Politechnika dańka Wdiał Oceanotechniki i Okętownictwa St. inż. I topnia e. IV kieunek: Oceanotechnika Specjalności Okętowe Podtaw Autoatacji Okętu MODEL MAEMAYCZY RUCHU SAKU M. H. haei Maec 018 Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 1
. MODEL MAEMAYCZY SAKU h P SS Upocon odel tatku jako obiektu teowania h H PSS MS wchlenie teu położenie litw paliwowej kok śub natawnej napó teu tuieniowego oent teujące w układie tabiliacji kołań tatku (lub kąt nachlenia płetw ku tatku pędkość uchu kąt dfu kąt kołania Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn
Modele cątkowe Model teowania kuu tatku ( ; con. Model teowania pędkości tatku (hh ; con. Model teowania uchu tatku p pooc teu tuieniowego (PSS Model tabiliacji kołań tatku (MS lub ( Modele kobinowane Steowanie kuu tatku według okeślonej tajektoii Steowanie antkolijne Steowanie na wodach oganiconch teowanie Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 3
.1. Chaaktetki tatcne tatku tatecność kuowa anewowość pób okie: pial pull-out ig-ag odified ig-ag tuning-cicle topping itp. (np.. a podtawie IC Recoended Pocedue uning-cicle Póba pialna Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 4
Póba pialna: tatek nietatecn Póba pialna: tatek tatecn Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 5
Póba pialna - Kwe Dieudoné i Bech a b c. k k Pkład kwch (chaaktetk Dieudonné i Bech: a chaaktetka tatecna b i c chaaktetki nietatecne Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 6
0 4 w 1 w 6 w 15 10-30 o -0 o -10 o 05 0 10 o 0 o 30 o -05-10 -15-0 Zależność kw Dieudonné od pędkości liniowej tatku ieliniowość Skutecność teu wata wa pędkością i jet oganicona dla ałej i eowej pędkości tatku. Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 7
Ste poa tuienie indukowan pe śubę Ste w tuieniu indukowan pe śubę W ppadku ałej i eowej pędkości tatku klucowe nacenie a pokcie kęgu śub pe te ponieważ w t tbie iła nośna na pofilu teu jet indukowana włącnie pepłwe wuon pe śubę. Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 8
Póba pull-out : tatek nietatecn Póba pull-out : tatek tatecn Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 9
_ + - R u Z S Upocon cheat blokow układu teowania uchu tatku. S obiekt teowania R egulato u gnał natawc gnał egulowan - watość adana Z gnał akłócając fale wiat pąd akłócenia poiaowe Z w od egulatoa c uądenie natawce odel dnaiki tatku uądenie poiaowe do egulatoa obiekt teowania Scheat blokow tatku jako obiektu teownia. dnaika tatku: uądenie natawce: uądenie poiaowe: f ( Z g ( c h( w Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 10
..1. Ogólna potać ównania uchu tatku łówne kładowe uchu oclacjnego tatku Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 11
Dnaika: kineatka + kinetka Składowe uchu tatku L.p. Składowa uchu Sił i oent wuające Pędkości liniowe i kątowe Wpółędne Eulea liniowe i kątowe 1 Wdłużne kieunek oi Popecne kieunek oi Y 3 Pionowe kieunek oi Z 4 Obót wokół oi wdłużnej K p f 5 Obót wokół oi poecnej M q 6 Obót wokół oi pionowej Układ wpółędnch (układ odnieienia: wiąanch utalon punkte iei wiąanch utalon punkte tatku Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 1
Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 13 F i q p ] [ n i M K Z Y i i i i i i i... 1 ; ] [ F np. dla n1: q p q p q p q p 1...... : wpółcnniki tłuienia liniowego : wpółcnniki hdodnaicnej a dodanej Model klacn: : acie bewładności tatku : uogólnion wekto pędkości : wekto ił i oentów F i... 7 eleentów w 6 ównaniach q p q p q p q p 1
Woda towaąca Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 14
Woda towaąca Maa towaąca lub wpółcnnik a towaącej jet odele ateatcn (nie pot ficn jawikie wnikając odelowania ił oddiałwującch na ciało w uchu jako: F A d η dt B Maa towaąca jet cęto błędnie potegana jako pewna ilość płnu wiąana na twno ciałe pouając ię w płnie. Powinna bć natoiat ouiana jako opi ateatcn któego cele jet ująć eakcję ośodka płnnego na uch ciała któej iła/intenwność aleje w poób ciągł wa e wote odległości od pouającego ię w płnie ciała. dη dt Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 15
Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 16
uch tatku η [ η 1 η ] η 1 [ ] η [ f ] [ 1 ] [ 1 ] [ p q ] τ [ τ 1 τ ] τ 1 [ Y Z] τ [ K M ] η Wekto okeśla pocję i oientację tatku w układie wpółędnch wiąanch utalon punkte iei Wekto okeśla pędkość liniowa i kątową tatku w układie wpółędnch wiąanch utalon punkte tatku Wekto τ okeśla ił i oent ił diałające w układie wpółędnch wiąanch utalon punkte tatku nieliniowe ównanie dnaiki uchu tatku: M C( D( g(η Macie beładności i inecji Macie Coiolia Macie tłuienia hdoech. Wekto ił i oentów gawitacjnch τ Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 17
... Sił i oent wuające wtępujące w uchu tatku M C ( S S τ S τ S τ H τ E τ Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 18
τ H źódła: bewładności wod towaącej e tatkie (aa tej wod ił Coiolia nią wiąane tłuienie: Potencjalne (wnikające pochłaniania enegii pe fale powiechniowe wwołane uche tatku Wwołane tacie powiechniow (powiechni kadłuba o wodę Powodowane układai wiów geneowani opłwe kadłuba (aówno w uchu potoliniow jak i p nieeow kącie dfu ił tabiliujące (ił ciężau i wpou. τ H Równanie uchu tatku: M C A A ( D( g(η M C( D( g(η τ E τ M M M ; S A C C S C A Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 19
η I(η I(η : acie tanfoacji wpółędnch wiąanch utalon punkte tatku do układu wpółędnch wiąanego utalon punkte iei I(η ( f ( ( 1 0 0 co 0 0 cof inf 0 1 0 in f cof in 0 co co in cof inf in in in f in cof co in in co in 0 0 in co 0 co 0 0 1 co in cof co in f in in inf co cof in in in in f co cof co M (η η C ( η η D ( η η g (η η η η η τ η Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 0
W układie wpółędnch wiąanch e tatkie i o pocątku dowolnie utalon: d dt F ( V d dt ( V V R 1 R F d dt F 1 ( V1 V R F R di 0i j qk dt dj i 0 j pk dt dk qi pj 0k dt ( Wekto odległości śodka ciężkości od pocątku układu i j k Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 1
Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( q p pq I I I q p q p I I q I M p q p q I I p I K p q q p q p q p Z qp p q p p Y q p pq q q W eultacie otuje ię odel uchu tatku uwględnienie 6 topni wobod:
..3. Upocone potaci odelu uchu tatku Założenia: 0 ; 0 I I 0 p q p q 0 ( ( Y I ( Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 3
ałe odchlenia 0 con. ; ( cont. 0 0 0 0 0 Y Y ( I 0 0 ( 0 Y Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 4
Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 5 0 I Y ( ( 0 0 ównanie pędkości tatku: ównania kuu tatku(*: ( ( ( R R R Y Y wuenia: R wchlenie teu w kieunku godn uche wkaówek egaa napó pędnika
Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 6 Model ooto R R Y Y Y Y Y Y ałóż R b w w M ( 0 ównania kuu tatku (*: w 1 1 1 11 0 0 0 1 1 11 ( b b Y n n n n Y Y I Y Y b M u B A 1 11 1 1 11 b b a a a a R b M B M A u 1 1
Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 7 (1 (1 (1 ( ( 1 3 K R R M det det det det det 1 11 11 1 3 1 11 11 1 1 1 1 1 11 11 1 1 b b K b n b n K n n n n R R (tanitancja Model ooto
R Zienne opiujące uch tatku w płacźnie poioej Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 8
Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 9 K K def R def R 0 0 0 f ( ( 3 1 1 K (1 (1 (1 ( ( 1 3 K Model ooto. ędu (1 (1 (1 ( ( 1 3 K (1 (1 (1 ( ( 1 K
Model ooto 1. ędu K ( ( K (1 1 3 Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 30
Metod okeślania wpółcnników ównania dnaiki okętu: Badania odelowe Z wkotanie odeli wobodnch Z wkotanie odeli powadonch Metod pół-epicne np. Clake (198 Ankudino (1987 1993 Fujino and Kijia (1993 003 Metod obliceniowe Potencjalne RAS Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 31
.3. Mana teowa od egulatoa p 0 uwak teując p uwak odcinając iłownik lewa buta p 0 pawa buta p 0 od egulatoa p 1 3 Scheat diałania an teowej te Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 3
c + - algot K K R S teowania ( 1 ( 1 R + - S petwonik połoenie liniowe / kątowe cłon ktałtując gnału teującego uwak teując ewooto Scheat blokow układu teowania położenia teu uwak teując: cłon popocjonaln S 0 od egulatoa kuu a. a. c + oganicnik położenia teu - oganicnik peteowania pędkości teu Upocon cheat blokow an teowej K S oganicenia waganie K w ależności od paaetów tatku nowe bkie tatki a t 35 30 1 deg. deg. ; 3 35 a 139 deg. in L deg. 15 0 deg. 7 Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 33
PRS: Uądenie teowe p napędie główną aną teową powinno apewnić pełożenie teu lub d obotowej wchlenia 35 na jedną butę do wchlenia 35 na dugą butę gd tatek jet anuon do letniej wodnic ładunkowej i poua ię napód akalną pędkością ekploatacjną oa apewnić w tch ach waunkach ożliwość pełożenia teu lub d obotowej wchlenia 35 na jedną butę do wchlenia 30 na dugą butę w caie nie pekacając 8 p diałaniu na ton teow naionow oente obotow an. Podtaw autoatacji okętu. Model ateatcn 34