практического вычисления.

По данным [37] для грузовых судов флота сибирских бассейнов

А.М.Полуниным были разработаны формулы скоростного запаса глубины

более простые по сравнению с (2.57.)

KV2=[0.04+0.35(T/H)2]1/g (2.58.)

а по данным работы [58] приводится несколько иной вид выра­жения (2.58.)

KV2=[0.08+0.34T/H]1/2g (2.59.)

В учебнике [31] для определения скоростного запаса глубины рекомендуется формула В.Г.Павленко в формуле (2.37.), в которых функциональный коэффициент определяется выражениями, грузовые суда:

KV2=(0.1+0.4T/H)1/2g (2.60.)

крупнотоннажные суда:

KV2=0.04(16.5-L/BC)(T/HЭ)1/2/2g (2.61.)

Эквивалентная глубина в этих выражениях определяется формулой:

HЭ=H[1±0.08(VT/V)-0.6VT/V]2 (2.62.)

где:

VT - скорость течения, м/с.

В формуле (2.62.), знак минус относится к движению судна по течению, плюс - против течения. Поскольку функциональный коэффици­ент в выражениях (2.61.),(2.62.) зависит от скорости хода, то в общем эти формулы можно отнести к группе (2.39.).

На основании выражений (2.58.)-(1.62.) П.Н.Шанчуровым получены более простые выражения [37], для которых

KV2=K6K7(16.43-L/BC)(T/HЭ)1/2/g (2.63.)

где:

К6=1.04*10-4 при Н/Т £ 1.6

К6=8.6*10-5 при Н/Т > 1.6

К7=1.15 при 5< L/BC<7

К7=1.10 при 7< L/BC<9

Из моногафии [16] с учетом подстановки выражения числа Фруда (1.11) функциональный коэффициент (2.37.) примет вид:

KV2=(22CB-12.3)KdBCT/BKHg (2.64.)

где:

CB - коэффициент общей полноты судна.

В исследованиях В.П.Смирнова [22,47] , а также в учебниках [15,21] предлагаются формулы скоростного запаса глубины в следу­ющем виде:

DH4=aHKLQyV2 (2.65.)

где:

aH - коэффициент относительной глубины;

KL - коэффициент, учитывающий длину

судна;

Qy- коэффициент начального дифферента.

Коэффициенты выражения (2.65.) определяются с помощью таблиц, которые со средними квадратическими погрешностями 0,0007; 0,08; 0,0, соответственно, аппроксимируются в виде функционального коэф­фициента (2.37.) выражением:

KV2=[T(0.000386L+0.82)/H +

+0.000019L+0.0042](2.5(TK-TH)/L +1) (2.66.)

где:

ТK.ТH - осадка судна кормой и носом, м ;

L - длина судна по фактической ватерлинии, м.

В статье [66] скоростной запас определяется в зависимости от

площади миделя и сечения канала на основе натурных наблюдений, а для открытых водоемов дается упрощенное выражение

KV2=0,038CB , (2.67.)

С учетом учебного пособия [26] это выражение записывается в виде

KV2=0,038CB(T/H)2/3 (2.68.)

В работах [57,48 ] для речных условий приводится формула

скоростного запаса глубины, предложенная В.К.Шанчуровой в кубичес­кой зависимости от числа Фруда по глубине, функциональный коэффи­циент для которой в явной форме (2.38.) примет вид:

KV3=KГTBC/(HBK(g3H)) (2.69.)

где:

Кг - коэффициент для грузовых судов, равен 6,4;

для пассажирских - 2, 3 .

По исследованиям Г.И.Ваганова скоростной запас глубины для речных судов можно представить в форме выражения (2.34.) при плава­нии в канале

DH4=KVfV3.65 (2.70.)

где

KVf=0.0075е40Sm/Sк (2.71.)

на мелководье

DH4=KVfV2.7+1.2V (2.72.)

где

KVf=0.52(T/H)5/6 (2.73.)

Формула А.Б.Карпова, используемая в работах [14,64,21] для определения скоростного запаса глубины в функции числа Фруда и Рейнольдса, после приведения к явному виду от скорости хода примет вид:

DH4=KV2V2-KVfV2lgV+KV3V3 (2.74.)

где:

KV2=Kd[1.35-0.2lg((H-T)/n)]

KVf=0.1Kd/g (2.75.)

KV3=Kd/g(gL)1/2

n - кинематическая вязкость воды, м/с.

По данным IX МКОБ кинематическая вязкость со средней квадратической погрешностью 0,2 10-7 аппроксимируется выражением:

n = 10-6(1654 + Kn - 0,0312t°) , (2.76.)

где:

Kn - коэффициент солености воды:

для пресной - 0;

для соленой - 0,047 ;

t° - температура воды, град.

Для пассажирских речных судов А. М. .Полуниным предложена следу­ющая формула скоростного запаса глубины [37], которую запишем в форме (2.39.)

DH4=KVfVb (2.77.)

где:

KVf=[0.236 –3.6T/H +11.3(T/H)2 –8.5(T/H)3](TK/g)1/2 (2.78.)

b=0.526 +18.6T/H -19.3(T/H)2 –0.8(T/H)3 (2.79.)

По исследованиям статьи [66] скоростной запас глубины по выражению типа (2.39.) примет вид

DH4=KVfV2.08 (2.80.)

где:

KVf=0.038(Sm/(SK-Sm)2/3 (2.81.)

Для расчета динамической просадки судна при плавании Бугско-Днепровcко-Лиманским каналом в работе [32] применяется форму­ла, имеющая следующую функциональную зависимость от скорости хода:

DH4=KVfV[(V/VKP –0.5)4+0.0625]/VKP (2.82.)

DH4K=KHDH4K (2.83.)

где:

KVf=4.4(H-T)(T/(H-0.4T))2 (2.84.)

KH=90(BCCB/L)2 (2.85.)

DH4K DH4H - скоростной запас глубины кормой и носом,

соответственно, м.

Критическая скорость определяется формулой:

VKP=m(gH)1/2 , при SK/Sm £ 12 (2.86.)

где:

m - коэффициент профиля канала, определяется решением

уравнения :

(m2)29(1-Sm/SK)+m2[12(1- Sm/SK)2-27]+8(1- Sm/SK)3=0 (2.87.)

В статье [69] для определения данного коэффициента предлага­ется решение кубического уравнения:

(m2)3+(m2)2[6(1-Sm/SK)]+m2[12(1- Sm/SK)2-27]+8(1-Sm/SK)3=0 (2.88.)

а для случая SK/Sm >12 по предложению Ремиша коэффициент в формуле (2.86.) можно представить в следующем виде

m=(HSK/(80TBK))M (2.89.)

где:

M=0.25(1/BK)0.55 (2.90.)

Следует признать, что выражения для определения критической скорости (1.16), (1.17) будут более простыми по сравнению с выра­жениями (2.86.) - (2.90.) даже при вычислениях с помощью ЭВМ.

В статье [13] дается анализ нескольких методов для определе­ния скоростного запаса глубины: Шийфа для каналов полного профиля; SOGREAH для судов с коэффициентом общей полноты 0,80- 0,82; NSP, представленного голландцами на XXI Международном конгрессе по су­доходству в 1965 г для судов с коэффициентом общей полноты 0,79 -0,85; NRF и метод разработанный в ОИИМФе на основании теоретичес­ких исследований, натурных и модельных экспериментов [4,6,13]. Причем в статьях [5,13] расчетные выражения представлены в раз­личных формах, а именно:

DH4=22.9(H-T)(H/T)-4.3Fr1.74 при 0 £ Fr£ 0.11 (2.91.)

DH4=598(H-T)(H/T)-5.7Fr3.06 при 0.11 £ Fr£ 0.2 (2.91.)

DH4=22.9mSDHi((T+SDHi)/T)-4.3Fr1.74 при 0 £ Fr£ 0.11 (2.92.)

DH4=589mSDHi((T+SDHi)/T)-5.7Fr3.06 при 0.11 £ Fr£ 0.2 (2.92.)

где:

SDHi=DH1+ DH2+ DH3

Таким образом, выражения (2.91.) дают значение скоростного запаса глубины в зависимости от реальной осадки судна и глубины без учета других факторов, которые выражаются дополнительными сос­тавляющими запаса глубины (1.21). Выражения (1.92) определяют скоростной запас глубины в зависимости от реальной осадки в допол­нении к условиям плавания, выраженными через составляющие запаса

глубины (1.21), что более рационально с точки зрения судоводителя для выбора безопасных глубин для плавания судна.