Устройство для моделирования мореходных качеств судов на волновой поверхности Советский патент 1981 года по МПК B63B9/00 G01M10/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МОРЕХОДНЫХ КАЧЕСТВ СУДОВ НА ВОЛНОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ

I

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано для демонстрации влияния волны на мореходные качества судов в процессе обучения специалистов.

Известно устройство для испытания моделей кораблей, содержащее бассейн и модель судна 1.

Недостатком устройства являются его больщие габариты, что затрудняет использование для учебного процесса.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для моделирования мореходных качеств судов на волновой поверхности, содержащее бассейн с моделью судна, снабженной приспособлением для создания кренящего момента, кренометром, датчиками изгибающих моментов, комплектом грузов и вибратором 2.

Недостаток устройства заключается в сложности включения его в учебный процесс из-за больших размеров и большой стоимости.

Цель изобретения - уменьшение размеров и стоимости бассейна путем статической ступенчатой аппроксимации волновой поверхности.

Указанная цель достигается тем, что в бассейне выполнены поперечные вертикальные перегородки, а на модели судна - поперечные пазы, в которые с зазором установлены вертикальные перегородки бассейна.

На чертеже изображено устройство для моделирования мореходных качеств на волновой поверхности, основанного на статическом моделировании попутной волны, общий вид, разрез.

Устройство для моделирования мореход10ных качеств на волновой поверхности состоит из бассейна I, длина которого несколько больше длины, а ширина значительно больше ширины модели судна. Бассейн разделен поперечными перегородками 2 на несколько отсеков 3. На залитой в бассейн

15 жидкости плавает с малым дифферентом модель судна 4, в корпусе которой имеются глубокие поперечные пазы 5. Поперечные перегородки 2 бассейна 1 входят в вертикальные поперечные пазы 5 модели 4 с образованием зазоров 6. На модели уста20новлено приспособление 7 для создания кренящих моментов, кренометр 8 и комплект грузов 9 для обеспечения заданной осадки и удифферентовки модели 4. Установка может включать в себя также вибратор 10 и датчики 11 для замера изгибающих моментов.

Работа устройства заключается в следующем.

Например, для оценки остойчивости на верщине попутной волны сначала при равенстве уровней заполнения жидкостью отсеков 3 выполняется замер угла крена 9 по кренометру 8 при создании определенного кренящего момента Мкрен. с помощью устройства для создания кренящих моментов 7, что соответствует остойчивости на спокойной воде. Далее жидкость в отсеках 3 перераспределяется в соответствии с заранее разработанной разницей уровней в . соответствии с аппроксимацией неблагоприятного профиля ступенчатой формой поверхности. Создается кренящий момент Мкрвв, соответствующий углу крена о , полученному в предыдущем эксперименте. Разность Мкрен - Мкрвб определяет потерю остойчивости. При наклоне модели 4 под действием кренящих моментов, вызванных устройством для создания кренящих моментов 7, вертикальные перегородки 2 бассейна 1 свободно проходят в вертикальных поперечных пазах 5 модели 4. Зазоры 6 обеспечивают весьма малое фрикционное и капиллярное взаимодействие модели 4 с вертикальными поперечными перегородками 2 бассейна i. Значительная ширина бассейна обеспечивает малое изменение уровня жидкости в отсеках 3 при неравнообъемности наклонений частей модели 1, находящихся в каждом из отсеков 3. Вибратор 10 снижает фрикционное и капиллярное взаимодействие модели 4 и вертикальных перегородок 2. Продольный перенос комплекта грузов 9 избавляет от значительного дифферента.

Опыт по определению влияния попутной волны на период собственных бортовых колебаний выполняется накренением, например, рукой, модели на угол крена 3-5° и быстрым освобождением от кренящего момента. После замера времени нескольких периодов время делится на число полных

колебаний. Опыт повторяется при одинаковом уровне жидкости в отсеках бассейна 1 и при аппроксимационной разности уровней. Сравнение результатов позволяет выявить влияние попутной волны.

Опыт по замеру изгибающих моментов на волнении требует показаний датчиков 11 изгибающих моментов при наличии разностей уровней жидкости в отсеках 3, соответствующих уровням аппроксимации.

Использование предлагаемого устройства позволит обеспечить учебные заведения компактными и доступными демонстрационными устройствами, на которых учащиеся самостоятельно смогут проводить модельную проверку влияния попутной волны на мореходные качества судна и получат возможность оценить влияние некоторых приспособлений на параметры остойчивости и качки на верщине волны.

Формула изобретения

Устройство для моделирования мореходных качеств судов на волновой поверхности, содержащее бассейн с моделью судна, снабженный приспособлением для создания кренящего момента, кренометром, датчиками изгибающих моментов, комплектом грузов и вибратором, отличающееся тем, что, с целью уменьшения размеров и стоимости бассейна путем статической ступенчатой аппроксимации волновой поверхности, в бассейне выполнены поперечные вертикальные перегородки, а на модели судна - поперечные пазы, в которые с зазором установлены поперечные вертикальные перегородки бассейна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Благовещенский С. Н. и Холодилин А. Н. Справочник по статике и динамике корабля. Л., Судостроение, 1975, т. 2, Динамика корабля, с. 139-143 (прототип)