Швартовные операции к борту судна, стоящего на якоре

 

Швартовка лагом. Как было ранее указано, стоящее на якоре судно рыскает в ту или другую сторону от линии якорной цепи, причем рыскание тем больше, чем меньше осадка судна и чем сильнее ветер и волна. Рыскание уменьшают отдачей второго якоря до грунта.

При маневре подхода к судну, стоящему на якоре, необходимо строго учитывать элементы рыскания. Выходить на швартовку желательно с наветренного борта. Если представляется возможность в выборе борта швартовки, то надо подходить к борту, противоположному отданному якорю.

При подходе к судну, стоящему на якоре, уменьшают скорость с расчетом иметь ее такой, чтобы маневрирующее судно только слушалось руля и удерживалось носом против волны и ветра.

В процессе подхода необходимо вести тщательное наблюдение за перемещением стоящего на якоре судна (рис. 3.43., положение 1). В момент выхода этого судна на наибольшее удаление от отданного якоря перед переменой галса на маневрирующем судне дают ход и направляют его в среднюю часть под углом 15—20° к диаметральной плоскости стоящего судна

Правила плавания судна в узкостях, по каналам и фарватерам регламентируется правилом № 9 МППСС-72 «Плавание в узкостях», которое применяется при любых условиях видимости и относится как к судам с механическим двигателем, так и к парусным судам.

Узкость определяется соотношением между маневренными характеристиками судна и шириной водного пространства, доступного для плавания, независимо от его конфигурации и протяженности. Водные пространства по их ширине подразделяются на открытые и каналы. Открытые акватории подразделяются на глубокие, углубленные и мелководные.

Открытая акватория – дно и берега не оказывают влияние на маневренные характеристики судна.

Мелководная акватория – водное пространство, дно и берега которого оказывают существенное влияние на маневренные характеристики судна.

Судоходный канал – искусственно созданный водный путь, огражденный средствами навигационного обеспечения (СНО), обеспечивающими безопасность плавания судов. Каналы характеризуются несколькими признаками, по которым они могут классифицироваться назначением, пропускной способностью, размерами поперечного сечения и т. д.

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

Влияние мелководья начинает проявляться при глубине:

H ≤ 4d_cp + 3V²/g, [м]

где g – ускорение свободного падения, м/с².

Наиболее сильно влияние мелководья сказывается при отношении H/d_cp ≤ 2. Рекомендуется оставлять запас глубины под килем не менее 0,3 м – при мягких грунтах и не менее 0,4 м – при плотных. Эти рекомендации приемлемы только при плавании по хорошо исследованным районам и при минимальной скорости движения.

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

При F_rH<0,3 влияние мелководья на скорость хода и проседание корпуса практически несущественно при любых значениях H/d. Однако при этом возникают трудности в управлении судном.

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

Обычные водоизмещающие суда эксплуатируются в докритической зоне, т. е. при F_rH≤0,8(0,6), их скорость не должна приближаться к критической. Увеличение скорости за счет небольшого резерва мощности ГД положительного эффекта при приближении к V_кр не дает, а приводит лишь к избыточному расходу топлива, увеличению проседания и ухудшению устойчивости на курсе, повышению рыскливости.

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

. [%]

Значение ΔV должно получаться со знаком «–», если «+», то ΔV считают равной «0».

Угол раствора волн, образуемых судном при плавании по мелководью увеличивается с возрастанием скорости движения и при V_кр составляет 90º с ДП судна. Поперечные и расходящиеся волны совмещаются в одну общую поперечную волну в форме вала, движущуюся вместе с судном впереди форштевня. В кормовой части судна впереди ахтерштевня также создается поперечная волна, но несколько меньшей высоты, т. е. возрастает сопротивление воды движению судна.

 

При движении на прямом курсе (на прямолинейных участках ка­нала) принимается =0.

Волновой запас в первом приближении равен 0.5 h_3% - полувысоте волны 3% обеспеченности.

Величина клиренса К (глубина под килем) должна быть не менее суммы навигационных запасов:

или

 

где Н_н - навигационная глубина, м;

- поправка глубины на отклонение уровня воды (положительна, когда уровень выше ординара), м;

осадка (наибольшая) судна в воде стандартной плотности ( кг/м³), м;

— поправка осадки судна на соленость воды (табл. 10.4), м;

— поправка на обледенение судна, м (учитывается в каждом конкретном слу­чае);

z₀—запас на крен судна, м;

z₁ — минимальный навигационный запас, м;

z₂ — вол новый запас, м;

z₃—скоростной запас, м.

где — ширина судна, м.

—угол крена от ветра (табл. 10.5), град;

—динамический угол крена (табл. 10.6), град;

 

 

В суднобудуванні використовується інша версія числа Фруда — корінь квадратний із приведеного вище гідродинамічного числа Фруда:

 

де — швидкість, — прискорення вільного падіння, — довжина судна по ватерлінії.

Число Фруда дозволяє порівнювати умови хвилеутворення для суден різного розміру. Наприклад, якщо модель судна виконана в масштабі 1:100, то її потрібно буксирувати з швидкістю, в 10 разів меншою за швидкість судна з натуральними розмірами, щоб отримати такі ж хвилі, що і для великого судна, але в масштабі 1:100.

Для суден великої тоннажності число Фруда зазвичай дорівнює 0,2…0,3, а для малих суден воно може перевищувати 1.

Також Число Фруда застосовують при моделюванні руху води у відкритих руслах і випробуваннях моделей гідротехнічних споруд. Крім того, число Фруда — критерій технологічних можливостей зневоднювальних центрифуг.

потеря скорости от волнения моря обычно более велика и увеличение скорости от ветра может иметь место лишь при небольшом волнении.
Поперечная составляющая Р2 полной аэродинамической силы вызывает дрейф—смещение корабля вследствие давления ветра на его надводную часть. Поэтому при ветре корабль перемещается относительно воды не вдоль своей диаметральной плоскости, а под некоторым углом к ней, именуемым углом дрейфа a.
Линия АВ, по которой происходит перемещение корабля относительно водной среды, называется линией пути, а угол ПУa, который она составляет с плоскостью истинного меридиана, — путевым углом.
Из рисунка внизу видно, что путевой угол и истинный курс корабля связаны между собой соотношением
ПУa = ИК + a (164)

a = ПУa - ИК. (165)

Если корабль идет левым галсом по отношению к ветру (ветер дует слева), он сносится ветром вправо;
величина путевого угла будет больше, чем истинный курс корабля; угол дрейфа считается положительным. Ветром, дующим в правый борт, корабль сносится влево; угол дрейфа в этом случае считается отрицательным. Величина угла дрейфа зависит от таких факторов:
— осадки, размеров и формы обводов подводной части корпуса корабля. У коротких с малой осадкой кораблей угол дрейфа при прочих равных условиях больше, чем у длинных с большой осадкой;
— размеров и формы надводной части корпуса и надстроек корабля; чем выше борт и больше площадь надстроек (их «парусность»), тем больше угол дрейфа;
— курсового угла и скорости кажущегося ветра;
- угол дрейфа равен нулю при курсовых углах кажущегося ветра 0 или 180°, максимален при ветре с траверза и увеличивается при увеличении скорости ветра;
— скорости хода корабля; при прочих равных условиях угол дрейфа тем больше, чем меньше скорость хода.