статистика аварий и катастроф по видам и годам (2008-2020)

Год Столкно вение Сел на мель Затопле ние Оприки дивание Пожар Другие Сумма

2020 193 161 28 50 33 13 478

2019 218 200 36 65 31 42 592

2018 243 172 47 52 33 24 571

2017 200 181 36 55 35 23 530

2016 217 163 24 46 35 21 506

2015 244 202 17 56 35 21 575

2014 265 213 18 61 31 40 628

2013 264 210 35 49 33 40 631

2012 246 264 26 55 33 34 658

2011 282 264 30 56 31 24 687

2010 356 369 33 50 33 26 867

2009 325 431 35 58 35 40 924

2008 181 255 16 28 35 30 545

Сумма 3234 3085 381 681 433 378 8192

Приложение.2.Основные характеристики универсального сухогрузного судна (1590)

№ Наименование Обозначение Разменеость Проект (1590)

1 Длина Наиболшая LH6 м 130,3

2 Длина между перпендикулярами Lnn м 119

3 Ширина В м 17

4 Высорта борта Н м 8,5

5 Осадка Т м 7

6 Коэффицент общей полноты Ö - 0,69

7 Водоизмещение D T 10630

8 Дедвеит DW T 6210

9 Грузоподъеминость - Рег. Т 5470

10 Отношение L/B - 7

11 Отношение B/T - 2,43

12 Отношение L/H - 14

13 Скорость хода v узлы 15,2

14 Дальность Плавания R мили 8000

15 Число мест на судне - 39

Приложение.3. Аппрокцимации диаграммы Рида в плечах

1.Аппрокцимации диаграммы Рида по формулам В.Г.Власова

I II III IV V VI

0 Ь А (0) Ь / (0) Г0 /з (0) Г90 /4 (0) 1ф =п+ш+ IV+V

0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,00

10 0,145 -0,071 0,525 0,011 0,61

20 0,976 -0,479 0,640 0,069 1,21

30 2,433 -1,104 0,282 0,151 1,76

40 3,705 -1,434 -0,240 0,174 2,21

50 3,954 -1,019 -0,539 0,077 2,47

60 3,059 0,052 -0,469 -0,091 2,55

70 1,689 1,198 -0,216 -0,206 2,46

80 0,608 1,857 -0,035 -0,169 2,26

90 0,000 1,986 0,000 0,000 1,99

2.Аппрокцимации диаграммы Рида по формулам Г. Е . Павленко

I II III III IV

0 У90 (0) (290 -70 ) Р2 (0) Г0 Рэ (0) 1ф

0 0,000 0,000 0,000 0,00

10 0,348 -0,119 0,382 0,61

20 1,188 -0,357 0,417 1,25

30 2,115 -0,596 0,243 1,76

40 2,868 -0,695 -0,035 2,14

50 3,216 -0,556 -0,209 2,45

60 3,071 -0,179 -0,313 2,58

70 2,376 0,417 -0,313 2,48

80 1,304 1,172 -0,174 2,30

90 0,000 1,986 0,000 1,99

З.Аппрокцимации диаграммы Рида по формулам П.А. Савичева

I II III IV V VI

0 Г0 Ф1 (0) У90 Ф2 (0) 790 Ф3 (0) Г90 Ф4 (0) 1ф

0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,00

10 0,271 0,817 -0,562 0,108 0,63

20 0,156 2,242 -1,390 0,249 1,26

30 -0,031 3,245 -1,680 0,263 1,80

40 -0,146 3,445 -1,239 0,134 2,19

50 -0,156 2,946 -0,296 -0,064 2,43

60 -0,104 2,100 0,737 -0,224 2,51

70 -0,038 1,228 1,525 -0,270 2,45

80 -0,007 0,536 1,909 -0,179 2,26

90 0,000 0,000 1,986 0,000 1,99

4.Аппрокцимации диаграммы Рида по формулам Способ А.Б.Карпова

I II III IV V VI VII VIII IX

0 £0 Бт £0 (Г0 /к)8т к0 /1 с/ /2 С2 / 1 ф

0 0,0 0,000 0,000 0,000 0,000 0 0,000 0,00

10 14,1 0,244 0,601 0,019 -0,002 0,149 0,031 0,63

20 28,2 0,473 1,166 0,070 -0,007 0,526 0,109 1,27

30 42,3 0,673 1,660 0,138 -0,014 0,955 0,199 1,84

40 56,4 0,833 2,055 0,201 -0,020 1,235 0,257 2,29

50 70,5 0,943 2,325 0,240 -0,024 1,235 0,257 2,56

60 84,6 0,996 2,456 0,239 -0,024 0,955 0,199 2,63

70 98,7 0,988 2,438 0,192 -0,019 0,526 0,109 2,53

80 112,8 0,922 2,274 0,107 -0,011 0,149 0,031 2,29

90 126,9 0,800 1,973 0,000 0,000 0,000 0,000 1,97

5.Аппрокцимации диаграммы Рида по предложенной форму

I II III IV V VI

0 Ь А (0) Ь / (0) Г0 /з (0) Г90 /4 (0) ¡ф

0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,00

10 0,145 -0,071 0,525 0,011 0,61

20 0,976 -0,479 0,640 0,070 1,21

30 2,433 -1,104 0,282 0,151 1,76

40 3,705 -1,434 -0,240 0,174 2,21

50 3,954 -1,019 -0,539 0,077 2,47

60 3,059 0,052 -0,469 -0,091 2,55

70 1,689 1,198 -0,216 -0,206 2,46

80 0,608 1,857 -0,035 -0,169 2,26

90 0,000 1,986 0,000 0,000 1,99

б.Сопоставление аппрокцимации диаграммы Рида в плечах

0 ¡0 по В.Г.Власова ¡в по Г.Е.Павленко ¡0 по П.А.Савичева ¡0 по А.Б.Карпова ¡0 по предложенной формуле

0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

10 0,61 0,61 0,63 0,63 0,61

20 1,25 1,25 1,26 1,27 1,21

30 1,76 1,76 1,80 1,84 1,76

40 2,14 2,14 2,19 2,29 2,21

50 2,45 2,45 2,43 2,56 2,47

60 2,58 2,58 2,51 2,63 2,55

70 2,48 2,48 2,45 2,53 2,46

80 2,30 2,30 2,26 2,29 2,26

90 1,99 1,99 1,99 1,97 1,99

Приложение.4. статистическое исследование приведенных толщин из различных судов

No Нанмгнованиг сбязн Сужруз Танкер Лесовоз

1 а-| | а M I I t' в 0 1 Г £ Я h 9 I ri g i a .5 Я 1 в _ с s Я ■J Л Г а N 0 1 s — Г-« Ц 9 H в 1 if п ¡в, g 1 -t г H s и А я а г-п а О н z X IÏ с к □ | Ж Ж в IX а & а а £ р В п в № а I В Ï 3 с — * 2. S " ■■X в к ST а Ё ï в X эс

1 Стгнка Кор;.шнтса 12 12 12 13 14 10 10 12 13 И 12 16 16 11 16 16 10

2 Полка Кор:.шнгса 13 30 14 13 30 16 16 14 25 16 20 32 20 14 20 24 12

X СтгнкаКартинтса - 14 16 11 20 12 16 16 11 1S 16 10

4 _ Поика Карлынгса - 30 30 13 30 32 20 24 20 24 12

5 1 Стгнка Кариштса (Н.П ) 16 16 12 16

6 1 Полка Кардннгса (Н.П ) 24 30 19 30

7 & Лист Нижней Палубы 10 S 22 12 20 8,5

3 rn Пролольныг пгргооркн(вгр) 10 - - - - 12 12 12 12 12 10

9 Продольные пгргоорки(сгр) 10 - - - - 10 10 10 12 И 12

10 Пролольныг пгргборки(шнО 10 - - - - 12 12 12 12 12 12

11 Горннтальнон Клль 16 13 16 16 20 16 13 20 31 13 20 16 14 13 14 15 -

12 Вертикальной Кшь 12 14 11 11 14 12 12 14 15 12 12 15 11 13 12 10 6

13 <£ a в Дншпг&ой Стрннггр 10 12 11 11 12 - - 10 - - - 10 10 13 12 10 7

14 Срглнкй Лист насшла ДД 16 10 9 16 14 16 16 22 25 25 20 10 9 12 11 10 9

15 2 Лист Настала ДД 14 10 9 9 14 10 9 12 11 10 1

16 1 Мгжлт/лонный Лист 14 12 11 9 20 15 10 13 11 10 6

17 ь Лист Дннща 14 12 12 12 20 12 14 16 21 24 13 13 12 16 12 13 10

IS Ё- Скуловой Лист 14 12 12 12 16 14 14 16 21 24 13 15 12 15 12 13 S>

19 3 Лист Борта Вьет; Скулы 14 12 12 16 16 14 14 16 21 Г 13 15 12 17 12 15 s,;

20 _ и Лист Борта 16 12 12 16 16 14 14 14 21 17 13 15 14 17 14 15 3,5

21 Лист Борта нижг пшрстргка 16 12 12 16 16 14 14 14 21 17 13 15 14 17 14 15 10

22 Шнрстргка 20 16 16 16 20 16 16 13 29 27 22 24 20 20 16 16 il

23 Палубный Стрннггр 20 16 14 20 20 14 14 13 26 27 22 13 20 30 20 16 13

24 Лист В ерхнгй Палубы 20 14 14 19 20 12 14 16 26 24 20 13 20 24 20 16 10

Приложение.5.Тексты программ для определения глобальных переменных

Unit CGGLOB;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,Dialogs, StdCtrls; type

TCGGLOBF = class(TForm) Label1: TLabel; private

{ Private declarations } public

{ Public declarations } end;

var

CGGLOBF: TCGGLOBF;

{ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

KODPROEKT: STRING;

{ Элементы технического задания }

MGRUZAD, // полная грузоподъемность, т

WGRZAD, // вместимость рефрижераторных трюмов, куб. м

VSZADE, // скорость полного хода, узлы

DALPL, // дальность плавания, мили

AVTON, // автономность по провизии и воде, сутки

NEKIP, // численность экипажа

NVINT , // число винтов. по умолчанию -- 1

CADM1, // К-НТ

TCP, //Время срабатывания пожара

MWATER, // Суммарная производительность противопожарной системы

LAB , // длина аварийного помещения

BAB , // ширина аварийного помещения

HAB , // высота борта аварийного помещения

MUZAD , // К-т проницаемости

MUMO, //К-т проницаемости машинного отделения

MUTR, //К-т проницаемости трюмов

MUP, // К-т проницаемости пиков

LMO, //длина машинного отделения

HKBMIN, //минимальная относительная метацентрическая высота LNADOT ,

PERIODZ, // Качка

OMCV, // Относительная МЦВ

AZG, // Относительная аппликата ЦТ судна

KN, // К-т развитости надстроек KP, // К-т парусности оборудования

AZVN, // К-т относительной аппликаты ЦТ парусности надстройки

AZVP :REAL; // К-т относительной аппликаты ЦТ парусности палубного груза и оборудования

{ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛНОТЫ}

D, // ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ

LPP, // длина между перпендикулярами, м

B, // ширина по КВЛ на миделе, м

T, // осадка на миделе в полном грузу, м

H, // высота борта на миделе, м

DELTA, // коэффициент общей полноты

ALFA, // коэффициент полноты конструктивной ватерлинии (КВЛ)

BETA, // коэффициент полноты мидель-шпангоута

FI, HI,

LOTN, LPPKB, BKT, HKT,

// коэффициент продольной полноты // коэффициент вертикальной полноты // относительная длина L/(V)**(1/3) // отношение длины к ширине // отношение ширины к осадке // отношение высоты борта к осадке // отношение длины к высоте борта

LPPKH , dopol :REAL; {ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ}

NSHP: INTEGER; NWL : INTEGER;

TCHER: ARRAY[1..9,1..21]OF REAL; XSHP: ARRAY [1..21]OF REAL; ZWL: ARRAY[ 1..9] OF REAL; XFORSHT: ARRAY [1..9] OF REAL; XAHTSHT: ARRAY [1..9]OF REAL; ELTCH: ARRAY [1..9,1..9]OF REAL; TELTCH: ARRAY [1..9]OF REAL; {ХОДКОСТЬ СУДНА}

NEU , {НАГРУЗКА СУДНА} // Масса раздела %D Zg

V,

MKOR, MKORKD, ZGKOR, // Корпус MUST, MUSTKD. MSIS, MSISKD, MEU, MGD, MEUKD MEL, MELKD,

// число теоретических шпангоутов // число теоретических ватерлиний //массив абсолютных ординат ТЧ //массив абсцисс теоретических шпангоутов //массив аппликат теоретических ватерлиний //массив абсцисс форштевня // массив абсцисс ахтерштевня // массив кривых элементов ТЧ // массив осадок, сответствующих

Название раздела

ZGUST, // Устройства

ZGSIS, // Системы

ZGEU, // Энергетическая установка

ZGEL, // Электроэнергетическая сисема

MVOOR, VOORKD, ZGVOOR, // Вооружение MZIP, MZIPKD, ZGZIP, // Запасные части

М2АРУКЭ, ZGZAPV, // Запас водоизмещения и остойчивости MGGRKD, ZGGGR, // Постоянные жидкие грузы М8^КД ZGSNA, // Снабжение МЕККО, ZGEK, // Экипаж, провизия, вода

МгАРУ, MGGR, MSNA, МЕК, ZGCDD,

МТОР, МТОРКЭ, ZGTOP, // Топливо, вода, масло MGRUZAD,

MGRUZ, MGRUZKD, ZGGRUZ, // Перевозимый груз

SUMNAGR, ZGSUMNAGR,// Суммарная нагрузка

DPOR, DPORKD, ZGDPOR, // Водоизмещение порожнем

МБАЬ, МБАЬКЭ, ZGBAL, // Балласт в полном водоизмещении

МБАЬ10, МБАЬ10КЭ, ZGBAL10, // Балласт в грузу с 10% запасов

МРООИ, МРООИКО, ZGPGGR, // Переменные жидкие грузы

ZGDW, // Дедвейт

ОКО, гОО, // Полное водоизмещение

ООО, БООКЦ ZGD00, // Водоизмщение 0 груза 0 запасов

эог, эогКэ, ZGD0Z, // Водоизмщение 0 груза 100% запасов

эоо, ОООКО, гОБОО, // Водоизмщение 100% груза 0 запасов

ИЛБ1 ,КЛБ2,КЛБ3 :КББЛБ;