Элементы посадки судна

Волнение моря

Волнение моря способствует рыскливости судна, которое объясняется главным образом тем, что при подходе под косым углом гребня волны судно уваливается в направлении его движения, как бы соскальзывая с гребня. Когда судно оказывается по другую сторону гребня, наблюдается обратное явление. Углы рыскания зависят от курсового угла волны и увеличиваются по мере возрастания волнения моря. Особенно неблагоприятным плавание будет при наличии ветровых волн и зыби от курсовых углов 120°—180° при скорости судна, близкой к скорости распространения волн. В этом случае амплитуда рыскания может составлять до 30—50°, а перекладка руля на попутной волне становится малоэффективной.

Дифферент. Увеличение дифферента на корму приводит к смещению центра бокового сопротивления от миделя в сторону кормы, поэтому возрастает устойчивость судна на курсе и ухудшается его поворотливость. С другой стороны, дифферент на нос резко ухудшает устойчивость на курсе — судно становится рыскливым, что усложняет маневрирование в стесненных условиях. Поэтому судно стараются загрузить так, чтобы оно в течение рейса имело небольшой дифферент на корму.

Крен. Крен судна нарушает симметричность обтекания корпуса. Площадь погруженной поверхности скулы накрененного борта становится больше соответствующей площади скулы приподнятого борта. В результате судно стремится уклониться в сторону, противоположную крену, т.е. в сторону наименьшего сопротивления.

Осадка. Изменение осадки приводит к изменению площади бокового сопротивления погруженной части корпуса и площади парусности. В результате с увеличением осадки улучшается устойчивость судна на курсе и ухудшается поворотливость, а с уменьшением осадки — наоборот. Кроме того, уменьшение осадки вызывает увеличение площади парусности, что приводит к относительному усилению влияния ветра на управляемость судна.

Вопроси для обсуждения

1. Конструктивные факторы.

2. Волнение моря. Скорость судна.

3. Элементы посадки судна. Дифферент. Крен.Осадка.

Лекция 9

ИНФОРМАЦИЯ О МАНЕВРЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ СУДНА

План лекции:

1. Лоцманская карточка.

2. Таблицы маневренных характеристик (для рулевой рубки);

3. Формуляр маневренных элементов.

Информация о маневренных характеристиках судна в соответствии с резолюцией ИМО А.601(15) «Требования к отображению маневренной информации на судах» должна быть представлена в виде:

• лоцманской карточки;

• таблицы маневренных характеристик (для рулевой рубки);

• формуляра маневренных элементов.

В информацию о маневренных характеристиках должны вноситься все изменения после модернизации или переоборудования судна, в результате которых могут измениться маневренные характеристики или наибольшие размерения судна.

Лоцманская карточка. Лоцманская карточка, подлежащая заполнению капитаном, предназначена для предоставления информации лоцману, принимающему судно под проводку. Эта информация должна дать представление о состоянии судна в период проводки в части загрузки, двигателей и движителей, рулевого и подруливающего устройства и другого соответствующего оборудования. Для заполнения лоцманской карточки проведение специальных ходовых испытаний не требуется.

Таблица маневренных характеристик. Таблица маневренных характеристик должна содержать основные особенности и подробную информацию о маневренных характеристиках судна. Она должна постоянно находиться в рулевой рубке и быть таких размеров, чтобы ею было удобно пользоваться. Маневренные характеристики судна могут отличаться от приведенных в таблице в зависимости от внешних условий, состояния корпуса и загрузки судна.

В таблицу маневренных характеристик для рулевой рубки должны быть включены следующие данные.

1.Название судна, позывные, валовая и чистая вместимость, водоизмещение, дедвейт, коэффициент общей полноты при осадке в полном грузу по летнюю грузовую марку.

2.Осадки, при которых была получена информация о маневренных элементах.

3.Характеристики рулевого устройства.

4.Характеристики якорной цепи.

5.Характеристики энергетической установки.

6.Влияние подруливающего устройства в условиях испытания.

7. Увеличение осадки (в грузу) из-за проседания и влияния крена.

8. Циркуляция при максимальном угле перекладки руля (в грузу и в балласте).

9. Тормозные характеристики и маневры в аварийной ситуации (в грузу и в балласте).

10.Маневрирование при спасании человека за бортом. Последовательность действий и рекомендованная циркуляция.

11.Мертвые зоны.

12.Теневые секторы.

13.Высота судна (в грузу и в балласте).

Инерционные характеристики представляют в виде линейных графиков, построенных в постоянном масштабе расстояний и имеющих шкалу значений времени и скорости. Тормозной путь с передних ходов на «Стоп» ограничивают моментом потери управляемости судна или конечной скоростью, равной 20% исходной. На графиках показывают стрелкой наиболее вероятную сторону отклонения судна от начального пути в процессе снижения скорости.

Информация о поворотливости приводится в виде графика и таблицы. График циркуляции отражает положение судна через 30° на траекторию вправо и влево с положением руля «на борт» и «на полборта». Аналогичная информация представляется в табличной форме, но через каждые 10° изменения начального курса в диапазоне 0—90°, на каждые 30° — в диапазоне 90—180°, на каждые 90° — в диапазоне 180—360°. В нижней части таблицы помещают данные о наибольшем диаметре циркуляции.

Элементы ходкости отражают в виде графической зависимости скорости судна от частоты вращения гребного винта и дополняют таблицей, где на каждое значение постоянной скорости указана частота вращения гребного винта.

Увеличение осадки судна учитывается при крене и проседании, когда судно движется на ограниченной глубине с определенной скоростью.

Элементы маневра для спасения человека, упавшего за борт, выполняют приемом координат на правый или левый борт. В информации указывают следующие данные для выполнения правильного маневра: угол отворота от начального курса; оперативное время перекладки руля на противоположный борт, выхода на контркурс и в точку начала маневра; действия судоводителя на каждом этапе эволюции.

Все расстояния в информации о маневренных элементах приводят в кабельтовах, время— в минутах, скорость — в узлах.

Формуляр маневренных элементов должен содержать достаточно подробное описание маневренных характеристик и другие соответствующие данные. В него должна быть включена информация, приведенная в таблице маневренных характеристик, и другая имеющаяся информация о маневренных характеристиках. Большая часть информации о маневренных характеристиках в формуляре может быть рассчитана, однако некоторая ее часть должна быть получена при испытаниях. Информация может пополняться в течение всего срока эксплуатации судна.

Вопроси для обсуждения

1. Заполнение (Лоцманская карточка.)

2. Таблицы маневренных характеристик (для рулевой рубки);

3.Заполнение формуляра маневренных элементов судна

Лекция 10

СРЕДСТВА УЛУЧШЕНИЯ МАНЕВРЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДНА

План лекции:

1. Крыльчатые движители (КД).

2. Активные рули (АР).

3. Система Azipod.

4. Подруливающие устройства (ПУ).

5. Раздельные поворотные насадки (РПН).

Винторулевой комплекс морских судов, как правило, не обеспечивает их необходимую маневренность при движении на малых скоростях. Поэтому на многих судах для улучшения маневренных характеристик используются средства активного управления (САУ), которые позволяют создавать силу тяги в направлениях, отличных от направления диаметральной плоскости судна. К ним относятся: крыльчатые движители, активные рули, подруливающие устройства, поворотные винтовые колонки и раздельные поворотные насадки.

Крыльчатые движители (КД). Применяются в качестве основного движителя на буксирах, паромах, плавкранах, рыболовных судах и в виде вспомогательного средства управления на больших пассажирских судах и танкерах. КД позволяет создавать силу тяги в любом направлении и изменять ее величину.

Конструктивно КД представляет собой диск с вертикальной осью вращения, размещенный в днищевой части корпуса, на котором установлены вертикальные поворотные лопасти (от четырех до восьми). В воде находятся только лопасти, а механизмы вращения диска и поворота лопастей размещены внутри корпуса судна. КД сочетает в себе функции винта и руля. На судах, имеющих его в качестве основного движителя, отсутствует рулевое устройство, а хорошая поворотливость судов обеспечивается изменением направления силы тяги. Суда, оснащенные КД, обладают хорошими тормозными качествами. Время торможения у них значительно меньше, чем у судов с гребными винтами, а длина тормозного пути не превосходит длины корпуса.

К недостаткам КД относятся следующие: сложность конструкции и его относительно большая масса; суда, имеющие КД в качестве основного движителя, не приспособлены для плавания в открытом море, т.к. на волнении диск и лопасти подвергаются большим напряжениям; при плавании во льдах КД требует надежной конструктивной защиты; фактическая осадка судна увеличивается на длину лопасти.

Активные рули (АР). Это рули с установленными на них вспомогательными винтами, расположенными обычно на задней кромке пера руля. Активными рулями оборудовано большое количество транспортных и промысловых судов. АР перекладывается с борта на борт обычной рулевой машиной, но с целью повышения эффективности руля предельные углы его перекладки увеличиваются до 70°—90°. АР используется на малых скоростях до 5 уз. При больших скоростях винт АР отключается, и перекладка руля осуществляется в обычных пределах — до 35° на каждый борт.

АР позволяет осуществлять повороты не только на малых скоростях, но и при отсутствии хода. При маневрировании на стесненных акваториях винт АР может использоваться в качестве основного движителя, что обеспечивает высокие маневренные качества судна. К недостаткам АР относится усложнение конструкции пера руля и повышение сопротивления движению судна при больших скоростях.

В последнее время получила распространение электродвижущаяся система Azipod (Azimuth Pod – азимутальная гондола), которая включает в себя дизель-генератор, электромотор и винт.

Дизель-генератор вырабатывает электроэнергию, которая по кабельным соединениям передается на электромотор. Элетромотор, обеспечивающий вращение винта, расположен в специальной гондоле. Винт находится на горизонтальной оси, уменьшается количество механических передач – в результате достигается максимальный пропульсивный коэффициент. Винторулевая колонка имеет угол разворота до 3600, что значительно повышает управляемость судна.

Достоинства Azipod:

• уменьшается расход топлива на 10 – 20%;

• уменьшается вибрация корпуса судна;

• из-за того, что диаметр гребного винта меньше – эффект кавитации снижен;

• отсутствует эффект резонанса гребного винта.

Одновременно внедряется CRP (contra-rotating propeller) технология. В этом случае винты располагаются друг против друга и имеют противоположное направление вращения, чем достигается наибольший двигательный эффект. Данная система используется на судах, обслуживающих регулярные линии, для которых очень важна скорость доставки груза или пассажиров.

Подруливающие устройства (ПУ). Необходимость создания эффективных средств управления носовой оконечностью судна привела к оборудованию судов подруливающими устройствами. ПУ создают силу тяги в направлении, перпендикулярном диаметральной плоскости судна независимо от работы главных движителей и рулевого устройства. Подруливающими устройствами оборудованы большое количество судов самого разного назначения, в том числе практически все суда типа Ро—Ро.

В сочетании с винтом и рулем ПУ обеспечивают высокую маневренность судна: возможность разворота на месте при отсутствии хода, при этом центр вращения располагается позади ЦТ судна на расстоянии, примерно равном 0,15 длины судна; отход или подход к причалу практически лагом.

При движении судна малыми скоростями совместная работа винта, руля и ПУ обеспечивает высокую поворотливость, поскольку сила тяги ПУ может создавать дополнительный момент, способствующий развороту судна в ту или иную сторону.

Раздельные поворотные насадки (РПН). Поворотная насадка — это стальное кольцо, профиль которого представляет элемент крыла. Площадь входного отверстия насадки больше площади выходного. Гребной винт располагается в наиболее узком ее сечении. Поэтому увеличивается скорость протекания жидкости через сечение винта и, следовательно, повышается его КПД. Поворотная насадка устанавливается на баллере

и поворачивается до 40° на каждый борт, заменяя руль, причем в этом качестве насадка имеет большую эффективность, чем обычный руль, поскольку боковая сила, разворачивающая судно, создается за счет изменения направления силы тяги винта, которая существенно больше боковой силы руля.

РПН устанавливаются на двухвинтовых судах и имеют конструкцию привода, позволяющую выполнять раздельную их перекладку. РПН установлены на многих транспортных судах, главным образом речных и смешанного плавания, и обеспечивают их высокие маневренные характеристики.

Дата добавления: 2014-01-05