Việt Nam là một quốc gia biển với trên 1.000.000 km2 vùng biển đặc quyền kinh tế và trên 3500km bờ biển trải dài từ Bắc đến Nam. Mục tiêu xây dựng ngành công nghiệp đóng mới và sửa chữa tàu, hình thành đội vận tải biển hoạt động có hiệu quả, thúc đẩy nền kinh tế đất nước phát triển nhanh và củng cố quốc phòng luôn là định hướng chiến lược quan trọng của Đảng và Nhà nước ta. Mỗi con tàu có tính năng riêng biệt để đáp ứng nhiệm vụ khai thác, các tính năng này được hình thành thông qua công tác nghiên cứu và thiết kế con tàu . Quá trình thử tàu trong điều kiện thực tế cho phép xác định tính hàng hải, xác nhận các tính toán thiết kế có đảm bảo đáp ứng những yêu cầu đặc thù nêu ra trong nhiệm vụ thiết kế do chủ tàu đặt ra cho cơ quan thiết kế và đóng tàu. Đồng thời kết quả thử tàu còn là nguồn tài liệu cơ bản về trạng thái của con tàu trong điều kiện khai thác thực tế.
Lời nói đầu: GIỚI THIỆU MƠN HỌC Giới thiệu chung: Việt Nam quốc gia biển với 1.000.000 km2 vùng biển đặc quyền kinh tế 3500km bờ biển trải dài từ Bắc đến Nam Mục tiêu xây dựng ngành cơng nghiệp đóng sửa chữa tàu, hình thành đội vận tải biển hoạt động có hiệu quả, thúc đẩy kinh tế đất nước phát triển nhanh củng cố quốc phịng ln định hướng chiến lược quan trọng Đảng Nhà nước ta Mỗi tàu có tính riêng biệt để đáp ứng nhiệm vụ khai thác, tính hình thành thơng qua cơng tác nghiên cứu thiết kế tàu Quá trình thử tàu điều kiện thực tế cho phép xác định tính hàng hải, xác nhận tính tốn thiết kế có đảm bảo đáp ứng yêu cầu đặc thù nêu nhiệm vụ thiết kế chủ tàu đặt cho quan thiết kế đóng tàu Đồng thời kết thử tàu nguồn tài liệu trạng thái tàu điều kiện khai thác thực tế Phạm vi nghiên cứu mơn học Thuộc tính hàng hải tàu bao gồm nhiều tính đối tượng nghiên cứu môn học Lý thuyết tàu Trong phạm vi nghiên cứu mơn học, tính tính tính chống chìm khơng xem xét tính náy xác định thực tế tính tốn Tính ổn định nghiên cứu đầy đủ trình bày nhiều giáo trình, sổ tay tĩnh học động lực học tàu, mơn học giới hạn trình bày phương pháp thực nghiệm đơn giản thử nghiêng ngang để xác đinh chiều cao tâm nghiêng Môn học không đề cập đến vấn đề liên quan đến độ bền thân tàu nội dung môn học khác sinh viên nghiên cứu, học tập qua nhiều tài liệu trường Môn học tập trung nghiên cứu nội dung thử tàu, trang thiết bị phục vụ công tác thử tàu, giúp sinh viên có khả xây dựng quy trình thử tàu nhà máy đóng sửa chữa tàu CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ THỬ TÀU TRONG NƯỚC VÀ NƯỚC NGỒI 1.1 Tình hình nước ngồi Hiểu rõ tầm quan trọng cơng tác thử tàu nên nước có cơng nghiệp đóng tàu phát triển giới khơng đầu tư nhân lực, trang thiết bị phục vụ quy trình thử mà xây dựng phương pháp thử, phương pháp xử lý số liệu khoa học, ứng dụng trang thiết bị đại vào quy trình thử để thu số liệu kết thử tàu với độ xác cao 1.2 Tình hình nước Ngành đóng tàu nước ta phát triển nhanh để đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Chúng ta đóng thành cơng tàu có trọng tải từ 6500 đến 11000 Theo kế hoạch từ đến năm 2010 nhà máy nước chế tạo hàng trăm tàu trọng tải từ (6500÷100000) Sửa chữa 100 tàu năm với tổng GT từ 100.000-200.000 TR Nước ta chưa có tuyến thử tàu xây dựng, tàu đóng sửa chữa thử đường dài tuyến gần nơi đóng tàu theo thỏa thuận chủ tàu, nơi đóng sửa chữa tàu với đông ý quan Đăng kiểm Các tuyến thử đường dài đáp ứng không đầy đủ yêu cầu đặt nên kết thử khơng hồn tồn xác Số liệu thu khơng thể sử dụng để hồn thiện cơng tác thiết kế chứa đựng sai sót gây nguy hiển cho khai thác tàu Câu hỏi ôn tập chương 1: Câu 1: Em cho biết tình hình nghiên cứu thử tàu sau đóng xong Nhà máy đóng tàu nước? Câu 1: Em cho biết tình hình nghiên cứu thử tàu sau đóng xong Nhà máy đóng tàu nước ngồi? CHƯƠNG 2: MỤC ĐÍCH VÀ U CẦU CHUNG CỦA TUYẾN THỬ TÀU 2.1 Giới thiệu chung Phương pháp nghiên cứu dựa tính tốn lý thuyết thực nghiệm mơ hình khơng cho phép thu số liệu đầy đủ, cần thiết để đánh giá chất lượng hàng hải tàu thiết kế Công tác thử tàu thực tế giúp hồn thiện phương pháp nguồn thơng tin đầy đủ, tin cậy trạng thái tàu biển Con tàu có thuộc tính vật thể bao gồm: tính nổi, tính ổn định, tính chống chìm, tính bền, tính di động, tính điều khiển tính hàng hải Cơ sở thử chất lượng hàng hải tàu phân chia dạng sau: -Thử đẩy (bao gồm thử tốc độ, thử kéo, đo lực kéo) - Thử tính động - Thử tính hàng hải (không tiến hành trường thử tàu) 2.1.1 Thử đẩy Thử tốc độ: Kết thử số liệu trị số tốc độ lớn tàu chạy diều kiện sóng yên sử dụng tồn cơng suất máy chính, vài chế độ hoạt động trung gian thiết bị động lực, chế độ dược đặc trưng việc tăng dần số vòng quay thiết bị đẩy Do thử tốc độ tường gọi thử tiến Thử tốc độ thường tiến hành vùng nước sâu để loại bo ảnh hưởng nước cạn đến sức cản nước chuyển động tàu Khi cần nghiên cứu ảnh hưởng việc thử tốc độ tiến hành độ sâu nước khác Thử kéo Thường áp dụng cho mục đích nghiên cứu xác định trực tiếp sức cản nước đến chuyển động tàu điều kiện thực tế Thử đo lực kéo Mục đích đo lực móc kéo tàu vòng quay khác thiết bị đẩy tàu đứng chỗ (buộc bến) lai phương tiện khác Lực kéo đo lực kế nối với cáp buộc cáp kéo Thử nghiệm áp dụng cho tàu cá kéo lưới, tàu vớt lôi, tàu kéo, tàu phá băng, tàu thay phao vài loại tàu khác 2.1.2 Thử tính động Mục đích xác định đặc trưng quay trở tàu góc bẻ lái khác tàu chạy tồn tốc độ trung gian Đánh giá tính ổn định hành trình tàu, xác định thời gian chiều dài đoạn chạy đà tàu đảo chiều sau dừng máy Việc thử nghiệm đồng thời giám định yếu tố khác tàu có giá trị dùng kiểm tra chất lượng quay trở 2.1.3 Thử tính hàng hải Mục đính xác định, đánh giá mức độ chịu sóng tàu sóng Q trình thử tiến hành điều kiện khác trị số xác định lực gió, sóng, tốc độ tàu, hướng chuyển động tàu với phương truyền sóng Khơng phải tàu sửa chữa lớn đóng xong cần tiến hành tất thử nghiệm nói Thường đầu loạt đóng, đặc biệt loại thử nghiệm theo chương trình mở rộng, tàu seri thử nghiệm đơn giản với nội dung quy trình thử rút gọn 2.2 Yêu cầu chung tuyến thử tàu: Qua phân tích số liệu có nhiều tuyến thử tàu nước theo “Quy định tiến hành thử nghiệm” Hội nghị quốc tế bể thử lần thứ 12 kiến nghị, tham khảo tài liệu hướng dẫn quy trình thử tàu quan Đăng kiểm số nước (trong có tài liệu hướng dẫn Đăng kiểm Việt Nam) rõ: Để thu kết thử nghiệm đủ tin cậy với độ xác thỏa mãn yêu cầu đề đảm bảo an tồn cho cơng tác thử nghiệm, tuyến thử tàu lựa chọn cần phải thỏa mãn yêu cầu sau: 2.2.1 Về vị trí Vùng thử tàu khơng xa nơi đóng tàu hay đỗ tàu, điều cho phép tiết kiệm thơi gian nhiên liệu sử dụng để đến vùng thử tàu Ngoài lượng tiêu hao nhiên liệu lớn vùng thử tàu xa khó đảm bảo chất lượng chiếm nước cho tàu 2.2.2 Về độ sâu Chiều sâu nước vùng thử tàu độ sâu lối vào phần đo từ hai phía tàu qua trở lại hành trình ngược cần đảm bảo loại trừ ảnh hưởng nước cạn sức cản nước đến đốc độ tàu 2.2.3 Về điều kiện sóng, gió dịng chảy Vùng thử tàu nên bố trí vùng khơng có gió sóng mạnh, có ảnh hưởng dịng chảy nhỏ nhất, có đủ khơng gian hai mức đo điều kiện bắt buộc Không gian cần cho tàu chạy tự kết thúc hành trình đường đo để quay vịng tăng tốc chuyển sang hành trình ngược lại 2.2.4 Về độ dài đoạn đo 1- Độ dà đoạn đo Đường chạy đà đường mức đo phải cách đường nguy hiểm bờ không 2-3 hải lí Khơng tn thủ điều kiện gây nguy hiểm cho tàu, kể tàu chạy tuyến bẻ lái tau bị mắc cạn Chiều dài nhỏ đoạn chạy tàu S đường mức đo cần thiết để thực mức đo xác định tốc độ tàu tính theo cơng thức : S = 0,067 vS Với Vs(hải lí/h) – tốc độ tàu S (hải lí )- quãng đường chạy tàu Thực tế theo thống kê trường thử tàu có giới chiều dài đoạn đo S 1 hải lí Độ dài đoạn chạy đà Việc lựa chọn độ dài hợp lí phần chạy đà đường mức đo ý thực tế ngành hàng hải nhiều nước hàng loạt tác phẩm nhiều tác giả nước Theo số liệu tuyến thử tàu ROKLEND (Mỹ), đoạn chạy đà phía đoạn đo hải lý Lựa chọn vị trí vật liệu tiêu đường mức đo Giới hạn phân ly cho phép mắt nhìn bình thường góc phút Trên đường hành trình tàu, theo đường mức đo, người ta đặt đoạn A1A2, cho góc hai vật hiệu nhỏ phút, điểm khoảng coi điểm đánh dấu bắt đầu đo tốc độ Đại lượng OA1= OA2 coi đường nhạy cảm tiêu vạch tuyến, kí hiệu chữ W Để tìm hiểu thức tính W, sử dụng quan hệ: tgα = tg(β – γ) (2)) (2) Biến đổi thàng dạng: tgα = tg tg tg.tg (3) Sau đưa vào biểu thức (2) giá trị tgβ tgγ) (2) thực biến đổi đơn giản, có: W= W2 d tg + Dc tgα + Dctgα d 1-Vật hiệu phía trước 2- Vật hiệu phía sau d Dc A1 A2 (4) Hình – Xác định độ nhạy cản tuyến tính tiêu vạch tuyến Có thể bỏ qua số hạng vế phải biểu thức (4), số nhỏ nhiều so với hai số hạng sau, phương trình (4) có dạng: dW=tg Dc(Dc+d) từ đó: W=tg Dc( Dc 1) d (5) (6) Sau thay tang góc giá trị khả nhìn cho phép mắt đưa vào hệ chiếu sang vật hiệu ∞’(đối với ánh sáng ngày ∞’=2, ánh sáng đêm ∞’=3,5) thu giá trị độ nhạy cảm tuyến tính tiêu vạch tuyến tính mét W= ’ 0DC(1+k) Với k= DC d (7) (8) Dc(m)- Khoảng cách từ vật hiệu phía trước đến đường mức đo ∞ -góc giới hạn nhìn cho phép mắt d (m)-khoảng cách vật hiệu tiêu vạch tuyến Như thấy từ công thức (6) để giảm sai số xác định khoảng cách tiêu vạch tuyến cần phải để ý tỷ số Dc:d nhỏ Nhưng thực tế tỷ số thường không nhỏ Câu hỏi ôn tập chương Câu Yêu cầu chung tuyến thử tàu? Câu Công tác chuẩn bị tàu thiết bị, dụng cụ dùng thử tốc độ? Câu u cầu chung tốc độ gió dịng chảy thử tàu? Câu Yêu cầu chung chiều dài đoạn đo thử tốc độ tàu? CHƯƠNG 3: NỘI DUNG THỬ TÀU 3.1 Thử đẩy 3.1.1 Thử tốc độ Mục đích Thử tốc độ ln thành phần thử nghiệm tiếp nhận – bàn giao nhà máy với chủ tàu nghiệm cấp nhà nước Kết thu qua thử tốc độ cho biết quan hệ phụ thuộc tốc độ hành trình số vịng quay chân vịt cơng suất u cầu động lượng chiếm nước định mức chế độ tải trọng đặc biệt khác toàn dải biến đổi tốc độ tàu, trị số lớn đạt trị số đặc biệt tốc độ hành trình, phụ thuộc lực đẩy chân vịt vào số vòng quay, đặc trưng xoắn động Các nước Nga, Mỹ, Anh, Nhật… soạn thảo tài liệu định mức quy định trình tự quy tắc tiến hành thử nghiệm Những hướng dẫn tiêu chẩn hóa việc tiến hành thử tốc độ tàu quy định Hội nghị quốc tế bể thử lần thứ 11 12 Các tài liệu kể xác định đặc điểm công việc chuẩn bị tàu để thử nghiệm, điều kiện trình tự tiến hành thử, yêu cầu vùng thử, điều kiện khí hậu thủy văn Chuẩn bị tàu thiết bị, dụng cụ cho thử tốc độ 2.1 Công tác chuẩn bị tàu Trong trình chuẩn bị tàu thử tốc độ, trước hết cần phải cho thiết bị động lực hoạt động theo thứ tự chế độ cần thiết để thiết bị động lực làm việc chế độ định trước, kể chế độ công suất đặc biệt Đối với tàu sửa chữa lớn hoán cải, phải đưa tàu lên đốc kiểm tra, làm sơn phần ngậm nước, kể phần nhô tàu Những sai lệch khơng khắc phục so với kích thước thiết kế phấn nhô cần phải lập biên Kết kiểm tra khảo sát phần ngậm nước, phần nhô, chân vịt kết kiểm tra dấu mớn nước, ghi chép việc khắc phục 10