Царик Руслан Станиславович — кандидат технических наук, капитан
690003, Владивосток, ул. Верхнепортовая, д. 50а
Tsarik, Ruslan Stanislavovich — PhD in Technical Sciences, Master mariner
50a Verkhneportovaya Str., Vladivostok, 690003
В статье предложен метод ступенчатой аппроксимации волнового профиля для упрощенного расчета площади ватерлинии контейнеровоза на волнении. Особенности обводов корпуса контейнеровоза предполагают острые оконечности и полную среднюю часть. Это способствует существенному изменению площади ватерлинии на волнении, что непосредственно влияет на остойчивость, а значит, и на безопасность судна. Расчет площади ватерлинии на волнении представляет собой сложную задачу, решение которой судоводителями на практике весьма затруднительно. Для облегчения решения этой задачи в статье предложен упрощенный вариант расчета с применением ступенчатой аппроксимации волнового профиля и коэффициентов полноты площади секций ватерлинии. Этот метод позволяет определять изменение площади ватерлинии в зависимости от положения волны вдоль корпуса судна. Для расчетов в статье использованы характеристики реального крупнотоннажного контейнеровоза. Рассмотрена квазистатичная постановка судна на волну, длина которой равна длине судна между перпендикулярами, и проанализированы два варианта положения гребней волны вдоль корпуса судна: на оконечностях и на мидель-шпангоуте. Путем замеров, выполненных на построечных чертежах судна, сформированы профили ватерлинии для заданных осадок. Определены площади секций ватерлиний и их коэффициенты полноты. Рассчитаны площади ватерлиний на волнении для двух выбранных сценариев. Результаты расчетов показали достаточную точность предложенного метода, что обосновывает его применение судоводителями на практике. Отмечается, что дальнейшие исследования на основе полученных в настоящей работе результатов могут быть направлены на определение опасных длин волн, неравных длине судна, и определение изменения остойчивости контейнеровоза в зависимости от изменения площади его ватерлинии на волнении. Использование судоводителями результатов выполненного исследования позволит лучшим образом контролировать поведение контейнеровоза на волнении и будет в значительной мере способствовать повышению безопасности судоходства.
The article proposes a stepwise approximation method for the wave profile to simplify the calculation of the waterplane area of a container ship in waves. The specific hull form of container ships, characterized by fine bow and stern shapes and a full midship section, leads to significant variations in the waterplane area when operating in waves, which directly affects stability and, consequently, navigational safety. Calculating the waterplane area under wave conditions is a complex problem that is difficult for navigation officers to solve in practical shipboard conditions. To facilitate this task, a simplified calculation method based on stepwise approximation of the wave profile and the use of waterplane section fullness coefficients is proposed. This method makes it possible to determine changes in the waterplane area depending on the position of the wave along the ship’s hull. The study employs the characteristics of a real large container ship for the calculations. A quasi-static positioning of the ship on a wave whose length is equal to the ship’s length between perpendiculars is considered, and two wave crest position scenarios along the hull are analyzed: at the bow and stern, and at the midship section. Waterplane profiles for specified draughts are obtained from measurements taken from the ship’s design drawings. The areas of the waterplane sections and their fullness coefficients are determined, and the waterplane areas in waves are calculated for the two selected scenarios. The calculation results demonstrate sufficient accuracy of the proposed method, which justifies its practical application by navigation officers. It is noted that further research based on the results obtained in this study may be aimed at identifying dangerous wavelengths not equal to the ship length and at assessing changes in container ship stability as a function of variations in the waterplane area in waves. The application of the research results by navigation officers will enable improved control of container ship behavior in waves and will significantly contribute to enhancing navigational safety.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.