|
управление судном книга. На якоре 203 Штормовые диаграммы 184186 Штормовые условия в дрейфе
Глава 15. ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ШВАРТОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ НА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ СУДАХ 15.1. Швартовные операции на ролкерах
Конструктивные особенности ролкеров, технология выполнения на них грузовых операций накладывают определенные ограничения на выбор способа швартовки, вносят свою специфику в характер маневрирования судна у причала.
Грузовые операции на таких судах осуществляют через специальную грузовую рампу — откидную аппарель, которая может устанавливаться либо в ДП судна, либо под углом к ней.
Суда с аппарелью первого типа должны швартоваться к Г-образ- ным или специально оборудованным (рис. 15.1).
Суда с грузовой рампой, расположенной под углом к ДП, ограничены в выборе борта швартовки и обычно швартуются только правым бортом.
Следует иметь в виду, что угол наклона аппарели к горизонту может изменяться в определенных пределах. В связи с этим при высоких причалах в местах установки аппаралей на причальной линии делают специальные спуски, обеспечивающие наиболее благоприятные условия движения самоходной техники при выполнении грузовых операций. Это накладывает дополнительные требования к постановке судна к причалу, которая в ряде случаев должна осуществляться с допуском не более 0,5 м по длине причала.
Учитывая высокие требования, предъявляемые к маневренным качествам таких судов, они обычно снабжены дополнительными сред-
Рис. 15.1. Способы швартовки ролкеров:
а. б — при грузовой рампе в ДП судна; в — при угловой рампе; / —судно; 2 — рампа; Я — причал; 4 — понтон
ствами активного управления в виде подруливающих устройств, активных рулей и др.
Установка таких устройств на судах указанного типа целесообразна и с экономической точки зрения, так как позволяет сократить время швартовных операций, а учитывая время грузовых операций на этих судах, становится заметным фактором повышения эффективности их работы.
Отечественные ролкеры в своем большинстве имеют маневренно- движительный комплекс, состоящий из ВРШ левого вращения, НПУ и руля.
Установка ВРШ имеет свои положительные и отрицательные стороны. За счет ВРШ сокращается время реверса и тем самым улучшаются тормозные характеристики судна. Особенно это заметно, когда реверс осуществляется при малых скоростях и его выполнение занимает буквально несколько секунд, что позволяет чрезвычайно быстро остановить судно. В то же время следует отметить, что при движении по инерции управляемость судна на малых скоростях резко ухудшается. Это объясняется тем, что постоянно вращающийся винт с нулевым углом атаки не только сам не набрасывает воду на перо руля, но и препятствует натеканию на руль водяного потока, вызванного движением судна.
Управление работой ВРШ может осуществляться как из ЦПУ, так и непосредственно с мостика при помощи так называемого комбинатора— своеобразного машинного телеграфа, с помощью которого подаются команды на разворот лопастей винта.
Углы разворота отмечаются на комбинаторе цифрами — «питчами», которых обычно бывает (на разных судах неодинаково) 8—10 на передний и 7—9 на задний ход.
При работе в маневренном режиме 1,5—2,0 деления обычно соответствуют ПСМХ (ЗСМХ), 3 —ПМХ (ЗМХ), 4 — ПСХ (ЗСХ) и 5— Г1ПХ (ЗПХ).
Наличие НПУ значительно повышает маневренные качества судна, позволяет ему сохранять поворотливость как при малых скоростях, так и при отсутствии хода. При этом следует подчеркнуть, что за счет НПУ судно может сохранять управление и при движении на заднем ходу. В таких ситуациях носовая оконечность становится лучше управляемой, чем кормовая, что должно учитываться при составлении плана маневрирования в процессе швартовки судна. Как показывает практика, в большинстве случаев для судов этого типа наиболее целесообразно первой подводить к причалу кормовую оконечность, а уже затем, после подачи кормовых швартовов с помощью НПУ поджимать к причалу нос судна. Этот способ швартовки имеет следующие преимущества:
судно в процессе всего маневра сохраняет управляемость как за счет работу НПУ, так и путем дачи в случае необходимости толчка
на передний ход, что позволяет точно направить его к месту швартовки, когда последнее ограничено стоящими рядом судами;
легко гасится инерция при движении судна к причалу, так как остановка судна будет производиться путем реверса движителя на передний ход, что более эффективно;
сближение кормы с причалом, как по направлению, так и по скорости, легко регулируется путем дачи на короткое время переднего хода с предварительной перекладкой на соответствующий борт руля;
угол подхода судна к причалу может варьироваться в широких пределах в зависимости от расположения других судов у причальной линии, так как после подачи кормовых швартовов нос легко поджимается к причалу с помощью НПУ;
корма судна в большинстве случаев легко поджимается к причалу или сдерживается (по необходимости) путем дачи на короткое время переднего хода одновременно с перекладкой руля на соответствующий борт;
швартовка обычно протекает в сравнительно спокойных условиях. Принципиальная схема такой швартовки показана на рис. 15.2.
В исходной точке начала маневра, положение которой определяется условиями акватории и подхода к ней, судно разворачивается кормой к причалу и дает задний ход — обычно ЗСМХ.
При выборе направления сближения судна с причалом следует иметь в виду, что на заднем ходу корма судиа будет иметь тенденцию все время уходить влево под влиянием боковых сил, возникающих на винте. В результате этого суда на заднем ходу, как правило, перемещаются по криволинейной траектории с переменным углом дрейфа. «Нацелить» судно при таком движении в определенное место на причале будет довольно трудно. Чтобы облегчить задачу сближения судна с причалом в строго намеченной точке и заставить судно двигаться к причалу прямолинейно с постоянным углом дрейфа, одновременно с дачей заднего хода включают и НПУ, режим работы которого подбирают таким образом, чтобы создаваемый им вращающий момент компенсировал момент боковых сил винта (положения I, II). Движение
Рис. 15.2. Швартовка ролкера на заднем ходу
судна в этот момент с некоторым приближением описывается следующей системой уравнений:
(15.1) Рз.хХг = Схг V*; Pu.y-\-Ya = Yr = Curvl
где Я3.х, Рп.у — упор винта и ПУ соответственно;
Хг, Yr —продольная и поперечная составляющие гидродинамической силы соответственно;
Уя — боковая сила на винте;
Ми, Мн.у, Mr — моменты, создаваемые винтом, ПУ и гидродинамической силой соответственно.
Решение приведенной системы представляет значительные трудности из-за сложности определения боковой силы винта Ув, а следовательно, и момента от винта Мв. Поэтому режим работы НГ1У подбирается опытным путем с таким расчетом, чтобы обеспечивалось прямолинейное движение судна.
На расстоянии примерно 0,10—0,25 длины судна от причала в зависимости от скорости его движения (положение III) производят реверс движителя на передний ход и гасят инерцию движения судна назад. Положение руля в этот момент, как уже указывалось, зависит от того, как быстро идет корма к причалу. Так, если швартовку выполняют при прижимном ветре, руль перекладывают право на борт, а при отжимном — лево на борг. При первой возможности подают кормовой продольный, а затем и шпринг. После закрепления кормовых швартовов НПУ включают на работу в сторону причала, и судно. поджимается к причалу вплотную.
Для выполнения швартовки на переднем ходу судно, следуя с минимальной скоростью, сближается с причалом за счет руля и работы НПУ в сторону причала (рис. 15.3, положение /). Несколько не до-, ходя места швартовки, дают «Стоп», а НПУ переключается в сторону от причала, чтобы тем самым заставить корму идти к причалу (положение //). При первой возможности подают кормовые швартовы и дают задний ход для погашения инерции движения вперед. Чтобы корма при этом не стала отходить от причала, НПУ продолжает работать влево (положение III). После закрепления кормовых швартовов НПУ переключается иа работу в сторону причала (положение IV). По подходе носа к причалу подаются остальные швартовы. При необходимости корма «дожимается» к причалу «толчком» на передний ход после предварительной перекладки руля влево. (Если же, наоборот, корма идет к причалу слишком быстро, то руль перекладывается вправо.)
Рис. 15.3. Швартовка ролкера на переднем ходу
254
Рис. 15.4. Отшвартовка ролкера:
а — на переднем ходу; б — на заднем ходу
Наличие НПУ облегчает маневрирование и при отшвартовке судна, так как создается возможность отводить от причала сразу и носовую и кормовую оконечности судна. Для этого в носу создается сила упора за счет НПУ, а в корме — за счет руля и винта.
При отшвартовке на переднем ходу (рис. 15.4, а) руль перед дачей переднего хода перекладывается на борт в сторону причала, после чего включается НПУ и дается СМПХ (1—2 «питча»).
Следует иметь в виду, что переложенный на борт руль способствует не только быстрому отбрасыванию кормы от причала, но и оказывает в первый момент значительное тормозящее действие, что очень важно, если близко по носу ошвартованы другие суда. Режим НПУ подбирается с таким расчетом, чтобы нос судна отходил от причала с небольшим опережением кормы (положения 1, И). Если судно ошвартовано носом на выход, то после отхода от причала на 1,5—2 ширины корпуса действие НПУ прекращается и в дальнейшем судно управляется рулем.
Схема маневрирования при отшвартовке судна * на заднем ходу показана на рис. 15.4,6. Первоначально, как и в перврм случае, судно отходит от причала, а затем, не прекращая работы НПУ, движитель реверсируется на задний ход (положение //). В таком режиме манев- ренно-движительный комплекс работает до тех пор, пока судно не дойдет до места, где возможен разворот носом на выход (положения III, IVу V, VI). После этого осуществляется разворот судна за счет НПУ, руля и винта (положения VIII, IX).
Отжимный ветер с любых курсовых углов обычно облегчает от- шватровку судна. Его направление влияет только на очередность отдачи швартовов. Схема маневрирования остается, как указано выше.
При прижимном ветре самостоятельный отход от причала возможен только при определенных условиях.
Так, для отхода лагом необходимо, чтобы суммарная сила упора НПУ и поперечной силы на руле превышала боковое давление ветра, а возникающие при этом моменты уравновешивали друг друга, т. е. должны выполняться условия:
Яп.уН-КрЖн;
Ма+Му—Мп<у = 0.
В связи с тем, что боковая сила на руле Yp может возникнуть только при работающем на передний ход винте, судно, смещаясь лагом, будет приобретать и поступальное движение вперед.
Угол дрейфа, с которым будет перемещаться судно, определяется соотношением скорости бокового Vv и прямого смещения судна Vx. Его величина на любой момент времени может быть определена по формуле
(Л..у-iYv-Ya) СДр (exp(-£^/)-l) exp Л
tgp, = —( [ j—L (15.2)
<Я,-Хр±Х.)С.г (е*р(-£-,)-.) ехр(—
где т |
|
|