Full scale identification metod of four-quadrant hull hydrodynamic coefficient in ship manoeuvring

A new identification method of four-quadrant hull manoeuvring hydrodynamics (temporarily called a "2xLT method"), as essentially based on recording the manoeuvring motions excited by two fixed-point lateral forces, is presented in detail, including the concept formulalion and simulated results (proving the method's potential). There is, namely, a significant lack of published data in this context, which are necessary e.g. to run the low-speed harbour manoeuvring and berthing simulation. This rather simple and cheap solulion can be easily used for full scale ships, that are intended to be the primary field of application, where two fore and aft pushing tugs are required. Also free-running models, after installing two mobile lateral thrusters, are a successful option, though being subject to some scale effects.

---

Praca przedstawia potencjał zastosowania dwóch źródeł siły poprzecznej (np. holowników) do wyznaczania bezwymiarowych współczynników hydrodynamicznych sił i momentu kadłuba statku w pełnym zakresie kąta dryfu i względnej prędkości kątowej. Pozwala to na symulację dowolnych manewrów jednostki pływającej, szczególnie przy małej prędkości liniowej i na akwenach portowych. Dwa źródła siły poprzecznej, przy zachowaniu jednakże ich wypadkowej wartości, dają możliwość realizacji dowolnego momentu sterującego, tym samym punktu przyłożenia (ramienia) siły poprzecznej. W efekcie, jak przedstawiono w referacie, można osiągnąć dowolne kombinacje kąta dryfu i względnej prędkości kątowej, tym samym objąć całą dziedzinę funkcji reprezentowanych przez poszczególne współczynniki hydrodynamiczne. Określenie wspomnianych charakterystyk hydrodynamicznych odbywa się poprzez rejestrację parametrów ruchu statku przy systematycznie zmienianym ramieniu wypadkowej siły poprzecznej i obliczenie z równań ruchu hydrodynamicznych współczynników kadłuba jako funkcji czasu. Ostatnim etapem jest aproksymacja otrzymanych trójwymiarowych krzywych (składających się z punktów definiowanych kątem dryfu, względną prędkością kątową oraz danym współczynnikiem hydrodynamicznym - czas jest parametrem takiej krzywej) za pomocą powierzchni reprezentującej współczynnik hydrodynamiczny i będącej jawną funkcją kąta dryfu oraz względnej prędkości kątowej.