Определение ветро-волновых потерь скорости судов смешанного плавания с измерением параметров волнения ортогонально-линеечным волномером

Лубковский, Владислав Константинович

Эксплуатация водного транспорта, судовождение

автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Определение ветро-волновых потерь скорости судов смешанного плавания с измерением параметров волнения ортогонально-линеечным волномером

кандидата технических наук: Лубковский, Владислав Константинович
город: Новосибирск
год: 2009
специальность ВАК РФ: 05.22.19
цена: 450 рублей

Диссертация по транспорту на тему «Определение ветро-волновых потерь скорости судов смешанного плавания с измерением параметров волнения ортогонально-линеечным волномером»

Автореферат диссертации по теме "Определение ветро-волновых потерь скорости судов смешанного плавания с измерением параметров волнения ортогонально-линеечным волномером"

На правах рукописи^

Лубковский Владислав Константинович

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕТРО-ВОЛНОВЫХ ПОТЕРЬ СКОРОСТИ СУДОВ СМЕШАННОГО ПЛАВАНИЯ С ИЗМЕРЕНИЕМ ПАРАМЕТРОВ ВОЛНЕНИЯ ОРТОГОНАЛЬНО-ЛИНЕЕЧНЫМ ВОЛНОМЕРОМ

05.22.19 -Эксплуатация водного транспорта, судовождение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 'ДЕК 2005

Новосибирск 2009

003488922

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Умрихин Виктор Павлович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Антоненко Сергей Владимирович

кандидат технических наук, доцент Шарлай Георгий Николаевич

Ведущая организация - Тихоокеанский военно-морской институт ВУНЦ ВМФ «BMA им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова», г. Владивосток

Защита состоится «20» января 2010г. в 12.00 часов на заседании

диссертационного совета Д 223.005.01 в Морском государственном университете

имени адмирала Г.И. Невельского по адресу:

690059, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а, ауд. 241 УК-1,

тел/факс (4232) 414-968.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале УК-1

Морского государственного университета имени адмирала Г.И. Невельского

Автореферат разослан «7» декабря 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Речной транспорт Российской Федерации с развитием международных торговых отношений занял особое место в транспортной системе России. Научно-технический прогресс выявил необходимость создания судов, способных выходить в море, миновав затраты на перегруз с речного на морской транспорт. Этим условиям удовлетворяют суда смешанного плавания различных классов. Кроме того, такая необходимость стимулировала модернизацию речных судов.

В итоге к началу 2003 года доля ССП составила 60% от общего числа транспортных судов с классом PC и более 90% - с классом РУ. По состоянию на ноябрь 2007 года под наблюдением только российских классификационных обществ находились 2174 судна смешанного плавания, из них совершающих международные рейсы - 1190 судов.

С увеличением доли эксплуатации ССП в морских условиях возник вопрос безопасности в связи с их старением и возрастающим числом аварий, последняя крупная из которых - гибель четырех ССП в ноябре 2007 года в Керченском проливе.

Ограничения ССП на доступные для плавания морские районы, приведенные в Правилах Речного Регистра 2004 г. и Бюллетенях к ним, а также в Межведомственных Протоколах 1952 , 1958 , 1970, 1979, 1992, 1997 гг. и в многочисленных дополнениях к ним, не решили проблему аварийности.

Очевидно, что доля аварий ССП обусловлена не только рядом объективных причин (например, таких, как шторм с волнением), но и человеческим фактором, а, в конечном счете - незнанием судоводителем основных эксплуатационных характеристик при плавании ССП в морских условиях, отсутствием опыта определения лимитирующих условий мореплавания, недооценкой опасностей мореплавания на ССП со значительными ограничениями по мореплаванию, а также отсутствием на судах расчетной базы при плавании на волнении.

Ранее обоснование возможности эксплуатации ССП в морских условиях проводилось путем обобщения существующего опыта эксплуатации судов (Протоколы 1952 и 1958 гг.), либо (последующие Протоколы) с применением научных методик на основе анализа данных по волнению - расчетных, определенных по полям ветра; обобщающих статистические материалы инструментальных и визуальных наблюдений; использующих гидродинамические модели определения характеристик волнения по полям ветра

и атмосферного давления, затем согласовывались морским и речным ведомствами.

С применением математических моделей ССП решались задачи безопасного плавания судна при различных параметрах волнения и ветра, а также расстояний до портов убежищ. Полученные решения удовлетворяли требованиям мореплавания, однако по причинам разнообразия районов плавания, проектов эксплуатируемых судов, либо возраста ССП ставится вопрос о реализации этих решений на практике.

Таким образом, непосредственно перед судоводителями ставится задача определения основных эксплуатационных характеристик этих судов на волнении. Особая значимость этой задачи обусловлена имеющимися ограничениями ССП на гидрометеорологические условия плавания и на удаление от портов-убежищ.

В связи с этим представляет значительный интерес определение ветро-волновых потерь скорости ССП, поскольку судоводитель должен иметь обоснованное представление о реальном запасе времени для ухода в порт-убежище в случае получения неблагоприятного прогноза или фактического ухудшения погоды. Кроме того, знание скорости судна на волнении необходимо для планирования рейса, а также для оптимизации маршрута плавания (выбора наиболее выгодного пути) в прогнозируемых гидрометеоусловиях.

Ранее изыскания в этой области проводились H.H. Струйским (1932 г.); Г.И. Ухановым (1966 г.); П.М. Моховым (1967 г.); В.В. Дремлюг и М.Ф. Макаровым (1968 г.); В.В. Правдюком и Б.И. Сайфуллиным (1969 г.); А.Н. Тарасовым (1970 г.); Н.В. Ивановым (1973 г.); Н.И. Коваленко, Г.А. Рубан, П.С. Трофимовым (1973 г.); Д.В. Кондриковым (1973 г.) и др.

Однако, сложность определения некоторых параметров, входящих в полученные зависимости, и частичное определение параметров средствами эмпирики непосредственно на судне для определения достижимой скорости на волнении, отдалили существующие методы от практического использования судоводителем на флоте. Доступные же формулы для расчета скорости применимы лишь к морским судам, тем самым, лишая штурмана ССП информации о возможностях своего судна на волнении.

В связи с этим, прежде всего возникает актуальный вопрос выбора уравнения регрессии, отвечающего основным требованиям судоводителя:

- быть предельно простым в отношении исходных данных по судну и волнению;

- полностью удовлетворять диапазону скоростей, водоизмещений и архитектуры ССП;

- удовлетворять диапазону параметров волнения с учетом ограничений

ССП;

- быть достаточно точным.

В качестве такого уравнения выбрана формула П.М. Хохлова (ЦНИИМФ). Однако, она составлена для архитектуры и параметров морских судов, а применимость формулы П.М. Хохлова на параметры и архитектуру судов смешанного плавания требует специального исследования.

Безопасность является основным качеством, необходимым для всех видов транспорта. Особое значение она приобретает и в морском судоходстве. Значительные размеры морских судов, рост скоростей движения, увеличение интенсивности движения на морских путях, плавание судов в сложных метеорологических условиях и другие причины делают проблему безопасности мореплавания наиболее приоритетной и актуальной при оценке современного состояния и развития морского судоходства.

В 1914 году принимается «Международная Конвенция по охране человеческой жизни на море», СОЛАС-14, которая прошла все модернизации в «СОЛАС-29»; «СОЛАС-48»; «СОЛАС-бО»; «СОЛАС-74». Увеличилось число государств, ратифицировавших его, с 12 до 70. В 1982 году европейскими странами подписывается «Европейский меморандум», появляются Латиноамериканское соглашение по контролю судов государством порта, Токийский меморандум, меморандум о взаимопонимании по контролю судов государством порта в Карибском регионе, Черноморский меморандум и т.д. Однако, создаваемая сеть этих соглашений усиливает напряжённость в среде судоводительского состава, запутавшегося в тонкостях требований отдельных регионов. В 1993 году разрабатывается и на 18-ой Ассамблее ИМО Резолюцией А.741(18) принимается «Международный Кодекс по управлению безопасной эксплуатацией судов и предотвращению загрязнений» ISM Code (МКУБ). В 1995 году разрабатывается и резолюцией А.787(19) принимаются организационные принципы системы контроля судов. Резолюция носит название: «Процедуры контроля судов государством порта».

Статистика продолжает показывать, что в мире ежегодно гибнет около 0,6% судов от всего состава мирового флота.

Существующие меморандумы, кодексы и многочисленные дополнения к ним, содержащие множество требований, отлично отрегулировали юридические аспекты мореплавания, а книги по рекомендациям судоводителям, пособия для плавания, в том числе и в штормовых условиях, потерялись на полках судовых библиотек.

По оценкам специалистов, причинами 80% аварий являются неправильные действия судового персонала. В целом риск для жизни людей возникает как в связи с разрушением конструкций, неисправностью судовых систем, устройств, так и вследствие ошибочных действий членов экипажа из-за неточного восприятия информации, неправильного решения или ошибок при реализации принятого решения.

На первом месте стоит затопление судов вследствие воздействия внешних факторов, которые приводят к нарушению водонепроницаемости корпуса, чаще всего в условиях шторма. На втором месте (в качестве причин гибели) стоят посадки на мель, на третьем — пожары и взрывы на судах, и на четвертом -столкновения. По результатам анализа можно сделать следующие выводы: число погибших судов по рассматриваемым годам мало изменилось и составило соответственно: 155, 144, 144, 142; причины гибели судов, занявшие первое место, составляют по годам соответственно: 47,7%; 47,4%; 52,2%; 41,3%; причины гибели судов, занявшие второе место,(посадка на мель) по годам, соответственно, составили: 18,1%; 16,7%; 16,7%;11,79%; причины гибели судов, занявшие третье место,(пожары и взрывы) составили: 14,8%; 20,8%; 12,5%; 12,5%; причины гибели судов, занявшие четвертое место,(столкновения) составили: 15,3%;11,1%; 13,2%; 10,8%.

Совершенно очевидно, что такой уклон в сторону аварийности в неблагоприятных гидрометеоусловиях обуславливается отсутствием на судах доступной и понятной для судоводителя гидрометеорологической информации. Кроме того, уровень гидрометеорологического обеспечения судовождения (обсуждавшийся на сессии ВМО - пункт 5.1.30-Предупреждение о штормах и штормовых ветрах) на данный момент далек от совершенства. По сути, гидрометеорологическое обеспечение на судах свелось всего лишь к анализу доступных в любое время в Интернете карт прогноза волнения, а при непосредственном плавании в шторм судоводитель сталкивается с отсутствием какого-либо сформированного комплекса решения возникших задач. Важным шагом к решению таких задач управления судном является определение

параметров волнения, которое на практике не поднялось выше уровня визуального определения.

В области измерения параметров волнения и создание соответствующей приборной базы значительный вклад внесли Д. Таккер, В.В. Шулейкин, К.И. Богданович, Р.Н. Иванов, Я.Г. Виленский, Б.Х. Глуховский, Кубланов Я.М. и др. Однако, за исключением волнографа Таккера, созданные приборы не пригодны для использования на ходу судна, что не позволяет применять их в судоводительской практике. Волнограф же Таккера представляет собой сложную конструкцию, устанавливаемую на судне в доке, поэтому применяется в основном на исследовательских судах.

Для использования на транспортных судах в судоводительской практике наиболее пригоден ортогонально - линеечный волномер, предложенный Сичкаревым в 1993 г. И прошедший проверку применимости в 1993-2000 г.г.

В связи с этим возникает актуальная задача широкомасштабной проверки ортогонально - линеечного волномера Сичкарева В.И. в условиях различного волнения, в том числе смешанного (ветровое волнение и зыбь).

Цель диссертационной работы - повышение безопасности мореплавания судов смешанного плавания путем выявления потери скорости хода судна при воздействии на него ветра и волнения, а также повышение безопасности мореплавания любых судов путем отработки метода измерения длины волны с мостика на ходу судна ортогонально - линеечным волномером.

Задачи исследования

Для достижения поставленных целей потребовалось решить следующие научно - технические задачи:

1. Выявить направления исследования ветро - волновых потерь скорости судов, предпринятые различными авторами.

2. Выбрать наиболее удобный вид эмпирической зависимости для применения к судам смешанного плавания.

3. Разработать способ поставленного наблюдения для выявления ветро -волновой потери скорости из серии обсерваций и исключения воздействия течения.

4. Провести на различных судах смешанного плавания репрезентативную серию поставленных наблюдений по определению ветро - волновых потерь скорости с использованием обсерваций по спутниковой навигационной системе.

5. Провести анализ точности результатов и наметить пути ее повышения.

6. Выявить существующие методы измерения и оценки параметров волнения; отобрать наиболее приемлемые для использования в судоводительской практике.

7. Обосновать достоверность результатов измерения длин волн ортогонально - линеечным волномером и удобство применимости метода в условиях мостика судна.

Методы исследования. В работе широко использовались методы натурного наблюдения в море на различных судах, статистические методы обработки результатов наблюдений, теоретические и вычислительные методы механики, судовождения, океанографии.

Научная новизна:

1. Выполнен большой объем натурных наблюдений за скоростью различных судов смешанного плавания в условиях морского волнения.

2. Предложен и применен метод вычисления ветро - волновой составляющей потери

скорости судна из серии последовательных спутниковых обсерваций.

3. Показана хорошая аппроксимативность ветро - волновой потери скорости формулой П.М. Хохлова для архитектуры и параметров судов смешанного плавания с малой погрешностью при достаточно точной оценке параметров волнения.

4. Показано хорошее совпадение плотности распределения длин волн, измеренных в море ортогонально - линеечным волномером и полученных контрольной съемкой радиолокационного изображения взволнованной поверхности моря.

Практическая ценность и внедрение результатов работы заключается:

- в предоставлении судоводителю судов смешанного плавания способа оценки достижимой скорости на волнении при планировании рейса и при расчете ухода в порт-убежище, что важно для повышения безопасности плавания в море судов смешанного плавания;

- в предоставлении судоводителю метода достаточно точного и простого определения параметров существующего волнения с помощью ортогонально -линеечного волномера, легко изготавливаемого в судовых условиях, для выработки обоснованных мер повышения безопасности плавания на волнении.

Результаты работы по использованию ортогонально - линеечного волномера внедрены на судах «Степан Гейц» и «ST BRILLIANCE» судоходных компаний «Приморсклеспром» и «ST SHIPMANAGEMENT» соответственно.

Обоснованность и достоверность полученных положений, выводов и рекомендаций обусловлена использованием репрезентативных объемов натурных наблюдений по потерям скорости судов смешанного плавания и по сопоставительным измерениям длин волн методом радиолокационной фиксации и ортогонально - линеечным волномером.

На защиту выносятся:

1. Метод поставленного наблюдения при измерении ветро - волновой потери скорости.

2. Обоснование применимости формулы ветро - волновой потери скорости, полученной П.М. Хохловым (ЦНИИМФ) для морских судов, на область параметров и архитектуры судов смешанного плавания.

3. Обоснование применимости ортогонально - линеечного волномера для измерения длин волн в условиях мостика, на ходу судна.

4. Номограмма для определения длин волн по снятым величинам с помощью OJIB.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на научно -практических конференциях профессорско - преподавательского состава ФГОУ ВПО НГАВТ в 2007 году, а также на международной научно - практической конференции FEBRAT -09 в 2009 году в МГУ им. Невельского Г.И., Владивосток.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 5 работ в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы из 106 наименований, 4 приложений; изложена на 185 страницах машинописного текста, включая 25 таблиц и 40 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулированы направления исследований, обоснована их актуальность и правомерность избрания в качестве темы диссертации.

В первой главе рассмотрены методы определения и представления ветро -волновых потерь скорости судов.

Приведен достаточно полный перечень причин снижения скорости судна на волнении, а именно:

-увеличение ветрового сопротивления надводной части судна; -увлечение судна поверхностным течением воды, образующимся от воздействия на нее ветра;

-орбитальный волновой перенос, обнаруживаемый в нелинейных моделях волнения конечной амплитуды;

-дополнительное сопротивление, обусловленное реакцией корпуса на отражение волн-дифракция волн;

-дополнительное трение при прохождении гребня волны вдоль корпуса

судна;

-дополнительное сопротивление при зарывании судна в набегающую волну, обусловленное несовпадением фазы качки судна относительно фазы проходящей волны(сдвиг фазы килевой качки относительно фазы волны);

-дополнительное сопротивление, возникающее при вертикальной качке

судна;

-дополнительное сопротивление, возникающее при бортовой качке судна; -дополнительное сопротивление, возникающее при рыскании судна; -дополнительное сопротивление, возникающее на рулевом органе при его перекладках для компенсации его рыскания;

-дополнительное сопротивление, обусловленное появлением ветрового дрейфа, т.е. движением судна под некоторым углом к ДП; -увеличение длины пути при рыскании;

-ухудшение управляемости и требующееся при этом дополнительное увеличение углов перекладки рулевых органов;

-уменьшение упора винта вследствие изменения физических параметров воды при волнении и качке судна с изменением глубины погружения винта;

-снижение средней мощности двигателя вследствие изменения его нагрузки.

Помимо рассмотренных причин, вызывающих изменение достижимой скорости судна на волнении, существует особый класс причин, приводящих к преднамеренному снижению скорости судна на волнении. К числу этих причин относятся резонансная бортовая или килевая качка (основной способ выхода из резонанса - изменение курса судна, или скорости, или одновременно курса и скорости); заливаемость палуб и надстроек судна при близких значениях длины волны и судна, связанная с несовпадением фазы килевой качки судна с фазой волны вплоть до резонанса, когда разность фаз Аф=90° (уменьшения заливания добиваются снижением резонансных явлений, т.е. изменением курсового угла волны и скорости судна); днищевой слеминг и разгон винта, наблюдающиеся в основном в балластном переходе и также связанные с резонансными явлениями килевой качки.

Рассмотрены теоретические методы оценки ветро - волновой потери скорости судов, учитывающих не только условия плавания судов, но и их конструктивные особенности; в частности работы Т.Х. Хавелока, М.Д. Хаскинда, В.Г.Сизова, Дж. Герритсма, Р.В. Борисова, Л.С. Шифрина.

Однако на современном этапе развития науки вследствие сложности расчета и неполноты учета причин потери скорости представляется целесообразным остановиться на эмпирических методах определения потери скорости от воздействия ветра, волнения и волнового течения.

Проанализированы существующие эмпирические способы учета ветро -волновых потерь скорости морских судов. Выделены преимущества эмпирических способов, состоящие в автоматическом учете некоторых физических факторов, влияющих на судно, наблюдение которых во время эксплуатации судна исключено в связи с отсутствием сложной измерительной аппаратуры. Среди эмпирических формул определения ветро - волновых потерь скорости судов сделан выбор в пользу формулы П.М. Хохлова(1), обладающей большей универсальностью (загрузка - через водоизмещение, влияние внешних факторов - через высоту волны и курсовой угол) при отсутствии необходимости определения дополнительных коэффициентов во время рейса.

АГ = АУх-КВу. (1)

где Д = (о,745 - 0,257- потеря скорости эталонного судна на волнении, узлы;

Квк =1-1,35-Ю^О^- коэффициент влияния водоизмещения и начальной скорости судна на тихой воде на ветро-волновое изменение скорости эталонного судна;

Л - высота волн 3% обеспеченности, м;

д - курсовой угол волны, радианы;

й- водоизмещение судна в рейсе, т;

К„- скорость судна на тихой воде, узлы, соответствующая фактическим оборотам движителей и водоизмещению судна.

Проанализированы составляющие формулы П.М. Хохлова, их зависимость от гидрометеорологических факторов и архитектуры ССП, определена возможность ее аппроксимации на параметры и архитектуру судов смешанного плавания. По анализу составляющих формула П.М. Хохлова (ЦНИИМФ) оказалась наиболее приемлемой для дальнейшей разработки в плоскости определения ветро - волновых потерь скорости судов смешанного плавания. Как один из рациональных факторов определен способ представления

на судне (на основе формулы 1) достижимой скорости на волнении в виде полярной диаграммы.

Во второй главе рассмотрены способы и средства определения параметров волнения, а также оценке точности определения параметров волнения.

Это, прежде всего, визуальные способы определения параметров волнения Ь,т,\,Кш,с, на движущемся судне, или нахождение параметров волнения по таблицам приближенной визуальной оценки волнового поля.

Рассмотрены популярные методы расчета параметров волнения по формулам и номограммам при известном измеренном хотя бы одном параметре. А также получение параметров волнения по факсимильным картам анализа. Сделан вывод о неточности существующих методов, который выявляет причину неточности - визуальная приблизительная оценка первоначального параметра для дальнейших расчетов, содержащая большую погрешность из-за ряда субъективных факторов:

- индивидуальные особенности судоводителя (опыт);

- присутствие в районе плавания нерегулярного, смешанного волнения;

- невозможность пользования существующей инструментальной базой на судах ввиду качки, заливаемости палубы, брочинга, слеминга и т.д.

При дальнейшем поиске методов получения параметров волнения проанализированы приборы для измерения параметров волнения, в плоскости практического применения на судах, Поиск показал невозможность применения волномеров ввиду громоздкости, высокой стоимости, сложности использования, а также необходимости вмешательства в конструкцию судна.

Обзор показал, что наиболее приемлемыми оказались метод съемки экрана РЛС с последующей обработкой снимков и получением длин волн, а также метод вложения, реализованный в ортогонально - линеечном волномере Сичкарева В.И., как методы наиболее устойчивые к требованиям безопасного практического судовождения.

Метод съемки экрана РЛС выбран как исследовательский ввиду пригодности для получения квазиодномоментной картины волнового поля с получением до нескольких сотен длин волн; определена возможность выявления наиболее вероятных параметров ветровых волн и волн зыби. Недостатком метода явились большие затраты времени на обработку фотоснимков, что определило его как исследовательский.

Ортогонально-линеечный волномер имеет следующую конструкцию, представленную на рис.1. На вертикальную линейку 1 надет скользящий по ней с трением двуполоз 2. В двуполозе 2 установлена большая горизонтальная линейка 3,

перпендикулярная вертикальной линейке 1. Линейка 3 имеет возможность горизонтального перемещения с трением в двуполозе 2 и вертикального перемещения по линейке 1 вместе с двуполозом 2. Над горизонтальной линейкой 3 на вертикальной линейке 1 установлен однополоз 4 с возможностью перемещения с трением по вертикальной линейке 1. На однополозе 4 жестко закреплена короткая линейка 5, параллельная большой горизонтальной линейке 3.

Измерения с помощью ОЛВ проводятся следующим образом.

Находясь на наветренном крыле мостика - лицом вдоль фронта волны (перпендикулярно направлению бега волн) и держа волномер на вытянутой руке, выбирается хорошо заметная рельефная волна. Верхний срез вертикальной линейки наводится на горизонт, верхняя кромка большой горизонтальной линейки на подошву волны и выдвигается так, чтобы ее начало оказалось в направлении вертикали гребня волны, а ближайшая кромка вертикальной линейки совпала с направлением на вертикаль следующего гребня. Снимаются замеры /г>/, и по зависимости (3) вычислялась длина волны.

Для измерения высоты волны заранее примечается наиболее приемлемая для измерений волна на расстоянии 150-200 м; устанавливается большая горизонтальная линейка верхней кромкой в направлении подошвы волны; верхняя кромка вертикальной линейки - в направлении на линию горизонта. При подходе волны на кратчайшее расстояние к наблюдателю (около 50 м, но так, чтобы она не искажалась судовой волной и сохраняла свою выразительность) выставляется нижний срез короткой горизонтальной линейки в направлении на вершину волны. Контролируя точность выставления большой горизонтальной и вертикальной линеек, снимаются показания В (см. рис.1), при известной высоте глаза наблюдателя по зависимости (2) вычисляется высота волны.

Рациональность конструкции, простота в изготовлении, и производстве расчетов по формулам (2, 3), а также отсутствие необходимости в специальной подготовке по применению ортогонально - линеечного волномера Сичкарева В.И. вызвало интерес к прибору как средству определения параметров волнения на практике.

По причине отсутствия существенных препятствий для применения волномера Сичкарева В.И. на морских и судах смешанного плавания, а также уже проведенная ранее работа по возможности применения, определили волномер для дальнейшей разработки, с целью оценки статистических характеристик измеренных им параметров волнения и особенностей использования в реальных условиях штормового плавания практикующим штурманским составом судов.

® ©

1 р.

1""1,||||"||1""1""1|тИ" © © ' и"

Рисунок - 1 Устройство ортогонально-линеечного дпино-высото волномера Сичкарева В.И.

Ь = (2) Я = ^ (3)

'в 'в

где в = /, - В - разности отсчетов большой I, и малой В линеек, мм;(рис. 1) /, отсчет большой линейки, мм; /, - отсчет горизонтальной линейки, мм; е - высота глаза наблюдателя, м.

Третья глава содержит описание способа поставленного наблюдения разработанного для оценки применимости формулы П.М. Хохлова на область параметров и архитектуры судов смешанного плавания в различных гидрометеоусловиях с применением высокоточных обсерваций по спутниковой навигационной систем, позволяющей надежно выявлять потерю скорости судна от совместного действия ветра, волнения и волнового течения.

Суть способа заключается в выполнении замеров на конкретном судне, когда параметры работы двигателя, параметры волнения, скорость по лагу регулярно фиксируются, а для определения истинных перемещений используются высокоточные обсервации, например, по СНС ЫЛУБТАЯ. Потери скорости при этом оказываются достаточно точно выявленными. Далее производится сопоставление полученных результатов натурных наблюдений с вычислениями по любой из эмпирических формул оценки ветро-волновых потерь скорости. При этом, как отмечено выше, реальный интерес представляет формула П.М. Хохлова(1.61) в силу ее универсальности, простоты, доступности для судоводителя используемых в ней параметров.

С целью проверки применимости формулы(1) на параметры и архитектуру судов смешанного плавания, используя способ поставленного наблюдения, в период с 2003 по 2007 гг., на судах типа «Сибирский»- в Японском и Желтом морях и «Ленанефть»- в Черном и Мраморном морях, был набран большой объем данных и рассчитаны величины расхождения между наблюдениями и вычисленными (по формуле 1) значениями потери скорости.

Статистический анализ полученных данных на ССП позволил доказать высокую точность формулы П.М. Хохлова применительно к архитектуре и параметрам судов смешанного плавания. Средняя величина отклонения между обсервованной и вычисленной потерей скорости исследованных судов смешанного плавания на волнении лежит в пределах[-0,001;0,020] узлов с вероятностью Р = 0,99. Это позволяет сделать вывод о возможности использования расчетного выражения (1) ветро-волновой потери скорости П.М. Хохлова для класса судов смешанного река-море плавания.

В диссертации проведено исследование величины отклонения Д между обсервованной и вычисленной потерей скорости судна. На гистограммах плотности распределения д отчетливо выявляется бимодальность, причиной которой, на первый взгляд, могла бы быть разница в архитектуре исследования судов (сухогрузов и танкеров).

Проведенное исследование распределения Д порознь для каждого типа судов не дал предполагаемого результата о нормальности частных распределений. Более того, в каждом частном распределении снова выявлена бимодальность плотности распределения Д. Это может свидетельствовать о том, что в наблюдениях на судах каждого типа проявлялось действие одних и тех же независимых случайных процессов, а причиной бимодальности распределений Д не является различие типов судов.

Анализируя условия проведения наблюдений, можно обнаружить, что при максимально точном приборном учете счислимого и фактического движения судна имеется две величины, принимаемые с существенно меньшей точностью, чем остальные: это высота волн и скорость течения. Высота волн принимается по экспертной глазомерной оценке, а течение выбирается из навигационных пособий. Однако течение как океанографический процесс является весьма сложным и многофакторным процессом, на который влияет изменчивость ветра по скорости и направлению, продолжительность действия ветра, сгонно-нагонные явления, динамика речного стока, испарения и динамика поля плотности воды, приливные явления и др., в том числе влияние конечности

амплитуды волн. По этой причине его навигационные характеристики не обладают высокой точностью и оправдываемостью.

Таким образом, как погрешности в оценке высоты волн, так и погрешности в принятых к счислению элементах течения вносят свой независимый вклад в получение распределения величин Д, по-видимому, и обуславливая его бимодальность.

Предварительные наблюдения ветро-волновой потери скорости морского судна «ST STAR» с одновременными замерами высот и длин волн ортогонально-линеечным волномером проведены Лубковским В.К. в Японском море и Тихом океане у побережья Японии. Накоплено 145 измерений высот и длин волн, которые сравнивались с независимой экспертной оценкой судоводительского состава и сопоставлялись с данными факсимильных гидрометеорологических карт.

В результате статистического анализа полученных данных, в распределении Д, вычисленного для этого судна, бимодальность отсутствовала.

Это дало основание полагать, что именно недостаточная точность оценки океанографических процессов создавала бимодальность распределения разностей Д между обсервованной и расчетной ветро-волновой потерей скорости и на судах смешанного плавания.

Приведенное выше утверждение обосновало необходимость отработки способов измерения высот волн, более точных, чем визуальный.

Четвертая глава содержит статистический анализ данных по параметрам волнения, полученных с применением ортогонально - линеечного волномера и фотоснимкам экрана PJIC, на морских судах в период плавания на волнении (на даты: 01.04.08 г., 08.04.08 г., 09.04.08 г., 10.04.08 г., 13.03.09 г.).

Так как метод съемки экрана РЛС принят за эталонный, а статистические данные, полученные со снимков - как наиболее точно отражающие волновую картину на момент проведения измерений параметров волнения с помощью ОЛВ, произведена проверка гипотезы об отсутствии различий между двумя выборками одной генеральной совокупности (РЛС и ОЛВ).

Для предварительной оценки построены сопоставительные гистограммы распределения длин волн полученные двумя способами (рис. 2).

Анализ сводных гистограмм показывает, что распределение длин волн, полученных по снимкам РЛС и замерам ОРЛ, практически совпадают. Разница в распределении заметна, лишь на участках развивающихся и угасающих волн.

1 1

-йН1

01.04.08.

1т

.ШШкп_Ло

08.04.08

- МЬ,

09.04.08.

10.04.08.

Рисунок - 2 Сводные гистограммы распределения длин волн в волновом поле, полученном с помощью съемки экрана РЛС и ОЛВ. (где ■ - накопленная частостьпо измерениям ОЛВ; □ - у/х по фотографии экрана РЛС)

Однако для проверки гипотезы принадлежности двух выборок (РЛС и ОЛВ) одной генеральной совокупности (волновое поле на момент наблюдения) необходимо прибегнуть к средствам мат. статистики.

Для проверки этой гипотезы наиболее приемлемым оказался критерий Л Колмогорова - Смирнова, так как он позволяет сравнить два эмпирических распределения между собой, а не эмпирическое распределение с теоретическим, как предлагается в большинстве сравнительных критериев (например I -критерий Стьюдента, критерий Фишера - Снедекора). Кроме того, для большинства других критериев необходимо нормальное распределение двух генеральных совокупностей; иные критерии имеют ограниченность по размерам выборки п (критерий Вилкоксона требует п не превышающих 50 значений).

При сравнении методами математической статистики как аналитически (по критерию Колмогорова - Смирнова), (условие подтверждения гипотезы 1) <а) так и по критерию Манна - Уитни (условие подтверждения гипотезы 2<и095=1,645) с помощью пакета для обработки статистических данных I БТАТШТЮА 6.0. (результаты представлены в таблице 1), показало практическое совпадение волновых картин, полученных этими способами.

Таблица 1.

Результаты сравнения статитистических данных, полученных по ОЛВ и РЛС, по критерию Колмогорова -Смирнова и Манна - Уитни помощью пакета 5ТАТ1БТ1СА 6.0.

Наименование критерия Дата 01.04.08 08.04.08 09.04.08 10.04.08 13.04.08

Колмогорова-Смирнова Уровень значимости а 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10

Критические значения Б 0,15 0,13 0,17 0,15 0,17

Манна-Уитни Критические значения Ъ 0,074 1,25 0,04 0,81 0,27

Сравнение объемов выборок, идентичность которых подтверждена приведенными критериями (по РЛС — несколько сотен, по ОЛВ - несколько десятков длин волн), показало возможность ОЛВ по сравнительно небольшому числу наблюдений (10 - 20) рельефных волн вполне реально отображать параметры ветрового волнения и зыби.

По измеренным с помощью ОЛВ элементам волнения по известным зависимостям можно получить также и вероятностные характеристики элементов волн. При этом можно получить как независимые распределения элементов волн, так и совместные распределения элементов волн, характеризуемых определенным сочетанием высот, длин, периодов.

На основании формулы 3 составлена номограмма (рис.3) для определения длины волны по отсчетам вертикальной и большой горизонтальной линеек при известной высоте глаза наблюдателя, позволяющая сократить время на определение длины волны, исключив математический расчет.

Например, получены следующие отсчеты линеек: 1г=22мм и 1в=105мм. Проводим линии от данных отсчетов перпендикулярно осям, на пересечении которых получим точку р. Проводим интерполяционную линию между двумя соседними прямыми (на номограмме А -50 и А = 60) до вертикальной прямой максимального отсчета горизонтальной линейки, равной 180 мм. От полученной точки ведем вправо горизонтальную прямую до пересечения с вертикальной линией отсчета высоты глаза наблюдателя (е=15м). Пересечение даст длину волны(А = 71м.)

....................................................................................................................a

ВаввавваввввававвгпвааваававвввааакгшвааааавкЕяавваааввшаавваааивакявавяаввгваваавввааввааавваааваавпз tiiiiitiiaiiitiiiiii*i:*»iiiiuaiiaiiiii!«ai«ii«iatEiiiiiiiis«Ma£saii«!iiie!iii3a»xïmaaaiiminiiiiiiiaiK!:a Ёнаааааавааааныаааааааакаааааааааааааааагзаааааааакгяааааааиваакнаакнаймкаагазааааасаааапиапааашз raaaissiaaaaaiaaaaaaaaaaaaiaakisjaaaaaaaaaaaaaisaaaaaaiaiaiiaiaikEiaaksiiagaaasaaaasaíaaaaaaaaaiaaaaaaaaiai-ii |aaaaaaaaûs!)iaaaiBaaaaaaaaaaaaaaass5anaaaaaaBBak»aaiaaiiiî2Haiaaesua£saa£saasiHa!i!iaaiaaiaiaaaaiaaiiaftJ ................................................................................................ 1

В.........Hill..........................................................................................

r»::;MiiiHiiiaiiii(iii(iiiiiiiiHi(iiif:*iiiaBiiiiiiiiii«¡5fi(iiii(i£;<iii(k:uii>»i<:<ikM2i¿i?w4iiuiiiiiiii in1 k<iniiiiii>ii::!MiiiiiiaiiiiiiiiiiiMiiiiiiiik¡:!!«iiiiiiiiiiiia>:<iiiiiiik:?iiiik:<iikf*i>!ik9k?i!<kk4iiiiiiiiiii^ii

iniiaBaaaaafliaaiBfliBi¡s3!ikaBaiaBBiaaaaBaaaaaaBBBBaakiE:!iaiaaiBBBflUiS!«aauaa¡saaiMi!<iaai!aiaaií!i)í!is*33aaiaBaaaaaQ»ai ^iiiiiiiiiiuiiimii№iiiiii;:>>tMiiiiiiHMiiiiiiiiiii¡:;Hiiiim^

iikiuiBiMaiaaaaiaiaaaiiiiaaiaiaiaiaBaiesuifaaaaaaaaaaaaiaaaaiakiiSfititiiiRBesiiRiiaiSsiKSiafsaisesitiSSSiMRRia^llli

o tC

a o И

В результате экспериментального использования ортогонально -линеечного волномера штурманским составом судов выявлено два недостатка: падение точности измеряемых параметров при ограниченной видимости и невозможность использования в темное время суток.

Анализ отзывов штурманского состава позволил выделить ряд преимуществ:

- минимальные затраты на конструктивные части волномера и простота изготовления;

- отсутствие необходимости выхода на открытую палубу для производства замеров;

- требующийся минимальный объем измерений (10-20) для получения реальной картины волнения и дальнейшего производства расчетов;

- сравнительно простой расчет для получения искомого параметра ( при наличии номограммы - его исключающий) и минимально требующаяся информация по судну (только высота глаза наблюдателя - е);

- отсутствие ограничений по измеряемым параметрам и конструктивным особенностям судна;

- возможность использования прибора в комплексе задач штормования судна и соответственно необходимость разработки такого расчетного комплекса задач управления судном с использованием волномера.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Представленная диссертационная работа выполнена в актуальном для современного судовождения судов смешанного плавания направлении-определении ветро - волновых потерь скорости судна и отработке метода измерения наиболее влияющего на точность определения потери скорости параметра - характеристик морского волнения. В этом направлении получены следующие основные выводы и рекомендации.

1.Анализ направлений и результатов исследования ветро - волновых потерь скорости судов показал, что в условиях мостика судна на современном этапе развития науки целесообразно остановиться на эмпирических способах представления потери скорости от совместного воздействия ветра, волнения и волнового течения.

2. В эмпирическом способе представления потерь скорости судна среди различных регрессионных моделей сделан выбор в пользу формулы П.М.Хохлова (ЦНИИМФ) как функционально более удобной для использования в условиях мостика судна по количеству и виду используемых исходных данных и имеющей

несколько эмпирических коэффициентов, в принципе позволяющих адаптировать ее для архитектуры и параметров судов смешанного плавания.

3. Для оценки применимости формулы П.М.Хохлова, разработанной для морских судов, на область параметров и архитектуры судов смешанного плавания разработан метод поставленного наблюдения на различных судах смешанного плавания в различных гидрометеоусловиях с использованием высокоточных спутниковых навигационных обсерваций.

4. Разработанный метод поставленных наблюдений позволяет достаточно полно вычленить из невязки счисления именно ветро - волновую составляющую потери скорости судна, учитывая при этом как изменение параметров шероховатости корпуса вследствие обрастания и связанную с этим потерю скорости, так и навигационное проявление гидрометеорологических факторов, прежде всего постоянное поверхностное течение.

5. Использование метода поставленного наблюдения позволило доказать высокую точность формулы П.М.Хохлова применительно к архитектуре и параметрам судов смешанного плавания. При этом даже не потребовалось варьировать эмпирическими коэффициентами, входящими в формулу. Одновременно выявилась чувствительность формулы к точности оценки параметров волнения.

• 6. Анализ существующей инструментальной базы замера параметров волнения показал, что большинство волнографов не может быть использовано в судоводительской практике. Исключение составляет лишь волнограф Таккера, установка которого, однако, требует вмешательства в конструкцию судна.

7. Среди методов неконтактного определения параметров волнения выделены метод фотосъемки экрана РЛС с настройкой изображения на максимально полную регистрацию волнения и метод вложения, реализованный в ортогонально - линеечном волномере В.И. Сичкарева. Эти методы признаны пригодными для использования в условиях мостика судна, каждый со своими достоинствами и недостатками.

8. Метод фотосъемки экрана РЛС рекомендован как базовый для получения квазиодномоментной картины волнового поля на достаточно большой круговой площади радиусом до 2 морских миль, на которой фиксируется несколько сотен длин трехмерных волн. Обработка снимков позволяет получить репрезентативные гистограммы плотности распределения длин волн и выявлять по ним наиболее вероятные параметры ветровых волн и волн зыби.

Однако, метод достаточно трудоемкий для ручной обработки, требует достаточно больших затрат времени, поэтому рекомендован как исследовательский.

9. Метод вложения и реализующий его прибор - ортогонально — линеечный волномер Сичкарева В.И. при выполнении серии минимум из 10-20 наблюдений хорошо выраженных рельефных волн показал адекватность получаемых результатов методу фотосъемки экрана PJ1C в выявлении количества систем волн и в определении наиболее вероятных параметров волн в каждой системе.

Результаты экспериментального использования ортогонально - линеечного волномера штурманским составом морских судов и судов смешанного плавания, обученным автором, подтверждают удобство его использования в реальных условиях штормового плавания, безопасность для самого судоводителя за ненадобностью входа в штормовую погоду на открытую палубу. Все это дает основание рекомендовать ортогонально - линеечный волномер для широкого применения в судоводительской практике и включение рекомендаций по его использованию в судовую руководящую документацию.

Для удобства использования ортогонально - линеечного волномера предложена номограмма.

Таким образом, решение поставленных в диссертационной работе задач позволило достичь основных целей диссертационного исследования -повышения безопасности морского плавания прежде всего судов смешанного плавания, как наиболее гидрометеозависимых, в части определения достижимой скорости в условиях ветра и волнения, а также и всех судов в морском плавании в части более достоверного, чем глазомерное, измерения параметров волнения.

Список публикаций по теме диссертации

Маркин А.П. Статистический анализ несоответствия ветро-волновых потерь скорости судов смешанного плавания и их математической модели / А.П. Маркин, В.К. Лубковский, В.И. Сичкарев // Материалы научно-технической конференции ППС и инженерно-технических работников речного транспорта и других отраслей / НГАВТ. -Новосибирск, 2007. - 4.2. - С. 29-31.

Маркин А.П. Особенности выявления и представления ветро - волновых потерь скорости судов смешанного плавания / А.П. Маркин, В.К. Лубковский II Материалы научно-технической конференции ППС и инженерно-технических работников речного транспорта и других отраслей / НГАВТ. - Новосибирск, 2007. - 4.2. - С. 31 -33.

Сичкарев В.И. Ветро-волновые потери скорости судов смешанного плавания / В.И. Сичкарев, А.П. Маркин, В.К Лубковский, A.C. Башкин, A.B. Евтюхин, C.B. Казаков // Судовождение - 2006 // Сб.науч.тр. / Ново- сиб.гос.акад.вод.трансп,-Новосибирск, 2006.

Сичкарев В.И. Измерение высот и длин воли ортогонально - линеечным длино -высото - волномером / В.И. Сичкарев, В.К. Лубковский // Науч. пробл. трансп. Сибири и Дальнего Востока. - 2007. - №1. - С.48 - 54.

Лубковский B.Ii. Определение ветро - волновых потерь скорости судов смешанного плавания с помощью ортогонально - линеечного волномера / Лубковский В.К. // Науч.пробл. Трансп. Сибири и Дальнего Востока. - 2007. - Вып. №1. - С.68 - 73.

Сичкарев В.И. Ветро - волновые потери судов смешанного плавания / В.И. Сичкарев, А.П. Маркин, В.К. Лубковский // Судовождение - 2006 : сб.науч. тр. / Новосиб. гос. акад. вод. трансп. - Новосибирск, 2006. - С. 37 - 55.

Лубковский В.К. Статистические характеристики волнового поля полученного по результатам измерения длин волн длинно-высото-волномером Сичкарева В.И. и сопоставительный аиализ с одновременным набором статистики по фотоснимкам экрана РЛС / Лубковский В.К. // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2009. - Вып. №2.

Лубковский В.К. Использование ортогонально- линеечного длинко-высото-волномера Сичкарева В.И. для целей решения задач плавания морских судов и судов смешанного плавания на волнении / Лубковский В.К // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2009. - Вып. №2.

Лубковский В.К. Ортогонально - линеечный волномер Сичкарева В.И. для целей решения задач плавания судна на волнении / Лубковский В.К. // Проблемы транспорта Дальнего Востока: материалы восьмой международной научно-практической конференции. - Владивосток: ДВО PAT, 2009.

ЛУБКОВСКИЙ Владислав Константинович

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уч.-изд. л. 1,0 ТнражЮО зкз

Отпечатано в типографии РПК МГУ им. адм. Г. И. Невельского 690059, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а

Формат 60 х 847,6 Заказ № 612

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Лубковский, Владислав Константинович

Введение.

1 Методы определения и представления ветро-волновых потерь скорости судов. Чувствительность методов к параметрам волнения

1.1 Физика ветро-волнового воздействия, вызывающего потерю скорости судна.

1.2 Теоретическое исследование ветро-волновой потери скорости.

1.2.1 Первые исследования волнового сопротивления, выполненные

Т.Х. Хавелоком, М.Д. Хаскиндом, В.Г.Сизовым.

1.2.2 Метод плоских сечений применительно к задаче определения дополнительного сопротивления.

1.2.3 Дополнительное сопротивление на нерегулярном волнении.

1.2.4 Некоторые замечания о работе пропульсивного комплекса на волнении.

1.2.5 Воздушное сопротивление судна.

1.2.6 Приближенные методы расчета дополнительного сопротивления.

1.2.6.1 Дополнительное сопротивление на встречном волнении.

1.2.6.2 Дополнительное сопротивление на регулярном волнении произвольного курсового угла.

1.2.6.3 Учет волнового переноса в потере скорости на волнении.

1.3 Потеря скорости хода судна при известном дополнительном сопротивлении.

1.4 Диссипативный,подход к оценке ветро-волновых потерь скорости.

1.4.1 Определение потери скорости судна через диссипацию энергии волн в слое осадки судна.

1.4.2 Спектральная оценка потока волновой энергии в верхнем слое воды.

1.5 Эмпирические способы оценки ветро-волновой потери скорости.

2 Способы и средства определения параметров волнения. Оценка точности определения параметров волнения.

2.1 Визуальные способы определения параметров волнения.

2.1.1 Определение периода волны г.

2.1.2 Определениеорости движения волны

2.1.3 Определение длины волны X.

2.1.4 Определение высоты волны к.

2.1.5 Определение направления волнения Кв.

2.2 Расчетные способы определения параметров волнения по волно-образующим факторам.

2.2.1 Определение параметров волнения по факсимильным картам приземного анализа.

2.2.2 Кривые прогноза высот и периодов волн М. Дарбишайра и

Л. Дрейпера.

2.3 Определение параметров волнения по зависимостям при измерении одного из них.

2.4 Технические средства для определения параметров волнения.

2.4.1 Контактные методы определения параметров волнового поля.

2.4.1.1 Контактная веха.

2.4.1.2 Волновая веха.

2.4.1.3 Струнный волнограф

2.4.1.4 Подводный волнограф.

2.4.1.5 Волнограф Д.Таккера.

2.4.1.6 Прибрежный дистанционный волнограф ГОИН.

2.4. Г.7 Волнограф ГМ 16.

2.4.1.8 Волнограф ГМ-32(радиоволнограф).

2.4.1.9 Турбиночный волнограф

2.4.1.10 Волнографы работающие по принципу «обращенного эхолота».

2.4.1.11» Самописец волнения Вэйврай-дер-буй (радиоволнограф).

2.4.1.12 Приборы для нахождения высоты волн Фруда и Гольдшмидта.

2.4.2 Неконтактные методы определения параметров волнения.

2.4.2.1 Оптические волномеры В.В. Шулейкина, К.И. Богдановича.

2.4.2.2 Волномер Р.Н. Иванова.

2.4.2.3 Ортогонально - линеечный волномер В.И. Сичкарева.

2.4.2.4 Фоторегистраторы взволнованной поверхности

2.4.2.5 Радиолокационный волномер.

2.4.2.6 Высокоточный спутниковый альтиметр.

3 Исследование ветро-волновых потерь скорости судов смешанного плавания.

3.1 Способ поставленных наблюдений среди аппроксимационных эмпирических способов оценки ветро-волновых потерь скорости.

3.1.1 Технология натурных наблюдений и алгоритм выявления ветро-волновых потерь скорости.

3.1.2 Результаты натурных наблюдений на сухогрузных судах смешанного плавания типа «Сибирский» и на танкерах смешанного плавания типа «Ленанефть».

3.1.3 Обработка результатов ветро-волновой потери скорости судов смешанного плавания.

3.2 Проверка допустимости расширения границ применимости формулы П.М.Хохлова на область параметров судов смешанного плавания.

3.2.1 Получение и обработка плотности распределения отклонений Л для сухогрузов типа «Сибирский».

3.2.2 Получение и обработка плотности распределения отклонений Ддля танкеров типа «Ленанефть».

3.2.3 Анализ причин бимодальности отклонения А.

3.3 Анализ результатов исследования отклонения А и общие выводы о ветро-волновой потере скорости судов смешанного плавания.

4 Ортогонально — линеечный волномер Сичкарева В.И.

4.1 Потребность.

4.2 Принцип действия волномера.

4.3 Измерение длин и высот волн ортогонально-линеечным волномером в сопоставлении с визуальными оценками и картами гидрометеопрогноза.

4.3.1 Процесс получения статистических данных Ли h волн, измеренных визуально.

4.3.2 Процесс получения статистических данных Ли h волн, измеренных с помощью ДВВМ.

4.3.3 Сопоставление статистических данных Ли h волн, измеренных с помощью ДВВМ и визуально с картами гидрометеопрогноза.

4.4 Анализ точности статистических данных волнового поля полученных с помощью ДВВМ, в сопоставлении со статистикой, полученной по результатам обработки фотоснимков экрана PJIC.

4.4.1 Получение статистических данных параметров волнового поля посредством съемки изображения экрана PJIC.

4.4.2 Метод получения параметров волнения по фотоснимкам экрана PJIC для целей решения задач при плавании судна в штормовых условиях.

4.4.3 Статистика применения ДВВМ в морских условиях с одновременной фиксацией волнового поля посредством съемки экрана PJIC.

4.5 Алгоритм обработки статистических данных распределения величин X в волновом поле.

4.6 Рекомендации по применению волномера.

Введение 2009 год, диссертация по транспорту, Лубковский, Владислав Константинович

Актуальность темы исследования. Речной транспорт Российской Федерации с развитием международных торговых отношений занял особое место в транспортной системе России. Научно-технический прогресс выявил необходимость создания судов, способных выходить в море, миновав затраты на перегруз с речного на морской транспорт. Этим условиям удовлетворяют суда смешанного плавания различных классов. Кроме того, такая необходимость стимулировала модернизацию речных судов.

В итоге к началу 2003 года доля ССП составила 60% от общего числа транспортных судов с классом РС и более 90% — с классом РУ[4]. По состоянию на ноябрь 2007 года под наблюдением только российских классификационных обществ находились 2174 судна смешанного плавания, из них совершающих международные рейсы — 1190 судов[38].

С увеличением доли эксплуатации ССП в морских условиях [73] возник вопрос безопасности в связи с их старением и возрастающим числом аварий, последняя крупная из которых — гибель четырех ССП в ноябре 2007 года в Керченском проливе.

Ограничения ССП на доступные для плавания морские районы, приведенные в Правилах Речного Регистра 2004 г. и Бюллетенях к ним, а также в Межведомственных Протоколах 1952 , 1958 , 1970, 1979, 1992, 1997 гг. [76] и в многочисленных дополнениях к ним, не решили проблему аварийности [93 ].

Таким образом, непосредственно перед судоводителями ставится задача определения основных эксплуатационных характеристик этих судов на волнении. Особая значимость этой* задачи обусловлена имеющимися ограничениями ССП на гидрометеорологические условия плавания и на удаление от портов-убежищ.

В связи с этим представляет значительный интерес определение ветро-волновых потерь скорости ССП, поскольку судоводитель должен иметь обоснованное представление о реальном запасе времени для ухода» в порт-убежище в случае получения- неблагоприятного прогноза или фактического ухудшения погоды. Кроме того, знание скорости судна на волнении необходимо для планирования рейса, а также для оптимизации маршрута плавания (выбора наиболее выгодного пути) в прогнозируемых гидрометеоусловиях.

Ранее изыскания в этой области проводились H.H. Струйским (1932 г.); Г.И. Ухановым (1966 г.); П.М. Моховым (1967 г.); В.В. Дремлюг и М:Ф.

Макаровым (1968 г.); В.В. Правдюком и Б.И. Сайфуллиным (1969 г.); А.Н. Тарасовым (1970 г.); Н.В. Ивановым (1973 г.); Н.И. Коваленко, Г.А. Рубан, П.С. Трофимовым (1973 г.); Д.В. Кондриковым (1973 г.) и др.

В связи с этим, прежде всего, возникает актуальный вопрос выбора уравнения регрессии, отвечающего основным требованиям судоводителя:

- быть предельно простым в отношении исходных данных по судну и волнению;

- полностью удовлетворять диапазону скоростей, водоизмещений и архитектуры ССП;

- удовлетворять диапазону параметров волнения с учетом ограничений

ССП;

- быть достаточно точным.

В качестве такого уравнения выбрана формула П.М. Хохлова (ЦНИИМФ). Однако она составлена для архитектуры и параметров морских судов, а применимость формулы П.М. Хохлова на параметры и архитектуру судов смешанного плавания требует специального исследования.

Безопасность* является основным качеством, необходимым, для* всех видов транспорта. Особое значение она приобретает и в морском судоходстве. Значительные размеры морских судов, рост скоростей движения, увеличение интенсивности движения на морских путях, плавание судов в сложных метеорологических условиях и другие причины делают проблему безопасности мореплавания наиболее приоритетной и актуальной при оценке современного состояния и развития морского судоходства.

В 1914 году принимается «Международная Конвенция по охране человеческой жизни на море», COJIAC-14, которая прошла все модернизации в «СОЛАС-29»; «СОЛАС-48»; «СОЛАС-бО»; «СОЛАС-74». Увеличилось число государств, ратифицировавших его, с 12 до 70. В 1982 году европейскими странами подписывается «Европейский меморандум», появляются Латиноамериканское соглашение по контролю судов государством порта, Токийский меморандум, меморандум о взаимопонимании по контролю судов государством порта в Карибском регионе, Черноморский меморандум и т.д. Однако, создаваемая сеть этих соглашений усиливает напряжённость в среде судоводительского состава, запутавшегося в тонкостях требований отдельных регионов. В 1993 году разрабатывается и на 18-ой Ассамблее ИМО Резолюцией А.741(18) принимается «Международный Кодекс по управлению безопасной эксплуатацией судов и предотвращению загрязнений» ISM Code (МКУБ). В 1995 году разрабатывается и резолюцией А.787(19) принимаются организационные принципы системы контроля судов. Резолюция носит название: «Процедуры контроля судов государством порта».

Статистика продолжает показывать, что в мире ежегодно гибнет около 0,6% судов от всего состава мирового флота. Существующие меморандумы, кодексы и многочисленные дополнения к ним, содержащие множество требований, отлично отрегулировали юридические аспекты мореплавания, а книги по рекомендациям судоводителям, пособия для плавания, в том числе и в штормовых условиях, потерялись на полках судовых библиотек.

Основным видом информации об аварийности мирового флота в настоящий момент являются статистические данные по авариям и гибели судов, которые собираются и анализируются большинством участников морской индустрии, как в России, так и за рубежом[46]. По результатам анализа статистических данных Регистра Ллойда, за период 2001—2004 годов основные причины гибели судов в мире распределились следующим образом [39]. На первом месте стоит затопление судов вследствие воздействия внешних факторов, которые приводят к нарушению водонепроницаемости корпуса, чаще всего в условиях шторма. На втором месте (в качестве причин гибели) стоят посадки на мель, на третьем — пожары и взрывы на судах, и на четвертом — столкновения. По результатам анализа можно сделать следующие выводы: число погибших судов по рассматриваемым годам мало изменилось и составило соответственно: 155, 144, 144, 142; причины гибели судов,, занявшие первое место, составляют по годам соответственно: 47,7%; 47,4%; 52,2%; 41,3%; причины гибели судов, занявшие второе место,(посадка на мель) по годам, соответственно, составили: 18,1%; 16,7%; 16,7%;11,79%; причины гибели судов, занявшие третье место,(пожары и взрывы) составили: 14,8%; 20,8%;12,5%; 12,5%; причины гибели судов, занявшие четвертое место,(столкновения) составили: 15,3%;11,1%; 13,2%; 10,8%.

Совершенно очевидно, что такой уклон в сторону аварийности в неблагоприятных гидрометеоусловиях обуславливается отсутствием на судах доступной и понятной для судоводителя гидрометеорологической информации. Кроме того уровень гидрометеорологического обеспечения судовождения (обсуждавшийся на сессии ВМО- пункт 5.1.30-Предупреждение о штормах и штормовых ветрах) [91] на данный* момент далек от совершенства. По сути, гидрометеорологическое обеспечение на судах свелось всего лишь к анализу доступных в любое время в Интернете карт прогноза волнения, а при непосредственном плавании в шторм судоводитель сталкивается с отсутствием какого-либо сформированного комплекса решения возникших задач. Важным шагом к решению таких задач управления судном является определение параметров волнения, которое на практике не поднялось выше уровня визуального определения.

В связи с этим, возникает актуальная задача широкомасштабной проверки ортогонально — линеечного волномера Сичкарева В.И. в условиях различного волнения, в том числе смешанного (ветровое волнение и зыбь).

Связь темы диссертации с госбюджетной тематикой кафедры судовождения ФГОУ ВПО НГАВТ : представленная работа соответствует зарегистрированной госбюджетной теме кафедры судовождения «Проблемы повышения безопасности плавания судов», номер гос. регистрации

Задачи исследования

Для достижения поставленных целей потребовалось решить следующие научно — технические задачи:

1. Выявить направления исследования ветро — волновых потерь скорости судов, предпринятые различными авторами.

2. Выбрать наиболее удобный вид эмпирической зависимости для применения к судам смешанного плавания.

3. Разработать способ поставленного наблюдения для выявления ветро — волновой потери скорости из серии обсерваций и исключения воздействия течения.

4. Провести на различных судах смешанного плавания репрезентативную серию поставленных наблюдений по определению ветро — волновых потерь скорости с использованием обсерваций по спутниковой навигационной системе.

5. Провести анализ точности результатов и наметить пути ее повышения.

7. Обосновать достоверность результатов измерения длин волн ортогонально — линеечным волномером и удобство применимости метода в условиях мостика судна.

Обоснованность и достоверность полученных положений, выводов и рекомендаций обусловлена использованием репрезентативных объемов натурных наблюдений по потерям скорости.судов смешанного плавания-и по сопоставительным измерениям длин волн методом радиолокационной фиксации и ортогонально — линеечным волномером;

Объектом исследования являются суда смешанного5 плавания, осуществляющие морские перевозки, и морские суда при плавании в условиях волнения.

Предметом исследования являются достижимая скорость судов смешанного плавания на волнении, а также соответствие волновой картины, полученной по результатам измерений ортогонально — линеечным волномером, реальному морскому волнению.

На защиту выносятся:

1. Метод поставленного наблюдения при измерении ветро — волновой потери скорости.

2. Обоснование применимости формулы ветро — волновой потери скорости, полученной П.М. Хохловым (ЦНИИМФ) для морских судов, на область параметров и архитектуры судов смешанного плавания.

3. Обоснование применимости ортогонально — линеечного волномера (OJIB) для измерения длин волн в условиях мостика, на ходу судна.

4. Номограмма для определения длин волн по снятым величинам с помощью О JIB.

Научная новизна:

2. Предложен и применен метод вычисления ветро — волновой составляющей потери скорости судна из серии последовательных спутниковых обсерваций.

3. Показана хорошая аппроксимативность ветро — волновой потери скорости формулой П.М. Хохлова для архитектуры и параметров судов смешанного плавания с малой погрешностью при достаточно точной оценке параметров волнения.

4. Показано хорошее совпадение плотности распределения длин волн, измеренных в море ортогонально — линеечным волномером и полученных контрольной съемкой радиолокационного изображения взволнованной поверхности моря.

Практическая ценность работы заключается:

- в предоставлении судоводителю судов смешанного плавания способа оценки достижимой скорости на волнении при планировании рейса и при расчете ухода в порт — убежище, что важно для повышения безопасности плавания в море судов смешанного плавания;

- в предоставлении судоводителю метода достаточно точного и простого определения параметров существующего волнения с помощью ортогонально — линеечного волномера, легко изготавливаемого в судовых условиях, для выработки обоснованных мер повышения безопасности плавания на волнении.

Результаты работы по использованию ортогонально — линеечного волномера внедрены на судах «Степан Гейц» и «БТ ВИЬЫАЖДЕ» в судоходных компаниях «Приморсклеспром» и «БТ ЗШРМАЫАСЕМЕЫТ» соответственно (приложение п.4.1, п.4.2).

Личный вклад автора в получении результатов, выводов, рекомендаций.

Основные натурные наблюдения по скорости судов смешанного плавания на волнении выполнены лично автором; натурные наблюдения за волнением по РЛС и ортогонально — линеечному волномеру выполнены лично автором. Вклад автора в совместных публикациях составляет не менее равной доли с соавторами.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 5 работ в изданиях, рекомендованных ВАК.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на научно — практических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО НГАВТ в 2007 году, а также на международной научно — практической конференции БЕВКАТ - 09 в 2009 году в МГУ им. Невельского Г.И., Владивосток.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы из 106 наименований, 4 приложений; изложена на 150 страницах машинописного текста, включая 23 таблиц и 38 рисунков.

Заключение диссертация на тему "Определение ветро-волновых потерь скорости судов смешанного плавания с измерением параметров волнения ортогонально-линеечным волномером"

Основные выводы и рекомендации.

Представленная диссертационная работа выполнена в актуальном для современного судовождения судов смешанного плавания направлении- определении ветро - волновых потерь скорости судна и отработке метода измерения наиболее влияющего на точность определения потери скорости параметра - характеристик морского волнения. В этом направлении получены следующие основные выводы и рекомендации:

Г. Анализ направлений и результатов исследования ветро - волновых потерь скорости судов показал; что в-условиях мостика судна на современном этапе развития науки целесообразно остановиться на эмпирических способах представления потери скорости от совместного воздействия ветра, волнения и волнового течения.

2. В эмпирическом способе представления потерь скорости судна среди различных регрессионных моделей сделан выбор в пользу формулы П.М.Хохлова (ЦНИИМФ), как функционально более удобной для использования в условиях мостика судна по количеству и виду используемых исходных данных и имеющей несколько эмпирических коэффициентов, в принципе позволяющих адаптировать ее для архитектуры и параметров судов смешанного плавания.

3. Для оценки применимости формулы П.М.Хохлова, разработанной для морских судов, на область параметров и архитектуры судов смешанного плавания разработан способ поставленного наблюдения на различных судах смешанного плавания в различных гидрометеоусловиях с использованием высокоточных спутниковых навигационных обсерваций.

4. Разработанный способ поставленных наблюдений позволяет достаточно полно вычленить из невязки счисления именно ветро — волновую составляющую потери скорости судна, учитывая при этом как изменение параметров шероховатости корпуса вследствие обрастания, и связанную с этим потерю скорости, так и навигационное проявление гидрометеорологических факторов, прежде всего постоянное поверхностное течение.

6. Анализ существующей инструментальной базы замера параметров волнения показал, что большинство волнографов не может быть использовано в судоводительской практике. Исключение составляет лишь волнограф Таккера, установка которого, однако, требует вмешательства в конструкцию судна.

7. Среди методов неконтактного определения параметров волнения выделены методы фотосъемки экрана РЛС с настройкой изображения на максимально полную регистрацию волнения и метод вложения, реализованный в ортогонально — линеечном волномере В.И. Сичкарева. Эти методы признаны пригодными для использования в условиях мостика судна, каждый со своими достоинствами и недостатками.

9. Метод вложения и реализующий его прибор — ортогонально — линеечный волномер Сичкарева В.И. при выполнении серии минимум из 10-20 наблюдений хорошо выраженных рельефных волн показал адекватность получаемых результатов методу фотосъемки экрана РЛС в выявлении количества систем волн и в определении наиболее вероятных параметров волн в каждой системе.

Результаты экспериментального использования ортогонально — линеечного волномера штурманским составом морских судов и судов смешанного плавания, обученным автором; подтверждают удобство его использования в реальных условиях штормового плавания, безопасность для самого судоводителя за ненадобностью выхода в штормовую погоду на открытую палубу. Все это дает основание рекомендовать ортогонально — линеечный волномер для широкого применения в судоводительской практике и включение рекомендаций по его использованию в судовую руководящую документацию.

Для удобства использования ортогонально — линеечного волномера предложена номограмма.

Таким образом, решение поставленных в диссертационной работе задач позволило достичь основных целей диссертационного исследования — повышения безопасности морского плавания, прежде всего судов смешанного плавания, как наиболее гидрометеозависимых, в части определения достижимой скорости в условиях ветра и волнения, а также и всех судов в морском плавании в части более достоверного, чем глазомерное, измерения параметров волнения.

Заключение

Библиография Лубковский, Владислав Константинович, диссертация по теме Эксплуатация водного транспорта, судовождение

1. Абузяров З.К. Морское волнение и его прогнозирование / З.К. Абузяров. — JL: Гидрометеоиздат, 1981. — 167 с.

2. Авербах Н.В, Баранов Ю.К. Определение маневренных элементов морского судна и поправки лага / Н.В. Авербах, Ю.К. Баранов. -Л.: Морской транспорт, 1962. 76с.

3. Арманд Н.А. Распространение широкополосных сигналов в дисперсионных средах // Радиотехника и электроника, 2003. Т. 48. № 9. С. 1045-1057.

4. Беляк Ю.Л. Освоение морских прибрежных районов судами внутреннего плавания. -М.: Транспорт, 1967. — 168 с.

5. Божич П.К. Производство волновых наблюдений и исследований / П.К. Божич — М.: Министерство речного флота, 1948

6. Бондарев Б.М. Навигационная и промысловая гидрометеорология: Учебно — методическое пособие (практикум). — Петропавловск Камчатский: КамчатГТУ, 2006. — 122с.

7. Бородай И.К. Качка корабля на морском волнении / И.К. Бородай, Ю.А. Нецветаев. — Л.: Судостроение, 1969. — 432 с.8. • Бородай И.К. Мореходность судов / И.К. Бородай, Ю.А. Нецветаев. Л.: Судостроение, 1982. - 288 с.

8. Брынский Д.Е., Касилов С.В., Сердюков Д.В., Сичкарев В.И., Оценки длины волны в групповых наблюдениях, ортогонально-линеечным волномером в сопоставлении с другими способами // Судовождение — 2000.- Новосибирск: НГАВТ, 2000. С.34 - 43.

9. Бычков B.C. Морские нерегулярные волны / B.C. Бычков, G.C. Стрекалов. — М.: Наука, 1971. — 132 с.

10. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А., Теория случайных процессов и ее инженерные приложения / Е.С. Венцель. — М.: Высшая школа, 2000. 384 с.

11. Виленский Б.Х. Экспериментальное исследование процесса морского ветрового волнения / Я.Г. Виленский, Б.Х. Глуховский — М.: Гидрометеоиздат, 1957.

12. Вуколов Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA и EXCEL: учебное пособие. — 2-е изд., испр. и доп. -М.: Форум, 2008.-464с.

13. Выбор безопасных скоростей и курсовых углов при штормовом плавании судна на попутном волнении (РД 31.00.57.2-91) / ЗАО ЦНИИМФ. СПб, 2002. - 57 с.

14. Галенин Б.Г. Ветер, волны и морские порты / Б.Г. Галенин и др.; под ред. Ю.М. Крылова. — JL: Гидрометеоиздат, 1986. 264 с.

15. Гире И.В. Аэродинамические характеристики речных судов / И.В. Гире, A.M. Сарибан // Судостроение. 1939. - №9.

16. Глуховский Б.Х. Исследование морского ветрового волнения / Б.Х. Глуховский — Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — 284 с.

17. Гмурман В. Е. Руководство по решению задач по теории вероятностей и математической статистике / В. Е. Гмурман. М.: Высшая школа, 1998.-400 с. (4.5 )

18. Гофман В. Д. Теория и расчет поворотливости судов внутреннего плавания / В.Д. Гофман — Л.: Судостроение, 1971.

19. Гордиенко А.И. Дремлюг В.В. Гидрометеорологическое обеспечение судовождения. Учебник для ВУЗов. — М.: Транспорт, 1989. -240с.

20. Грузинский П.П. Аварийно-спасательное дело и борьба за живучесть судна / П.П. Грузинский, П.М. Хохлов. М.: Транспорт, 1977.288 с.

21. Гублер Е.В., Генкин A.A. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях / Е.В. Гублер-Л.: 1973.

22. ГУГМС. Наставление гидрометстанциям и постам. Вып. 9, ч. 3. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.

23. Гусев А.М. Влияние ветра на путь и управляемость судна / A.M. Гусев. — М.: Мор. трансп., 1954.

24. Давидан И.Н. Ветровое волнение в Мировом океане / И.Н. Давидан, Л.И. Лопатухин, В.А. Рожков. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 256 с.

25. Давидан И.Н. Ветровое волнение как вероятностный гидродинамический процесс / И.Н. Давидан, Л.И. Лопатухин, В.А. Рожков.

26. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. — 288 с.

27. Девнин С.И. Аэродинамика плохообтекаемых конструкций / С.И. Девнин. Л.: Судостроение, 1983. - 320 с.

28. Джонсон Н., Ф. Лион., Статистика и планирование эксперимента в технике и науке / Джонсон Н., Ф. Лион М.: Мир, 1980. 305 с.

29. Дидык А.Д. Управление судном и его техническая эксплуатация / А.Д. Дидык, В.Д. Утесов, Р.Ю. Титов М.: Транспорт, 1990- 320 с.

30. Длин A.M., Математическая статистика/А.М. Длин —М.: Высшая школа, 1975. С13

31. Долгов Ю. Н. Задачи на применение методов математической обработки данных в психологии (Учебно-методическое пособие для студентов вузов) / Ю. Н. Долгов.- г. Балашов.: изд. «Фомичев», 2006. 31с.

32. Дремлюг В.В. Об определении некоторых элементов морских волн с помощью радиолокатора. Труды Арктического и антарктического научно-исследовательского института, 1961, т. 210, вып. 1, с. 135-138

33. Дубовской Б.В. Воздушная стереофотосъемка волнения с одного самолета / Б.В. Дубовской, Л.С. Перкис — М.: Изд. «Морской транспорт», 1956.

34. Доброклонский C.B. Оптические волномеры Шулейкина / Доброклонский C.B. Журнал геофизики, Т.6 , вып.6. 1936.

35. Друзь Б.И. Задачник по теории и устройству судов и движителям / Б.И. Друзь и др.. — М.: Финансы и статистика, 2002. 368с. (124с)

36. Емельянов A.A., Власова Е.А., Дума Р.В. Имитационное моделирование экономических процессов: уч. пособ. / A.A. Емельянов. -JL: Судостроение, 1986. — 240 с.

37. Егоров В.В., Мин-Хо Ка. Вопросы точности аэрокосмической альтиметрии // Исследование Земли из космоса, 2005. № 5. С. 48-55.

38. Егоров В.Г. Обоснование необходимости сохранения судов смешанного река-море Плавания // Теория и проектирование судов. 2008.

39. Ершов A.A., Кацман Ф.М. Аварийность морского флота и проблемы безопасности Судоходства // Транспорт Российской Федерации. 2006.-№5

40. Жилко Е.О., Поправко А.Ф., Шаронин В.М. Измерение волнения при помощи береговых PJIC. В сб. "Неконтактные методы измерения океанографических параметров". М.: Гидрометеоиздат, 1975, с. 91-96

41. Жовинский А.Н., Инженерный экспресс-анализ случайных процессов / А.Н. Жовинский, В.Н. Жовинский — М.: Энергия, 1979. — 112 с.

42. Звягинцев А.Ю Обрастатели // 2002. — На сайте: www.fegi.ru

43. Иванов Р.Н. Простейший перспектометр для морских наблюдений / Иванов Р.Н. Записки по гидрографии, №1,1944

44. Иванов A.A. Фотоволнограф / A.A. Иванов Тр. МГИ АН1 СССР вып.3, 1959.

45. Иванов A.A. Фоторегистрация элементов волн с берега и судна / A.A. Иванов Тр. МГИ АН СССР Т.4, 1954.

46. Интернет журналы: www.SeaNews.ruwww.MorFlot.ru и др.

47. Интернет журнал «Катера и яхты» http://katera.ru/forum/style

48. Кадман Ф.М. Теория судна и движители / Ф.М. Кацман, Д.В. Дорогостайский. Л.: Судостроение, 1979. — 280 с.

49. Кацман Ф.М. Пропульсивные качества морских судов / Ф.М. Кацман, А.Ф.

50. Пустотный, Ф.М. Штумпф. Л.: Судостроение, 1972. - 512 с.

51. Клевцов А. А. Таблицы критических значений статистических критериев // Материал сайта: StatAnalyse.org.

52. Костюков A.A. Сопротивление воды движению судов / A.A. Костюков. Л.: Судостроение, 1966. - 448 с.

53. Кремер Н. Ш. Теория вероятностей и математическая статистика / Н. Ш. Кремер и др.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 420 с.

54. Крылов Ю.М. Ветровые волны и их воздействие на сооружения / Ю.М. Крылов, С.С. Стрекалов, В.Ф. Цыплухин Л.: Гидрометеоиздат, 1976.-256 с.

55. Крылов Ю.М. Спектральные методы исследования и расчета ветровых волн / Ю.М. Крылов Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 256 с.

56. Кузьминская Г.Г. Применение стереофотосъемки для изучения волнения на акватории порта / Г.Г. Кузьминская — Океанология т.5, 1962.

57. Лебедев Е.М. Ущерб от обрастаний и биоповреждений при отсутствии защиты или нарушении ее технологии, карта учета обрастания судна // Биологические повреждения строительных и промышленных материалов. М.: ПЭМ ЦИНИС Госстроя СССР, 1973. С. 224-253.

58. Левченко1 С.П. Оптический волномер-дальномер, / С.П. Левченко Изв: АН СССР, сер. Геофиз.,№2 - 1958.

59. Левченко С.П. Универсальный оптический волномер / С.П. Левченко Тр. МГИ АН СССР Т. 1,1948

60. Левченко С.П. Кинофоторегистратор волн / С.П. Левченко, Н.Е. Скибко, В.Л. Меньшиков Тр. МГИ АН СССР Т. 15,1959.

61. Липис В.Б. Гидродинамика гребного винта при качке судна / В.Б. Липис. Л.: Судостроение, 1975. - 264 с.

62. Лоция западного берега африки 4.1 (Азорские острова) / ГУНиО МО РФ. №1226 СПб, 1994. - 15 с.

63. Лубковский В.К. Применение метода съемки экрана РЛС для анализа волнового поля / В.К. Лубковский // Науч. пробл. трансп. Сибири и Дальнего Востока. — 2008. №2.

64. Лубковский В.К. Определение ветро — волновых потерь скорости судов смешанного плавания с помощью ортогонально — линеечного волномера // Науч.пробл. Трансп. Сибири и Дальнего Востока.- 2007. №1. - С.68 — 73.

65. Лутовской В.В. Динамика моря / В.В. Луговской. Л.: Судостроение, 1976. - 200 с.

66. Материал сайта http://nplit.ru

67. Мореходные таблицы (МТ-2000); / ГУНиО МО' РФ. СПб, 2002. - 576 с.

68. Немцева Э.П., Супрун Л.А., Фельдман Л.А., Широченко В.Е., Юнитер А.Д., Яценко М.Я. Справочник судоремонтника-корпусника / Э.П. Немцева. М.: Транспорт, 1970. - 320 с. (гл. 3.1)

69. Орлов А.И. Прикладная статистика / А.И.Орлов. М.: Изд. «Экзамен», 2004. — 30 с.

70. Переслегин С.В., Елизаветин И.В., Иванов А.Ю., Измерение параметров ветровых волн в области атмосферного циклона по данным поляризационного космического РСА // На сайте: www.InfoFlot.ru

71. Петрова Н.Е., Баева Л.С. Биокоррозия корпусов судов // Вестник МГТУ, том 9, №5, 2006. стр.890-892

72. Плужников К.И., Чунтомова Ю.А.Транспортные условия внешнеторговых контрактов / К.И. Плужников М.: РосКонсульт 2002. (введение

73. Пугин A.A. Исследование волнения на морях, озерах и водохранилищах методом стереофотограммметрической съемки / A.A. Пугин, Г.Р. Рехтзаммер Л.: Гидрометиздат, 1955.

74. Применение аэрометодов для исследования моря / под.ред. В.Г. Здановича-М-Л.: Изд. АН СССР, 1963.

75. Пьяных С.М. Справочник эксплуатационника Речного Транспорта / под.ред. С.М.Пьяных. — М.: Транспорт, 1995.

76. Рекомендации по обеспечению безопасности плавания судов в осеннее — зимний период и в штормовых условиях / М-во мор. флота СССР. М.: - Рекламинформбюро,1977. — 60 с.

77. Ремез Ю.В. Качка корабля / Ю.В. Ремез. — Л.: Судостроение, 1983.-328 с.

78. Руководство по расчету морского волнения и ветра над морем / Л.: Гидрометеоиздат, 1960. — 167 с.

79. Семенова Тянь-Шаньская. A.B. Факторы, определяющие' управляемость судна при действии ветра / A.B. Семенова Тянь-Шаньская // Труды ЛИИВТа. 1968. - Вып. 118.

80. Сичкарев В.И. Волновые энергетические станции в океане / В.И. Сичкарев, В.А. Акуличев. -М.: Наука, 1989. — 132 с.

81. Сичкарев В.И. Использование в судовождении гидрометеорологической информации / В.И. Сичкарев. — Новосибирск: Новосиб. гос. акад. вод. трансп., 2000. — 176 с.

82. Сичкарев В.И Статистические характеристики рельефных волн, измеряемых ортогонально-линеечным волномером Сичкарева // Судовождение 2002.- Новосибирск: НГАВТ, 2002.- С.26-33.

83. Сичкарев В.И. Ветро — волновые потери судов смешанного плавания / В.И. Сичкарев, А.П. Маркин, В.К. Лубковский // Судовождение — 2006 : сб.науч. тр. / Новосиб. гос. акад. вод. трансп. — Новосибирск, 2006. -С. 37-55.

84. Сичкарев В.И. Измерение высот и длин волн ортогонально — линеечным длино — высото — волномером / В.И. Сичкарев, В.К. Лубковский // Науч. пробл. трансп. Сибири и Дальнего Востока. 2007. -№1. — С.48 — 54:

85. Сичкарев В.И. Точность измерения длин волн волномером Сичкарева // Судовождение-2000. Новосибирск: НГАВТ, 2000.-С.13-25.

86. Сичкарев В.И. Способ и прибор для дистанционного определения длины волны на ходу судна // Судовождение: управляемость, управление, навигация, обучение.-Новосибирск: НГАВТ, 1999.-С.З-9.

87. Сичкарев В.И. Длино-высото-волномер из трех ортогонально расположенных линеек // Судовождение — 2004: сб: науч. трудов / НГАВТ.-Новосибирск:НГАВТ, 2004:-С.З-10.

88. Снопков В.И. Управление судном / В.И. Снопков — М.: Транспорт, 1991'. — 359 с.

89. Совместная- техническая комиссия ВМО/МОК по океанографии и морской метеорологии // Вторая сессия, Галифакс. 2005. -153 с.

90. Сравнение групп методом Стьюдента // Материал сайта:http://www.kgafk.ru

91. Степанов О.З., Бутин А.П. Классификация морских районов для судов смешанного (река море) плавания, в том числе пассажирских и разъездных: отчет по договору № Р26/04-5616 от 15.04.2004. - СПб.: ОАО «Инженерный центр судостроения», 2005. - 208 с.

92. Титов Л.Ф. Руководство по стереофотограмметрической съемке морских волн / Л.Ф. Титов, Ф.А. Коршак Л-М.: Изд. Главсевморпути, 1948.

93. Циплухин В.Ф. Градиентные измерения колебаний давления в поверхностном слое моря с борта судна при помощи волномерной вехи / В.Ф. Циплухин и др. Океанология, Т.1, вып.З, 1961.

94. Черкесов И.А. Стереофотосъемка морского волнения с двух самолетов / И.А. Черкесов — Тр. Океанографической комиссии, т.9, 1960.

95. Шалаев В.М. Гидродинамические условия и мореплавание / В.М. Шапаев. М.: Транспорт, 1975. - 248 с.

96. Шипунов А.Б., Коробейников А.И., Балдин Е.М. Анализ данных cR(II) //Материал сайта: dactylorhiza@gmail.com

97. Юнитер А.Д., Немцева Э.П., Кохан Н.М., Друт В.И., Зобачев Ю.Е. Справочник судоремонтника-корпусника. Под ред. А.Д. Юнитера. М., Транспорт, 352 е., 1977.

98. Daw W., Stillman S. Inverted echo-sounder. Mar. Science Instrum. vol. 1*, 1962.

99. Jordan I. Experience with recording of storm, waves, swell and tide using inverted echo- sounder off Durban: Hydrographical Review, , vol.40, N2, 1963.

100. Mc.Hwrait C., Hays S. Ocean-wave measurement by sonar. Journ. Marine Rec., vol. 21, N2, 1963.

101. Min-Ho Ka, Victor V.Egorov. Ambiguity problem in the Earth's surface altimetry//IEICE TRANS. COMMUN., vol.E90-B, № ц. p. 3232-3236.

102. Phillips O.M. The dynamics of the upper ocean. Cambridge, 1996,261 p.

103. Q-критерий Розенбаума // Материал сайта «http://ru.wikipedia.ru

104. Tucker M. I. A shipborne wave recorder. Trans. Inst. Nav. Archit. v.53, London, 1956 p. 250

Похожие работы

Транспорт
05.22.00