6 62. Управляемость судна

Важнейшими мореходными качествами судна является его устойчивость на курсе, поворотливость и управляемость. Устойчивость судна на курсе — это его способность удерживать заданное направление движения.

На управляемость судна основное влияние оказывают работа руля и винтов, а также их число, расположение, длина и ширина судна, его крен и дифферент, узкости, мелководье, волна, ветер и ряд других факторов.

Действие руля. Главными из факторов, влияющих на поворотливость судна, являются размеры и общая форма поперечного сечения руля. Форма руля обусловливается устройством и формой обводов кормовой части судна, его осадкой и необходимой для обеспечения управляемости судна площадью руля. Относительная площадь руля — отношение площади руля к произведению длины судна на его осадку.

Если не принимать во внимание все другие факторы, то пока руль находится в диаметральной плоскости, судно должно двигаться прямолинейно, так как движущая сила винтов и сопротивление встречной воды взаимно уравновешены и другие силы, уклоняющие корму судна с курса, не возникают. Если руль вывести из ДП, например на угол а, то он окажется подвергнутым разности давлений, соответствующей равнодействующей А (рис. 153). Первая составляющая такой силы Ах, лежащая в ДП, называется лобовым сопротивлением руля; она вызывает уменьшение скорости.

сзади; сила Ах вызывает падение скорости, а сила Ау уклоняет корму в сторону, в которую положен руль. Таким образом, на заднем ходу нос судна уклоняется в сторону, обратную той, в которую руль переложен. Опыт показывает, что большинство судов кренятся во внешнюю сторону поворота.

Влияние работы винтов. В настоящее время на транспортных судах в качестве движителей применяют в основном гребные винты правого или левого вращения. Винт правого вращения на переднем ходу вращается по часовой стрелке (если смотреть по направлению движения судна). Одновинтовое судно на переднем и заднем ходу при руле в прямом положении и при отсутствии других влияющих факторов все же не идет прямолинейно, а, как правило, уклоняется от курса в ту сторону, в какую вращается его винт. Когда винт работает, например, на передний ход, то он гонит воду назад, но не по прямой линии, а закручивает ее своими лопастями в вихревой спиральный поток (рис. 155). Поэтому даже при прямом положении руля происходит набрасывание на него воды: справа — в нижнюю часть пера рула, слева — в верхнюю его часть. Лопасти винта в положениях 1 и III (рис. 156) воду на руль не набрасывают; в положении II набрасывают воду справа, оказывая на него давление Рч, отклоняющее корму судна влево; в положение IV набрасывают воду слева, оказывая на руль давление Р4, отклоняющее корму вправо. Из-за гидростатического давления Р2gt;Р4, вследствие чего корма судна непрерывно смещается влево, а само судно уклоняется от курса вправо.

При винте левого вращения судно в подобных условиях непрерывно уклоняется от курса влево.

Другой причиной отклонения судна от курса (при прямом положении руля) является так называемая сила реакции R (рис. 157). В положениях винта I и III действия силы реакции Ri и R3 противоположны, однако R\lt;iRz вследствие гидростатического давления. Такая разность влечет смещение кормы судна вправо и уклонение судна с курса влево (при винте правого вращения). Лопасти винта в положениях II и IV (см. рис. 157) не уклоняют судно от курса, вызывая лишь вибрацию кормы.

Кроме того, судно уклоняется от курса по причине действия силы попутного потока В, догоняющего судно; для винтов правого вращения свойственно уклонение судна с курса вправо.JL

Установлено, что Rgt;P, но Rlt;z(P-{-B). Поэтому совместное уклонение кормы судна влево суммой сил (,Р-\-В) преобладает над уклонением кормы вправо от силы реакции R. В результате совместного влияния всех трех сил судно уклоняется от курса вправо на

Рис 153 Действие руля на переднем ходу

переднем ходу при прямом положении руля и винте правого вращения.

В момент дачи переднего хода сила В отсутствует, сила Р мала, а сила R велика. Поэтому в такой момент корма одновинтового судна резко уклоняется в сторону, одноименную с направлением вращения винта. По мере увеличения частоты вращения винта и увеличения скорости поступательного движения силы Р и В возрастают, постепенно начиная преобладать над силой R; на установившемся переднем ходу корма одновинтового судна с винтом правого вращения будет отклоняться влево. Таким образом, чтобы удержать судно на курсе в момент дачи переднего хода, руль следует на короткий промежуток переложить вправо (при винте правого вращения); тогда вода, отбрасываемая винтом назад, создаст силу винтовой отработки Рв о, которая парализует вредное действие силы реакции R (рис.

Сила Рв0 совпадает с давлением на переложенный руль встречного потока воды; вместе они способствуют соответствующему уклонению кормы судна, преодолевая силу реакции R. Этот эффект очень часто используют при развороте одновинтового судна на ограничен-

Рис 156 Сила струи «на Рис 157 Сила реакции Рис 158 Сила винтовой брасывания»              отработки

Выбор места якорной стоянки. При выборе такого места принимаются во внимание глубина, защищенность от ветра, размеры места якорной стоянки, наличие и характеристики приливо-отливных явлений (направление и скорость течений; колебания уровня), рельеф дна и характер грунта, близость навигационных опасностей и наличие навигационных ориентиров, состояние и прогноз погоды, а также характеристики самого судна и предполагаемая длительность стоянки на якоре.

Безопасность стоянки во многом определяется ее размерами R, глубиной Я, а также характером грунта, от которого зависит держащая сила якоря:

R = Ml'2 - (Нг)2 + L + AR,              (125)

где I — необходимая длина якорного каната, м;

Н' — высота якорного клюза над грунтом, м;

L — длина судна, м;

AR — дополнительный необходимый запас, м:

Н = \,2Т + 0,7йв,              (126)

где Т — наибольшая осадка судна, м:

/г„ — вероятная высота волны, м.

Надежность стоянки судна на якоре во многом зависит от длины вытравленной якорной цепи, которая зависит от глубины якорного места, силы ветра, скорости течения, характера грунта и держащей силы самого якоря. Чем больше будет потравлено якорной цепи, тем ближе к горизонтальному положению будет направление тяги. При большом вытравливании якорной цепи образуется большой провес, что создает значительное трение ее о грунт, а в ветреную погоду предотвращает раскачивание якоря в грунте и увеличивает держащую силу якоря. Кроме того, из-за значительного провеса цепи амортизируются рывки.

Морская практика рекомендует иметь следующие нормы длины якорной цепи на клюзе при средних сравнительно благоприятных условиях погоды и грунта: при малых глубинах — 4 глубины якорного места, на средних — 3, на больших глубинах — 1,5—2 глубины якорного места. При худших условиях эти нормы являются недостаточными.

Стоянка судна на якоре. При стоянке судна на якоре капитан устанавливает его готовность к съемке. В пределах такой готовности на судне производят исправление повреждений, переборку механизмов и мелкий ремонт. Безопасность стоянки во многом зависит от бдительности несения вахтенной службы и наблюдения за состоянием окр'ужающей обстановки. Так, например, в ветреную погоду вахтенная служба должна принять все необходимые меры по обеспечению безопасности стоянки судна: своевременно доложить об этом капитану; осмотреть якорное устройство (не слишком ли туго натянута якорная цепь и не испытывает ли она рывков); изготовить

брашпиль и потравить цепь до указанной нормы (в противном случае при наличии рывков якорь может поползти по грунту). Если есть опасение, что судно может дрейфовать в сторону берега при ветре с моря, следует отдать второй якорь. Во время штормовой погоды, если нет уверенности в якорях и якорном устройстве, необходимо подготовить машину; если обстановка потребует, то работой машины помогают якорям удерживать судно на месте. В крайнем случае снимаются с якоря и выбирают более безопасную якорную стоянку либо уходят в море для штормования.

При волнении судно устанавливают лагом к волнению методом постановки судна «на шпринг»: вначале несколько подбирают якорь- цепь, затем с помощью скобы к ней крепят трос своим огоном, в то время как ходовой конец такого троса закрепляют на корме (рис. 160, а). Затем потравливают якорь-цепь настолько, чтобы установить судно под желаемым углом (рис. 160, б). Для облегчения съемки с якоря в этом случае трос не крепят к якорной цепи своим огоном, а пропускают через соединительную скобу дуплинем.

Съемка судна с якоря. По распоряжению капитана судна с помощью брашпиля начинают осторожно выбирать слабину якорь- цепи. По мере дальнейшей ее выборки судно начинает медленно подтягиваться к месту якоря. При сильном течении или ветре облегчают работу брашпиля, давая машине временно самый малый ход вперед. Момент отрыва якоря от грунта без труда устанавливается по ускорению оборотов работающего брашпиля: в этот момент натянутая втугую якорная цепь ослабевает, а иногда и раскручивается. Ход машине дают только в тот момент, когда убедятся, что якорь «чист»; последнее означает, что якорь вышел из воды и не запутался в своей цепи, не поднял с грунта чужую якорную цепь, кабели или какие-

Рис. 161. Постановка на бочку

либо другие предметы. Одновременно с подъемом якоря производят обмывку якорной цепи.

Во время съемки с якоря при значительном ветре или течении следует учитывать, что судно начинает дрейфовать еще до отрыва якоря от грунта.

Постановка судна на бочку и съемка с нее. Стоянка судна на рейдовой бочке (бочках) имеет преимущество перед его стоянкой на якоре: масса «мертвого» якоря бочки значительно больше массы станового якоря судна; калибр бриделя (якорной цепи) бочки также больше такового у судовой якорь-цепи; радиус циркуляции судна вокруг якоря бочки несколько меньше такового вокруг собственного якоря; съемка судна с бочки осуществляется проще и быстрее; бочки нередко оборудованы телефонной связью с берегом. Постановка на бочку требует, однако, проведения ряда подготовительных мероприятий и нередко спуска шлюпки для завоза и крепления швартова на бочку; чаще для такой цели используют портовые плавсредства. Судно крепят к бочке (рис. 161) с помощью троса и соединительной скобы; в случае сложных условий или длительной стоянки вместо троса используют судовую якорь-цепь, отделенную от якоря.

На ограниченных рейдах и в гаванях в целях исключения разворота судна вокруг бочки производят постановку на две бочки. В этом случае второй трос (либо якорь-цепь) подают на вторую бочку с кормы после того, как нос судна уже поставлен на носовую бочку.