Автоматизація процесів уникнення слемінгу судна

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси автоматичного уникнення слемінгу при плаванні судна в шторм. Під час штормового плавання на судно діють зовнішні впливи від вітру та хвилювання, які призводять до сильних динамічних навантажень на корпус, збільшення кутів крену і диференту, заливання палуби. Знижується швидкість судна, погіршується його керованість. Одним із найнебезпечніших явищ при штормовому плаванні є слемінг. Поява слемінгу залежить від багатьох факторів: розмірів та форми корпусу судна, осадки носової частини корпусу, стану моря, курсу і швидкості судна. Слемінг характеризується ударами носової частини та днища корпусу судна об воду при русі назустріч хвилям, довжина яких приблизно дорівнює довжині судна. Удари супроводжуються здриганням корпусу, внаслідок різкого збільшення навантаження на днище, і повільно загасаючою вібрацією. Гідродинамічні удари по днищу і загальна вібрація є причинами порушення місцевої і загальної міцності корпусу. Слемінг та інші небезпеки штормового плавання є причиною сильного психоемоційного напруження судноводіїв, сприяє накопиченню втоми, що є передумовою аварій. У роботі розроблено метод автоматичного керування судном для запобігання слемінгу. Отримані результати пояснюються використанням бортового обчислювача, побудовою у бортовому обчислювачі небезпечної області слемінгу, використанням градієнтного методу знаходження оптимальної у часі траєкторії виводу фазової точки із небезпечної області, підтриманням засобами автоматичної системи керування оптимальної траєкторії. Використання розробленого методу дозволяє автоматично уникати слемінгу, зменшити вплив людського чинника на процеси керування, зменшити виснаженість екіпажу, зменшити ризики втрати судна і вантажу, підвищити безпеку судноплавства. Розроблений метод може використовуватися на суднах, за умови інтегрування в існуючу автоматизовану систему бортового обчислювача для вирішення задачі автоматичного уникнення слемінгу під час штормового плавання