 |
Выбор курса и скорости при плавании в штормовых условиях
|
|
|
|
Необходимость выбора возникает тогда, когда судно начинает испытывать качку. Величинами, характеризующими качку, являются угол наклонения судна и период, за который совершается одно полное колебание судна. Качка тем стремительнее, чем больше углы наклонения и меньше период. Качка зависит от загрузки судна (остойчивость), характера волнения, скорости движения судна и курсового угла бега волн.
Опасна качка для судна в том случае, когда период собственных поперечных колебаний совпадает с кажущимся периодом волн. Это явление – резонанс, т. е. Т1/τ' = 1.
Влияние резонанса сказывается не только при Т1/τ' = 1, но и в пределе 0,7 ≤ Т1/τ' ≤ 1,3 или Т1/0,7 ≤ τ' ≤ Т1/1,3.
Период бортовой качки судна определяется как: 
, где h – поперечная метацентрическая высота, м; f – коэффициент, зависящий от водоизмещения, отношения H/B, коэффициентов общей полноты δ и полноты ватерлинии α, который по рекомендациям ИМО равен:
0,88 – для судов каботажного плавания (кроме танкеров) в балласте;
0,80 – для промысловых судов с полными запасами для открытого моря;
0,95 – для промысловых судов с полными запасами для прибрежного лова;
0,60 – для промысловых судов с полными запасами с танками для живой рыбы;
0,62÷1,00 – для морских транспортных судов (кроме танкеров и газовозов) в грузу.
Практически период собственных поперечных колебаний судна определяется как отношение Т1 = Δt/n, где Δt – показание секундомера, сек.; n – число полных колебаний судна за этот период (обычно за 10 полных колебаний).
Рекомендации предназначены для оценки остойчивости и безопасности плавания судна в штормовых условиях на попутном волнении с кормовых углов φ = 180º ± β, где 0º ≤ β≤ 45º.
|
|
|
Захват волной, потеря управляемости и самопроизвольный неуправляемый разворот судна лагом к волне — брочинг. Наиболее опасным является захват на переднем склоне волн, имеющих скорость волны больше скорости судна и длину волны примерно равную длине судна. Брочингу в основном подвержены малые суда, имеющие длину менее 60м.
Проседание судна и потеря скорости на мелководье. Влияние мелководья на поворотливость судна и его тормозной путь.
Плавание на мелководье является одним из наиболее сложных условий, в которых оказывается судно в процессе эксплуатации. И сложность ситуации заключается не только в том, что малый запас воды под килем в данных условиях представляет собой реальную навигационную опасность, но и в том, что поведение судна на мелководье существенно отличается от поведения на глубокой воде.
К основным отличительным особенностям поведения судна на мелководье можно отнести ухудшение управляемости, увеличение тормозного пути, дополнительное проседание с изменением посадки и падение скорости при тех же энергетических затратах.
Еще более сложным управление судном становится при плавании на мелководье с ограниченной акваторией (проливы, каналы), где на поведение судна влияют как берега, так и другие суда.
Незнание или пренебрежение особенностями поведения судна на мелководье нередко приводит к аварии.
Существуют различные эмпирические формулы для определения глубины, с которой начинает сказываться мелководье. Согласно одной из формулвлияние мелководья на поведение судна наблюдается на глубинах:
|
где Нгл - глубина, м;
d - средняя осадка судна, м;
Vс - скорость судна, м/с;
g - ускорение свободного падения, 9.81 м/с2.
Другим критерием оценки влияния мелководья, связанным с изменением картины волнообразования, является “число Фруда” по глубине:
|
|
|
|
Согласно этому критерию ощутимое влияние мелководья начинает проявляться при Frн > 0.4 - 0.5.
СКОРОСТНОЕ ПРОСЕДАНИЕ
Термин “ скоростное проседание ” обозначает разность между глубинами под килем движущегося судна и судна, не имеющего хода относительно воды.
Причиной дополнительного проседания судна на мелководье является малый запас воды под килем. Частицы воды, огибающие корпус, движутся с большей скоростью, образуя поле вызванных скоростей (встречный поток). Если поле вызванных скоростей достигает грунта, то там возникает пограничный слой, где силы трения притормаживают встречный поток воды (рис. 4).
Но для того, чтобы то же количество воды успевало проходить под днищем, скорость потока увеличивается. А увеличение скорости потока под днищем приводит к дополнительному падению давления в этом районе, что и приводит к дополнительному проседанию корпуса.
При движении судна на мелководье с ограниченной акваторией (в узкости) на поле вызванных скоростей оказывают влияние не только дно, но и стенки канала. В результате этого воздействия перепады поля давлений вокруг судна имеют большую амплитуду, чем в условиях неограниченной акватории. Дополнительное падение давления приводит к дополнительному проседанию.
|
|
|
