управление судном книга. На якоре 203 Штормовые диаграммы 184186 Штормовые условия в дрейфе
 Скачать 3.93 Mb.
|
|
/ — буксируемое судну. // буксирующее суано; / - прижимной швартов; '2 ишрипг; 3 — кранец I л При подготовке к буксировке лагом очень важно как можно гуже обтянуть швартовы, чем достигается предотвращение или смягчений ударов судов одно о другое. Однако обтянуть тросы абсолютно туго невозможно, поэтому всегда остается некоторая слабина, а следовав тельно, будут и взаимные удары судов. Для смягчения ударов кеоб^ ходимо между судами закладывать надежные, желательно мягкие кранцы. Кранцы должны располагаться против шпангоутов и опирать^ ся на палубы или бортовые стрингеры. На рис. 7.3 штриховой линией показано расположение швартовов; при котором возникает разворачивающий момент с наибольшим плечом. Такая проводка швартовов обеспечивает тягу судна на длинных тросах, что, конечно, целесообразно, так как при длинных тросах в большей степени используется упругость троса, чем при коротких (потенциалу ная энергия деформации растяжения прямо пропорциональна длине троса). Буксировка судов толканием. Сущность этого способа заключается в том, что буксир-толкач располагается за кормой толкаемого судна^ шарнирно с ним скрепленного, и толкает его вперед (рис. 7.4). При таком расположении буксирующего и буксируемого судов: уменьшается сопротивление корпуса буксира-толкача, так как он движется в попутном потоке буксируемого судна;   уменьшается сопротивление баржи из-за отсутствия струй, отбрасываемых движителем буксировщика при обычном способе буксировки;отсутствует сопротивление буксирного каната; возрастает устойчивость на курсе вследствие жесткого соединения пуксира-толкача с баржей. При современных способах соединения буксира-толкача с баржей, мри котором оба судна имеют шарнирное зацепление системы Кап- юра и стабилизирующую противокренную систему Флюма, обеспечивается безопасное плавание на волнении. Барже-буксирный состав снабжен буксирным тросом, уложенным мдоль левого борта баржи и соединенным с полуавтоматической лебедкой на корме буксира. При необходимости буксировки в кильватер состав разъединяют, и буксир, поставивший баржу носом к ветру, проходит у нее по левому (юрту вперед. Буксир в условиях одиночного (не сочлененного с баржей) плавания имеет относительно небольшую метацентрическую высоту, поэтому управление им в штормовую погоду обязывает судоводителя строго соблюдать все рекомендации по управлению судами с недостаточной остойчивостью. В одиночном плавании в благоприятную погоду буксир-толкач на полном ходу получает на циркуляции крен, численно равный углу перекладки руля. Большой крен на циркуляции объясняется малой метацентрической высотой и относительно большой высотой ходового мостика. Первые успехи в использовании барже-буксирных составов в мировой практике морских перевозок привели к созданию буксирных систем дедвейтом в несколько десятков тысяч тонн, используемых не юлько для перевозки леса, но и других грузов: навалочных, насыпных, контейнеров, нефтепродуктов, труб большого диаметра. Буксировка морских лихтеров. Буксировка лихтеров, на которых имеется команда, принципиально не отличается от буксировки обычных транспортных судов с экипажем на борту, но с бездействующими машинами. Задача облегчается тем, что на лихтерах предусмотрено буксирное устройство, рассчитанное на буксировку их морем, поэтому нет необходимости решать вопрос о креплении буксирной линии. По-иному обстоит дело с баржами, которые буксируют без команды. Для уменьшения рыскливости буксируемых судов надо принимать меры, обеспечивающие устойчивость их на курсе. К таким мерам относятся крепление буксирной линии как можно дальше вперед от центра тяжести судна и создание дифферента на корму. При подготовке судна без экипажа к буксировке все люки и трапы с верхней палубы в нижние помещения должны быть надежно закрыты. Если имеется двигатель, то гребной винт надо отключить от него, чтобы не повредить цилиндры двигателя, либо надежно заклинить, чтобы двигатель не проворачивался. Надо предусмотреть возможность высадки людей на палубу буксируемого .судна на случай необходимости, например осмотра буксирного устройства. Кроме того, должно быть обеспечено действие огней согласно МППСС-72. Буксировка плавучих сооружений. Буксировка доков, кранов, буро- (шх вышек и других крупных плавучих объектов наиболее сложна. Подготовка к такой буксировке ведется по заранее подготовленному плану. Буксирная линия при буксировке крупных плавучих объектов является, как правило, составной из цепей и прочных стальных тросов. Наиболее уязвимые места буксирной линии (места соприкосно-  Рис. 7.5. Соединение буксирной линии: / — буксирный трос; 2 — скобы; 3 — тройник; 4 — цепь; 5 — стальные тросы вения тросов в клюзах и в соединениях) должны иметь повышенный запас прочности и приспособления для уменьшения перетирания. Кон| цы тросов заделывают огонами с прочными коушами, скобы крепя1 так, чтобы при переменных нагрузках они не отдались. При соедине*| нии тросов и цепей применяют металлические плиты, увеличивающий провисание буксирного троса, либо тройники (рис. 7.5). Одной из проблем при буксировке крупных объектов является уменьшение рыскания, так как буксировка происходит на очень длинЛ яых буксирных тросах. Для уменьшения рыскания применяют буксиС руемые «волокуши», используют малые буксирные суда, сдерживаю! щие рыскание объекта. Рыскание увеличивается при боковом и попут! ном ветре. Попутное волнение увеличивается в буксирнок тросе. Буксировка больших плавучих сооружений выполняется обычнс несколькими буксирными судами, которые выстраиваются в линии либо «веером». При прохождении узкостей и входе в порт буксирная! линия укорачивается и буксирующие суда перестраиваются, чтобы обе-f спечить безопасность буксируемого объекта и лучшее маневрирование буксирного каравана.
Выбор буксирной линии. В первую очередь необходимо определить! ее размеры, при которых она сохраняет свою прочность. Если невоз-| можно полностью удовлетворить условиям буксировки конструкцией! буксирной линии, то необходимо выбрать метод буксировки путем из-! менения скорости движения. При расчете буксирной линии выбор ее элементов бывает возмо-J жен, когда подготовка к буксировке проводится в оборудованном порту, и невозможен, когда приходится брать на буксир судно в огкры-1 том море или в необорудованном порту. В этом случае используют то, | что имеется на борту буксирующего и буксируемого судов. Если выбор элементов буксирной линии возможен, то в зависи- ] мости от условий плавания определяют: тягу на гаке в нормальных условиях плавания (на тихой воде) и] при штормовом ветре; разрывное усилие элементов буксирной линии умножением тяги j на гаке на коэффициент запаса прочности; элементы буксирной линии, пользуясь справочниками по разрывному усилию; длину буксирной линии; увеличение расстояния между судами при выбранной буксирной линии для тяги на гаке в нормальных условиях и при нагрузке на гаке в штормовых условиях. полученную «игру» буксирной линии с высотой волны в районе предстоящего плавания. Если результаты расчета оказываются неудовлетворительными, выбирают другую буксирную линию. В описанном выше методе расчета буксирной линии за исходную величину принят максимальный упор винта. Если выбор элементов буксирной линии ограничен, например в случае взятия судна на буксир в открытом море, то: выбирают длину буксирной линии исходя из длин тросов, имеющихся на буксирующем и буксируемом судах; определяют случайную нагрузку на буксирную линию делением разрывного усилия буксирного каната на два и рабочую нагрузку его делением на принятый коэффициент запаса прочности; рассчитывают степень расхождения судов и сличают значение расхождения с высотой волн в районе плавания. Исходной величиной для расчета в этом случае является прочность троса, а не упор винта. Рассмотренные буксирные линии состоят из троса или цепи. Однако возможны и другие буксирные линии, например: однородная буксирная линия с грузом, введенным в какую-либо ее точку; неоднородная буксирная линия, состоящая из различных по конструкции и материалу тросов или тросов и цепи; неоднородная буксирная линия с грузом, введенным в какую-либо гочку буксирной линии. Теоретические основы морской буксировки. При плавании на тихой иоде горизонтальная составляющая натяжения буксирного троса равняется тому сопротивлению, которое оказывает буксируемое судно при данной скорости. Сопротивление буксируемого судна и собственное сопротивление преодолеваются упором гребного винта (буксировщика). При неравномерной работе машин буксировщика, рыскании буксирующего и буксируемого судов, страгивании с места в начале буксировки, резком повороте буксировщика, внезапно налетевшем шквале и в некоторых других случаях, когда наблюдаются рывки и появляются динамические нагрузки, в буксирном тросе могут возникнуть усилия большие, чем максимальный упор гребного винта буксировщика. Перечисленные выше причины возникновения в буксирном тросе значительных усилий, превышающих максимальный упор винта, встречаются как при работе на тихой воде, так и при буксировке в штормовых условиях. Но при плавании на взволнованном море или на мертвой зыби в буксирном тросе могут возникнуть усилия, которые но много раз превысят нормальные значения тяги. Это объясняется гем, что буксирующее и буксируемые суда то сближаются, то удаляются друг от друга, вследствие чего натяжение буксирного троса все время изменяется. При таком орбитальном движении центр тяжести каждого из судов, если бы оно было свободным, описал бы около своего среднего положении некоторую орбиту. Уравнения такой орбиты в параметрической форме: х - a cos (2л//т); (7 .1) I/ 6 sin (2л/ т). (7.2) где г - период волны, с; а и Ь — некоторые постоянные дли данного судна и данной волны. Академик А. Н. Крылов показал, что величина а и b не превышают половины высоты волны. Следовательно, если взять значение а равным половине высоты волны, то будет учтен наихудший случай. В приведенном выше уравнении нас интересует только величина л, которая представляет собой изменение расстояния между судами на качке. Влияние вертикальных колебаний судов на усилия в буксирном канате при принимаемых в морских буксировках длинах буксирных линий практически ничтожно. Определим усилия, возникающие при горизонтальных перемещениях буксирующего и буксируемого судов вследствие их орбитального движения при плавании на волнении. Определим характер ускорения движения судна на волнении: Глава 2. СВЕДЕНИЯ ОБ УПРАВЛЯЕМОСТИ 2.1. Устойчивость на курсе и поворотливость 120 2.2.Движение судна под влиянием переложенного руля 124 2.3.Влияние параметров корпуса и руля на управляемость 127 2.4.Влияние боковых сил, обусловленных работой гребного винта 128 2.S. Управляемость одновинтового судна на заднем ходу 132 2.6.Управление многовинтовым судном 133 Глава 3. ИНЕРЦИОННО-ТОРМОЗНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА 3.1. Общие сведения об инерционно-тормозных свойствах судна 134 3.2.Движение при изменениях режиме работы двигателя на переднем ходу 138 3.3. Торможение судна 32 (з!9> 35 (1+1/ГГТ)(,. у ,/7П) 36 7- _о,5, 40 4.2.Ветровой дрейф 41 ,; = 2(«° -45° + 1807ц„). (4.24) 46 4.3.Маневрирование в условиях ветра 46 Глаша 5. МАНЕВРЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СУДНА И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ 5.1. Судовая информация о маневренных элементах 51 5.2.Определение маневренных элементов из натурных испытаний 52 5.3.Расчетное и экспериментально-расчетное определение элементов поворотливости 62 г. 64 6.1.Средства активного управлении (САУ) 73 6.3.Использование якорей при маневрировании 78 л 89 JjL Р т 104 7.4.Управление судами при буксировке 114 Глава 8. СНЯТИЕ СУДНА С МЕЛИ 8.1. Причины посадки судов на мель 118 8.2.Действия экипаже судна, севшего на мель 120 /п,(1 !-*.?,) 150 Q = ^cp F, (9.14) 157 ч 168 V -$г+‘ • 210 лгг 237 t©^'=0^>^00==£Э— 268 Наибольшее ускорение будет в том случае, если 2л/ ^ ^ 4л* ^ иь ^ , Л - - ^ й- 01. Усилие, которое возникает в этом случае. F --m.v", (7.5) где т — масса судна, т. Следовательно, для того чтобы воспрепятствовать судну массой т совершать орбитальное движение, к нему необходимо приложить силу, равную /\ Наибольшее значение эта сила приобретает при
(7.6) Допустим, что высота волны Лв== 8 м, а период ее т=10 с. Тогда 4я* 4*3 14х максимальное ускорение и> = а-^-=4—щ— = 1,6 м/с2. Максимальное усилие в буксирном тросе f\njlx=mo>= 1,6m. Максимальное усилие, возникающее в буксирном тросе при заданных значениях, равно массе судна, умноженной на 1,6. Отсюда следует, что если буксирующее и буксируемое суда имеют большие размеры, то сила F действия волны настолько велика, что орбитальное движение не может быть оставлено. Например, усилия в буксирном тросе во время буксировки судов массой 6000 т при заданных выше значениях высоты волны и ее периода достигали бы 9600 кН. Для такого усилия невозможно подобрать (рос и создать дли него крепление. Таким образом, при морской буксировке необходимо подбирать буксирную линию так, чтобы расстояние между судами могло изме- и и I ься на значение, равное высоте волны, 2a = /iB. При этом в буксирных канатах не должно возникать напряжений, превышающих их прочность. Расчет скорости буксировки и прочности буксирной линии. Скорость буксировки в обычных (нештормовых) условиях определяют расчетом ^противления воды и воздуха движению как буксируемого, так и бук- i ирующего судов. Суммарное сопротивление должно быть преодолено мором гребного винта буксирующего судна R /?„ •-}- /?| —■: Rm, (7.7) и* R — общее conротивление каравана; R0 — сопротивление буксировщика; Ri - сопротивление буксируемого судна; Рш — упор гребного винта на швартовах. Разница между упором винта на полном ходу и сопротивлением буксирующего судна при уменьшенной скорости движения и есть та ила, которая используется на продвижение буксируемого судна. Эту илу называют тягой на гаке /V /V-Яо- (7-8) Максимальной скоростью при буксировке будет та скорость, при которой сопротивления буксирующего и буксируемого судов в сумме ^оставят силу, равную упору винта Рт. Эту скорость легко опреде- шть, если построить суммарный график сопротивления буксирующего и буксируемого судов в зависимости от скорости. Расчет производят в следующем порядке.
Наводят сопротивление воды движению буксирующего судна при !>;мличных скоростях одним из методов, применяемых в теории корабля.
Сопротивление буксирного троса следует прибавить к сопротив- I о 11 и ю воды движению буксируемого судна в тех случаях, когда нужно определить тягу на гаке буксировщика.
Значение силы тяги на гаке позволит определить, какой толщины буксирный трос требуется для данной операции. Все расчеты, связанные с плановой буксировкой, выполняют заблаговременно с учетом особенностей предстоящей операции: числа и I ипов буксиров и буксируемых объектов, вида буксирной линии (однородная, неоднородная, несимметричная, с якорем или плитой для уве- шчения провеса), предполагаемых погодных условий, плавания в узкостях и на мелководье. В таких случаях расчеты выполняют по мето- шке, разработанной применительно к разным типам судов и видам буксирной линии. При вынужденной буксировке капитану буксировщика приходит-
Таблица 7.1. Зависимость коэффициента трення от длины судна
также элементы буксирной линии: длину, толщину троса и его про вес. Задача может свестись к выбору безопасной скорости буксиров ки, при которой прочность имеющегося буксирного троса оказалась бы достаточной. Поскольку при вынужденной буксировке капитан не всег да может располагать точными сведениями о буксируемом судне, рас четы приходится вести с использованием простейших эмпирических формул. Часто в таких случаях фактор времени является решающим поэтому капитан лишен возможности выполнять сложные расчеты. Рассмотрим простейшие способы расчета скорости буксировки и элементов буксирной линии. Сопротивление буксировщика (кН) равно сумме сопротивлений Rq — Я/Rr “h ^возд + Яволн* (7.9) где Rt — сопротивление трения; Rг — остаточное сопротивление; Явоад — сопротивление воздуха; Яволн — сопротивление от волнения. Сопротивление буксируемого судна (кН) отличается от сопротив ления буксирующего дополнительным сопротивлением винтов RVXtHт и буксирного троса Rrp: |