УПРАВЛЕНИЕ КРУПНОТОННАЖНЫМИ СУДАМИ

Наблюдения за состоянием погоды, ветра, волнения, давлением атмосферы, а также факсимильные карты последующих передач позволяют выяснить эффективность манёвра и при необходимости произвести вторичное изменениекурса.

§13 ВЫБОР НАИВЫГОДНЕЙШЕГО ПУТИ

За последние годы в мировой практике оперативного обслуживания мореплавания стали широко применять методы расчета пути плавания судов в зависимости от заданных гидрометеорологических условий — так называемые наивыгоднейшие пути судна. Критериями выбора наивыгоднейшего пути являются безопасность плавания и наименьшие затраты ходового времена на переход к месту назначения с учетом обхода районов океана (моря), где наблюдаются опасные для мореплавания гидрометеорологические явления или навигационные опасности.

Выбор наивыгоднейшего пути может производиться на основе среднестатистических данных о гидрометеорологических элементах. Для решения задачи о выборе наивыгоднейшего пути необходимо знать влияние волнения морянаскоростьсудна1.

В настоящее время для определения скорости хода судов водоизмещением от 5 тыс до 25 тыс. т применяется формула ЦНИИМФа:

vв = v0 —(0,745h — 0,257qh)·(1 — 1,35·10—6Dфv0),

(127)

где wo — скорость судна на тихой воде, соответствующая фактическим оборотам движителя и водоизмещению судна, уз; h — высота волны, м, q — курсовой угол волны, рад; Dф — фактическое водоизмещениесудна, т.

Формулы для определения скорости на волнении крупнотоннажных судов до последнего времени отсутствовали. В 1983 г. в НВИМУ С. Б. Ольшамовским была получена формула дляопределения скоростикрупнотон-

1 Исследования влияния ветра и волнения на скорость хода судна проводили А. И.

Вознесенский,	Г	А.	Фирсов,	Н.	М.	Тверье,
В И. Немчиков,	В.	У.	Удалов, Г.	И. Уханов,	В.	Г. Сизов,
В. В. Дремлюг и др.

– 132 –

УПРАВЛЕНИЕ КРУПНОТОННАЖНЫМИ СУДАМИ

нажных судов при волнении с высотой волн до 6—7 м. котораяимеетвид:

vВ = v0 — (0,12 h —0.10 q + 0.10) h — (0,03h — 0,20q —
—0,27) X hDф—1 · 105	(128)

Формула получена на основании натурных измерений скоростей хода на волнении, проведенных автором на теплоходе «Маршал Жуков» водоизмещением 125 тыс. т при плавании в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах. Измерения скоростей производились с помощью приемоиндикаторов спутниковой навигационной системы. Затем формула была откорректирована по результатам наблюдений, проведенных И. Ф. Стурм (Норвегия) с танкерами дедвейтом 86,7 тыс. и 81,9 тыс. т, и других источников. Общей закономерностью для обеих формул является хорошо известный из практики судовождения факт, что с увеличением водоизмещения судна потери скоростинаволненииуменьшаются

Анализпотерьскоростипокрупнотоннажнымтанкерам Новороссийского морского пароходства, выполненный на кафедре судовождения НВИМУ, показал, что и на этих судах в штормовых условиях вынуждены снижать скорость хода. Так, на танкерах типа «Крым» в грузу при ветре 7—8 баллов и q=0÷30°, зыби 5—6 баллов скорость хода снижается на 30%; при ветре 8— 9 баллов, q=0÷30° и зыби 6—7 баллов снижение скорости хода достигает 40%. В балласте преднамеренное снижениеходаутанкеровнесколькоменьше.

На танкерах типа «София» в балласте при встречном ветре 7 баллов и волнении 5—6 баллов снижение скоростиходавсреднемсоставляет18%.

В большинстве случаев при ветре до 5—6 баллов и волнении до 4 баллов суда с водоизмещением, более 12— 15 тыс. т скорость преднамеренно не снижают. Выражения для ветроволновых потерь v не распространяются наслучаи вынужденного снижения скорости хода, т. е. справедливы при действии ветра не свыше 6—7 баллов и волнениидо4—5 баллов.

Ветроволновые потери скорости хода зависят от Курсового угла ветра и волнения, а наибольшие значения имеютвдиапазонезначенийq от0 до45°.

– 133 –

УПРАВЛЕНИЕ КРУПНОТОННАЖНЫМИ СУДАМИ

Таблица 15 Ветроволновые потеря скорости (в процентах) различных типов судов в грузупри ветре силой 6 баллов.

	Суда			Курсовойуголветра, º
			0	45	90	135	180
Нефтеналивные1			21,5	23,1	15,5	11,0	10,4
«Либерти»			18,5	19,5	10,7	5,1	3,8
Пароход«Cairndhu»			10,8	7,5	4,0	1,8	—
Теплоход«Lubumbashi»			13,6	9,2	3,6	0,7	—
Теплоход «Андижан»			14,5	10,4	3,8	1,2	3.2
Теплоход «Омск»			10,3	8,2	2,6	0,6	1,2
Теплоход «Лозовая» (типа «Ли-			10,1	6,9	5,1	+5,8	+6,5
сичанск»)
Турбоход	«Кузбасс»	(типа	11,2	8,9	6,8	3,4	3,0
«Крым»)
Турбоход «Георге ГеоргиуДеж»			7,3	4,6	4,6	2,1	1,8
(типа «София»)

В табл. 15 приведены значения ветроволновых потерь при ветре силой 6 баллов на различных курсовых углахдлянекоторыхтиповсудов, выведенныепозаписям в судовые журналы или опубликованные в литературе

Какследуетизданных таблицы, ветроволновыепотери у крупнотоннажных современных судов значительно уменьшились в сравнении с судами, которые эксплуатировались 30—40 лет назад. Для расчета наивыгоднейшего пути и продолжительности плавания с учетом влияния ветра и волнения в судовых условиях полезно иметь таблицу потерь скорости хода для различной силы ветра и степени волнения при курсовых углах 0, 45, 90, 135, 180°. Такая таблица может быть легко составлена штурманским составом по данным, заносимым в судовой журнал, путем осреднения потерь скорости хода дляодинаковойсилыинаправленияветра.

По данным таблицы легко построить график потерь скорости хода для данного судна и состояния загрузки, которым можно пользоваться при аналогичном воздействии ветра и волнения в последующих рейсах. Вид графика ветроволновых потерь скорости хода представлен на

рис. 61.

1 По данным Н. Н. Струйского

– 134 –

УПРАВЛЕНИЕ КРУПНОТОННАЖНЫМИ СУДАМИ

На	кормовых			курсовых		рис. 61 Приближенныйвидкривых
углах ветра		силой		до 3— 4		ветровыхпотерьскорости v (%)
баллов на ряде судов на-
блюдается		положительное
приращение скорости в пре-
делах 5—8%. Таблица и гра-
фики потерь скорости хода,
составленные			по	судовым
наблюдениям, носят прибли-
женный,		но	достаточно
точный характер				и	могут
легко	использоваться				штур-
манским составом.				Пользуясь
таблицей		или		графиком
потерь скорости хода, можно
рассчитать			фактическую

скорость судна при конкретном ветроволновом режиме по маршруту перехода и избрать наивыгоднейший путь с учетомпогодныхусловий.

В качестве основного аргумента в таблице и на графике можно вместо силы ветра в баллах брать высоту волны в метрах, однако в ночных условиях глазомерное определение высоты волны затруднительно, в то время как измерение скорости ветра анемометром не зависит от временисуток

Современное состояние гидрометеорологической информации позволяет судоводителю решать задачу выбора наивыгоднейших морских путей на основе среднестатистического распределения гидрометеорологических элементов в период плавания и текущих прогнозов погоды Для этой цели в. процессе предварительной подготовки к рейсу судоводительский состав изучает рекомендации руководства «Океанские пути мира», гидрометеорологические карты и атласы, лоции и другие пособия по маршруту перехода. Располагая графиками или таблицами потерь скорости хода своего судна при ветре и волнении, можно проанализировать возможные пути следования в пункт назначения, время перехода с учетом мореходных качеств при данном состоянии загрузки. Одновременно рассматриваются возможные варианты изменения пути при возникновении штормовых зон и других неблагоприятных условий плавания (лед, туман и др.).

– 135 –

УПРАВЛЕНИЕ КРУПНОТОННАЖНЫМИ СУДАМИ

В процессе рейса, систематически принимая гидрометеорологическую информацию в различных формах, капитан оценивает правильность выбора пути, а При необходимости корректирует его применительно к конкретным условиям плавания. Капитаны многих судов пользуются этим методом, полагаясь на достаточную гидрометеорологическую информацию в пособиях, радиобюллетенях и факсимильных картах и свой личный опыт судовождения.

Вычислительным центром АН СССР на основе применения метода динамического программирования разработаны алгоритм и программа выбора наивыгоднейшего пути с помощью ЭВМ. В качестве исходных берутся уравнения движения судна с учетом волнения и- течения:

(129)

где х, у — декартовы координаты судна; vВ — скорость судна при ветре и волнении, м/с, vT — скорость течения, м/с; 6 — курс судна, °; qT

— направлениетечения, °.

Сущность метода заключается в расчете на ЭВМ нескольких возможных курсов по маршруту плавания в заданном по прогнозу поле гидрометеорологических элементов. Как показали расчеты, в решении задачи можно ограничиться анализом пяти курсов из начальной точки с суточным шагом изменения курса. По имеющимся зависимостям потерь скорости хода при ветре и волнении определяется положение судна через сутки на каждом курсе. Полученные точки соединяют плавной кривой — изохроной, которая указывает положение судна в конце первых суток плавания. Аналогичным образом на линиях курсов наносят точки, указывающие место судна к концу вторых суток плавания. Втаком же порядке прокладывают курсы на последующие дни, для которых имеется прогноз погоды. Последнюю точку одного из курсов, расположенную ближе остальных к пункту прихода, соединяют прямой с пунктом прихода. Избранный таким образом курс будет наивыгоднейшим для данного конкретного распределения гидрометеорологических элементоввпериодплавания.

– 136 –

УПРАВЛЕНИЕ КРУПНОТОННАЖНЫМИ СУДАМИ

Наивыгоднейшийпутьзапрашиваетсякапитаномсудна в соответствующем прогностическом учреждении не лозднее чем за 24 ч до выхода судна в море или до подхода его к исходной точке пути. В заявке должны быть сообщены следующие сведения: название, тип судна, скорость на тихой воде, порт приписки, род груза, плановое время рейса, пункт отправления или точка начала пути, пункт назначения или конечная точка пути, ограничениянапереход.

Вбюропогодыпопрогностическимкартамвыбирается не менее чем на 3—5 сут наивыгоднейший путь и сообщается на судно. При этом, кроме координат точек наивыгоднейшего путл, дается краткий гидрометеорологический обзор и прогноз погоды. Капитан судна обязан подтвердить получение первой рекомендации и затем в течение проводки в 00 ч и в 12 ч среднего гринвичского времени ежедневно сообщать в бюро погоды открытым текстом время, координаты, курс и скорость судна, направление и скорость ветра, высоту волн и направление, видимость, ледовые условия, & также при возможности гидрометеорологическую информацию кодом. КН-09-Свположенныесроки.

При отклонении судна от рекомендованного пути капитан сообщает причину отклонения и необходимость дальнейшего обслуживания. За сутки до прихода к месту назначения на судно передается прогноз погоды на оставшийся участок пути и сообщается об окончании проводки. По завершении перехода капитан сообщает в бюро погоды дату и время прибытия в пункт назначения л даетоценкукачествурекомендаций.

Положительный опыт обслуживания судов Министерства морского флота и Министерства рыбного хозяйства рекомендациями по плаванию в Атлантическом и Индийском океанах накоплен в бюро погоды Черного и Азовскогоморей(БПЧАМ) (табл. 16).

Суда, плавающие наивыгоднейшими путями через Атлантику, по рекомендациям БПЧАМ сокращают продолжительность перехода на 5—10% и совершают его в более благоприятных метеоусловиях. Особенно полезно пользоваться рекомендациями бюро погоды Гидрометеослужбы в осенне-зимний период, характерный для Северной Атлантики и северной части Тихого океана бурнымразвитиемциклоническихформированийват-

– 137 –