Влияние штормовых условий на судно. Требования МАРПОЛ 73/78 к осадке танкеров при плавании в балласте в шторм.

Потеря скорости судна. Скорость судна на волнении всегда меньше, чем в тихую погоду, вследствие:увеличения сопротивления движению судна как из-за непосредственного воздействия на корпус ветра и волн, так и их вторичного влияния через различные виды качки и рыскание судна на курсе;снижения эффективности действия гребного винта;ограничения используемой мощности двигателя вследствие разгона гребного винта;намеренного снижения скорости при возникновении ударов корпуса о волны (слеминг, удары волн в развал носа), заливания палубы и надстроек, чрезмерных ускорений при качке и др.Основная часть естественной потери скорости судна обусловлена средним дополнительным сопротивлением, которое вызвано ветром и волнами. Рысканье судна. В отличие от бортовой, килевой и вертикальной качек рыскание судна относят к дополнительным видам качки.При оценке влияния рыскания на эксплуатационную скорость судна можно выделить следующие основные факторы, действие которых может сказаться на его ходовых качествах:увеличение сопротивления корпуса вследствие движения судна с переменным по времени углом дрейфа;увеличение сопротивления из-за перекладок руля;увеличение длины пути, проходимого судном;изменение режима работы гребного винта;повышенный расход топлива и др. Слеминг. Слеминг (днищевой) возникает в процессе продольной качки при оголении носовой оконечности и последующем соударении с волной. Большие динамические нагрузки могут привести к серьезным повреждениям конструкций корпуса и оборудования. Вероятность опасных ударов тем больше, чем больше высота волн и скорость судна. Заливание палубы и удары волн в развал носа судна. Эти явления вызывают повреждения бака, палубного оборудования, трубопроводов, конструкций люковых закрытий, палубного груза, трюмов и т. д.Удары волн в развал носа (бортовой слеминг или випинг) сами по себё вызывают вибрацию, вмятины в верхней части наружной обшивки носа и в палубе полубака. Многочисленны случаи повреждения груза. Требования к осадке танкеров. d_ср=2+0,02L, y=d_к-d_н – дифферент, d_к³Д_винта

15. Сущность влияния мелководья на движение судна. Способы определения проседания и потери скорости на мелководье. 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. Влияние мелководья начинает заметно сказываться при переходе за скорости, равные 0,6V_кр 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. Вместе с ростом волнообразования растет и сопротивление воды движению судна, перегружается двигатель, возрастает расход топлива, повышается износ двигателя. Уменьшение угла дрейфа на мелководье является благоприятным обстоятельством, поскольку оно позволяет увеличивать размеры судов для беспрепятственного прохождения лимитирующих поворотов. Снижение падения скорости на циркуляции в условиях мелководья объясняется резким уменьшением углов дрейфа.Увеличение сопротивления воды приводит не только к уменьшению инерционности судна, но и к снижению его начальной (установившейся) скорости при одинаковой частоте вращения винта. 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.При активном торможении на мелководье возможно как относительное сокращение тормозного пути, так и его увеличение по сравнению с той же начальной скоростью на глубокой воде.

Просадка судна DН=U(2V+U)/2g, где U – скорость встречного потока, V – скорость судна.

- потеря скорости.

-при Н/Т_ср<1.4, увеличение средней осадки, К – коэф., зависящий от L/B

- при 1.5<Н/Т_ср<4

Радиус установившейся циркуляции на мелководье: где R_¥ - радиус установившейся циркуляции на глубокой воде.

- выдвиг на мелководье

16. Расчет проходной осадки судна на мелководье, ширины полос его движения в узкостях, каналах. Гидродинамическое взаимодействие судов. Определение проходной осадки судна. Осадка судна определяется по формуле: Т_пр=Т_ф+Z₀+Z₁+Z₂+Z₃, где Z₀ – креновой запас, м; Z₁ - миним. зазор между днищем и грунтом (навигационный запас), м; Z₂ – волновой запас, м; Z₃ – скоростной запас (увеличение осадки и дифферента), м; Т_ф – фактическая осадка судна, м;Увеличение осадки при крене определяется по формуле:

где В - ширина судна, м; q - угол крена (суммарный от статического и динамического крена), град.Z₂ – определяется по РШС-89.Z₃ – скоростной запас, РШС-89; Z₃=DТ_срα_д, где α_д – коэф., зависящий от L/B;

-при Н/Т_ср<1.4, увеличение средней осадки, К – коэф., зависящий от L/B

- при 1.5<Н/Т_ср<4

Ширина полосы движения. В_пд=В+В_м,

В_м=LsinC+BcosC+t₀Vsinγ/2,В_м – ширина маневровой полосы; С – угол суммарного сноса; t₀ – период отклонения судна от курса; γ – угол отклонения судна от курса. Взаимодействие судов. После того как мидель обгоняющего судна проходит траверз миделя обгоняемого судна (рис. 10.12, 6), направление действия моментов на суда изменяется, а направление поперечных сил сохраняется.

17. Принципы управления судном во льдах. Самостоятельное плавание судна во льдах и под проводкой. Вход судна в лед со стороны подветренной кромки. Подветренная кромка льда растянута по ветру отдельными языками мелко битого льда, расплывчата, лед за кромкой редкий. Вход в лед со стороны подветренной кромки не представляет затруднения. Однако по мере продвижения в глубь льда судно будет встречать все более уплотненный лед. При неблагоприятных погодных условиях судно может подвергнуться сжатию, поэтому входить в такой лед можно только после получения надежной информации о проходимости льда и получения разрешения от лиц, руководящих ледовыми операциями. Вход судна в лед со стороны наветренной кромки отличается.Наветренная кромка характеризуется значительной сплоченностью льда. Лед, расположенный непосредственно у нее, состоит из наиболее тяжелых льдин.Вход в лед осложняется движением льдин на волне и зыби в районе кромки. Перед входом нужно предварительно пройти вдоль кромки для отыскания места, где лед менее сплочен. Входят в глубокую излучину или выступающий язык кромки, где действие волн ощущается меньше, а сам лед слабее и мельче.Судно входит в лед на самом малом ходу, сохраняя управляемость, по возможности под прямым углом к направлению кромки в месте входа: при соприкосновении со льдом под острым углом судно может навалиться кормой на лед и повредить руль или винт. Как при входе, так и при следовании во льду винт судна останавливать нельзя, так как вращающиеся лопасти менее подвержены повреждению при задевании за льдины. Пока судно полностью не вошло в лед, следует избегать перекладки руля на большие углы, в противном случае можно повредить руль или винт при резком забрасывании кормы.В случае неизбежного столкновения со льдинами при входе в кромку судно должно быть поставлено так, чтобы удар льдины был принят прочной частью корпуса — форштевнем. Плавание во льдах. Придерживаться генерального курса; систематически уточнять ледовую обстановку впереди судна; выбор безопасной максимальной скорости - скорость, определяемая прочностью корпуса судна, - это такая максимальная скорость, при которой судно, случайно ударившись о лед, не получило бы повреждений корпуса; Для того чтобы совершить поворот в сплошном или сплоченном льду на судне, с трудом продвигающемся вперед, нужно отойти назад по своему каналу, положить руль на борт и дать полный ход вперед. После поворота на некоторый угол маневр повторяется. Маневрируя таким образом, можно развернуть судно на нужный курс. Проводка ледоколами. За головным ледоколом ставят в ордер судно с достаточной прочностью корпуса и мощной энергетической установкой. Здесь решающим фактором является прочность корпуса судна. Капитан ледокола сам следит за дистанцией до судна (она составляет примерно 2—3 длины корпуса судна). Третьим в данном караване ставят второй ледокол. За ним ставят судно, самое слабое в караване и по корпусу, и по энергетической установке. Задача капитана ледокола — следить за дистанцией до этого судна, держать ее минимальной, т. е. 1—2 длины корпуса судна.

18. Определение скорости буксировки и прочности буксирного троса на тихой воде. Управление судами при буксировке. Скорость буксировки в обычных условиях определяют расчетом сопротивления воды и воздуха движению буксируемого и буксирующего судам. Суммарное сопротивление д.б. определено упором гребного винта буксирующего судна: R=R₀+R₁=P_ш, где R – общее сопротивление каравана; R₀ – сопротивление буксирующего судна; R₁ – сопротивление буксируемого судна; Р_ш – упор гребного винта на швартовах. Сопротивление буксирующего судна равно сумме сопротивлений: R₀=R_f+R_rR_j – сопротивление трения; R_r – остаточное сопротивление. Сопротивление буксируемого судна R₁=R’_f+R’_r+R’_винт+R_тр,R’_винт – сопротивление винта; R_тр – сопротивление буксирного троса. Сопротивление воды: сопротивление трения R_f=fγWV^1.8310^-5остаточное сопротивление R_r=0.09C_ВDV⁴/L²Здесь: f – коэф. трения, зависит от длины судна; γ – плотность морской воды; W=1,05L(1.7d+C_вВ) – площадь смоченной поверхности судна; С_в – коэф. полноты водоизмещения; D - водоизмещение судна. Сопротивление гребного винта: застопоренного R_зв=0,5(А/А_d)D²_вV²,проворачиваемого R_вв=(0,1¸0,15)(A/A_d)D²_вV²,где R_зв, R_вв – сопротивление гребного винта; А/А_d – дисковое отношение; D_в – диаметр винта, V – скорость буксировки. Упор гребного винта на швартовах Где Р_в – мощность, потребляемая гребным винтом, Н_в – шаг винта, D_в – диаметр винта, n – частота вращения винта.Имея вышеперечисленные сопротивления буксирующего и буксируемого судов составляют таблицу сопротивлений, по которой строят график, применяемый для определения скорости буксирования и силы тяги на гаке.Р_раб=Р_разр/n, n – коэф. запаса прочности.

19. Определение скорости буксировки судов при ветре и волнении. Длина буксирной линии. Скорость буксировки в обычных условиях определяют расчетом сопротивления воды и воздуха движению буксируемого и буксирующего судам. Суммарное сопротивление д.б. определено упором гребного винта буксирующего судна: R=R₀+R₁=P_ш, где R – общее сопротивление каравана; R₀ – сопротивление буксирующего судна; R₁ – сопротивление буксируемого судна; Р_ш – упор гребного винта на швартовах. Сопротивление буксирующего судна равно сумме сопротивлений: R₀=R_f+R_r+R_возд+R_волнR_j – сопротивление трения; R_r – остаточное сопротивление; R_возд – сопротивление воздуха; R_волн – сопротивление от волнения. Сопротивление буксируемого судна

R₁=R’_f+R’_r+ R’_возд+R’_волн R’_винт+R_тр,R’_винт – сопротивление винта; R_тр – сопротивление буксирного троса. Сопротивление воды: сопротивление трения R_f=fγWV^1.8310^-5остаточное сопротивление R_r=0.09C_ВDV⁴/L²Здесь: f – коэф. трения, зависит от длины судна; γ – плотность морской воды; W=1,05L(1.7d+C_вВ) – площадь смоченной поверхности судна; С_в – коэф. полноты водоизмещения; D - водоизмещение судна. Воздушное сопротивление R_возд=Сγ_вА_н(U±V)²10^-3/2,Где С – коэф. обтекания; γ_в – плотность воздуха; А_н – проекция подводной части на плоскость мидель-шпангоута; Сопротивление судна на волнении R_волн=k_волн(γ/2)WV²10^-3k_волн – коэф. дополнительного сопротивления; W – площадь смоченной поверхности судна; Сопротивление гребного винта: застопоренного R_зв=0,5(А/А_d)D²_вV²,проворачиваемого R_вв=(0,1¸0,15)(A/A_d)D²_вV²,где R_зв, R_вв – сопротивление гребного винта; А/А_d – дисковое отношение; D_в – диаметр винта, V – скорость буксировки. Упор гребного винта на швартовах Где Р_в – мощность, потребляемая гребным винтом, Н_в – шаг винта, D_в – диаметр винта, n – частота вращения винта.Имея вышеперечисленные сопротивления буксирующего и буксируемого судов составляют таблицу сопротивлений, по которой строят график, применяемый для определения скорости буксирования и силы тяги на гаке. Расчет длины буксирной линии. 1. должна обеспечивать хорошую управляемость. 2. Буксируемое судно не должно испытывать влияния кильватерной струи буксировщика. 3. Она д.б. такой, чтобы за счет упругой «весовой игры» обеспечить изменение расстояния м/д судами на величину высоты волны.

20. Силы, действующие на судно, севшее на мель. Снятие судна с мели собственными силами. Вертикальные силы. Сила давления судна на грунт N₁=100q(T_ср-T’_ср), где q –число тонн на 1 см осадки.Дополнительное давление на грунт, обусловленное явлением присоса N₂=kN₁, где k – коэф. присасывания.Общее давление N=N₁+N₂. Горизонтальные силы. Сила ветрового давления Р_в=0,8S_yw²cosq_w, где р_в – давление ветра, S_y – площадь парусности, w – скорость ветра, q_w – угол Сила волн. R_волн=kWV²_в, где W – площадь смоченной поверхности, V – скорость волны. Сила бокового волнового давления F^c_волн. Снятие судна с мели собственными силами. Снятие с мели без посторонней помощи может быть осуществлено при преднамеренной посадке на мель, когда после касания грунта носовой частью днища увеличивают опорную реакцию грунта принятием балласта в носовые танки и перекачкой пресной воды в опорожненный перед посадкой форпик. Если судно село на мель во время наступления малой воды в районе с большой амплитудой приливно-отливных явлений и ко времени наступления полной воды погода (ветер и волнение) не ухудшила положение судна на мели, съемка своими силами возможна.Снятие с мели работой машины без посторонней помощи возможно и при других обстоятельствах посадки, но при условии, что экипаж сможет обеспечить облегчение судна за счет освобождения от балласта или изменить дифферент перебалластировкой и перегрузкой, если имеется возможность увеличить осадку кормой с тем, чтобы уменьшить давление на грунт носовой части до значения, при котором упор винта сможет преодолеть сопротивление сил сцепления корпуса с грунтом.Если нет опасений, что корпус поврежден, работой машины на задний ход пытаются снять судно в направлении, обратном курсу перед посадкой. Если судно в момент посадки изменило курс или стало разворачиваться при работе машины на задний ход, нужно давать ход на непродолжительное время, наблюдая за изменением курса и останавливая машину, если винт задевает за грунт. Когда несколько попыток снять судно с мели при работе машины на полный задний ход не дают видимого результата, прибегают к попытке раскачать судно на мели попеременными ходами. При работе машины на задний ход руль ставят прямо, а на передний ход—перекладывают руль на оба борта.

Использование судовых якорей при снятии судна с мели путем завоза их на шлюпках в направлении стягивания судна. Становые якоря можно использовать при попытке самостоятельного снятия судна, севшего на мель носовой частью, оборудованных грузовыми стрелами или кранами следующим образом. Грузовой гак носовой грузовой стрелы закладывают в строп, заведенный в скобу якоря, и выбирают шкентель, потравливая якорную цепь. Когда якорь зависнет на шкентеле носовой стрелы, закладывают в строп гак следующей к корме грузовой стрелы. Перемещая таким образом якорь и якорную цепь от носа к корме, можно выполнить две задачи по снятию судна с мели: облегчить носовую часть (уменьшение опорной реакции грунта) и придать дополнительную силу к упору винта работой брашпиля по выбиранию цепи отданного у кормы якоря.

21. Действия экипажа при посадке на мель. Снятие с мели с посторонней помощью. 1. Объявляют общесудовую тревогу и поднимают сигнал, предписанный МППСС—72 для судна, стоящего на мели.2. Замечают курс и скорость, на которых судно коснулось мели (если это произошло в шторм, курс и скорость должны быть замечены сразу после посадки).З.За глубину ручным лотом вокруг корпуса судна и определяют характер грунта. Эту работу выполняют помощник капитана и опытный матрос (вначале с верхней палубы). При наличии волнения следует несколько раз измерить глубину в одном месте при прохождении гребня и подошвы волны, затем сумму отсчетов поделить на их число и средний отсчет принять за истинный.6. Если позволяет погода, на воду спускают шлюпку под командованием одного из помощников капитана. Со шлюпки как можно точнее замечают осадку судна штевнями, что понадобится для расчетов по снятию судна с мели. Затем на схематическом плане судна вычерчивают линию осадок. 7. Устанавливают радиосвязь с находящимися поблизости судами, позиции которых наносят на генеральную карту.8. В случае посадки на мель в штормовую погоду принимают меры к закреплению судна на мели путем затопления отсеков. Если ожидается ухудшение погоды, такие меры должны быть приняты заранее, причем дополнительно следует завезти якоря.9. В ближайшую службу погоды или капитану ближайшего порта посылают запрос о прогнозе погоды на текущие и несколько последующих суток. Если прогноз не благоприятен, нужно вести тщательное наблюдение за погодой10. Рассчитывают среднюю осадку судна, которую оно имело на плаву к моменту посадки на мель.11.Определяют:стадию прилива или отлива, соответствующую моменту посадки на мель, время ближайших полной и малой вод, величину прилива, направление и скорость приливно-отливного течения. Если данных для определения указ величин нет, в определенном месте у борта судна устанавливают водомерный пост.12. С момента посадки на мель в судовом журнале ведут последовательные, подробные и точные записи всех мероприятий и событий на судне.13. Если машинно-котельное отделение не получило повреждений при посадке на мель, туда дают указание поддерживать в пол ной готовности все судовые механизмы. Существуют следующие способы снятия с мели с посторонней помощью. Буксировка. Разворот судна, сидящего на мели. Разворачивающее усилие определяется по формуле: Т_разв=К_нSМ_f/x_разв, где К_н – коэф. надежности, когда длительное пребывание судна на мели может привести его к гибели =1,1, SМ_f=М_fтр+М_fбгр+М_fволн, где М_fтр – момент сил трения, М_fбгр – момент сил бокового сопротивления грунта, М_fволн,– момент сил бокового волнового давления, х_разв - расстояние от точки приложения разворачивающего усилия до тачки разворота. Жесткостьстальных тросов К=100Q_ст/l, Q_ст – жесткость синтетического троса С=3,6Q_синт/l², Q_синт - разрывное усилие синтетического троса.Допустимая скорость буксира:для стального троса V_рыв=Т_ик/Ö(KD),

для синтетического троса

22. Графическая прокладка. Точность определения обстоятельств встречи и ЭДС. Из точки О, принимаемой за место своего судна, прокладывают наблюдаемые пеленги П₁ и П₂ и по ним расстояния D₁ и D₂ (рис. 19.2). Через полученные точки А₁ и А₂ проводят ЛОД. Длина перпендикуляра ОС, опущенного из точки О на линию относительного движения, представляет собой в выбранном масштабе дистанцию кратчайшего сближения D_кр. Время сближения на кратчайшее расстояние: t_кр=А₂С/V₀, T_кр=Т₂+t_кр1. Независимо от интервала времени между наблюдениями векторный треугольник строят за промежуток времени б мин. В этом случае длина каждого вектора составляет 1/10 соответствующей скорости.2. Экстраполированные позиции цели находят откладыванием по ЛОД расстояния между двумя известными ее позициями.3. Сразу после получения первого положения цели в ее точку направляют вектор V_н в масштабе 1:10. После получения второго положения цели находят экстраполяцией ее положение через 6 мин после первого наблюдения (если Dt¹6 мин) и из начала вектора в эту точку проводят вектор V_ц.4. t_кр рассчитывают, откладывая по ЛОД отрезки, равные V₀ и деля глазомерно отрезок, включающий точку кратчайшего сближения.Исследования показали, что при работе на шкалах среднего масштаба (15—16 миль) вследствие погрешности измерения пеленгов и дистанций относительное положение цели находится со среднеквадратической погрешностью М=0,6 кб. Если суммарную по грешность в двух относительных позициях цели ко второму моменту наблюдения, можно считать, что второе относительное положение определено с суммарной погрешностью М_S=0,85 кб. D t_н – время между наблюдениями, s_Dкр – погрешность в определении позиции цели.

Дата добавления: 2015-12-08