Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)


 

 

 

 

ВЛИЯНИЕ МЕЛКОВОДЬЯ НА УПРАВЛЯЕМОСТЬ



На судно, находящееся в состоянии покоя со стороны воды, действуют только статические силы поддержания. С началом движения вокруг судна возникают потоки возмущенной воды, образующие гидродинамическое поле с различными скоростями в каждой его точке. Из гидромеханики известно, что в идеальной жидкости вдоль линии потока струй выполняется закон сохранения энер­гии, выраженный уравнением Бернулли для горизонтального потока жидкости. В соответствии с этим законом при горизонтальном перемещении потока и при увеличении скорости v на каком-либо участке давление Р на этом участке уменьшается, и наоборот.

Поток воды в средней, наиболее широкой части кор­пуса судна движется быстрее, чем у штевней, отчего в средней части давление воды меньше, чем вблизи штевней, В средней части корпуса давление понижено. В кормовой оконечности, несмотря на сужение корпуса, дав­ление повышено по сравнению со средней частью, но это давление меньше, чем в носовой части, что объясняется влиянием гребного винта, увеличивающего скорость потока вблизи кормы. Внешним проявлением гидродинами­ческого ноля, окружающего движущееся судно, является образование гребней волн у носовой и кормовой оконеч­ностей и подошвы у миделя. Кормовой гребень несколько меньше носового. На глубокой воде волнообразование происходит в виде носовой и кормовой системы расходящихся волн, имеющих угол раствора с ДП судна при­мерно 18—20°.

Если судно идет по мелководью или в узкости, то у обтекающего его потока появляется дополнительная граница — дно или берега водоема, которая вызывает значительные изменения распределения гидродинамического давления по подводной части корпуса: сопротивление воды возрастает, струи воды обтекают корпус с большими скоростями, присоединенная масса воды увеличивается, волнообразование становится более интенсивным, Все это, в свою очередь оказывает существенное влияние на маневренные характеристики судна: скорость при неизменной мощности главного двигателя уменьшается, диаметр циркуляции и тормозной путь увеличивается, посадка судна изменяется, «проседание» корпуса возрастает.

Влияние мелководья начинает проявляться с уменьшением глубин Н до значения, определяемого по формуле Г. Е. Павленко

,

где Т — средняя осадка неподвижного судна, м;

V — скорость судна, м/с;

g — ускорение свободного падения, м/с2.

Наиболее ощутимо мелководье сказывается тогда когда отношение . Статистика показывает, что количество аварий, связанных с управлением судами на мелководье, резко возрастает па глубинах . Поэтому плавание па таких предельных глубинах должно осуществляться с повышенной осторожностью. Особенно тщательно следует учитывать проседание судна на ходу, увеличение осадки при крене, уменьшение проходной глубины от качки на волнении. Рекомендации сохранения запаса глубины под килем при мягких грунтах не менее 0,3 м и при плотных — не менее 0,4 м явно занижены и могут быть приняты только при плавании на хорошо обследованных подходных каналах и фарватерах при условии, что скорость судна будет уменьшена насколько это возможно, а маневрирование для расхождения с другими судами будет сведено к минимуму.

Степень влияния мелководья зависит также от скорости V (м/с), выраженной в относительном ее значении в виде числа Фруда FrH, рассчитываемого по глубине Н:

,

где g — ускорение свободного падения, м/с2.

При FrH < 0,3 влияние мелководья на скорость и проседание корпуса практически незначительно при любых значениях отношения глубины к осадке, что подтверждено многочисленными примерами. Однако трудности, связанные с управлением судном на таких скоростях, далеко не всегда позволяют судам двигаться на мелководье, не превышая при этом значение 0,3 для числа Фруда по глубине.

Волнообразование, изменение посадки и другие явления для судна, следующего по мелководью, резко возрастают при FrH > 0,8. Они достигают максимальных значений при FrH = 1, т. е. при наступлении так называемой «критической» скорости, когда число Фруда принимает значение единицы и, следовательно, .

С ростом числа Фруда происходит также увеличение высот и крутизны судовых волн, угол их раствора с ДП судна постепенно увеличивается и с наступлением критической скорости составляет 90°. Обычные водоизме-щающие суда эксплуатируют в докритической зоне; скорость их движения не должна приближаться к критической. Попытки преодолеть критическую скорость за счет имеющегося небольшого резерва мощности двигателя и-незначительного увеличения частоты вращения гребного винта положительного эффекта при приближении к не дают и приводят лишь к избыточному расходу топлива, увеличению проседания и ухудшению устойчивости на курсе. Теоретически после перехода критической скорости Укр снова начинается устойчивая зона движения — сверхкритнческих скоростей. Использование этой зоны в основном пока перспективно только для быстроходных судов при плавании па внутренних водных путях .

Потерю скорости % на мелководье при плавании в зоне докритических скоростей можно приближенно рассчитать по эмпирической формуле С. И. Демина:

,

где V — скорость на глубокой воде, м/с;

Н — глубина, м;

Т — средняя осадка, м;

g - ускорение свободного падения, м/с2.

Потеря скорости % должна получаться со знаком «минус», если же формула дает положительный результат, то потерю скорости считают равной нулю.

Мелководье существенно влияет непосредственно на маневренные характеристики судов. Устойчивость на курсе на мелководье с ровным рельефом дна возрастает. Наблюдаемое на практике увеличение рыскливости судов на мелководье, особенно при числах FrH > 0,8, объясняется возрастанием возмущающих сил, связанных с неравномерностью распределения глубин в мелководных районах. При выполнении поворотов угловая скорость и угол дрейфа значительно меньше, чем на глубокой воде. При крутых циркуляциях даже при довольно значительных глубинах (порядка двух осадок) угол дрейфа почти в два раза меньше такового на циркуляции на глубокой воде. Радиус циркуляции с уменьшением глубины возрастает и при » 1,5 при одинаковых прочих условиях примерно на 30% больше радиуса циркуляции на глубокой воде.

Несмотря на повышение гидродинамического сопротивления движению на мелководье, рост присоединенной массы воды увеличивает силы инерции судна. Поэтому при прочих равных условиях на мелководье тормозные пути судна как при пассивном, так и при активном торможении увеличиваются. Этому способствует также снижение пропульсивных качеств гребного винта при работе на задний ход в условиях мелководья.

В случае движения судна в районе малых глубин с неровным рельефом дна вода, вытесняемая носовой частью, встречает препятствие со стороны повышенного участка. Носовая волна со стороны отмели становится выше и увеличивает давление на нос в сторону, противоположную отмели. В результате возникает явление «отталкивания» носовой части от отмели. В районе кормы возникает «притягивание» судна в сторону более мелководного участка. Такое действие сил обусловлено уменьшением поступления потока воды к гребному винту со стороны отмели и образовавшегося падения давления перед винтом с этого борта.

При работе винта на задний ход разрежение между кормой и отмелью исчезает, силы «притягивания» кормы не действуют. Эффективность работы руля также сводится к нулю. Если в это время судно еще сохраняет достаточный ход вперед, тогда под действием боковых сил гребного винта его нос начинает отклоняться вправо. Однако при маневрировании в мелководных районах гавани или подходного канала, когда у судна очень малый ход вперед или же движение вперед вообще отсутствует, влияние гидродинамических сил может иметь преобладающее значение.

Если участок отмели находится с левого борта, тогда поток воды от гребного винта создает между отмелью и корпусом повышенное давление, что вызывает уклонение кормы вправо, вопреки обычной тенденции для кормы с винтом правого шага при работе машины на задний ход уклоняться влево.

Все перечисленные обстоятельства осложняют маневрирование судов в районах с малыми глубинами. Поэтому при движении на мелководье, особенно в стесненных условиях портов и рейдов, желательно знать рельеф дна, чтобы заблаговременно проанализировать его влияние на судно и предвидеть, как оно будет себя вести на том или ином участке,

ЯВЛЕНИЕ ПРИСАСЫВАНИЯ

Гидродинамическое взаимодействие судов. Известно, что при расхождении или обгоне на небольших траверзных расстояниях на суда действуют дополнительные внешние силы — поперечные гидродинамические Yг и вызываемые ими моменты зарыскивания Мг, которые при определенных обстоятельствах могут привести к потере управляемости к столкновению судов. Термин «присасывание» широко распространен в морской практике, но он неполно отражает суть явления, так как в зависимости от сочетания различных факторов силы и моменты Мг могут действовать как в сторону другого судна, так и от него, вызывая не только присасывание, но и отталкивание. Условились считать, что поперечная сила Yг положительна, если она направлена в сторону судна, с которым происходит взаимодействие, а момент Мг имеет знак плюс, если он стремится развернуть носовую часть в сторону этого судна.

Явление гидродинамического взаимодействия упрощенно можно объяснить следующим образом. Поток жидкости, сжатой между двумя близко расположенными корпусами, увеличивает скорость перетекания. В соот-ветствии с законом Бернулли, это вызывает снижение давления воды на участке между бортами судов, обращенных друг к другу, в то время как движение воды на внешних бортах судов оказывается несколько повышенным. В результате перепада давлений возникают поперечные гидравлические силы, направленные в сторону другого судна. В зависимости от взаимного расположения судов действие поперечных сил может быть приложено к разным участкам корпуса со стороны внутреннего борта, образуя момент Мг, вызывающий уклонение судов с заданного пути.

Взаимодействие сил при обгоне. Рассмотрим схему гидродинамического взаимодействия двух судов при обгоне . Судно А движется с большей скоростью и нагоняет судно В. Когда носовая часть судна A приблизится к корме судна В (а), тогда за счет разности давлений в оконечностях судов возникают поперечные силы присасывания Yг , образующие момент Мг, под действием которых нос судна A и корма судна В стремятся сблизиться. В момент, когда оба судна идут рядом (б), поперечные силы присасывания стремятся сблизить суда, уклонение судов с курса не наблюдается. После прохождения судном A миделя судна В (в) направление поперечных сил остается прежним, но направление действия моментов изменяется: корма судна А и нос судна В взаимно притягиваются.

       
   
 

Взаимодействие сил при встречном движении. При встречном движении зоны повышенного давления гидродинамического поля начинают взаимодействовать тогда, когда носовые оконечности расходящихся судов поравняются. Поперечные силы Yг в такой момент будут отталкивать суда, создавая моменты Мг, направленные во внешние стороны. Продвигаясь вперед, суда зоной повышенного давления гидродинамического поля находящейся в их носовой части, взаимодействуют с зоной пониженного давления в районе миделей корпусов (б). Возникают силы присасывания, стремящиеся развернуть суда друг к другу. После прохождения миделями судов взаимного траверза (в) зоны повышенного давления в районах кормы начинают взаимодействовать с зонами пониженного давления средних частей корпусов. На суда действуют силы присасывания, стремящиеся сблизить кормовые оконечности. И, наконец, с приходом кормовых оконечностей судов на взаимный траверз ( г) повышенное давление будет их взаимно отталкивать, стремясь отвести кормовые оконечности друг от друга.

Расстояние между судами при встречном движении. При прочих равных условиях обгон одного судна другими всегда более опасен, чем расхождение на встречных курсах, так как величины Yг и Мг, действующие на корпус судна при обгоне, существуют значительно дольше и выполняют намного большую работу, чем при встрече. Однако если при обгоне известно траверзное расстояние, на котором гидродинамические силы и моменты практически не оказывают действия па судно, то для плавания на встречных курсах нет четкого определения того, при каких минимальных значениях траверзного расстояния (dТ) допустимо безопасное расхождение. Из наблюдений, проведенных на фарватере Финского залива известно, что величина dТ практически не опускается ниже 1,5 ширины меньшего из судов- это расстояние может быть принято к учету для всех бассейнов.

Скорость судна при обгоне. Характер действия гидродинамических сил как при обгоне, так и при встречном расхождении непрерывно меняется, создавая значительные трудности для управления судном. Известно, что наибольшие значения поперечных сил Yг и моментов Мг при обгоне образуются при равных или близких скоростях судов.

Максимального значения силы присасывания достигают во время выхода миделей обоих судов на общий траверз, а наибольшее воздействие моментов проявляется тогда, когда мидель обгоняющего судна располагается против носа или кормы обгоняемого. Поэтому разность скоростей судов во время обгона должна быть как можно большей. Однако следует иметь в виду, что при большой разнице скоростей во время обгона нос обгоняющего вначале может быть отброшен от кормы другого судна, а затем уже пойдет на сближение, а силы притяжения достигнут максимума в тот момент, когда мидель обгоняющего займет место против кормы обгоняемого.

Влияние угла дрейфа. Если в момент обгона одно из судов несколько уклонится от параллельного с другим курса, тогда появившийся угол дрейфа (в данном случае угол между генеральным направлением судов и ДП уклонившегося судна) весьма существенно скажется на моменте взаимодействия Мг: при уклонении в сторону другого судна положительное значение Мг резко возрастает, способствуя сближению судов; изменение курса во внешнюю сторону уменьшает момент Мг, повышая безопасность при обгоне.

Соотношение размеров судов при обгоне. На безопасность обгона влияет также соотношение размеров судов. Если обгоняемое судно А крупнее обгоняющего В, то момент MF увеличивается, достигая максимальных значений при соотношении длин судов » 2,5. Следовательно, обгон большего судна меньшим является более опасным.

Влияние осадки. Силы Yг и момент Мг находятся в прямой зависимости и от величины отношения осадки-судна к его длине T/L. Для судов с большими значениями этого соотношения (как это, например, бывает у промысловых судов) условия обгона при прочих равных обстоятельствах будут более опасны. Эту важную особенность, влияющую на безопасность взаимного плавания,, следует иметь в виду как при обгонах, так и при швартовках к другому судну, выполняемых на ходу.

Расстояние между судами при обгоне. С ростом траверзного расстояния между судами гидродинамические силы и моменты взаимодействуя быстро убывают, и практически прекращают свое влияние на расстоянии dТ , равном семикратной ширине В меньшего из судов, что справедливо как для глубокой воды, так и для районов мелководья. На глубокой воде гидродинамическое взаимодействие несколько слабее и практически мало сказывается на управлении судами уже при dТ>4В. Этот вывод, сделанный на основе практического опыта, совпадает с формулой для определения безопасной ди-станции при обгоне судов на глубокой воде:

,

где — угол системы расхождения волн ( » 18 20°); — условная величина, м.

Влияние мелководья. Мелководье существенно влияет на величину гидродинамического взаимодействия судов. При уменьшении отношения глубины к осадке (Н/Т) значения Yг и Мг возрастают. Это влияние особенно заметно при Н/Тср < 3, где

.

На предельном мелководье (Н/Т » l,l 1,2) величины поперечных сил и моментов возрастают в 4 — 5 разпо сравнению с этими же величинами для случая движения судов на глубокой воде. На больших скоростях, близких к критическим ( ), величины Yг и Мг под влиянием интерференции волновых систем судов могут уменьшаться.

Потеря управляемости (перекладка руля не оказывает противодействия разворачивающему моменту в сторону другого судна) особенно часто проявляется на мелководье при соотношениях Н/Тср < 2 и FrH > 0,6. При обгоне судна на мелководье в зоне критических скоростей (FrH > 0,6), когда расстояния между бортами невелики dТ = (1 2,5) В, в случае зарыскивания в сторону обгоняемого остановка двигателей па обгоняющем судне, особенно когда нос подходит к траверзу миделя обгоняемого, не позволяет избежать столкновения, так как обгоняющее судно еще некоторое время, достаточное для сближения, продолжает двигаться с прежней скоростью.

Особенности расхождения и обгонов судов в каналах и узкостях. Расхождение судов друг с другом в узких проходах и каналах сопровождается не только гидродинамическим взаимодействием между судами, но и каждым судном с дном водоема и ближайшим берегом. Смещение при расхождении с оси канала вызывает действие гидродинамических сил, которые стремятся развернуть судно поперек канала. Чтобы удержать его на курсе, требуются своевременные действия рулем. Вот примеры подобных расхождений.

 
 

Расхождение в узком канале. Два судна сближаются, придерживаясь оси канала. Скорость судна заблаговременно уменьшают до минимальной, достаточной для управления. Когда до встречного судка остается расстояние, равное 2 — 3 длинам корпуса, оба судна энергично кладут руль вправо и выходят ближе к кромке канала.

Приближаться к кромке канала заранее, на большом расстоянии между судами, нельзя, так как удерживать судно вплотную к бровке длительное время трудно. В тот момент, когда форштевни судов поравняются ( б), руль перекладывают влево, чтобы отвести корму и начать движение вдоль встречного судна, одновременно увеличивая частоту вращения гребного винта. Суда огибают друг друга, совершая плавный поворот влево. Когда носовая часть подходит к траверзу миделя другого судна (в), руль перекладывают вправо, чтобы воспрепятствовать движению кормы к кромке канала. Благодаря взаимодействию гидродинамических сил между судами и каждого судна с берега оба судна стремятся развернуться влево (в) Судоводителям следует контролировать движение судов, но не препятствовать их плавному развороту влево. Как только оба судна разойдутся чисто, они снова выйдут на ось канала. Движению необходимо помогать рулем и при выходе на ось канала задержать на заданном курсе.

Если одно из судов, например В, во время расхождения задержит движение влево и после прохождения судна А останется у правой бровки канала, то влияние берегового эффекта (отталкивание носа и притягивание кормы) может резко уклонить его влево и даже развернуть поперек канала. Чтобы не допустить разворота влево, в этом случае своевременно одерживают судно рулем вплоть до перекладки руля право на борт и помогают работой машины до тех пор, пока судно не выйдет на ось канала (д).

В случае расхождения в узком канале или фарватере последовательно с несколькими судами эти суда должны заблаговременно установить и сохранить между собой интервал не менее 1 1,5 мили, чтобы дать возможность встречному судну занять устойчивое положение на оси канала после расхождения с предыдущим судном.

Обгон в узкости. Обгонов других судов в узкости следует избегать. С целью обеспечения безопасности плавания на наиболее тяжелых участках местными правилами обычно вводится запрет на обгоны. Однако в случае, если какое-либо судно пойдет на обгон в опасной близости, необходимо принять меры предосторожности: о первую очередь уменьшить ход до минимально возможного, затем выполнять действия, способствующие безопасному обгону. При приближении обгоняющего судна к траверзу кормы (а) руль перекладывают право на борт, чтобы удержать свое судно от разворота в сторону обгоняющего. Когда же мидель обгоняющего судна поравняется с кормой обгоняемого (б), перекладывают руль на обгоняемом судне на левый борт, чтобы удержать его корму от навала. По мере прохождения обгоняющего (в) обгоняемое судно окажется значительно правее прежнего пути. Для постепенного возвращения к оси канала перекладывают руль прямо. Если после обгона судно окажется очень близко к береговой кромке, тогда, чтобы избежать значительного притяжения кормы к берегу, руль перекладывают вправо, сохраняя плавное движение к оси канала.

 
 

Действие гидродинамического поля на ошвартованное судно. Судно А ошвартовано к причалу. При подходе к нему судна В под действием гидродинамических сил судно стремится развернуться в сторону приближающегося судна и приобретает некоторое перемещение в направлении, откуда подходит судно В. По мере приближения судна В и прохода им траверза миделя судна А (6) последнее начинает разворот в сторону от проходящего и одновременно движется вдоль причала за судном В. Движение вдоль причала за проходящим судном особенно усиливается, если в направлении проходящего судна действует течение или же акватория представляет узкий канал.

 
 

Значение действующих сил от проходящего судна тем больше, чем больше его скорость и водоизмещение. Для предупреждения аварийных случаев при обрыве швартовных концов на ошвартованном судне для крепления используют синтетические тросы или стальные тросы с пружинами из синтетических вставок, команду вызывают на бак и корму по авралу, двигатель держат в постоянной готовности к работе, а проходящее судно должно соблюдать минимальную скорость.

Плавание в каналах.В каналах влияние сил отталкивания и присасывания особенно ощутимо, так как не только затрудняется перетекание воды под днищем, но и возникает дополнительное сопротивление со стороны обоих берегов свободному обтеканию воды вдоль судна. При увеличении скорости до определенного предела наступает момент, когда вода не успевает обтекать корпус, отчего ее большие массы в виде волны идут впереди носовой части судна. Наступает так называемый «эффект насыщения». Скорость, при которой этот эффект возникает, называют критической скоростью плавания в канале ( ).

Величина в значительной степени зависит от отношения площади поперечного сечения канала в месте движения судна («живого» сечения канала) к площади поперечного сечения подводной части корпуса судна на миделе S .

У большинства искусственно сооруженных каналов для судов предельных размеров отношение n имеет значение 4—5, что позволяет проводить такие суда минимальным ходом, не достигая критической скорости.

Так, например, для Суэцкого канала n = 4,5. По экспериментальным данным, скорость, близкая к «эффекту насыщения» в Суэцком канале, при n = 4 составляет = 8,4 уз, при n =6 = 10,5 уз, и при n = 8 =11,8 уз.

Критическая скорость для каналов (м/с) с достаточной для практики точностью может быть определена из выражения

,

в которой:

.

Плавание в канале со скоростью, близкой к скорости «насыщения», небезопасно. Судно неустойчиво на курсе и плохо слушается руля. Отклонение от оси фарватера в связи с рысканьем па курсе или же под влиянием неровностей дна и боковых стенок канала нарушает баланс гидродинамических сил, действующих на корпус. Наибольшее отталкивание носа и притягивание кормы испытывает судно со стороны ближнего берега. Чем больше судно отходит от оси фарватера, тем сильнее действуют эти силы. При значительном отходе от середины канала руль, переложенный «на борт», не всегда может преодолеть влияние берега. Корма стремительно идет к берегу, а нос отходит от него. Силы отталкивания уменьшаются, а силы притягивания, если гребной винт продолжает работать, возрастают. Корму невозможно отвести от берега, и судно может попасть в аварийное положение, развернувшись поперек капала.

Поэтому очень важно при движении удерживаться на оси канала. Безопасность плавания каналом во многом зависит от квалификации рулевых. Они должны реагировать на едва заметное вначале уклонение, уметь его предупредить и вовремя отвести руль, чтобы не придать судну излишнюю скорость вращения в противоположную сторону.

Силы инерции велики, влияние руля слабое. Практика показала, что в таких случаях эффект управления достигается кратковременной перекладкой руля на большие углы, вплоть до положения «на борт», не передерживая его в течение длительного времени в такой позиции.

При приближении к одному из берегов увеличение мощности двигателя не улучшает управляемость, так как с увеличением частоты вращения гребного винта врастают силы притяжения кормы к ближайшему берегу. Уменьшение частоты вращения гребного винта снижает действие потока на перо руля и также приводит к ухудшению управляемости. Приблизившись к одному из берегов, нельзя резко изменять курс в сторону оси канала. Так как полюс поворота располагается ближе к носовой части судна (примерно на L/3 от форштевня), то при повороте корма будет стремительно идти к берегу. Поэтому выходить снова на ось фарватера приходится под небольшим углом к береговой линии.

В сравнительно узких каналах причиной нарушения баланса гидродинамических сил может послужить резкое уменьшение скорости, что также может привести к уходу судна с оси канала. Поэтому следует избегать резкого снижения скорости в канале, а в случае вынужденной необходимости быть особенно внимательным при удержании судна на оси канала.

Критическая скорость устанавливается относительно воды, поэтому крупные суда могут достигать , испытывая действие встречного течения при сравнительно малых скоростях относительно берегов, что может поставить эти суда в затруднительное положение при движении с установленной скоростью в составе каравана судов, как это бывает, например, в Суэцком канале. При движении в канале на попутном течении крупнотоннажные суда находятся в лучшем положении, так как в этом случае их управляемость и маневренные возможности повышаются.


Для улучшения поворотливости на изгибах канала могут быть использованы силы отталкивания и присасывания, для чего судно вначале перед поворотом смещают с оси канала к внешнему берегу поворота, а затем выполняют поворот с выходом снова на ось канала. В случае необходимости ускорить поворот и сделать его траекторию круче на короткое время непосредственно во время поворота увеличивают частоту вращения гребного винта. Мировая статистика отмечает, что большинство посадок на мель во время поворота происходит на наружном изгибе канала — после выхода судна на следующее колено. Поэтому для обеспечения безопасности после смещения к внешнему берегу и начала движения на новое колено канала снова выходят к внутренней кромке канала, а уже затем выводят судно на ось канала.

Обобщая опыт плавания крупнотоннажных судов с предельной осадкой в каналах коробчатого типа, можно предложить следующие рекомендации :

- до входа в канал тщательно подготовить судно к плаванию в стесненных условиях, обратив особое внимание на надежность работы двигателя, рулевого устройства, внутрисудовой связи, радиосвязи на УКВ, световой и звуковой сигнализации;

- предварительно выяснить сведения о силе и направлении постоянного и приливо - отливного течений;

- исходя из соотношения ширины и осадки судна, рассчитать значения n и ;

- на руль выделить наиболее подготовленных рулевых;

- постоянно контролировать правильность команд лоцмана и их исполнение, так как ошибка в подаче команды пли ее неверное исполнение могут привести к нарушению баланса гидродинамических сил, действующих на корпус судна, к потере управляемости и постановке судна поперек канала;

- при отклонении от оси фарватера избегать резких поворотов; возвращать на ось канала судно надо постепенно, все время придерживаясь положения, близкого параллельному берегу; изменение режима работы двигателя в таких случаях только ухудшит ситуацию;

- избегать снижения скорости, так как это может привести к ухудшению или полной потере управляемости; на наиболее сложных для плавания участках иметь минимальный ход и возможность увеличивать частоту вращения гребного винта;

- в начальный момент поворота давать «толчок» рулем, перекладывая его на большие углы на непродолжительное время и таким же способом одерживать судно, не позволяя ему набрать большую угловую скорость, так как судно, следуя по каналу с малой скоростью, плохо слушается руля, особенно при скорости, близкой к критической;

- для быстрой перекладки руля, если позволяют технические возможности, использовать две рулевые машины одновременно в «следящем» режиме;

- на всем переходе каналом иметь оба якоря готовыми к отдаче и выставлять боцмана у якорей;

- в темное время суток подготовить на крыльях мостика прожекторы для подсветки берегов и включить гюйсштоковый (синий) огонь для ориентировки положения носовой части судна;

- использовать гироскопический указатель угловой скорости поворота для более точной проводки судна в канале;

- для приблизительной оценки скорости судна относительно воды желательно использовать штевневой или индукционный лаги, регулярно по абсолютному (доплеровскому) лагу и береговым знакам контролировать скорость относительно грунта.

ПРОСЕДАНИЕ НА МЕЛКОВОДЬЕ

При движении вокруг судна образуется гидродинамическое поле с разными значениями давления в отдельных его частях. Понижение давления под днищем вызывает проседание судна, т. е. увеличение средней осадки по сравнению с осадкой неподвижного судна. Явление проседания уменьшает запас воды под килем и на малых глубинах создает угрозу удара днищем о грунт.

Увеличение осадки на мелководье отдельно для носа и кормы

, ( А )

где — проседание носа и кормы, м;

H — глубина воды, м;

Т — осадка носа или кормы, м;

Cv — коэффициент, зависящий от скорости судна;

— коэффициент, зависящий от формы корпуса;

, ( В )

где V — скорость судна, м/с; Vкр — критическая скорость для мелководья, м/с; в данном случае она рассчитывается из выражения

, ( С )

Коэффициент для кормы равен 1, а для носа

. ( Д )

Из выражения (39) видно, что при > l проседание носа больше кормы, а при < 1 — больше проседание кормы. Из этих же выражений можно сделать вывод, что у судов с полными обводами и малым отношением L/B, например у крупнотоннажных танкеров или балкеров, больше проседает нос, в то время как у судов с острыми образованиями корпуса больше проседает корма.

Формула ( А )позволяет также рассчитывать проседание судна носом и кормой в канале. Критерием, определяющим, по каким формулам выполнять расчеты — для мелководья или канала, является значение выражения .

Если n ≤ 12, то считается, что плавание происходит в канале, а при n > 12 — на мелководье.


ЯКОРНЫЕ ОПЕРАЦИИ

ВЫБОР МЕСТА ЯКОРНОЙ СТОЯНКИ

Место для якорной стоянки одного судна считается достаточным, если свободная акватория вмещает окружность радиусом

где lя — длина вытравленной якорь-цепи, м;

lc — длина судна, м;

— длина якорь-цепи, .которая может быть дополнительно потравлена при посвеженни погоды

( — 1 кбт), м.

При определении длины вытравленной якорь-цепи необходимо руководствоваться следующими нормами:

- при постановке на малых глубинах (до 20 м) - три или четыре глубины якорного места;

- при постановке на средних глубинах (20-45 м) - три глубины места стоянки;

-

 
 

при постановке на больших глубинах (45-100 м)- 2,5 глубины места стоянки.

Приблизительная формула для определения количества смычек:

, где lя — длина якорь-цепи в смычках на клюзе;

Н — глубина места якорной стоянки, м.

Держащая сила якоря на хорошем грунте в 3,5 — 7 раз превышает его вес, а лежащая на грунте якорь-цепь оказывает сопротивление, равное примерно 3/4 своего веса. Якорь-цепь действует как пружина, и поэтому чем больше длина .вытравленной цепи, тем меньше опасность резких нагрузок на якорь при килевой качке и рыскании судна.

До подхода на рейд следует внимательно изучить по лоции все сведения о месте якорной стоянки, глубинах, рельефе дна, характере грунта, приливо-отливных течениях, господствующих ветрах и т. д.

В плане крупного масштаба с учетом данных лоции следует выбрать место стоянки, наметить подход к нему, выбрать ориентиры для определения места судна, рассчитать углы и пеленги места отдачи якоря, рассчитать, сколько требуется якорь-цепи и определить радиус циркуляции.

Характер и возможности навигационного обеспечения подхода должны предусматриваться заранее с учетом проведения маневров в темное время суток, при ограниченной видимости и в штормовых условиях. Якорная стоянка должна удовлетворять следующим условиям:

- надежной и безопасной считается такая, которая имеет ровное или почти ровное дно с глубинами от.15 до 30 м - холмистый или очень неровный рельеф дна неблагоприятен;

-

Рис. 48. Диаграмма для определения длины якорь-цепи в зависимости от глубины места (длина смычки равна 25 м)  
место якорной стоянки должно иметь хорошо держащий грунт: наиболее надежными грунтами являются ил, глина и ил с песком, менее надежными, но все же удовлетворительными — песок, ракушка с песком, жидкий ил, ненадежным — каменистый грунт.

Очень удобно, если якорная стоянка имеет естественное или искусственное прикрытие от господствующих в данном районе ветров и волнений и не подвержена сильным приливо-отливным течениям.

Найти якорную стоянку, отвечающую всем перечисленным условиям, трудно. Местные факторы- вытянутость бухт, их глубина, рельеф, структура грунта,а также многое другое —заставляют судоводителя в каждом отдельном случае выбирать тот комплекс мер безопасности, который наилучшим образом отвечает данным конкретным условиям.


 

Просмотров 5180
Эта страница нарушает авторские права


allrefrs.su - 2024 год. Все права принадлежат их авторам!