Материал: GOSY

При получении штормового предупреждения или обнаружении признаков приближения шторма судно должно быть подготовлено к плаванию в штормовых условиях. Подготовка заключается в дополнительном креплении груза и оборудования, избавлении от свободных поверхностей жтдкостей в танках, берут якоря на дополнительные стопора, задраивают палубные люки, двери и иллюминаторы и т.д.

Влияние штормовых условий на мореходные качества судна.

Потеря скорости судна. Скорость судна на волнении всегда меньше, чем в тихую погоду вследствие:

►увеличения сопротивления движению судна как из-за непосредственного воздействия ветра и волн, так и из-за влияния качки и рыскания;

►снижения эффективности действия гребного винта;

►ограничения используемой мощности двигателя вследствие разгона винта;

►намеренного снижения скорости при возникновении ударов корпуса о волны (слеминг, удары волн в развал носа), заливания палуб и надстройки, чрезмерных ускорений при качке и др.

Рыскание судна относят к одному из дополнительных видов качки. Основные

факторы, влияющие на потерю скорости при рыскании:

►увеличение сопротивления корпуса судна вследствие движения с переменным по времени углом дрейфа;

►увеличение сопротивления из-за перекладок руля;

►увеличение длины пути, проходимого судном;

►изменение режима работы гребного винта;

►повышенный расход топлива и др.

Слеминг (днищевой) возникает в процессе продольной качки при оголении носовой оконечности и последующем соударении с волной. Большие динамические нагрузки могут привести к серьёзным повреждениям корпуса судна и оборудования. Вероятность опасных ударов возрастает с увеличением высоты волнения и скорости судна. Наблюдаются они на встречном волнении в широком диапазоне курсовых углов. Избежать опасных ударов можно снижением скорости и увеличением осадки носом.

Заливание палубы и удары волн в развал носа судна. Эти явления вызывают повреждения бака, палубного оборудования и конструкций, трубопроводов, палубного груза и т.д. Удары волн в развал носа (бортовой слеминг или випинг) вызывают вибрацию, вмятины обшивки корпуса, возможность повреждения палубного груза. Для избежания − снизить скорость или уменьшить осадку носом.

Разгон гребного винта и двигателя может вызвать поломку лопастей винта, конструкций валопровода и вызвать вибрацию вала и кормы. Наиболее неблагоприятен для дизельного судна с малым погружением винтов, большим удельным упором и частотой вращения.

При невозможности следовать необходимым курсом, судоводитель может выбрать один из способов штормования. Выбор способа штормования зависит от конструктивных особенностей судна, его загрузки, дифферента, наличия палубного груза и др.

Штормование на носовых курсовых углах. Для удержания судна против волны судно минимальный ход для сохранения управляемости. Выбор скорости также

осуществляется из условия обеспечения минимальной заливаемости, минимизации ударов в носовую оконечность. Если судно достаточно хорошо управляется, а бортовая качка не слишком интенсивная, можно двигаться не строго против волны, а встречая волну скулой.

Штормование на кормовых курсовых углах применяется при достаточной остойчивости и управляемости судна на достаточно малых скоростях, чтобы судно шло со скоростью отличной от скорости волны и длина судна отличалась от длины волны не менее чем на 25−30 %. При длине судна, соизмеримой с длиной волны, особенно опасно движение со скоростью, когда судно обгоняет волны.

Штормование лагом к волне нежелательно.

Штормование в дрейфе с застопоренной машиной. Дрейф может быть пассивным или активным (с использованием штормового якоря, вытравливания цепи и т.п.). Судно занимает положение бортом к фронту волн или под некоторым углом к нему.

Штормование на якоре − если держащая сила якоря превышает воздействие внешних сил и выбранное место стоянки удовлетворяет условиям безопасности судна.

42. Проседание судна и потеря скорости на мелководье. Влияние мелководья на поворотливость судна и его тормозной путь.

Влияние мелководья на управляемость.

Мелководье оказывает существенное влияние на маневренные характеристики судна: при неизменной мощности главного двигателя скорость уменьшается, диаметр циркуляции и тормозной путь увеличиваются, посадка изменяется, проседание корпуса возрастает.

Влияние мелководья начинает проявляться при глубине (в м), определяемой по формуле Павленко:

3V 2

H 4T g ,

где Т—средняя осадка неподвижного судна, м;

V—скорость судна, м/с;

g — ускорение свободного падения, м/с2.

Наиболее ощутимо мелководье сказывается при отношении (Н/Т) 2. Поэтому плавание на таких глубинах осуществляют с повышенной осторожностью. Особенно тщательно следует учитывать проседание судна во время движения, увеличение осадки при крене, уменьшение проходной глубины от качки на волнении. Рекомендации сохранять запас глубины под килем при мягких грунтах не менее 0,3 м, при плотных — не менее 0,4 м могут быть приемлемы только на хорошо обследованных подходных каналах и фарватерах и при условии, что скорость будет уменьшена насколько возможно, а маневрирование для расхождения с другими судами сведено к минимуму.

Степень влияния мелководья зависит от скорости судна V, выраженной в относительном ее значении в виде числа Фруда, рассчитываемого по глубине:

FrH V gH .

При Frн<0,3 влияние мелководья на скорость хода и проседание корпуса практически несущественно при любых значениях Н/Т. Однако трудности, связанные с управлением судном на таких скоростях, далеко не всегда позволяют двигаться на мелководье, не превышая при этом значение 0,3 числа Фруда.

Волнообразование, изменение посадки и другие явления на мелководье резко возрастают при Frн 0,8. Они достигают максимальных значений при Frн=1, т. е. при наступлении так называемой «критической» скорости:

Vкр gH .

Угол раствора волн, образуемых судном, постепенно увеличивается и с наступлением «критической» скорости составляет 90° по отношению к ДП судна.

Обычные водоизмещающие суда эксплуатируют в докритической зоне; их скорость не должна приближаться к критической. Попытки увеличить скорость за счет небольшого резерва мощности главного двигателя положительного эффекта при приближении к Vкр не дают и приводят лишь к избыточному расходу топлива, увеличению проседания и ухудшению устойчивости на курсе.

Потерю скорости (в %) на мелководье при плавании в зоне докритических скоростей можно приближенно рассчитать по эмпирической формуле Демина:

где Н — глубина, м;

Т—средняя осадка, м;

g -— ускорение свободного падения, м/с2.

Значение ДУ должно получаться со знаком «минус», если же получается положительное значение, то потерю скорости считают равной нулю.

Мелководье существенно влияет на маневренные характеристики судов. Радиус циркуляции с уменьшением глубины возрастает, и при H T 1,5 примерно на 30% больше, чем на глубокой воде.

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

При движении судна в районе малых глубин с неровным рельефом дна вытесняемая носовой частью вода встречает препятствие со стороны повышенного участка. Носовая волна со стороны отмели становится выше и увеличивает воздействие 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 образовавшимся падением 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 ещё сохраняет достаточный ход вперёд, то под действием боковых сил винта нос начинает отклонятся вправо.

Однако при маневрировании в мелководных районах, 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, поток воды от ВФШ правого шага создает между отмелью и корпусом повышенное давление, что вызывает уклонение кормы вправо вопреки обычной тенденции уклоняться влево.

Все перечисленные обстоятельства осложняют маневрирование судов в районах с малыми глубинами, и если их не учитывать, то судно может оказаться в затруднительном положении.

Проседание на мелководье.

При движении судна вокруг него образуется гидродинамическое поле с разными значениями давления в отдельных его частях. Понижение давления под днищем вызывает проседание судна, что создает угрозу касания грунта.

Метод Рёмиша позволяет с достаточной для практики точностью определить проседание судов при плавании на мелководье и в каналах. Он учитывает основные параметры судна и может быть применен для судов разных типов и размеров.

Увеличение осадки (в м) на мелководье отдельно для носа и кормы рассчитывается по формуле:

где Н—глубина воды, м;

Т—осадка носа или кормы, м;

Cv — коэффициент, зависящий от скорости хода;

С— коэффициент, зависящий от формы корпуса.

Коэффициент Cv рассчитывается по формуле:

где V—скорость судна, м'с;

Vкр'—критическая скорость для мелководья, м/с; получается в данном методе из выражения:

Как видно из формулы, при С н>1 проседание носа больше кормы, а при С н>1 – больше кормы. Из нее же можно сделать вывод, что у судов с полными обводами и малым отношением L/B (например, у крупнотоннажных танкеров) больше проседает нос, а у судов с острыми образованиями больше проседает корма.

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

На основе работ Ремиша С. Деминым составлены диаграммы для определения проседания судов при плавании в каналах и на мелководье. Диаграммы позволяют найти увеличение осадки судна отдельно для носа и кормы.