управление судном книга. На якоре 203 Штормовые диаграммы 184186 Штормовые условия в дрейфе
 Скачать 3.93 Mb.
|
|
Таблица 10.2. Значения Таблица 10.3. Значений коэффициента коэффициента к H/(J
Из анализа таблиц можно видеть, что падение скорости на мелководье может превышать 20 % по сравнению с глубокой водой. Данные таблиц получены в основном многочисленными натурными экспериментами. Практическое применение таблиц позволит судоводителям более обоснованно выбирать оптимальный курс судна с учетом глубин, более точно вести счисление судна, что в конечном счете повысит безопасность плавания. Эмпирическая формула (10.7) позволяет определить величину изменения скорости на мелководье с погрешностью ±2—3 %. Натурные эксперименты показали, что режим работы двигателя на мелководье при поддержании постоянной частоты вращения является чрезвычайно тяжелым и нормальная эксплуатация двигателя не может быть обеспечена без снижения мощности двигателя с уменьшением глубин. На основании этого рекомендуется при плавании на мелководье при H/d<L3 всережимный регулятор двигателя отключать и переходить на постоянную подачу топлива во избежание перегрузки главного двигателя. Следует обратить внимание судоводителей, что на мелководье показания индукционного лага будут завышаться из-за увеличения скорости ротока, обтекающего корпус судна. Влияние мелководья начинает заметно сказываться при переходе за скорости, равные 0,6VKp, когда высота и длина создающихся при движении судна поперечных волн начинают резко возрастать. По мере увеличения скорости увеличивается и угол, составляемый гребнями волн с ДП судна. При скорости У:^0,75Укр поперечные и расходящиеся волны совмещаются в одну общую поперечную волну, достигающую наибольших размеров при скорости V=(0,9—1,0) У gH и имеющую вид поперечного вала, движущегося вместе с судном несколько впереди форштевня. В кормовой части судна несколько впереди ахтер- штевня также создаются поперечные волны, которые распространяются далеко по обе стороны от судна. Вместе с ростом волнообразования растет и сопротивление воды движению судна,, перегружается двигатель, возрастает расход топлива, повышается износ двигателя. Поэтому увеличивать скорость судна до значений, больших 0,80VKp, нецелесообразно. Скорость судов в канале назначается в пределах 4— 12 уз, однако она не должна превышать величины 0,9УКр.
Практикой установлено, что на мелководье по сравнению с глубокой водой резко ухудшается эксплуатационная устойчивость судна на курсе, повышается рыскливость; заметно ухудшается и поворотливость судов. На мелководье резко уменьшаются углы дрейфа, угловая скорость поворота и соответственно увеличивается радиус установившейся циркуляции при одинаковых углах перекладки руля. Исследования  Рис. 10.1. Увеличение радиуса циркуляции на мелководье R* по сравнению с радиусом циркуляции на глубокой воде Roo 7 1 * 1 o,i о,г о,з о.ь о,5 0,6 о.7 а/и Рис 10.2. Влияние мелководья на величину относительной скорости поворота судна  А. Д. Гофмана показали, что ухудшение поворотливости на мелководье носит закономерный характер. Для определения радиуса установившейся циркуляции па мелководье RH им получена следующая зависимость: ^ , (10.8) м 1 4*0, \d/H — 0.71 ( где Ноо — радиус установившейся циркуляции на глубокой воде, м. Увеличение радиуса циркуляции, рассчитанное по формуле (10.8), приведено на рис. 10.1. Отношение угловой скорости поворота на мелководье oiM к угловой скорости на глубокой воде <•>«> оказалось весьма стабильным для судов различных типов (рис. 10.2). Для определения среднеквадратической погрешности тактического диаметра циркуляции £>т и выдвига 1Х В. И. Нестеренко провел широкомасштабный натурный эксперимент на теплоходе «Борис Бувин», выполненный на глубокой воде и на мелководье. Среднеквадратическая погрешность составила 5 %, что свидетельствует о применимости формулы для морских судов. Можно рекомендовать судоводителям морских судов применять кривые (см. рис. 10.2) для корректировки циркуляций на глубокой воде в условиях мелководья. Для расчета выдвига 1\ на мелководье можно применить зависимость —«2,38 Ю.36 Y • <|0-9> где L — длина судна, м. Расчеты показывают, что, например, для dlH=0,9 увеличение выдвига на мелководье по отношению к выдвигу на глубокой воде составляет 62 %. а при Как видно из приведенного анализа, количественное изменение параметров циркуляции на мелководье по сравнению с глубокой водой может быть существенным и судоводитель обязан это учитывать при плавании в стесненных условиях. Эта информация необходима и для разбора аварий, связанных со столкновением судов и посадкой на мель. Уменьшение угла дрейфа на мелководье является благоприятным обстоятельством, поскольку оно позволяет увеличивать размеры судов для беспрепятственного прохождения лимитирующих поворотов. Сни жение падении скорости на циркуляции в условиях мелководья объясняется резким уменьшением углов дрейфа. При движении судна на мелководье основное влияние на его инерционно-тормозные характеристики оказывают три фактора: увеличение сопротивления воды, увеличение присоединенных масс и моментов инерции, изменение коэффициента влияния корпуса на движитель. Увеличение сопротивления воды приводит не только к уменьшению инерционности судна, но и к снижению его начальной (установившейся) скорости при одинаковой частоте вращения винта. Увеличение присоединенных масс и моментов инерции на мелководье увеличивает пропорционально инерционность судна и частично компенсирует влияние увеличения сопротивления воды. Кроме того, увеличение присоединенного момента оказывает стабилизирующее влияние на траекторию судна при свободном и активном торможении. При движении на мелководье коэффициент упора винта по сравнению с глубокой водой увеличивается. Кроме того, на мелководье возникает необходимость снижения частоты вращения винта вследствие перегрузки двигателя. Оценка влияния мелководья на инерционно-тормозные характеристики судна существенно зависит от того, при каких начальных условиях производить сравнение. Если сравнивать тормозные пути при одинаковых режимах движения, то тормозные пути на мелководье будут меньше аналогичных на глубокой воде на 20—30 %. Однако соотношение существенно- изменится, если, сравнивать тормозные пути при одинаковых начальных скоростях. Так, например, для теплохода «Борис Бувин» сокращение тормозного пути на глубине 8 м при маневре с полного маневренного хода на полный задний составляет 33%, однако это происходит в основном из-за снижения скорости на мелководье при том же режиме движения с 12,9 до 11,1 уз. Реальное сокращение тормозного пути со скорости 11,1 уз составило 4,4 %, т. е. логично, что более правильно сопоставлять для практических целей инерционно-тормозные свойства при одинаковых начальных скоростях на глубокой воде и мелководье. Результаты моделирования, подтвержденные натурными наблюдениями, показывают, что выбег судна SB при свободном торможении на мелководье всегда меньше, чем на глубокой воде. На рис. 10.3 приведены значения среднеквадратической погрешности bSa(V) = = («S„oo—S9m)/Sbоо в зависимости от соотношения глубины и осадки H/d и числа Фруда по глубине F,h = VlVgH. Как видно из рис. 10.3, (VS„ значимо только на предельном мелководье и больших скоростях. Практически во всем диапазоне 6 При активном тор*можении на мелководье возможно как относительное сокращение тормозного пути, так и его увеличейие по сравнению с той же начальной скоростью на глубокой воде. На рис. 10.4 приведены 65, при активном торможении на предельном мелководье Н/Т= = 1,25 в зависимости от FI U и соотношения между упором винта на задний ход и сопротивлением воды в начале торможения k—P«.xIRu При больших начальных скоростях, когда Fr ^0,5 и fe<11 1,2, тормозные пути сокращаются на 2—10 %. При торможении с малых начальных скоростей (Л н^0,4) реверсом при полном или среднем заднем ходе (А?;>3) тормозные пути на предельном мелководье на 2—   Рис. 10.3 Относительное измене- Рис 10.4. Относительное изменение тормоз ние выбега судна на мелко- ного пути судна на мелководье:ВОДЬе А — эксперимент па теплоходе «Профессор УЗгов* 6 % больше, чем на глубокой воде. Однако аболютное значение этого увеличения пренебрежимо мало и ниже точности экспериментального определения ST. Для теплохода «Борис Бувин», например, это увеличение не превысило 10—15 м. Учитывая результаты моделирования и экспериментальных проверок, можно признать нецелесообразным создание специальной дополнительной информации по учету влияния мелководья па инерционно-тормозные характеристики судна. При плавании на мелководье следует использовать имеющуюся на судне основную информацию, интерполируя значение выбега и тормозного пути между соседними графиками на фактическую скорость судиа на мелководье. Для удобства интерполяции можно модернизировать вид основной информации, имеющейся на судне в соответствии с требованиями ИМО и НШС. Указанные требования не определяют горизонтальное расстояние между соседними графиками. В обычной практике эти расстояния делают равными. Если расстояния между линиями движения судов сделать^ не равными, как это принято, а пропорциональными In VH при свободном торможении и пропорциональными V2„ при активном торможении и оцифровать горизонтальную шкалу в узлах, то имеется возможность практически линейной интерполяции S(K) для всех промежуточных значений начальных скоростей. |