|
|
управление судном книга. На якоре 203 Штормовые диаграммы 184186 Штормовые условия в дрейфе
N проводим вертикальные прямые, выделяющие на нижней части диаграммы первую резонансную зону 9ia зона заштрихована двойной штриховкой, за исключением сектора курсовых углов 168—180°, где резонансная бортовая качка не является опасной.
По вспомогательной шкале прочитываем значения Т$/0,7—23 с и /1,3* 12,3 с. Находим точки М, и Мг пересечения прямой А^М с кривыми т—12,3 с и т=23 с и точки Af, и Nz пересечения прямой В0Ы с теми же кривыми. Через точки М2 и проводим вертикальные прямые, являющиеся границами второй резонансной зоны, которая для бортовой качки сектора 168—180° заштрихована.
При использовании диаграммы при входе по степени* волнения находятся точки пересечений горизонтальных линий, проходящих через верхний и нижний концы отрезков шкал балльности, с кривой собственного периода качки Ть равного кажущемуся периоду т (резонанс), а далее действуют так, как и при определении резонансных зон при входе по длине и высоте волны.
Меры по обеспечению безопасности судна при плавании • штормовых условиях
При получении информации о предстоящем шторме капитан обязан принять надлежащие меры для уменьшения степени риска при попадании судна в штормовые условия, если не представляется возможности избежать опасной штормовой зоны.
Штормовые диаграммы В. Б. Ляписа н Д. В. Кондрикова, универсальная диаграмма Ю. В. Ремеза, а также другая информация, содержащаяся в нормативных документах, может существенным образом помочь капитану выбрать оптимальное решение. Но, как уже отмечалось, расчетным путем пока что принципиально невозможно предусмотреть все многообразие ситуаций при попадании судна в штормовые условия.
Конкретные погодные условия, загрузка и мореходные качества судна должны быть учтены капитаном при выборе способа штормова- ния. В любом случае должны быть предприняты подготовительные меры к встрече шторма: оповещен экипаж и пассажиры, проверена водонепроницаемость корпуса судна и проведены другие мероприятия по предотвращению нежелательных последствий шторма. Все эти меры следует проводить в кратчайшие сроки до ухудшения погоды, поскольку в дальнейшем многие действия экипажа могут быть затруднены. Если необходимо, то заполняются балластные танки.
По возможности должны быть ликвидированы свободные поверхности в танках, устранен статический крен, опробованы водоотливные средства и т. д.
При плавании судна в условиях шторма на попутном волнении или волнении с кормовых курсовых углов характеристики его основных мореходных качеств, таких, как остойчивость, качка и управляемость существенно изменяются.
Возникновению аварийной ситуации обычно предшествует одно из следующих трех явлений или их комбинация:
значительное изменение или потеря поперечной остойчивости при прохождении вершины волны вблизи миделя судна. Наиболее опасным в этом отношении является движение судна на волнах, длина и скорость которых близки соответственно к длине и скорости судна. При этом время пребывания судна с пониженной ниже опасного уровня остойчивостью за кажущийся период волны может оказаться большим, чем время, потребное ему на наклонеиие из вертикального положения на опасный угол крена или на опрокидывание;
основной или параметрический резонансы бортовой качки, когда соответственно те*Г# илит^Го /2;
захват волной, потеря управляемости и самопроизвольный неуправляемый разворот судна лагом к волне—брочинг. Наиболее опасным является захват на переднем склоне волн, имеющих скорость волны больше скорости судна и длину волны Х=0,8-г-1,3 больше длины судна L. Брочингу в основном подвержены малые суда, имеющие длину менее 60 м.
Основными признаками изменения поведения судна на попутном волнении, свидетельствующими о его недостаточной безопасности в случае недостаточной остойчивости, являются: *
неожиданное самопроизвольное увеличение крёна при нахождении вершины отдельных волн вблизи миделя судна; существенно превышающее значение предшествующих углов статического крена или амплитуд качки;
длительное по сравнению с четвертью периода собственных колебаний судна наклонение судна на борт, задержка (зависание) в положении максимального крена и медленное возвращение в исходное состояние. Такие наклонения в зависимости от наличия начального крена, вызванного несимметричной загрузкой, давлением ветра или иными причинами, могут быть асимметричными.
В случае основного или параметрического резонансов бортовой качки значительно возрастает амплитуда бортовой качки судна в случаях, когда ее период (основной резонанс) приблизительно равен или вдвое превышает кажущийся период волны (параметрический резонанс).
В случае брочинга возникнут: значительные колебания скорости при прохождении волны относительно судна, его тенденция к разгону на переднем склоне попутной волны; ухудшится устойчивость на курсе, и судно будет стремиться развернуться лагом к волне; увеличатся скорости и амплитуды перекладки руля, потребные для удержания судна на курсе; судно плохо будет слушаться руля, поскольку при равенстве скоростей движения судна и волны прекращается обтекание пера руля потоком воды и остается только набегающий поток, вызванный работой гребного винта. В таком состоянии судно, двигаясь с достаточно большой скоростью и находясь на границе устойчивости движения, получает случайное возмущение и резко разворачивается лагом к волне.
Большое значение при плавании в штормовых условиях имеет правильное управление рулем. Необходимо заблаговременно перекладывать руль, чтобы не допустить уход судна с заданного курса, перейти на ручное управление, так как в штормовых условиях наиболее важно сохранить управляемость судна, а это чаще всего можно достигнуть только перекладкой руля на большие углы.
Для любого судна, в зависимости от условий и степени шторма поворот на другой курс связан с целым рядом неприятных или даже опасных обстоятельств: усилением качки, зарыванием в волну, попаданием на палубу больших масс воды и др.
Поворот судна с встречных курсовых углов на попутные осуществляют перекладкой руля на подветренный борт в момент подхода группы больших волн с тем, чтобы в положении лагом к волне оно оказалось в период затишья, вторая часть поворота должна осуществляться быстрее, чтобы сократить время воздействия волн в опасном положении. Переход на кормовые курсовые углы может сопровождаться усилением бортовой качки вследствие сближения периода собственных колебаний судна и кажущегося периода волн, что следует оценить по диаграмме Ю. В. Ремеза.
В некоторых случаях (например, для тихоходных судов) поворот под ветер выполняют на заднем ходу.
Если на кормовых курсовых углах Те >т, то первая половина при повороте с попутного волнения на встречное должна выполняться на малом ходу, а вторая—как можно быстрее. При Г® <т первая половина поворота осуществляется на среднем или малом ходу, а вторая как можно быстрее. Однако следует иметь в виду, что переход судна в зону усиленной бортовой качки на резонансных курсовых углах может потребовать дальнейшего маневрирования и чрезмерный разгон судна и его инерция могут сделать эти маневры более опасными.
Поворот судна на ветер требует большего времени, поскольку в этом случае ветер и волны препятствуют развороту, а управляемость ухудшается. Для сохранения управляемости можно использовать увеличение скорости судна. Для тихоходных судов с развитыми носовыми надстройками подобный разворот трудно осуществим либо невозможен.
При невозможности судна следовать необходимым курсом судоводитель может избрать один из вариантов штормования судна. Многолетняя практика рекомендует разные способы штормования в зависимости от конструктивных особенностей судна, его загрузки, дифферента, наличия палубного груза и других условий.Способ штормования на носовых курсовых углах. Для удержания судна против волны судно обеспечивает минимальный ход для сохранения управляемости. Выбор скорости также осуществляется из условия минимальной залнваемости, минимального количества ударов в носовую оконечность. Если судно достаточно хорошо управляется, а бортовая качка не слишком интенсивная, можно двигаться не строго против волны, а встречая волну скулой.Способ штормования на кормовых курсовых углах. Этот способ можно применять при достаточной остойчивости и управляемости судна на сравнительно малых скоростях, чтобы судно шло с отличной от волны скоростью и длина судна отличалась не менее чем на 25—30 % от длины волны. При длине судна, соизмеримой с длиной волны, режим движения со скоростью, когда судно обгоняет волны, особенно опасен.Способ штормования лагом к волне. В большинстве случаев является нежелательным. Может допускаться при достаточной остойчивости судна и достаточной удаленности судна от резонансном зоны по бортовой качке.Способ штормования, когда судно дрейфует с застопоренной маши> ной. По своим конструктивным особенностям, загрузке, положению центра парусности и другим факторам судно принимает определенное положение относительно волн. Обычно это положение близко к положению бортом к фронту волн или под некоторым углом к нему. Дрейф может быть пассивным, когда судно теряет скорость или управляемость, и активным, когда судно использует дополнительные меры для удержания его относительно ветра и волн, например, штормовой якорь, вытравливание якорной цепи и т. д. Активный дрейф может осуществляться как носом, так и кормой на ветер.Способ штормования на якоре. Этот способ применяется, когда сумма всех внешних сил, действующих на судно, не превышает держащую силу якоря (якорей) и выбранное место якорной стоянки удовлетворяет условиям безопасности судиа.
Определение сил, действующих на груз в штормовых условиях
При плавании судна в штормовых условиях немаловажное значение для обеспечения сохранности груза й безопасности судна и людей имеет крепление груза.Ввиду того, что наибольшее влияние штормовые 'условия оказывают на палубный груз, рассмотрим методику определения сил, действующих на тяжеловесы, перевозимые на палубе, и усилия в найтовах при его креплении.Во время перевозки грузов на верхней палубе на них действуют силы:собственной массы;трения, возникающего между грузом и палубой или подстилочным материалом;инерции, возникающей при качке судна;давления ветра и ударов волн.
Рис. 11.15. Схема опрокидывающих моментов
 При бортовой качке на груз действуют силы инерции и тяжести, максимальную суммарную поперечную составляющую которых можно определить из
P^mjsinemax,-!-^ ^ j (®шах 2 r s*n ®тах)|» (И*8)
где т — масса груза, т;
0mm — максимальный угол крена, град;
г —координата ЦТ груза относительно ЦТ судна, м;
г-- 2 — радиус орбиты перемещения осей х, у, г, проходящих через ЦТ судна (А— высота волны, м).
Это усилие смещает груз и создает опрокидывающие моменты. Минимальная суммарная составляющая сил инерции и тяжести, действующая по оси OZ, может быть определена из
(11.9)
/>,= т [cos 0га,х — ) (вшах V+ ' cos втах)|.
где у — координата ЦТ груза относительно ЦТ судна, м.
Усилие Pz нагружает палубу и обеспечивает устойчивость груза. Усилие FH| (рис. 11.14), возникающее в найтовых от смещения груза, можно определить, используя систему уравнений:
Ги = Р»+Ру+Р'у\
Fv j cosa-
(11.10)
-Ftp^O;
■Л/eO;
|
|
|
Скачать 3.93 Mb.