1

МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО ФЛОТА

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МОРСКОГО ФЛОТА

ПРАКТИКА

УПРАВЛЕНИЯ МОРСКИМ ТРАНСПОРТНЫМ СУДНОМ

Методические рекомендации

МОСКВА

В/О "МОРТЕХИНФОРМРЕКЛАМА"

1984

Практика управления морским транспортным судном. Методические рекомендации. — М.: В/О «Мортехинформрек-лама», (1984. — 150 с.

В рекомендациях изложены основы управления судном при плавании в различных условиях. Большое внимание обращено на физический смысл явлений, сопровождающих движение судна, и вытекающие из этого рекомендации по управлению им. Предназначены для использования судоводительским составом ММФ при подготовке к техминимуму и проведению командирской учебы на судах.

Составители: Л. Л. Алексеев, А. Т. Казаков. Ил. 106, табл. 8, список лит. 8 назв.

© В/О <Мортехинформреклама>, 1984

Введение

Методические рекомендации составлены по заданию В/О «Мореплавание» с целью улучшения подготовки судоводителей по вопросам управления морским транспортным судном.

Опыт управления современным судном приобретается не только в результате многолетней практики, но и на основе понимания закономерностей поведения судна при выполнении различных маневров. Поэтому в рекомендациях рассматриваются не только практические приемы, но и физические основы теории управления.

Первый раздел содержит сведения о ходовых и тормозных качествах судов: составляющих и величинах сопротивления движению, характере корабельных волн, тяге винта, сведения о закономерностях и способах торможения. Рассматривается также паспортная диаграмма тяги, которая содержит всю практически необходимую информацию о ходкости судна. Приведенные в разделе формулы используются в дальнейшем для расчетов, связанных с буксировкой и снятием судна с мели. Часть раздела, где рассматриваются действия при торможении, составлена по материалам натурных испытаний судов, выполненных специалистами ОВИМУ и НВИМУ. Вопрос сокращения тормозного пути судна с помощью якорей изложен в информативном плане, так как надежных обобщенных сведений по нему нет.

Знакомясь с разделом «Управляемость», судоводители должны хорошо разобраться в характере движения судна во время циркуляции. Существует мнение, что при перекладке руля на борт полюс поворота располагается в носовой части судна. Однако это справедливо только для установившегося периода циркуляции, т. е. когда судно отвернет от первоначального курса на значительный угол. При небольших углах отворота полюс располагается вблизи центра тяжести. При рассмотрении управляемости судна, оборудованного подруливающим устройством (ПУ), использовался график зависимости положения центра вращения от места приложения тяги ПУ. График справедлив и в том случае, когда тяга (или упор) в поперечном направлении создается буксиром. Особое внимание рекомендуется обратить на закономерности влияния ветра на управляемость судна. Судоводители должны понимать различие в управлении уваливающимися и самоприводящимися судами.

В разделе 3 рассматриваются вопросы управления судами во время плавания по стесненным фарватерам, в узкостях, каналах и на реках. Безопасное судовождение в указанных районах невозможно без понимания явлений, связанных с влиянием мелководья и профиля канала на маневренные характеристики судов. Вместе с тем, несмотря на интенсивные исследования в этой области, количественные оценки влияния мелководья, пригодные на все случаи, пока еще весьма приближенные.

Известно, что тормозные пути судов на мелководье и на глубокой воде различаются незначительно, радиус циркуляции несколько возрастает, формулы просадки могут иметь ощутимые по грешности. Поэтому судоводители должны внимательно присматриваться к поведению судна при плавании на мелководье и в стесненных каналах, обобщать наблюдения и делать для себя соответствующие выводы. В разделе рассматриваются также некоторые вопросы тактики плавания в узкостях и на реках. Этот материал написан по результатам анализа навигационной аварийности в пароходствах ММФ.

При ознакомлении с разделом 4 необходимо особое внимание обратить на вопросы съемки судна с якоря в шторм. Многие посадки на мель являются следствием неудачного выбора якорной стоянки и неумелого маневрирования во время съемки с якоря в условиях усилившегося ветра.

В разделе 5 разбираются способы швартовки и отшвартовки судов в различных условиях и с учетом реакции на ветер. Рассматриваются приемы использования буксиров, а также меры безопасности при стоянке у причалов в сложных условиях.

В разделе 6 рассматриваются вопросы управления судном в штормовых условиях. Судоводители должны помнить, что слепое использование диаграммы Ремеза может не только не улучшить, но и ухудшить режим движения судна на волнении. Поэтому, по мимо обычных сведений о законах качки судна, в разделе анализируется решение задачи выбора курса и скорости. Маневр поворота судна на обратный курс во время сильного шторма рассмотрен с учетом типа судна.

. Буксировка судов в море и снятие их с мели относятся к сложным случаям морской практики. Данные вопросы рассматриваются в разделах 7 и 8. Приведены также примеры расчета буксирной линии и рывка.

Последний раздел — об обеспечении безопасности плавания судов во льдах написан сотрудником Мурманского филиала ЦНИИМФа А. Т. Казаковым с учетом новейшего опыта плавания судов в Арктике. Отражены вопросы подготовки судов к ледовому плаванию, организации вахтенной службы, управления судном при одиночном плавании и в составе каравана.

В методических рекомендациях учтены замечания служб мореплавания Балтийского, Дальневосточного, Мурманского, Новороссийского и Черноморского пароходств, а также В/О «Совсудоподъем» и АСМП.

1. Ходовые и тормозные качества судов

1.1. Составляющие сопротивления движению судна на спокойной воде

Равномерное прямолинейное движение судна характеризуется равенством тяги винта силам сопротивления воды. Вода обладает свойствами вязкости и весомости, которые обусловливают два вида сопротивлений: вязкостное и волновое. Как показывают исследования, вязкостное сопротивление имеет две составляющие: трения и формы.

Соотношение всех составляющих полного сопротивления для транспортных судов с различными коэффициентами полноты водоизмещения при плавании на глубокой воде показано на рис. 1.1.

Из диаграммы, помещенной на рисунке, видно, что составляющие вязкостного сопротивления являются преобладающими. На вязкостное сопротивление преимущественное влияние оказывают площадь и шероховатость смоченной поверхности корпуса, а сопротивление формы зависит еще и от обводов судна. По мере обрастания корпуса вязкостное сопротивление возрастает, увеличиваясь в 1,5—2 раза. Характер и интенсивность обрастания зависят от района плавания и времени года. Особенно интенсивно оно происходит во время стоянки судов в портах тропической зоны. Потеря скорости от обрастания в междоковый период может составлять 20—30%.

Рис. 1.1. Соотношения между составляющими сопротивления для транспортных судов

В

Рис. 1.2. Схема волнообразования:

/ — носовые расходящиеся волны; 2 — кормовые расходящиеся волны; 3 — носовые поперечные волны; 4 — кормовые поперечные волны

олновое сопротивление связано по своей природе с образованием корабельных волн, возникающих в силу взаимодействия корпуса движущегося судна с окружающей его водой. Корабельные волны состоят из двух систем волн: у форштевня развивается носовая система волн, у ахтерштевня — кормовая. Каждая из них состоит из расходящихся и поперечных волн (рис. 1.2). Расходящиеся волны имеют короткий фронт и располагаются уступом. Если соединить середины гребней волн прямой линией, то она составит с диаметральной плоскостью судна угол α=18÷20°, а направление самих гребней волн — угол_.Кормовые расходящиеся волны меньше носовых и едва заметны. Поперечные волны располагаются фронтом поперек судна и не выходят за пределы расходящихся волн. Высота поперечных волн убывает от носа к корме. Носовая волна начинается гребнем, расположенным сразу за форштевнем. Первая кормовая волна всегда начинается впадиной, захватывающей кормовую оконечность. Поэтому в носовой части судна давление будет больше, чем в кормовой. За счет разницы этих давлений образуется волновое сопротивление, на величину которого оказывает влияние интерференция поперечных корабельных волн, заключающаяся в том, что носовые волны, достигнув кормовых, накладываются на них. Этот процесс зависит от скорости и длины судна. При неблагоприятной интерференции подошва носовой волны накладывается на подошву первой кормовой волны, в результате чего амплитуда суммарной волны увеличивается, а ее рельеф становится более крутым. Понижение давления в кормовой части при этом приводит к увеличению волнового сопротивления.

Снижение волнового сопротивления происходит за счет придания корпусу надлежащих обводов и соотношений главных размерений судна, соответствующих минимуму волнового сопротивления, и применения устройств для уменьшения корабельных волн, так называемых интерферирующих устройств, способствующих образованию дополнительных волн, которые, взаимодействуя с системой волн судна, уменьшают их. На транспортных судах в качестве интерферирующих устройств используются бульбы.