Пропульсивные испытания судов. Швартовые испытания Ходовые испытания судов после постройки

Ходовые испытания -- технологический этап сдаточных испытаний, целью которых является проверка работы оборудования и его параметров на ходовых режимах, а также проверка мореходных качеств судна (плавучести, остойчивости, управляемости, ходкости, маневренности, прочности на волне). Ходовые испытания разделяют на заводские и сдаточные.

В процессе заводских ходовых испытаний выполняют наладочно-регулировочные работы и подготовку оборудования к ходовым сдаточным испытаниям. На заводских ходовых испытаниях проверяют спецификационные характеристики главных судовых двигателей по мощности, расходам топлива и масла, времени развития полной мощности. Эта проверка производится на различных режимах работы: на экономическом ходу, крейсерском ходу, полном и самом полном ходу при работе всех двигателей, заднем ходу. Одновременно с проверкой энергетической установки производится определение скорости и маневренности судна. Скорость определяется при прохождении мерной линии, обозначенной створными знаками. При скорости 18 уз судно должно пройти мерную линию в одну милю, при скорости свыше 18 до 36 уз -- в две мили, при скорости свыше 36 уз -- в три мили. Так достигается достаточная точность определения скорости. Скорость определяют как среднее значение из замеров на нескольких галсах.

Программой ходовых испытаний предусматривается определение поворотливости судна на малом, экономическом, крейсерском и полном ходу. Поворотливость характеризуется элементами циркуляции: диаметром циркуляции (расстоянием между линиями обратных курсов при изменении направления на 180°), продолжительностью циркуляции, углом крена при циркуляции, потерей скорости. Диаметр циркуляции определяют в длинах корпуса судна. Замер производится штатными радиолокационными станциями судна или специальной аппаратурой.

В длинах корпуса определяют и выбег судна по инерции. При проверке инерции определяется также время с момента подачи команды до полной остановки судна или достижения определенной скорости.

Проверку и окончательную приемку оборудования при ходовых сдаточных испытаниях производят на ходу судна при условиях, обеспечивающих получение номинальных параметров. Согласно требованиям нормативных документов проверку обо-рудования проводят при нормальных климатических условиях (атмосферное давление 1,01 * 10 5 Па, температура 293 К, относительная влажность 70%), при силе ветра не более 3 баллов по шкале Бофорта с учетом глубины и скорости течения в районе испытаний.

По окончании сдаточных ходовых испытаний судна производят ревизию главных и вспомогательных механизмов и устройств по списку, составленному приемной комиссией. В список заносятся те механизмы и устройства, в работе которых замечены недостатки. Ревизия заключается во вскрытии этих механизмов и устранении недостатков, замеченных комиссией.

9.2. ПРИЕМОСДАТОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СУДОВ

Приемосдаточные испытания проводятся в два этапа: швартовные

Испытания; ходовые испытания и приемка.

С целью сокращения трудоемкости работ и времени по сдаче судов после постройки или ремонта ГОСТ 21792-76 допускает для главных судовых дизелей проведение имитационных испытаний в ходовых режимах на швартовах. При имитационных испытаниях режимные швартовные и ходовые испытания дизельной установки не проводятся.

Приемосдаточные испытания ЭУ и судна в целом проводятся по программе, разработанной проектантом или заводом, согласованной и утвержденной в установленном порядке. Руководит испытаниями комиссия, состоящая из представителей завода, заказчика и Регистра СССР. Программа приемосдаточных испытаний определяет задачи, объем и порядок проведения всех этапов испытаний и приемки судна, устанавливает перечень документации, предъявляемой перед каждым этапом испытаний, а также объем измеряемых показателей и номенклатуру используемых измерительных приборов, перечень которых в основном соответствует указанному в табл. 9.1. При режимах испытаний продолжительностью до 1 ч замеры снимают один раз, свыше 2ч - через каждые 2 ч.

Швартовные испытания проводятся с целью проверки: комплектности и качества монтажа главных двигателей и вспомогательных агре-гатов с обслуживающими их механизмами, системами и устройствами; соответствия энергетического оборудования, систем и устройств техническим условиям на поставку, инструкциям по эксплуатации и чертежам; исправности действия силовой и пропульсивной установок судна; готовности оборудования, систем и устройств к ходовым испытаниям судна. Перед швартовными испытаниями комиссии предъявляются: технические условия на поставку оборудования, инструкции по обслуживанию, формуляры, паспорта, чертежи, описания, схемы и другая документация в соответствии с перечнем отчетной технической документации, а также список отступлений от утвержденной технической документации.

Вспомогательное энергетическое оборудование (котельная установка, насосы, сепараторы, компрессоры и др.) проверяются в действии по прямому назначению. Рабочие параметры, полученные при испытаниях, не должны превышать значений, оговоренных в инструкциях, паспортах или формулярах. Режимы и длительность их работы, а также перечень измеряемых параметров определяются их назначением и устанавливаются программой швартовных испытаний. Механизмы, системы и устройства, действие которых не связано с ходом судна, принимаются в процессе швартовных испытаний окончательно. Вспомогательные ДГпроверяются как при одиночной, так и при параллельной работе. Проверка в действии главных двигателей производится после проверки работоспособности обслуживающих их механизмов, систем и устройств.

Нагрузка дизельных установок в период швартовных испытаний в соответствии с ГОСТ 21792-76 должна изменяться:

Для главных дизелей и дизель-редукторных агрегатов, работающих на гребной винт фиксированного шага (ВФШ), - по швартовной винтовой характеристике видаА^р =,/ («);

Для главных дизелей и дизель-редукторных агрегатов, работающих на гребной винт регилируемого шага (ВРШ), - по винтовой характеристике вида N =.f(n), проходящей через режим номинальной мощности, или по нагрузочной характеристике вида N =.f(H/D) при п = const;

Для главных и вспомогательных дизелей, работающих на генератор, - по нагрузочной характеристике вида /V -/(Л/кр) при п = const.

Швартовные испытания дизельных установок, нагрузка которых изменяется по винтовой характеристике, производятся на режимах, указанных в табл. 9.2, по нагрузочной - на режимах, указанных в табл. 9.3.

Ходовые испытания и приемку проводят после устранения замечаний, выявленных в период швартовных испытаний и оформления технической документации (таблиц измерений, протоколов или актов) по результатам швартовных испытаний. Ходовые испытания проводятся с целью проверки: работы дизелей на сортах топлив, предусмотренных проектной документацией; основных показателей работы ЭУ; реверсивных качеств главных двигателей и ВРШ; ходовых и маневренных качеств судна.

Режимы и длительность ходовых испытаний судов при изменении нагрузки главных двигателей по винтовой характеристике приведены в табл. 9.4, по нагрузочной - в табл. 9.5.

В целях экономии средств и времени ходовые испытания заменяют имитационными. Имитационные испытания в ходовых режимах на швартовах проводятся для дизелей, работающих на гребной винт, если ходовые условия работы последнего и ходовая винтовая характеристика дизеля, проходящая через режим номинальной мощности и частоты вращения, мо- гут быть воспроизведены при неподвижном судне с помощью средств или методов имитации. Выбранный метод имитационных испытаний должен быть проверен путем сравнительных испытаний при ходе и без хода судна. Результаты сравнительных испытаний должны быть одобрены Регистром, после чего выбранный метод имитационных испытаний может быть распространен на всю серию судов данного типа. В качестве средства имитации используется ВРШ, который позволяет нагрузить главный двигатель в ходовых режимах при неподвижном судне.

К имитационным испытаниям допускаются дизельные установки серийных судов: после оформления приемной документации построечного (ремонтного) и швартовного периодов на механизмы, системы и устройства, обслуживающие дизель; стендовой или судовой обкатки; регулировки и опробования дизеля в действии в судовых условиях совместно с обслуживающими механизмами в течение 1 ... 2 чи устранения выявленных дефектов и замечаний. Имитационные испытания дизельных установок должны проводиться на режимах нагрузки, указанных в табл. 9.6.

В период имитационных испытаний точность воспроизведения ходо-

Вой винтовой характеристики, проходящей через режимы номинальных мощности и частоты вращения должна контролироваться по соответствию частоты вращения и основных параметров дизеля формулярным или паспортным данным, полученным в период ходовых испытаний.

Ввиду возможных отклонений технического состояния двигателей на отдельных судах после постройки или выхода их из ремонта контроль нагрузочных режимов двигателей в период имитационных испытаний следует производить по комплексу показателей, а не по одному из них. Так, для главного двигателя 8 ДР 43/61-В 1 комплекс таких показателей приведен в табл. 9.7.

При имитационных испытаниях необходимо соблюдать следующую последовательность выхода на установившийся режим: установить необходимую частоту вращения; развернуть лопасти ВРШ до 3,5 делений „вперед” по выносному указателю шага и на установившемся режиме работы двигателя зафиксировать расход топлива и температуру отработавших газов. Если они окажутся ниже указанных в табл. 9.7, то разворот лопастей ВРШ необходимо увеличить. Не следует допускать отклонений П р и м е ч а и и я: 1. Дли дизельных установок судов мощностью от 4000 кВт

И выше испытания на режиме 4 допускается проводить при крутящем моменте iio более 85 номинального. 2. Проверку работы дизеля на режиме S допускается проводить в период контрольных испытаний судна на свободной воде только

Но частоте- вращения.
час юты вращения o i заданной более +3 мощности на промежуточных режимах - ±5 . На режимах номинальной и максимальной нагрузок от-

Клонение мощности должно быть на 5 % меньше по сравнению с номинальной.

После окончания ходовых или имитационных испытаний и выполнения весх проверок, предусмотренных программой, производят технический осмотр и в случае необходимости контрольное вскрытие и осмотр деталей и узлов дизеля и обслуживающих его механизмов и устройств. Перечень механизмов и устройств, подлежащих контрольному вскрытию и осмотру, определяется приемной комиссией и согласовывается с Регистром.

Приемосдаточные испытания завершаются контрольными испытаниями. которые проводятся при ходе судна на свободной воде или имитационным методом (по согласованию с представителями заказчика и Регистра в зависимости от результатов контрольного вскрытия и технического осмотра узлов и механизмов). Контрольные испытания проводятся на режиме полного хода при номинальной частоте вращения и на режиме задне-;о хода. Продолжительность испытаний на режиме полного хода составляет: 1 ч для двигателей мощностью до 150 кВт, 2 ч - от 151 до 4000 кВт, 3 ч - выше 4000 кВт. На режиме заднего хода продолжительность испытаний составляет 0,25 ч независимо от мощности двигателя.

Полученные на приемосдаточных испытаниях материалы подлежат обработке с целью: определения средних значений измеряемых параметров; расчетных параметров и характеристик по измеряемым параметрам; расшифровки всех записей на осциллограммах и диаграммных лентах; построения отчетных графиков; определения степени точности полученных результатов измерений. Результаты приемосдаточных испытаний оформ-ляются актом и отчетом о проведенных испытаниях судна, включающим разделы: общие данные; результаты испытаний ЭУ; замечания по работе ЭУ; выводы и рекомендации. В приложении к отчету приводятся сводные таблицы основных параметров, а также графики и диаграммы, характеризующие работу энергетической установки в процессе испытаний.

Обслуживание энергетической установки судна после постройки производит сдаточная команда завода, после ремонта - судовой экипаж.

При приемке нового судна экипаж должен ознакомиться: с ЭУ, вспомогательным оборудованием, системами и технологическим оснащением судна; устройством и инструкциями по технической эксплуатации оборудования и систем; рекомендованными для работы оборудования сортами топлив и смазочных масел; номенклатурой и комплектностью контрольноизмерительных приборов; программой приемосдаточных испытаний, методами проведения испытаний, перечнем измеряемых параметров и используемых контрольно-измерительных приборов; заградительными параметрами энергетического оборудования, оговоренными в инструкциях по эксплуатации, паспортах, формулярах или технических условиях (ТУ).

Судовой экипаж обязан: активно помогать правильной организации и проведению всех видов приемосдаточных испытаний в полном объеме утвержденной программы; вносить предложения в приемную комиссию по перечню механизмов и устройств, требующих контрольного вскрытия; принимать участие в осмотрах механизмов и устройств при контрольных вскрытиях; требовать проверки работы двигателей и паровых котлов на всех сортах топлив, предусмотренных проектной документацией.

Реферат на тему:

ИСПЫТАНИЯ И СДАЧА СУДОВ

Подготовка к сдаточным испытаниям

При постройке судна производится постоянный технический контроль изделий, являющихся промежуточной продукцией корпусообрабатывающих, сборочно-сварочных, механо-монтажных и других цехов. Объем проверок в течение постройки регламентируется перечнем обязательных приемок, который составляют совместно предприятие-строитель и заказчик. Технический контроль завершается испытаниями и сдачей судна. Цель испытаний - проверка соответствия технических и эксплуатационных характеристик судна характеристикам, указанным в проектной документации.

До начала испытаний судна должны быть завершены работы по монтажу всех трубопроводов, систем главных и вспомогательных механизмов; оборудованию помещений; испытаниям на непроницаемость; монтажу судовых устройств и дельных вещей. Все выполненные в процессе постройки.работы, входящие в перечень обязательных приемок, должны быть оформлены соответствующими документами - удостоверениями, подписанными ОТК и представителями заказчика.

Для сдачи судна заказчику назначается сдаточная комиссия, испытательная партия и ответственный сдатчик. В состав сдаточной комиссии включаются помощники ответственного сдатчика по корпусной и электромонтажной частям, сдаточный механик, мастера и рабочие из высококвалифицированных специалистов-монтажников по главным и вспомогательным механизмам, судовым устройствам, системам, электрооборудованию. Испытательная партия состоит из специалистов, ведущих наблюдение за работой отдельных агрегатов при испытаниях. Обо всех отклонениях от нормальных условий работы, регистрируемых испытательной партией, докладывается ответственному сдатчику или главному механику. Одновременно ведется журнал испытаний, в который заносятся результаты испытаний. Объем и последовательность испытаний устанавливаются специальной программой, которая является руководящим документом проведения испытаний.

Приемку судна осуществляет приемная комиссия, состоящая из представителей заказчика и Регистра. До начала испытаний приемной комиссии должны быть предъявлены договор на постройку, комплект чертежей общего расположения судна, книга монтажных удостоверений, журнал весовой нагрузки судна, журнал переделок и согласований, акты стендовых испытаний главных и вспомогательных механизмов и другого механического оборудования, а также инструкции, схемы, описания, формуляры оборудования и паспорта контрольно-измерительных приборов. После рассмотрения всех представленных документов комиссия выносит решение о готовности к выполнению сдаточных испытаний.

Кроме подготовки к испытаниям период испытаний судов включает следующие этапы: швартовные испытания, ходовые испытания, ревизию, контрольный выход, контрольные испытания.

Швартовные испытания

Швартовные испытания - технологический этап сдаточных испытаний, основной целью которого являются проверка качества постройки судна, монтажа и регулировки оборудования; предварительное опробование под нагрузкой главной энергетической установки и вспомогательных механизмов; проверка в работе систем и устройств, обеспечивающих живучесть судна; подготовка судна к ходовым испытаниям.

Для проведения швартовных испытаний готовятся специальные места с достаточной глубиной, оборудованные швартовными береговыми устройствами и имеющие набережную прочной конструкции.

Швартовные испытания проводят раздельно по механической, электрической и корпусной частям. Первой испытывают механическую часть, начиная с аварийных систем и механизмов, обеспечивающих безопасность судна в процессе испытаний (пожарной системы, системы затопления и откачки воды). После этого идут испытания средств вспомогательной энергетики: турбогенераторов и дизель-генераторов, вспомогательных котлов, испарителей, опреснителей и т. д. Испытания главной энергетической установки проводят в последнюю очередь. Судовые системы, трубопроводы, электросети, посты энергетики и живучести испытывают одновременно с главными механизмами. Перед испытаниями ГТЗА паротурбинной установки проверяют действие валоповоротного и валотормозного устройств, а также страгивание турбин на передний и задний ход. В процессе швартовных испытаний паротурбинной установки проводят гидравлические испытания трубопроводов всех систем, включая топливную, пожарную, паровую; выполняют проверку работы вспомогательных установок (растопочного, питательного, топливного насосов); осуществляют прокачку масла по маслопроводу машинного отделения; производят гидравлическую и паровую пробы паропроводов машинного отделения; проводят испытания циркуляционных и конденсатных насосов, а также трубопроводов, непосредственно связанных с турбинами; осуществляют проверку энергетической и осветительной сетей и пуск турбогенератора, а также пуск ГТЗА на холостой ход. Затем проверяют работу ГТЗА при частоте вращения, допустимой по условиям надежности швартовки, по состоянию береговых сооружений и глубине акватории.

Если на судне главная установка дизельная, то в начале ее испытаний проверяют исправность действия валоповоротного устройства, сигнализации падения давления и перегрева масла, выключения подачи топлива при повышении частоты вращения сверх допустимой; пусковые качества двигателя и запасы пускового воздуха. На следующих этапах испытывают работу главных двигателей при малой и средней частотах вращения. При наличии винта регулируемого шага или специальных разгрузочных устройств проверяют работу и при полной частоте вращения, соответствующей ходовому режиму.

По корпусной части на швартовных испытаниях проверяют водоизмещение судна посредством замеров осадки по маркам углубления, начальную остойчивость (методом кренования), а также работу якорного, рулевого, грузового, шлюпочного, швартовного и буксирного, леерного и тентового устройств, рангоута и такелажа, забортных трапов, световой и звуковой сигнализаций, прожекторов, ходовых огней, рынд.

При испытаниях рулевого устройства проверяют исправность действия привода руля, правильность работы указателей положения руля и действия ограничителей. Якорное устройство испытывают вытравливанием и выбиранием поочередно нескольких смычек якорной цепи на ленточном тормозе шпиля или брашпиля с проверкой прохождения звеньев якорной цепи через клюзы, винтовые стопоры и по звездочке якорного механизма. В грузовом устройстве проверяют надежность работы барабанов и тормозов грузовых лебедок, надежность крепления грузовых стрел по-походному, удобство открывания и закрывания крышек грузовых люков. Для шлюпочного устройства обязательны проверка легкости и правильности вываливания шлюпок, замер времени спуска и подъема шлюпок, проверка надежности крепления шлюпок по-походному.

К испытаниям корпусной части относятся также проверка работы камбуза, хлебопекарни, прачечной и других служб обитания на судне. Кроме того, испытывается надежность задраи-вания и непроницаемости дверей, люков, крышек, иллюминаторов и т. п. Проверяется также и бытовое оборудование: надежность его крепления, комплектность.

Имитационные испытания

В отечественной технологии судостроения было разработано достаточно большое количество имитационных испытаний, нашедших широкое применение в мировой практике. Имитационные испытания - это вид сдаточных испытаний судна, при которых проверка спецификационных параметров судового оборудования производится в процессе швартовных испытаний в условиях акватории верфи, максимально приближенных к натурным. Имитационные испытания проводятся с помощью специальных разгрузочных или нагрузочных устройств - имитаторов, воспроизводящих ходовые условия работы судового оборудования.

Разгрузочным устройством называется специальное технологическое устройство, применяемое для имитационных испытаний главной энергетической установки. Разгрузочное устройство служит для создания более легких условий работы оборудования. Так, для разгрузки гребного винта по упору и по моменту до расчетных используют уменьшение площади диска гребного винта за счет кольцевой насадки; потоконаправляющую камеру, обеспечивающую подток воды к винту со скоростью, равной его расчетной аксиальной скорости; подачу сжатого воздуха в зону винта с целью уменьшения плотности окружающей винт воды. Работу винта можно также облегчить, уменьшив осадку судна и, следовательно, уменьшив глубину погружения винта.

Нагрузочные устройства создают дополнительную нагрузку для проверки работоспособности оборудования. Например, при испытании дизель-генераторов и турбогенераторов нагрузочным устройством служит береговая сеть, куда передается с испытываемого судна лишняя электроэнергия.

Имитационные испытания якорного устройства на швартовах проводят несколькими способами: закреплением якорной цепи на берегу при работе главного двигателя на расчетных режимах на задний ход; навешиванием грузов на участок якорной цепи. Наиболее перспективным для имитационных испытаний якорного устройства считается способ с использованием универсального нагружателя, расположенного на понтоне и представляющего собой гидромеханический тормоз с дистанционным управлением. Этот способ имеет ряд преимуществ по универсальности, независимости технологического процесса испытаний, точности воспроизведения натурных условий.

С помощью имитационных устройств проводят также испытания навигационного и радиолокационного оборудования, гирокомпаса, гидродинамического лага, гидроакустической аппаратуры.

Для настройки радиолокаторов устраиваются специальные полигоны, вынесенные за пределы завода и оборудованные специальными отражателями. Направление и расстояние до отражателей известны. Радиолокационные станции обнаруживают отражатели, определяют курсовые направления и расстояния до отражателей. Данные сравнивают с истинными значениями и регулируют по отклонениям станции до необходимой точности определения искомых параметров.

И эксплуатационных качеств корабля (судна). Испытания корабля производят после его постройки , модернизации, переоборудования и ремонта : они бывают швартовными, заводскими ходовыми и государственными (приёмно-сдаточными для небольших судов серийной постройки, кораблей и судов, прошедших ремонт и (или) модернизацию) .

Виды испытаний корабля

Государственные испытания корабля проводит государственная комиссия с целью всесторонней проверки качества построенного корабля и соответствия его тактико-технических элементов утверждённому проекту. Приёмно-сдаточные испытания проводит приёмно-сдаточная комиссия .

Заводские ходовые испытания корабля производятся с целью проверки в ходовых условиях основных характеристик боевых и технических средств и всего корабля в целом на соответствие утверждённым тактико-техническим элементам, спецификации корабля, схемам, техническим описаниям и инструкциям по эксплуатации, формулярам и техническим условиям . Ходовые испытания являются одним из важных элементов, завершающих процесс строительства судов и кораблей, и заключают выполнение ряда ремонтных, восстановительных и реконструкционных работ.
В ходе ходовых испытаний, в условиях реального морского перехода, испытываются надёжность и жизнедеятельность энергетических установок, навигационного оборудования и других систем судового оборудования, а также управляемость, остойчивость , потери скорости (ходкость) и инерция. В ряде случаев, для успешного осуществления ходовых испытаний, суда и корабли проверяются в различных климатических и погодных условиях. В зависимости от назначения ходовых испытаний, их продолжительность может составлять от нескольких часов до нескольких суток. Также возможно проведение целой серии ходовых испытаний для контроля, проверки и наладки различных элементов судового оборудования.

Примечания

Литература

• Испытания корабля // Военно-морской словарь / Чернавин В. Н . - М. : Воениздат, 1990. - С. 165-166. - 511 с. -

После швартовных проводятся ходовые испытания , связанные с выходом в море. Испытания проводятся на специально оборудованной акватории, называемой «мерная миля» («мерная линия») . Это трасса определенной протяженности (например, одна миля), начало и конец которой обозначены секущими створами - парой береговых деревянных щитов с накрашенной на них вертикальной черной полосой. Когда для наблюдателя, находящегося на судне, полосы сливаются в одну, судно находится в створе. Один створ отмечает начало, а другой - конец мерного участка. Направление движения судна задается или направляющими створами, или курсом, указанным на карте.
Для проведения испытаний формируется комиссия, все результаты ее работы оформляются в виде протоколов, куда, в частности, заносят фамилии и должности членов комиссии, время и условия проведения испытаний, сведения об используемых измерительных приборах, результаты измерений.
К судну на момент испытаний, самой мерной миле, условиям проведения испытаний и измерительным средствам предъявляются определенные требования.
Судно должно быть свежеокрашенным (не более 15 дней, а в холодной воде - 30 дней после выхода из дока), не должно иметь крена и дифферента. При ходовых испытаниях водоизмещение обычно бывает меньше, чем в полном грузу, что при обработке результатов учитывается. С этой целью рекомендуется измерить осадки в оконечностях и с обоих бортов на миделе, что даст возможность учесть крен и общий изгиб судна. Во время докования обследуют состояние выступающих частей и при необходимости устраняют их повреждения. Особые требования предъявляются к состоянию судовых движителей. Проверяют геометрические характеристики гребных винтов, при наличии повреждений лопастей их устраняют.
Испытания проводятся при тихой погоде: допускается сила ветра ориентировочно до 3 баллов (для малых судов - до 1000 т - до 2 баллов, для крупных -свыше 20000 т - до 4 баллов), а волнение - до 2 баллов (тоже для малых судов -меньше, а для крупных - больше), причем створные знаки должны быть хорошо видны. В районе мерной мили не должно быть сильного течения, особенно в поперечном направлении, что искажает результаты измерения скорости. Очень важно, чтобы глубина на мерной миле была достаточно велика для избежания влияния мелководья на сопротивление. Напомним, что резкий рост сопротивления начинается при числе Фруда по глубине

Где Н - глубина воды на мерной миле. Считается, что глубина воды на мерной миле должна превышать большую из двух величин, подсчитанных по формулам

Где В и Т - соответственно ширина и осадка судна; v - наибольшая скорость судна во время испытаний. Таким образом, при обычных для транспортных судов скоростях хода 15-16 уз необходимая глубина составляет примерно 25-30 м (если осадка судна не очень велика). С ростом скорости необходимая глубина быстро растет.
Погрешности измерений скорости не должны превышать 0,5 %, времени прохождения мерного участка - 0,2 с, числа оборотов гребного вала в минуту -0,2 %, крутящего момента на гребном валу - 3 % от момента при номинальной мощности, расхода топлива - 0,5 %, скорости ветра - 2 %, направления ветра -5 %, осадки судна - 2 см, температуры воды и воздуха - 1 градус, времени начала и окончания пробега - 1 мин.
Программа ходовых испытаний предусматривает движение судна на нескольких режимах, соответствующих оборотам главного двигателя от минимальных до максимальных, включая номинальные. Для головных транспортных судов с ДВС обязательными являются следующие режимы: n = ном, n = 1,03ном, n = 0,91ном, n = 0,80ном, n = 0,63ном. На каждом режиме судно делает три пробега (схема движения показана на рис. 11.1; кривая, которую описывает судно при развороте в обратном направлении, называется «коордонат»). Для этого оно ложится на заданный курс, который должен точно выдерживаться, устанавливается нужная частота вращения, набирается установившаяся скорость. На судне находятся наблюдатели с секундомерами, число которых должно быть не меньше трех. При прохождении первого створа секундомеры запускаются, второго - останавливаются. Результаты заносят в протокол; если один из трех результатов существенно отличается от других, он отбрасывается. Скорость судна во время пробега рассчитывается как частное от деления длины мерной мили на среднее время. Средняя скорость по трем пробегам на одном режиме рассчитывается по формуле:

Тем самым учитывается возможная скорость течения, которая дважды будет учтена с плюсом и дважды - с минусом. Более того, если в ходе испытания скорость постепенно изменялась приблизительно по линейному закону, формула позволяет устранить влияние течения. Это быстрее и точнее, чем определение средней скорости по четырем пробегам.
Современные навигационные системы позволяют с высокой точностью определять положение судна в любой точке Мирового океана и в любой момент времени, что дает принципиальную возможность проводить скоростные испытания в местах, специально не оборудованных для этой цели. Однако при этом должно учитываться возможное течение.
Другая важная измеряемая характеристика - частота вращения двигателя. На судах в условиях эксплуатации она измеряется тахометрами, но для условий испытаний их точность недостаточна. Здесь используют тахоскоп - механический или электрический прибор, имеющий в одном корпусе счетчик оборотов и секундомер. Валик тахоскопа упирается в вал двигателя на носовом торце, при нажатии начинают работать и секундомер, и счетчик оборотов, при отпускании они останавливаются.
Имеются импульсные тахоскопы, работающие на различных физических принципах. Они используются и в тех случаях, когда нет возможности подключить тахоскоп к торцу вала.
Весьма желательно измерять также мощность двигателя и упор или тягу винта. Эти измерения технически более сложны и менее точны. Один из способов измерения мощности дизельных установок - по расходу топлива. Для этого в топливный трубопровод включают мерный бачок, на входе и выходе которого имеются прозрачные трубки с рисками. В какой-то момент топливный трубопровод перекрывают, начинает расходоваться топливо из бачка. В момент, когда уровень топлива сравняется с входной риской на бачке, секундомер запускают, с выходной - останавливают. Зная удельный расход топлива в г/кВт-ч и измерив фактический расход в г/ч, рассчитывают мощность. Но удельный расход топлива - характеристика не вполне стабильная и не гарантирующая точность. Погрешность этого способа - примерно 4-5 %.
Мощность дизеля можно также измерить по индикаторной диаграмме - записи давления в цилиндре двигателя в функции от перемещения поршня. Для этой цели имеются специальные приборы. Сумма мощностей всех цилиндров дает индикаторную мощность; эффективная мощность двигателя меньше из-за потерь в двигателе (на трение), что учитывается механическим КПД, величина которого может быть определена при стендовых испытаниях дизеля на заводе-изготовителе, но также не является вполне стабильной.
Мощность паро- и газотурбинных установок определяется иными способами, которые мы не рассматриваем. На судах с электродвижением мощность можно определить по параметрам тока.
Есть и другие, более сложные способы. Поскольку мощность PD однозначно связана с крутящим моментом Q, передаваемым валопроводом (PD = 2пn * Q),
можно с помощью торсиометров измерять крутящий момент через угол закручивания вала ф на некоторой базе 1. При этом

Здесь Ip - полярный момент инерции сечения вала; для сплошного круглого сечения диаметром D

По принципу действия различают электрические и акустические торсиомет-ры. Для пересчета угла закручивания в крутящий момент требуется знание модуля сдвига G, который не является вполне стабильной характеристикой материала. Если предварительно выполнить тарировку мерного участка вала для определения модуля сдвига, погрешность определения момента составляет 2-3 %.
С помощью тензодатчиков, наклеенных под углом 45 градусов к оси вала, можно измерить касательные напряжения в валу (строго говоря, деформации вала от кручения), которые легко пересчитать в крутящий момент и мощность на валу. Но здесь возникает серьезная проблема передачи сигнала с вращающегося вала на неподвижную измерительную аппаратуру. Деформации металла измеряются сотыми долями процента, такого же порядка изменения электрического сопротивления датчиков, которые требуется измерить с высокой точностью. Если показания снимаются с помощью контактных колец и щеток, в контакте возникает сопротивление, колебания которого могут быть одного порядка с измеряемым сигналом. Чтобы уменьшить это сопротивление, во-первых, подбирают силу прижатия щеток, во-вторых, делают попытки применения легкоплавких металлов, например сплавов галлия (температура плавления чистого галлия составляет 30 С). Можно избежать этих погрешностей, если на вращающемся валу разместить также предварительный усилитель и радиопередатчик, а рядом - приемник и остальную измерительную аппаратуру. Заметим, что дополнительная погрешность при таком способе возникает из-за неточного знания модуля сдвига материала вала.
Измерения упора или тяги винта выполнить еще сложнее. Например, тягу винта на швартовах можно определить по усилию натяжения троса, соединяющего судно с берегом, для чего используют мощные динамометры или металлические пластины с наклеенными на них тензодатчиками.
Наиболее точные результаты можно получить, заменяя один из промежуточных валов специальной вставкой, оборудованной приборами для измерения и упора, и крутящего момента. Такая вставка делается специально для определенной серии судов. Упоромер (гидравлический или электрический) может устанавливаться также в упорном подшипнике. Погрешность измерения упора обычно превышает 5 %.
Результаты испытаний обрабатываются и анализируются. Для пересчета с водоизмещения в момент испытаний на полное обычно используют адмиралтейскую формулу. Желательно, чтобы на номинальном режиме работы двигателя судно развило проектную скорость. Иногда скорость на испытаниях оказывается меньше проектной. Возможно, это связано с недостаточной глубиной на мерной миле или с шероховатостью обшивки - эти случаи следует исключать в ходе подготовки к испытаниям. Как мы отмечали, ошибки могут быть обусловлены недостаточным уровнем развития науки и особенностями построенного судна. Бывают и случаи, когда скорость на испытаниях превышает проектную.
Если в ходе испытаний были измерены скорость судна, частота вращения гребного вала и мощность (упор часто не удается измерить), то по их результатам могут быть откорректированы коэффициенты попутного потока и влияния неравномерности поля скоростей на момент, которые предварительно были известны по данным модельных испытаний. Далее, рассчитав сопротивление судна, можно при несовпадении с результатами модельных испытаний исправить или сопротивление, или коэффициент засасывания.
Иногда по результатам испытаний корректируют элементы гребного винта.