Задний ход и Положение центра вращения

Положение ЦВ на судне, идущем задним ходом, зависит от дифферентам скорости судна относительно воды, усилия по­перечной силы, которая застав­ляет судно вращаться, и влия­ния других сил, действующих на судно одновременно.

Влияние дифферента на за­днем ходу становится обрат­ным, т. е. хороший дифферент для управления на переднем хо­ду превращается в противопо­ложность на заднем ходу. ЦВ, который был далеко в носу на переднем ходу, будет при об­ратном продольном движении судна относительно воды сме­щаться в положение в зависи­мости от дифферента, близкое к корме. На положение ЦВ на за­днем ходу влияет струя винта, которая направлена на кормо­вые обводы. Увеличившееся продольное сопротивление в корме стремится удержать ЦВ от полного перемещения к кор­ме, пока работает винт (см. рис. 11).

Поперечная сила, приложен­ная в носу, может легко преодо­леть поперечный упор винта и повернуть судно и обратном на­правлении. Когда судно на за­днем ходу поворачивается под действием поперечной силы в носу, ЦВ стремится переме­ститься дальше в корму.

На судне, идущем задним хо­дом, поперечный упор и сила руля приложены слишком близ­ко к ЦВ и имеют почти нулевое влияние.

Глава 2. Руль и гребной винт

"Искусство управления судном включает эффек­тивное использование сил, которыми мы можем управлять, для преодоления действия сил, не поддающихся контролю".

Чарльз X. Коттер. "Капитан и его судно"

На судне, имеющем один винт правого вращения, руль, отклоняя струю воды от винта, прилагает силу в кормовой час­ти судна.

Силу от действия руля можно разложить на поперечную и продольную составляющие. Для управления судном нам нужна поперечная составляющая; про­дольная составляющая вызывает уменьшение скорости судна и является потерей с навигацион­ной точки зрения, но она может быть именно той силой, кото­рую необходимо использовать во время подхода к причалу (рис. 13).

Рис. 13. Влияние руля:

/ — сила на пере руля; 2 — попереч­ная сила; 3 — продольная сила, снижа­ющая скорость судна

В случае когда необходимо замедлить ход, не работая ма­шиной назад, можно использо­вать, насколько это возмож­но, полную перекладку руля на борт.

Сила от действия руля, угол дрейфа на циркуляции и поперечное сопротивление корпуса

Для того чтобы понять, как действует поперечная сила от действия руля на судно, следу­ющее передним ходом, рассмот­рим ее влияние по отношению к ЦТ и ЦВ. Поскольку поперечная сила от действия руля сме­щает ЦТ вместе с судном, ЦВ можно рассматривать как ус­ловную опору, а ЦТ как вес, который предстоит поднять (приложение В, 1). После пре­одоления инерции ЦТ судна смещается в сторону, обратную повороту, и создает угол дрей­фа, в результате которого борт судна встречает подводное со­противление. Положение ЦВ играет центральную роль в рас­пределении поперечного гидро­динамического сопротивления.

Влияние поперечного сопро­тивления впереди ЦВ двояко: оно помогает развороту, потому что создает то же самое направ­ление вращения, что и попереч­ная сила от действия руля, и, наоборот, оно смещает ЦВ на­зад, укорачивая тем самым ры­чаг управления (рис. 14). С по­явлением поперечного сопро­тивления вращающий момент слагается из момента руля (управления) и момента попереч­ного сопротивления (приложе­ние В, 2).

Рис. 14. Влияние поперечной силы руля на ходу:

1 — поперечная сила; 2 — плечо уп­равления

Поперечное сопротивление, возникающее в кормовой части судна от ЦВ, уменьшает угол дрейфа, отчего снижается и ве­личина самого поперечного со­противления. Угол дрейфа опре­деляется отношением между по­перечным сопротивлением в кормовой части судна от ЦВ и поперечной силой от действия руля к сопротивлению трения корпуса судна.

Узкое судно имеет сравни­тельно более протяженную под­водную площадь в корму от ЦВ и встречает относительно боль­шее поперечное сопротивление по корме, что приводит к меньшему углу дрейфа и вследствие этого к большей циркуляции (рис. 15).

Рис. 15. Влияние ширины судна на ЦВ и угол дрейфа

Широкое судно встре­чает относительно большее под­водное сопротивление впереди ЦВ и меньшее поперечное со­противление в корму от него, что приводит к большему углу дрейфа и вследствие этого к от­носительно меньшей циркуля­ции (приложение В, 3).

Поперечное сопротивление вызывает потерю скорости суд­на, пропорциональную углу дрейфа и величине площади подводной поверхности. Когда разворот установится ,и скорость снизится, минимальные измене­ния угла дрейфа и положение ЦВ будут сбалансированы сила­ми поперечного сопротивления и руля.