ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІКИ ВЕЛИКОТОННАЖНОГО БАЛКЕРА, ПРИШВАРТОВАНОГО ДО ПРИЧАЛУ, ПІД ДІЄЮ РЕГУЛЯРНИХ ХВИЛЬ

Анотація

Вступ. Сучасний розвиток портової інфраструктури супроводжується будівництвом причальних споруд у недостатньо захищених акваторіях. За таких умов хвильове збурення може спричиняти значні переміщення пришвартованих суден, що ускладнює вантажні операції та підвищує ризик пошкодження судна і причалу. Особливо небезпечними є регулярні хвилі, які можуть викликати резонансні коливання. Тому актуальним є експериментальне дослідження динаміки великотоннажних суден у реальних умовах експлуатації. Мета. Метою роботи є експериментальне визначення характеристик поступальних і кутових переміщень великотоннажного балкера, пришвартованого до причалу, під дією регулярного хвилювання в умовах мілководдя. Додатковою метою є верифікація аналітичної моделі руху судна та оцінка можливості застосування спрощених інженерних критеріїв для перевірки допустимості виконання вантажних операцій. Результати. Дослідження виконано в дослідному басейні з використанням фізичної моделі, побудованої за критерієм подібності Фруда. Розглянуто два стани навантаження – у повному вантажу та з 50 % вантажу та повними запасами для обох випадків. Для вимірювання рухів застосовано акселерометри та інклінометри. Обробку експериментальних даних проведено методом швидкого перетворення Фур’є. Встановлено, що при частковому завантаженні амплітуди вертикальних і повздовжніх коливань зростають, а періоди руху збільшуються. При повному завантаженні коливання зменшуються за рахунок більшої інерції судна. Поперечні та курсові переміщення залишаються незначними. Отримано задовільну узгодженість між експериментальними та розрахунковими даними. Висновки. У результаті дослідження підтверджено суттєвий вплив умов завантаження на динаміку пришвартованого судна. Показано, що фізичне моделювання є ефективним засобом оцінки безпеки стоянки суден у складних гідрометеорологічних умовах. Запропонований підхід дозволяє обґрунтовувати режими експлуатації причалів і вибір схем швартування без виконання складних чисельних розрахунків. Отримані результати можуть бути використані в практиці проєктування та експлуатації портових споруд.