Практическое занятие №8
Тема: ОБЕСПЕЧЕНИЕ УПРАВЛЯЕМОСТИ СУДОВ. УСПОКОИТЕЛИ КАЧКИ
Теоретическая часть:
Управляемость - способность судна двигаться по заданной траектории, т. е. менять направление движения в соответствии с действиями управляющего устройства, установленного на судне. Управляемость является качеством судна, зависящим от траектории его движения и от внешних условий (ветер, волнение, течение, глубина и ширина фарватера). Траектория может быть прямолинейной и криволинейной, поэтому различают такие качества как устойчивость на курсе и поворотливость.
Устойчивость на курсе - способность судна сохранять прямолинейное направление движения.
Поворотливость - способность судна изменять направление своего движения и описывать траекторию заданной кривизны.
Устойчивость на курсе и поворотливость находятся в противоречии друг с другом. Чем более устойчиво прямолинейное движение судна, тем труднее его повернуть, т. е. ухудшается поворотливость. Но с другой стороны, улучшение поворотливости судна затрудняет его движение в постоянном направлении: в этом случае удержание судна на курсе связано с напряженной работой рулевого или авторулевого и частой перекладкой руля. При проектировании судов стремятся найти оптимальное сочетание этих свойств.
Влияние различных факторов на управляемость судов:
1) Размерения и форма корпуса судна
Увеличение отношения L/B приводит к росту сопротивления поперечному перемещению судна, а, следовательно, к ухудшению поворотливости и улучшению устойчивости на курсе.
При увеличении отношения d /L поворотливость судна ухудшается незначительно. Одновременное увеличение L/B и d /L, а это равносильно уменьшению отношения B/d , ведет к ухудшению поворотливости, повышая устойчивость на курсе. Влияние отношения B/d на поворотливость особенно заметно у грузовых судов, когда их сравнивают в состоянии порожнем и в грузу.
Увеличение коэффициента общей полноты св приводит к улучшению поворотливости и ухудшению устойчивости на курсе . Поэтому суда, имеющие полные обводы, обладают лучшей поворотливостью.
Форма кормы и носовых образований значительно влияют на поворотливость судна. Особенно сильное влияние оказывает степень подреза кормовой оконечности. Поворотливость существенно увеличивается с возрастанием площади кормового подреза. Форма носовых образований меньше влияет на поворотливость.
2) Крен и дифферент судна
Независимо от причин появления крена управляемость судна при нем ухудшается. Как правило, при наличии крена и при движении судна на прямом курсе с прямо поставленным рулем судно стремится уклониться в сторону, противоположную крену.
Влияние дифферента на управляемость судна необходимо учитывать как в процессе эксплуатации, так и при загрузке судна. Если судно имеет значительный дифферент на корму, то его поворотливость ухудшается и наоборот. Наличие дифферента на нос улучшает поворотливость судна, однако оно становится более рыскливым, особенно на волнении.
3).Ветер, течение и волнение моря
Ветер в значительной мере влияет на управляемость судна, исходя из нескольких факторов: силы и направления ветра, площади парусности, осадки и дифферента судна. С увеличением силы ветра увеличивается рыскливость судна – для его удержания на курсе требуется частая и большая перекладка руля. Силу ветра принято оценивать по шкале Бофорта. Судоводителю важно знать, при каких скоростях и направлениях ветра, скорости судна и его осадке движение на прямом курсе будет устойчиво. Для этого на судах существуют полярные диаграммы, в которые входят по средней осадке, силе и направлению ветра, площади пера руля и другим факторам.
Волнение моря способствует рыскливости судна, т. к. при подходе под косым углом к гребню волны судно уваливается в направлении его движения, как бы соскальзывая с гребня. Когда судно, оказывается, по другую сторону гребня, наблюдается обратное явление. Угол рыскания зависит от курсового угла волны и увеличивается по мере возрастания волнения моря. Особенно неблагоприятным плавание судна будет при наличии ветровых волн и зыби от курсовых углов с направления 120–180 градусов при скорости судна близкой к скорости бега волн. В этом случае очень сильно ухудшается управляемость судна вплоть до полной потери, когда судно, захваченное набегающей волной, приобретает скорость волны и стремится развернуться лагом к ней – явление «брочинг» (от английского broaching). Значительно ухудшается управляемость судна под воздействием ударов волн при встречном волнении – явление слеминг (от английского slamming). Чтобы избежать такой ситуации рекомендуется снизить скорость или изменить курс судна относительно бега волны.
Течение значительно затрудняет управление движением судна. Совпадение направления течения и курса судна ухудшает управляемость, увеличивает фактическую длину тормозного пути судна. Течение оказывает значительное влияние при выполнении им циркуляции. Так, циркуляция, выполненная по течению, увеличивает выбег судна по курсу вследствие сноса. Это обстоятельство необходимо учитывать для избегания навала на суда, стоящие на якоре, при разворотах на течениях.