Главная Учебники - Разные УЧЕБНИК СУДОВОДИТЕЛЯ ЛЮБИТЕЛЯ (УПРАВЛЕНИЕ МАЛОМЕРНЫМИ СУДАМИ) Б. КАРЛОВ - 1972 год
поиск по сайту правообладателям
|
|
|
содержание .. 3 4 5 6 ..
в плавание, сообщалось, что ожидается облачность без осадков, ветер северовосточный, умеренный.
По карте водохранилища определяем ме
,трайон, курс, трассу и расстояние в километрах от се-еро
восточного берега, откуда дует ветер. Получили длину разгона волны 20 км. 20км.
Из шкалы для визуальной оценки силы вет(ртаабл. 3) определяем, что умеренный ветер может иметь
скорость от 5, 3 до 7, 4 м/сек. На графике (рис. 85) берем кривую 7 м/сек, по которой находим, что при длине
разгона в 20 км высота волны будет равна 0, 65 м.
В результате, сообразуясь с навигационными качествами судна и другими данны
, можно решить, следует
изменить курс или лучше вообще не выходить в плавание.
§ 36. ПРИЛИВЫ
Приливами называются периодические изменения уровня в
,
сопровождающиеся приливо-отливными
течениями, которые связаны с силами притяжения Луны и Сол.нКолебания уровня воды при приливах в
некоторых открытых бассейнах бывают до1 м, а в вершинах заливов до10—14 м. Черное, Балтийское, Азовское
моря приливов не имею
. После прохождения Луной меридиана данного места наблюдается наивысший урове
.ь
Минимальный уровень воды бывает через 6 ч. 12 м. после прилива у открытых берегов. Высший уровень прилива
называется полной водой, низший уровень отлива— малой водой, средний момент между ними— моментом
средней воды, моментом смены течений.
Для определения уровня воды в районе плавания судоводитель может пользоваться пособиями и лоция
,
а
также специальными таблицами. Для определения действительной глубины моря в данной точке необходимо
алгебраически суммировать значение глуби
, ыуказанной на кар
,ес глубиной, вычисленной по таблицам
приливов. Приливы бывают полусуточные (две воды за сутки) и суточные (одна вода в сутки).
На характер приливо-отливных течений влияют рельеф дна и конфигурация берегов.йПриерты
уменьшении глубины скорость приливной волны уменьшается на 30%, а высота ее увеличивается на 20%. Поэтому
прилив, идущий в узкости или в устья некоторых рек, имеет вид вала высотой до двух метров Любитель может
ознакомиться с характером местных приливов путем расспроса жителей и учесть это при плавании в устье р,ки
вершине залива, бухты, в узкости или на мелководье.
В приливных морях у пологих берегов и береговых отмелях даже при незначительной амплитуде приливов и
отливов обсушиваются большие пространств,авследствие чего при невнимательности судно может обсохнуть
даже вдали от берега. Также при стоянке у пристани на носовом конце при отливе судно может повиснуть, если не
потравить вовремя конец. В прилив судно сможет планширем попасть под выступ пристани и накрениться или
опрокинуться.
Самым важным для малого судна является ветровое т
.ч
ереез несколько часов после того как
установится свежий ветер в 5—б баллов, на большом водоеме возникает течение, попутное ветру. После того как
ветер прекратится, из бухт, заливов, устьев, в которые ветер нагнал воду, начинается обратный сток воды. Эти
течения могут серьезно нарушить расчеты счисления пути.
Рис 80. График определения высоты волны
§ 37. ТЕЧЕНИЯ
Течения на море бывают постоянн
,
периодические и временн
. Они возникают от действия вет
, в
разности атмосферного давлени.яБывают также течения сгонно-нагонн,ыприливо-отливные, сезонные и
постоянные (от геофизических прич
). Кроме того, течения могут быть поверхностны,иглубинными и
придонными.
68
На маломерное судно влияет одно суммарное т,ечен
сложившееся
в
результате
смешения
различных
. те
Сведения
о
таком
течении
судоводитель
пол
навигационных кар, из лоций и пособ.ийСкорость течения
измеряется в узлах или метрах в се
,ундаправление
— в
градусах или румбах по направлению перемещений.
Справочные пособия, карты и атласы течений помещают сведения
о течениях с определенными, не поддающимися учету допусками
как по скорости, так и по направлению. Поэтому при плавании на
течении
судоводитель-любитель
должен
как
можно
определять свое место путем береговых наблю,д
а ийпо
разности счислимого и обсервованного мест судна определят
элементы течени,я т. е. его направление и ско
. сНьа
навигационных картах течение обозначается различного ви Рис. 81. Обозначение течений на картах и в
атласах
стрелками, характеризующими направление и характер течен
.я
Цифра, стоящая около стрелки, показывает скорость течения (рис. 81).
§ 38. УЧЕТ И ПРЕДСКАЗАНИЕ ПОГОДЫ
1. Приборы
При плавании на
, о
оезере, водохранилище или реке судоводитель должен учитывать так
гидрометеорологические факторы, как ветер, волнение, течение, осадки и температура воздуха. Во время плавания
нужно вести наблюдение за погодой и на основании полученных данных уметь прогнозировать погоду
предстоящие сутки. На маломерном судне при плавании его на мор,еозере, водохранилище можно иметь только
термометр и баромет. Термометр служит для измерения температуры воздуха и в
(рыис. 82), он должен
постоянно находиться в теневой части су.нЖелательно иметь барометр-анероид(рис. 83) — прибор для
измерения давления воздуха, по изменению которого судят об изменении погод
. Если давление падает, следует
ожидать ухудшения погоды, поднимается — погода улучшится.
Направление ветра определяют по компа
, уа скорость ветра измеряется анемометром(рис. 84), который
желательно иметь на судне любителя. Во время движения судна определяются направление и скорость кажущегося
ветра. Истинное направление и скорость ветра можно найти графическим построением(рис. 90). Например, судно
идет курсом 50 со скоростью 10 узлов или VK==5 м/сек. Скорость кажущегося ветра VKЖ = 6м/сек, направление с
юга на север. Нужно определить направление и скорость истинного ветра VИ.
Порядок
построе
: я
1)
навстречу хода судна из центра
координат откладывают скорость
курсового
ве,тра численно
равную скорости суднаVK;
2)
также
из
центра
координат
откладывают
скорость
направление кажущегося ветра
Vкж = 6 м/сек; 3) соединив концы
векторов VK и УКЖ, получают
вектор скорости истинного ветра
VИ=4 м/сек.
Направление
течения
и
скорость
определяются
п
отклонениям
обсервованного
места от счислимого.
Рис. 82. Термометр
Рис. 83. Барометр-анероид: 1 — пружина; 2
— анероидная коробка; 3 — термометр Цельсия;
4 — отсчет 778, 5 мм
2. Определение погоды
Перед выходом в плавание судоводитель-любитель должен выяснить ожидаемое состояние погоды на время
пути. Но особенно важно знать изменения погоды на ближайшие часы и с.уКкаик уже говорилос, прогноз
погоды на ближайшие сутки можно получить в порту отхода или воспользоваться передачами прогноза погоды по
радио. Во время плавания судоводитель-любитель должен пользоваться прогнозами пого,
передаваемыми по
радио, а также вывешиваемыми на сигнальных мачтах, установленных в портах, на маяках, постах наблюдения.
Метеорологическая сводка бытового назначения не всегда достаточна для судов
, итта
кякак она
относится к крупным районам и не отражает незначительных изменений погоды близ места нахождения су
,
а
при плавании вдали от населенных пунктов да к тому же если на судне нет радио, метеосводки вообще неоткуда
получить.
Заблаговременное знание состояния погоды и возможных ее изменений позволяет судовод
использовать
хорошую
погоду
и
предупредить
серьезные
последствия
в
случае
небла
гидрометеорологических условий. Плохая погода всегда была и будет врагом судоводител, особенно в походе на
маломерном судне.
69
Судоводитель
обязан
хорошо
знать
общие признаки
изменения
погоды,
которые
определяются
анализом взаимодействия состояния
гидрометеорологических
факто:ов
атмосферного
давле,ия водной
поверхности,
облачности,
температуры
воздух,а скорости
и
направления ветра, влажности воздуха
и т. д., и уметь составить прогноз
погоды по местным наблюде
.иям
Такой
прогноз
можно
составить
самому на ближайшие часы (до 12
часов). Приближенный прогноз можно
составить на сутки.
Чтобы составить или проверить
прогноз, нужно
всего
несколько
минут, но
эти
минуты
избавят
судоводителя
от
возможных
неприятностей в плаван.ииНельзя
доверять чистому неб, если прогноз
свидетельствует
о
ш
. рмПри
наличии штормовых предупреждений
Рис.
84. Анемометр
Рис.
85.
Графический
способ
не следует выходить в море, озеро или
ручной:
1
— полушария
определения
истинного
ветра
вод наранилище.
крестовины;
2
— отсчет
движущемся судне
При
пользовании
местными
6560 мм; 3 — арретир
признаками надо иметь в в
,дчто
один признак не всегда гарантирует осуществление про
.нЧ
ем больше признако,в дающих одинаковое
указание на прогноз, тем больше уверенности в правильности прогноза.
Если признаки выражены нерезко и изменяются медленно, то погода будет изменяться медленно и наоборот.
Признаки устойчивости плохой погоды
1) Сильные дожди, идущие долгое время с небольшими перерывам,иили беспрерывные продолжительные
мелкие дожди;
2) после дождя пробиваются между облаками желтые лучи солнца;
3) днем быстро темнеет и все небо покрывается облаками;
4) в течение суток устойчиво с незначительными колебаниями держится низкое давлени
;
5) облачность, ветер, видимость и волнение существенно не меняются.
Признаки устойчивости хорошей погоды
1) Ясное, безоблачное небо голубого цвета в течение 10— 12 часов при отсутствии ветра;
2) атмосферное давление повышается медленно, долго и устойчиво (двое-трое суток) держится высоким;
3) в начале дня в низких местах (над рекой, водохранилищем, в ложбинах) появляется туман;
4) в начале дня появляются неподвижные перистые облака, которые исчезают к вечеру;
5) ясные, безоблачные ночи (летом);
6) резкое отличие температуры воздуха днем от температуры воздуха ночь
(летом) — большой суточный
ход температуры;
7) быстро темнеет после захода солнца;
8) движение перистых облаков с востока на запад;
9) солнце при заходе не меняет своей окраски, сохраняя беловато-желтый цвет;
10) отсутствие осадков;
11) над сушей наименьшая температура воздуха — перед восходом солнца, а наибольшая в 14—15 час.;
12) при заходе солнца на небе видны только розоватые перистые облака;
13) дым, идущий из трубы, поднимается вертикально вверх;
14) правильное изменение ветра в течение суто(почти полное отсутствие ветра ночью и усиление его к
полудню);
15) небо безоблачное, и после захода солнца на горизонте видна светлая серебристая полоса;
16) на побережье моря регулярно дуют бризы;
17) на побережье образуется туман или дымка;
18) звезды мерцают зелеными оттенками;
19) деформация диска солнца и луны при восходе или заходе;
20) по утрам над морем наблюдаются миражи.
Признаки перемены погоды к ухудшению
1) Появление большого количества облаков различной формы, которые быстро движутся и могут совершенно
закрыть горизонт;
2) долго не темнеет, т. е. продолжительные по времени сумерки;
70
3) температура воздуха повышается к концу дня;
4) быстрое движение перистых облаков по направлению с запада на восток;
5) небо имеет белесоватый цвет;
6) отсутствие росы ночью;
7) если стать лицом против ветра, то справа на горизонте будут видны облака;
8) волны двигаются не по направлению ветра;
9) небо с утра имеет красноватый цвет;
10) в дневное время появляется большое количество облаков различных цветов и оттенков;
11) дым, идущий из трубы, стелется горизонтально;
12) быстрое падение давления;
13) усиление ветра к вечеру;
14) иногда повышение температуры в ночное время;
15) день был безоблачный, к вечеру появляются облака и солнце заходит за тучу;
16) в начале или в середине дня пчелы роем летят в улей;
17) появление усиливающейся зыби;
18) звезды мерцают синими оттенками;
19) понижение давления;
20) рыба отсутствует у поверхности воды (опускается на глубину).
Признаки перемены погоды к улучшению
1) После пасмурной погоды температура воздуха в дневное время падает (особенно весной);
2) постепенное прояснение неба;
3) в течение дня идет сильный дождь, а к концу дня он слабеет;
4) повышение давления;
5) к концу дня небо делается светло-красным;
6) после захода солнца быстро темнеет;
7) во второй половине дня появляется радуга;
8) дым, идущий из трубы, поднимается вверх по вертикали;
9) если в начале дня идет сильный дождь, а ветер почти отсутствует, то к середине дня можно ожидать
хорошей погоды;
10) поворот ветра по часовой стрелке;
11) ослабление помех при радиоприеме;
12) рыба находится близко от поверхности воды.
Признаки, предвещающие штормовую погоду
1) Ветер становится неустойчивым;
2) резко падает давление;
3) морские птицы держатся берега;
4) появляются перистые облака.
Признаки, предвещающие приближение шквала
Признаки приближения шквала — внезапного сильного увеличения скорости ветра и мгновенных изменений
его направления — особенно важно знать судоводителю. Наиболее подходящее время для возникновения шквалов
— теплая дневная погода. Признаки, предвещающие приближение шквала, следующие:
1) на непродолжительное время совершенно стихает ветер;
2) на горизонте видна низкая, быстро движущаяся черная туча в виде вала или медленно движущаяся черная
туча с очень резко очерченным контуром. В последнем случае шквал будет сопровождаться дождем или градом;
3) на поверхности воды видны быстро приближающиеся темные полосы ряби с белыми «барашками»;
4) на горизонте появляется пелена пыли;
5) вслед за дождем сразу же начинает дуть свежий ветер;
6) резкий шум и свист;
7) иногда перед шквалом бывает сильная гроза.
71
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ. СУДОВАЯ ПРАКТИКА
Судовая практика—собрание практических советов по управлению судном в различных условиях
и
использованию для этих целей судового оборудова
. К управлению судном относятся самые разнообразные
маневры, такие, как швартовка, постановка на якорь и снятие с якоря, плавание в сложных
гидрометеорологических условиях, шлюзование и т.п.
Судовая практика тесно связана с судовождением, так как именно практические приемы управления судном
обеспечивают движение судна по безопасному и наикратчайшему , пвы
бранному с помощью лоции и
навигации. На базе обобщения судовой практики выработан ряд положений, регулирующих безопасность во время
движения и стоянки судо,вих взаимного расхождения при встре
, еобгоне и в других случая. хЭти правила,
совершенно обязательные для судоводите,леизвестны под названия
: и«Правила для предупреждения
столкновения судов в море (ППСС)», «Правила плавания по внутренним судоходным путям".
Судовая практика рассматривает теорию и конструкцию
,
х мореходные качеств,а маневренные
элементы и факторы, влияющие на управление судном, а также эксплуатацию судовых устройств и оборудовани
,
используемых для управления судном, и в первую очередь рулевого, якорного, швартового.
Управление судном на море и реке неодинак.вНа море, озерах, водохранилищах одним из основных
факторов, затрудняющих плавание, являются волны, а в условиях речного плавания волны не имеют особого
значения, так как они обычно ма
. На реке препятствием для плавания служит ограниченность фарватера по
глубине и ширин, течение, резкое и частое изменение глубин.ыСудну, плавающему в естественных речных
условиях, приходиться все время маневрировать. Поэтому судовая практика очень тесно соприкасается с лоцией и
навигацией, положениями, регламентирующими безопасность плавания, гидрометеорологией, районом плавания,
теорией и конструкцией судов и их оборудованием, навигационными (мореходными) качествами и маневренными
элементами судов, эксплуатацией различных типов судов, судовых устройств и систем и т. д.
Судовая практика обобщает опыт управления судами различных. У
а вление маломерными
моторными судами имеет свои особенности.
Глава XI. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О НАВИГАЦИОННЫХ КАЧЕСТВАХ СУДНА
§ 39. НАВИГАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА И МАНЕВРЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СУДНА
Маломерное судно для обеспечения достаточной пассажировместимости и безопасности плавания должно
обладать навигационными качествам— плавучестью, остойчивостью, непотопляемостью, ходкостью и
управляемостью. Ходкость, управляемость и инерция — это маневренные элементы судна.
Условия плавания маломерного судна с механическим двигател,еособенно в дальних похода,хбывают
самыми различными. Маршрут может пролегать в открытом море, озере, водохранилище вне видимости берегов и
в прибрежных районах. Труднопроходимая для судов река с быстрым течением и малыми глубина
, по которой
судно идет сегодн
, завтра сменяется широким водохранилищем с тяжелыми ветровым и волновым режим
,ми
шлюзованным каналом с оживленным движением судов.
Даже и в одном районе степень трудности плавания не всегд. В одиз
аавиосиамости от
гидрометеорологических и других условий характер плавания часто и значительно из
. еНяаеп
имер,
плавание в шторм на открытых водных пространствах отличается от плавания в штил,плавание на реке в межень
отличается от плавания в половодье. Плавание также может быть различным для одного и того же района, до и
после попусков воды через плотины.
Изменение условий плавания обычно связано с изменением района движения судна, гидрометеорологических
и других услови,йчто может потребовать изменения методов эксплуатации
,с
егноа навигационных и
маневренных элементов для обеспечения следования безопасным курсом по планируемому марш
.уСуильное
волнение поверхности воды может резко уменьшить динамические или статические навигационны е(мореходные)
качества не приспособленного к плаванию на волнении судна и повлечь за собой нежелательные после
. твия
Поэтому органами технического надзора все суда в соответствии с условиями плавания в различных районах
разделяются на классы. Судоводитель маломерного судна должен уметь изменять навигационные качества и
маневренные элементы своего судна в зависимости от условий плаван,яулучшая его эксплуатацию. Изменение
их нужно производить осторожно, так как улучшение одних элементов ведет за собой ухудшение других.
§ 40. ПЛАВУЧЕСТЬ
Плавучесть — способность судна плавать при заданной осадке, имея на борту заданное количество людей и
груза. Нормы грузоподъемности зависят от различных услови,и их следует выбирать сообразно с обстановко.й
Например, на шестивесельный ял при ходе под мотором на открытом рейде и в море допускается принимать на
борт при ветре 3 балла и состоянии моря 2 балла 7 человек, а в районе закрытых рейдов и гаваней при ветре до 3
баллов на этот же ял можно принять до 13 человек. Эти требования выработаны для того, чтобы в тяжелых
условиях плавания увеличить высоту надводного бо,ртсаоздать дополнительный запас плавучес,икоторый
определяется главным образом высотой волны в конкретных условиях плавания.
При малой высоте надводного борта и особенно при крене возможно захлестывание судна даже при
относительно небольшом волнении.
Вытесненный подводной частью объем воды (в кубических метрах) называется объемным водоизмещением.
V = dLBT м3,
где V— объемное водоизмещение;
72
L, В, Т — соответственно длина, ширина, осадка судна;
d — коэффициент полноты водоизмещени, выражающий отношение объемного водоизмещения судна к
объему параллелепипеда со сторонами, равными длине, ширине и осадке судна.
Для круглодонных катеровd колеблется от0,4 до
0,6, для V-образных при одинаковом весовом
водоизмещении — от 0,4 до 0,55, для плоскодонных глиссеров — 0,8.
При одинаковом весовом водоизмещении объемное водоизмещение в пресной воде боль
чем в солено
,
так как морская вода имеет большую плотность, а следовательно, и вес.
Запас плавучести — величина объема корпуса, расположенного выше действительной ватерлинии.
Весовое водоизмещение судна(в тоннах) D равно весу вод
, вытесненной подводной частью суд
, аа
именно:
D = gV т/м3,
где g — удельный вес воды (для пресной воды он равен единице).
Весовое водоизмещение в тоннах численно равно объем
водоизмещению в кубических метрах для пресной воды.
Водоизмещение порожнем Dnop представляет собой вес корпуса с
двигателем, механизмами, устройствами и оборудовани,емно без
горючего, снабжения и людей.
Полное весовое водоизмещение маломерного судна может бы
определено
при
помощи
взвешивания
по
отдельнос
,и
составляющих полное водоизмещени: корпуса двигателя, снабжения и
т.д.
Равнодействующая всех сил тя
, с
приложенных к су
,ну
направлена вниз и называется весом суд—а D. Точка приложения
Рис. 86. Статические силы,
равнодействующей всех сил тяжести или веса — центром тяжести (ЦТ) G
действующие на судно в состоянии
(Рис.
87). Положение
центра
тяжести
зависит
от
величинпокояи
распределения грузов, находящихся на судне.
Расположение центра тяжести судна по длине является важнейшим показателем для глиссирующих судо
Положение ЦТ судна по длине от транXапор точно может быть определено путем взвешивания судна
порожним на весах и последующего вычисления. Схема взвешивания судна порожним показана на рис. 87, а.
A(D
-Q) + A'D
пор
пор
Хпор =
;
D
пор
где Dпор — вес судна порожним, определенный предварительным обычным взвешиванием или вычислением
составляющих весов;
Q — показание весов;
А'— расстояние от подставки на весах до транца;
А — расстояние между подставками.
Положение ЦТ по длине х при полном водоизмещении может быть определено путем последующего
вычисления по схеме, показанной на рис. 87, б, и формуле
a
q
+
a
q
+
a
q
+
a
q
+
XпорD
1
1
2
2
3
3
4
4
пор
X =
,
(Dпор+q
+
q
+
q
+
q
)
1
2
3
4
где q1,q2,q3 — вес пассажиров, горючего, снабжения и других грузов, не вошедших в определение хпор;
q4— вес подвесного двигателя, если он не вошел в Дпор;
a1, a2, a3, a4,— расстояния от днищевой кромки транца до грузов соответственно q1, q2, q3, q4.
Положение ЦТ можно определить и другими способами.
Весу судна противостоит сила давления воды на
, ккоторая направлена вверх и называется
гидростатической силой поддержания. Точка приложения равнодействующей гидростатических сил поддержания
называется центром величины (ЦВ) С.
Вес и сила поддержания судна равны по величи,направлены в противоположные стороны, а центры их
приложения находятся на одной вертикальной линии и в одной продольно-вертикальной плоскос,тпроходящей
посередине вдоль судна — диаметральной плоскости (ДП). Если в какой-либо момент эти точки расположатся
иначе, то судно будет получать крен и дифферент до тех по,рпока обе точки не расположатся на одной отвесной
линии.
Изменяя расположение грузов на судне и перемещая людей, можно изменить положение центра тяжести, что
очень существенно для маломерного судна. Несимметричное случайное перемещение центра тяжести создает крен
и дифферент, которые плохо отражаются на управлении судно.Но иногда специально создаваемый дифферент
улучшает маневренные качества судна, например, его поворотливость, ходкость.
Количество груз
, которое принимает суд
,опогружаясь в воду до грузовой ватерли, нназывается
грузоподъемностью.
Нормы пассажировместимости, грузоподъемности и мореходности мощностей двигателя на маломерном
судне должны быть внесены в специальную табличку, которая вывешивается па судне на видном месте. В нормы
мореходности включаются характерные для присвоенного судну класса максимальное волнение, на котором судно
может плавать, и максимальное удаление от берега в зависимости от района плавания.
73
Грузоподъемность спасательной шлюпки
определяется как разница между весовым
водоизмещением при осадке, равной 0,6, и при
осадке, равной 0,4 полной высоты борт
. Вес
человека принимается равным75 кг. Кроме
того, учитывается вес двигате,лятоплива,
радиооборудования и . тд. Валовой объем
шлюпок можно определять по формуле:
Q = dLВН м3,
где L — наибольшая длина шлюпки;
В
— наибольшая ширина шлюпки
(буртик в ширину не засчитывается);
Н
— высота борта, замеряемая на
середине шлюпки от внутренней кромки
шпунтового пояса у киля до верхней грани
привального бруса (толщина планшира не
засчитывается);
d
— коэффициент
полноты
водоизмещения.
Чтобы
рассчитать
пассажировместимость спасательной шлюпк
,
из полученного по формуле полного объема
шлюпки нужно вычесть
, бъ
анятый
двигателем, баками для топлива и с
, зки
радиооборудованием, продовольствием
и
другими
груза.ми Затем
полученный
свободный объем надо разделить на норму
объема для одного человека, равную 0,225 м3
при прибрежном плавании шлюпки и0,283 м3
Рис. 87 а, б. Определение ЦТ путем взвешивания
(регистровая тонна равна 2,83 м3) при выходе
шлюпки в мор.еРезультат деления и даст допустимое
количество л
,
кеойторое может вместить су
. о
Полученная пассажировместимость в зависимости от характеристик режима плавания судна может изменятьс
Для
безопасного
плавания
вы
надводного борта судна должна быть всегда
больше
минимально
. доп
Уменьшение высоты надводного борта о
перегрузки
судна
,
продовольствием, людьми и другими грузами
не
допускается
зак.ноМинимальная
допустимая
высота
надводного
обозначается специальной грузовой маркой
на бортах судна. На крупных судах эта марка
Рис. 88. Знак надводного борта маломерных судов
состоит из специальных обозначени
(диск
Тимсоля, гребенка, палубная линия).
Для малых судов знаком надводного борта является палубная линия и знак надводного борта в виде
равностороннего треугольника. Палубная линия толщиной20 мм наносится по середине каждого борта суд
;а
равносторонний треугольник со сторонами по230 мм изображается вершиной вниз линиями толщиной20 мм.
Если судно освидетельствует Регистр, то по бокам треугольника пишутся буквы«Р» и «С» размером 75 x 35 мм
(рис. 88). Знак надводного борта располагается точно под палубной линией т,ачтобы вершина треугольника и
основание букв по бокам его находились от палубной линии на рассто,нриаивном высоте надводного борт,а
установленного для данного судна.
На стальных судах грузовая марка выбивается керном, а на деревянных нарезается или выжигается в обшивке
корпуса. Палубная линия и треугольник наносятся белой краской на темном фоне окраски судна и,лнаоборот,
черной краской на светлом фоне борта.
§ 41. ОСТОЙЧИВОСТЬ
Остойчивостью называется способность судна, выведенного из положения нормального равновесия каким-
либо внешними силами, возвращаться в свое первоначальное положение после прекращения действия этих с
. К
внешним сила
, способным вывести судно из положения нормального равнов,е
тносятся ветер, волны,
перемещение грузов и люд,йа также центробежные силы и моме
, твозникающие при поворотах суд
.а
Судоводитель обязан знать особенности своего судна и правильно оценивать ,
ияющие на его
остойчивость. Различают поперечную и продольную остойчивость.
Поперечная остойчивость судна характеризуется взаимным расположением центра тяж еGтии центра
величины С. Если судно накренить па один борт на малый угол(5—10°) (рис. 89), ЦВ переместится из точки С в
точку 1. Соответственно сила поддержа
,иядействующая перпендикулярно к поверхн,с
пересечет
диаметральную плоскость (ДП) в точке М.
74
Точка пересечения ДП судна с продолжением направления силы
поддержания при крепе называется начальным метацентр.м
Расстояние от точки приложения силы поддержания С до начального
метацентра называется метацентрическим радиусом.
Расстояние от начального метацентра М до центра тяжеGти
называется начальной метацентрической высотой h0.
Начальная метацентрическая высота характеризует остойчивость
при малых наклонениях су,низмеряется в метрах и являетс
критерием начальной остойчивости су
. аКак правило, начальная
метацентрическая высота мотолодок и катеров считается хор
,шей
если она больше 0,5 м, для некоторых судов она допустима меньше, но
не менее 0,35 м.
Рекомендуется
практически
начальную
метацентричес
высоту (для килеватых судов) определять следующим приближенным
способом.
Резким наклонением вызывается поперечная качка судна
секундомером замеряется период свободной качки, т. е. время полного
размаха от одного крайнего положения до другого и . оРис 89 Статические силы, действующие
Поперечную метацентрическую высоту судна определяют по формуле:
на судно при малых накренениях
B
h0 = 0,525(
)2
м,
T
где В — ширина судна, м;
Т — период качки, сек.
Для оценки полученных результатов служит кривая
.на90, рпостроенная по данным удачно
спроектированных катеров. Если начальная метацентрическая высотаАО, определенная по вышеприведенной
формуле, окажется ниже заштрихованной полосы, то означает, что судно будет иметь плавную качку, но
недостаточную начальную остойчивость, и плавание на нем может быть опасны.мЕсли метацентр расположен
выше заштрихованной полос, ысудно будет отличаться стремительно(резкой) качкой, но повышенной
остойчивостью, и следовательно такое судно более морехо,
но обитаемость на нем неудовлетворитель.на
Оптимальными будут значения, попадающие в зону заштрихованной полосы.
Остойчивость
мотолодки
и
катеров
дол
выдерживать следующие услови: угол крена полностью
укомплектованного судна с мотором от размещения на
борту
г,руза равного
60%
установленной
грузоподъемности, должен быть меньше угла заливания.
Установленная грузоподъемность судна включает в
себя
вес
пассажиров и вес дополнительного гр
(снаряжение, провиант).
Крен судна на один из бортов измеряется углом
между новым наклоненным положением диаметральной
плоскости с вертикальной линие.йПри крене на уголq
равнодействующая веса судна образует с плоскостью ДП
тот же угол q.
Накрененный борт будет вытеснять воды больше, чем
противоположный, и ЦВ сместится в сторону крена.
Рис. 90. Зависимость начальной метацентрической
Тогда равнодействующие силы поддержания и веса
высоты от длины судна
будут неуравновешенным, образующими пару сил с
плечом, равным
l = h0sinq.
Повторное действие сил веса и поддержания измеряется восстанавливающим моментом
M = Dl = Dh0sinq.
Где D — сила плавучести, равная силе веса судна;
l — плечо остойчивости.
Эта формула называется метацентрической формулой остойчивости и справедлива только для малых углов
крена, при которых метацентр можно считать постоянн
. мПри больших углах крена метацентр не является
постоянным, вследствие чего нарушается линейная зависимость между восстанавливающим моментом и углами
крена.
Взаимным расположением груза на судне судоводитель всегда может найти наиболее выгодное значение
метацентрической высоты, при которой судно будет достаточно остойчивым и меньше подвергаться качке.
Кренящим моментом называется произведение веса гру
,аперемещаемого поперек судна, на плечо, равное
расстоянию перемещения. Если человек весом 75 кг, сидящий на банке, переместится поперек судна на0,5 м, то
кренящий момент будет равен 75*0,5 = 37,5 кг/м.
75
Для изменения момента,
накреняющего судно па10°,
надо
загрузить
судно
до
полного
водоизмещения
совершенно
симметрично
относительно диаметральной
плоскости. Загрузку
судна
следует
проверить
по
осадкам, измеряемым с обоих
бортов.
Креномер
устанавливается
строго
перпендикулярно
диаметральной
плоскости
таким образ
,
чтобы он
показал 0°.
После
этого
надо
перемещать грузы (например,
Рис 91. Диаграмма статической остойчивости
людей)
на
заранее
размеченные расстояния до
тех пор, пока креномер не покажет10°. Опыт для проверки следует произвести т
: накренить судно на оди
, а
затем на другой бор
. Зная крепящие моменты накреняющего судно на различны е(до наибольшего возможного)
углы, можно построить диаграмму статической остойчивости (рис. 91), что оценит остойчивость судна.
Остойчивость можно увеличивать за счет увеличения ширины суд
, апонижения ЦТ, устройства кормовых
булей.
Если центр тяжести судна расположен ниже центра величины, то судно считается весьма остойчивым, так как
сила поддержания при крене не изменяется по величине и направлен,ино точка ее приложения смещается в
сторону наклона судна (рис. 92, а). Поэтому при крене образуется пара сил с положительным восстанавливающим
моментом, стремящимся вернуть судно в нормальное вертикальное положение па прямой ки
. ьЛегко убедиться,
что h>0, при этом метацентрическая высота равна 0. Это типично для яхт с тяжелым килем и нетипично для более
крупных судов с обычным устройством корпуса.
Если центр тяжести расположен выше центра величины, то возможны три случая остойчивости, которые
судоводитель должен хорошо знать.
Первый случай остойчивости
Метацентрическая высота h>0. Если центр тяжести расположен выше центра величин,ыто при наклонном
положении судна линия действия силы поддержания пересекает диаметральную плоскость выше центра тяжести
(рис. 92, б).
В этом случае также образуется
пара
сил
с
положительным
восстанавливающим
моменто.м Это
типично
для
большинства
судов
обычной формы. Остойчивость в этом
случае зависит от корпуса и положения
центра тяжести по высо.еПри крене
кренящийся борт входит в воду и
создает
дополнительную
плавуч
,сть
стремящуюся выровнять судно. Однако
при крене судна с жидкими и сыпучими
грузами, способными перемещаться в
Рис. 92. Случай остойчивого судна
сторону крена, центр тяжести также
сместится в сторону крена. Если центр тяжести при крене переместится за отвесную лини
, соединяющую центр
величины с метацентром, то судно опрокинется.
Второй случай неостойчивого судка при безразличном равновесии
Метацентрическая высота h = 0. Если центр тяжести лежит выше центра велич
,
то при крене линия
действия силы поддержания проходит через центр тяжестMG = 0 (рис. 93). В данном случае центр величины
всегда располагается на одной вертикали с центром тяжести, поэтому восстанавливающаяся пара сил отсутствует.
Без воздействия внешних сил судно не может вернуться в прямое полож
. Ве данном случае особо опасно и
совершенно недопустимо перевозить на судне жидкие и сыпучие гру:ыпри самой незначительной качке судно
перевернется. Это свойственно шлюпкам с круглым шпангоутом.
Третий случай неостойчивого судна при неустойчивом равновесии
Метацентрическая высота h<0. Центр тяжести расположен выше центра величины, а в наклонном положении
судна линия действия силы поддержания пересекает след диаметральной плоскости ниже центра тяжести (рис. 94).
Сила тяжести и сила поддержания при малейшем крене образуют пару сил с отрицательным восстанавливающим
моментом и судно опрокидывается.
76
Разобранные
случаи
показывают, что
судно
остойчиво, если метацентр
расположен выше центра
тяжести судна. Чем ниже
опускается центр тяжест,
тем
судно
б
остойчиво. Практически
это
достиг
расположением грузов не
на палуб,е а в нижних
помещениях и трюмах.
Рис. 93. Случай неостойчивого
Рис. 94. Случай неостойчивого судна
судна при безразличном равновесии
при неустойчивом равновесии
§ 42. КАЧКА
Существует бортовая (боковая) качка, когда судно совершает колебательные движения вокруг своей
продольной оси, и килевая (продольная), когда судно совершает колебания вокруг поперечной оси. При движении
под каким-либо углом к гребням волн судно обычно одновременно подвергается как борт,втоак и килевой
качке.
Ввиду неравномерного погружения судна в волны во время качки затрудняется его плаван, иуеменьшается
скорость хода. Во время качки могут перемещаться грузы, ухудшается состояние людей, особенно на малом судне.
При качке мелкое судно может залить водой, опрокинуть. Поведение судна при килевой качке зависит от формы
обводов носа и кормы. Если образование носа острое, то судно на волнении зарывается носом в воду, тяжело
всплывает на волн. Широкое образование и достаточный развал бортов в носовой оконечности судна выше
грузовой ватерлинии увеличивают запас плавучести в носу, что препятствует погружению и обеспечивает подъем
носа на волн. Чрезмерно полная носовая часть при встречном волнении уменьшает скорость судна и тяжело
воспринимает удары волн
. Если корма судна имеет подз
,рсвес, отвесный или наклонный тран
, то волна,
ударяясь о корм
, сбивает судно с кур
. Кроме того, корму с подзором или отвесом большая попутная волна
стремится закинуть вверх и в сторону.
Остойчивость и качка взаимозависи
. ыЧем больше начальная метацентрическая вы
,
тем больше
остойчивость и стремительнее, порывистее, беспокойнее качка.
Опасность опрокидывания малого судна увеличивается при заливании корпуса во
.
Вода, особенно при
отсутствии водонепроницаемых переборок, переливается при качке от борта к борту и способствует увеличению
крена, уменьшает остойчивость. Опасно также смещение грузов или людей к одному из бо,рособенно на
верхних палубах моторных яхт и пассажирских катеро. вБывали случаи, когда от скопления людей и грузов на
одном борту опрокидывались крупные паротеплоходы.
Наличие в корпусе свободно переливающейся воды резко снижает остойчивость. Подэтому при
плавании в неблагоприятных погодных условиях борьба с поступлением воды является главной зад
судоводителя. Уменьшить поступление воды можно выбором рациональных курсов относительно волнения с
одновременным увеличением метацентрической высоты путем правильного расположения грузов на судн.еГрузы
следует располагать как можно ниже и равномерно относительно диаметральной плоскости для ,оч
тобы не
создавать дополнительного крена от неравномерно расположенного груз.аУвеличение метацентрической высоты
позволит несколько уменьшить размах качки и тем самым будет содействовать предотвращению заливания судн
§ 43. НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ
Непотопляемостью судна называется его способность держаться на, с
хреаняя свои мореходные
(навигационные) качества, несмотря на поступление воды в один или несколько отсеков корпуса судна через борт
или через повреждения в обшивке корпуса. Непотопляемость обеспечивается устройствами, не пропускающими в
корпус воду, в том числе водонепроницаемой палубо,йфальшбортом, ветровым стеклом, ограждениями вокруг
кокпитов, комингсов и другими подобными мера.Непотопляемость в случае повреждений обеспечивается
достаточным запасом плавучести, созданным за счет разделения корпуса судна водонепроницаемыми переборками
на ряд обособленных отсеков или с помощью других устройств. Например, воздушных ящиков, «плавучестей» —
материалов с малым удельным весом (пенопласта и т. д.).
Объем воздушных ящиков, пенопласта и т. п. рекомендуется
1
1
иметь (
¸
) LВН м3 в зависимости от назначения района плавани. Этот объем должен обеспечивать
8
12
поддержание на плаву затопленного судна при наличии 1—2 человек и сохранении положительной остойчивости.
На маломерных судах носовая часть судна принимает наибольшое количество ударов и наиболее подвержена
повреждениям. Поэтому для обеспечения непотопляемости эффективна установка первой от форште
водонепроницаемой поперечной переборк.и Эти переборки на маломерных судах обычно устанавливают на
расстоянии одной-двух шпаций от форште
, яно не менее0,5 В. Суда со стационарным двигателем имеют
водонепроницаемые переборки, ограждающие двигатель как с носа, так и с кормы. Эти переборки не позволяют
воде переливаться из отсека в отсек и тем предотвращают перегрузку носа или кормы при дифферент
Непотопляемость мелких судо, не имеющих водонепроницаемых переборо,кв том числе спасательных
77
шлюпок, даже в случае полного их затопления водой обеспечивается устройством герметических воздушных
ящиков. Общий объем воздушных ящиков на маломерных деревянных судах должен быть не менее 1/10 объема
судна. На металлических судах для обеспечения достаточной плавучести потребуется больший объем воздушных
ящиков.
§ 44. ХОДКОСТЬ И ИНЕРЦИЯ
Ходкостью называется способность судна перемещаться на воде с заданной скоростью при определенной
мощности двигателя. Ходкость является одновременно мореходным качеством и маневренным элементом суд.а
Инерция является только маневренным элементом судна.
1. Ходкость
Скорость движения или ход сообщается судну в результате работы двигателя и движителя.
Сила, которая сообщает судну движение, называется упором. Мощность судового двигателя, приводящего в
действие движитель (гребной винт и . тд.), зависит от назначения судна и его габари.т
Не вся мощность
двигателя используется движителем для создания упор.аЧасть мощности теряется бесполезно в виде потерь на
трение в подшипниках и в других движущихся частях машины и гребного в
. Часть мощности теряется еще и
при взаимодействии винта с водой.
Отношение полезной мощност, использованной на создание упораNy к полной мощности двигателяN
называется полным коэффициентом полезного действия — к.п.д. Для маломерных судов в зависимости от качества
выполнения линии гребного вала и винта полный к.п.д. обычно составляет от 0,45 до 0,55.
Чем меньше сопротивление воды, тем большую скорость сообщит упор суд
. Поэтому скорость движения
зависит не только от мощности мото,рно и от обводов корпу,аот качества его окраски и от соотношения
ширины, длины и осадки судна.
Обводы корпуса с малым сопротивлением движению существенны для судов с большой скоростью, например
для спасательного катер,а но совершенно не обязательны для туристских кат.рПри дальних туристских
плаваниях на судах с большой скоростью все внимание судоводителя будет направлено на отыскание фарват
. а
Обход препятствий лишит его возможности испытать прелести пох.оКароме того, быстрое движение судна
лишает и других участников похода возможности любоваться окружающей прир,даойпри волнени, даже
небольшом, утомляет их.
При разгоне судна упор растет с увеличением скорости суд
, ано это продолжается до некоторого преде
,
после чего сила сопротивления становится равной упору, т. е. судно начинает двигаться равномерно, с постоянной
скоростью.
Для водоизмещающих круглодонных небыстроходных судов (катеров), больших туристских и рабочих лодок
с подвесными моторами скорость можно ориентировочно определить по формул
:
Nh
V = 4,23
D
Для полуглиссирующих быстроходных катеров с V-образными обводами и водоизмещением до 5 т, а также
для лодок с подвесным мотором скорость определяется по формуле
N
V = 6
,
D
где N — мощность двигателя, л с.;
L — длина корпуса по грузовой ватерлинии, м;
D — весовое водоизмещение с командой, грузом и топливом, т;
V — скорость хода, км/час.
На очень малом ходу судно плохо слушается руля, так как давление воды на руль небольшое. Увеличение
скорости способствует улучшению поворотливости судна.
Самой малой скоростью или самым малым ходом называют наименьшую скорость, при которой судно
слушается руля и способно управляться. Малый ход равен 50% полного хода, который принимают за 100%, а
средний — 75%.
Скорость хода измеряется расстоянием, которое проходит судно в единицу времени и выражается в узлах
(милях в час), километрах в час и в метрах в секунду.
Скорость хода для каждого судна определяется опытным путем (см. §26).
Ходкость судна характеризуется скоростью хода и инерцие,от которых зависит успешное маневрирование
судна, и для каждого судна они индивидуальны.
В режиме плавания суд,апри котором его вес полностью уравновешивается гидростатической силой
поддержания, с началом движения на судно действует горизонтальная сила сопротивления водной среды. Эта сила
направлена противоположно движению судна и называется сопротивлением в.
Чем больше скорость хода
судна, тем больше сопротивление в.дКроме сопротивления водной сре, дили гидродинамического
сопротивления, на судно действует сопротивление возд
эродинамическое сопротивлен
), особенно
увеличивающееся при сильном встречном ветре.
Полное гидродинамическое сопротивление состоит из сопротивления ф
(вмихревого и волнового
сопротивления) и сопротивления трения.
Волновое сопротивление — это сила сопротивления воды, возникающая при движении судна, раздвигающего
воду, и связанная с потерей энергии на волнообразован.Волновое сопротивление зависит от скорости суд
,а
размерений и обводов ег, глубины фарватера. С уменьшением скорости уменьшается волновое сопротивлен
.е
78
Относительная величина волнового сопротивления зависит от ободов подводной части корпуса су.дСудно с
неудачными обводами вызывает большую волну при своем движен
. Судно с хорошими обводами может волны
почти не вызывать.
Вихревое сопротивление вызывается выступающими частями подводной части су,днапример транцем,
угловым ахтерштевнем, а также шероховатостями днища.
Сопротивление трения определяется вязкостью или силой сопротивления взаимному перемещению слоев
воды. Слой воды, прилипший к обшивке корпус,а увлекается движущимся судном и называется пограничным
слоем. Благодаря хаотическому тепловому движению молекулы воды из пограничного слоя переходят
прилегающий к нему слой воды и уносят некоторое количество движ
,н
ообщенное им движителем суд
Уменьшение количества движения по второму закону Ньютона равно отрицательному импульсу ,
чтлоы и
объясняет возникновение сил вязкого трения. Шероховатости увеличивают толщину пограничного слоя. Величина
сопротивления трения тем больш, чем больше площадь смоченной поверхности обшивки корпуса и степень ее
шероховатости, чем больше скорость хода и вязкость, определяемая плотностью и температурой воды.
Сопротивление трения увеличивается с увеличением плотности воды и с уменьшением ее темпе
.аП
рриы
одинаковой длине, ширине и осадке судна сопротивление трения всегда меньше у судов с закругленн
поперечным сечением корпуса.
При увеличении скорости движения судна ввиду плохой сжимаемости воды давление в носовой части судна
увеличивается и падает перед винто
. Носовая часть судна поднимается из вод,корма садится (увеличивается
дифферент на корму) и днище судна начинает двигаться под углом к поверхности вод.ыНа глиссирующее судно
начинает действовать гидродинамическая подъемная си
,ауменьшающая гидростатическую силу поддержан
При малой скорости гидродинамическая подъемная сила незаметна, но с увеличением скорости она увеличивается.
Поэтому судно с плоским днищем при определенной скорости можно заставить скользить по поверхности воды
или глиссировать.
В режиме глиссирования гидродинамическое сопротивление значительно меньше, чем при водоизмещающем
режиме движения суд.вОсобая конфигурация корпуса глиссера обеспечивает ему быстрый переход
водоизмещающего режима в режим глиссировани,яособенно если на днище имеется выступ-ред.нРедан при
сравнительно небольшом увеличении мощности значительно увеличивает скорос,ткоторая у некоторых групп
глиссеров достигает 200 км/час.
Общей оценкой глиссера является отношение его полного водоизмещения к мощности его двигател.яИногда
для той же цели применяют обратную величину, т. е. мощность двигателя, приходящуюся на единицу веса.
Глиссеры при хорошей скорости не обладают хорошими мореходными качест
, мгрузоподъемность их
сравнительно мала. Поэтому глиссеры обычно используются только как спортивные суда.
При встрече даже с небольшой волной плоское днище глиссера испытывает сильнейшие
,двы
зывая
тряску. Это не только отражается па прочности судна, но и быстро утомляет команду.
Безреданные катера с глиссирующими обводами движутся при небольшом остаточном водоизмещени, иони
могут развивать большую скорость и иметь большую грузоподъемность. Эти суда менее чувствительны к волне,
чем глиссер, и успешно преодолевают небольшие волны. Поэтому у них район плавания больше, чем у глиссеров.
Такие катера используются как спасательные, разъездные, туристские.
Сейчас построены и строятся суда на подводных крыльях, у которых корпус судна глиссирующий, а под
корпусом делаются несущие поверхности— подводные крылья. На самом полном ходу корпус такого судна
движется в воздухе — над водой.
При одинаковой площади и скорости подъемная сила подводного крыла в три-четыре раза бо
,
чем у
редана. Гидродинамические качества крыла зависят от угла атаки и удлинения крыла. Суда на подводных крыльях
имеют большие скорости, экономичны, более мореходны, чем глиссеры. Это обусловлено тем, что при движении
на крыльях корпус находится над водой и не испытывает ударов , ваолпри плавании на малых скоростях
уменьшается качк
. Наилучшая мореходность достигается то
, акогда вес катера приблизительно поровну
распределяется на носовое и кормовое крыльевые устройства.
Суда на подводных крыльях могут идти над небольшими волна,а при большой волне уменьшить ход и
двигаться как обычные водоизмещающие су
; они всегда должны следовать по судоходному фарватеру или по
местам, где глубины известн
. Эти суда ввиду увеличенной осадки не всегда могут подойти для стоянки
к
неизвестному и недооборудованному берегу и зайти в мелководный залив из опасения повредить крылья на малой
глубине, но на полном ходу они имеют малую осадку и могут преодолевать мелко.вМдоторная лодка на
крыльях дли-пой 4—5 м обычно преодолевает волну высотой 0,2 м, а катер длиной 8—9 м — 0,4 м.
2. Инерция
Любое судно после выключения двигателя не сразу останавли,в
а тснекоторое время продолжает
двигаться по инерции.
Инерция как маневренный элемент судна характеризуется временем и расстоянием, которое пройдет судно от
момента изменения режима работы двигателя до момента установления нового состояния движения судна.
Инерционные характеристики судна необходимо знать и учитывать при
,шрасхож
дении,
шлюзовании, постановке на якорь и т. д.
Инерционные характеристики своего судна судоводитель может установить опытным путем во вре
практического плавания. Нужно знать расстояни, проходимое судном после переключения хода с полного на
стоп, со среднего на стоп и . тд., время от момента выключения двигателя до полной остановки с
, какие
расстояния проходит судно в прежнем направлении после изменения ходов с переднего на за
, сйзаднего на
передний и т. д.
79
В частности во внимание принимаются максимальные инерционные характеристики и конкретно выбег или
свободное движение судна по инерции, проходимое после остановки двигателей, когда инерция гасится только за
счет силы сопротивления воды. Выбег для глиссирующих мотолодок и катеров не превышает50 м, а для катеров
на подводных крыльях — 120 м.
Активное торможение производится путем реверса двигателей для гашения инерции движения работой
двигателей на задний ход до величины, соответствующей остановке судна относительно (дна) берега.
Активное торможение совершается чаще всего экстренно при угрожающих судну обсто.ятельствах
Определение расстояния, которое судно проходит по инерции с момента выключения мотора после хода на полной
скорости, можно произвести следующим образом. Разогнав судно до полной скорости, нужно выключить мотор и
одновременно выбросить на воду чурк;упосле того как судно прекратит свое движен,ивыбрасывают вторую
чурку. Расстояние между чурками может быть измерено так же, как это описано в § 45 при определении
циркуляции. Желательно проверить инерционные характерист
, киполучаемые от остановки двигателя на
различных режимах движения судна и свести их в специальную нижеприводимую таблиц
При нормальный нагрузке
При максимальной нагрузке
Условия определения
время, мин.
расстояние, м
врем,ямин.
расстояние, м
С полного переднего — стоп
С полного переднего — полный назад
Со среднего переднего — стоп
Со среднего переднего — полный назад
С малого переднего — стоп
С малого переднего — полный назад
Инерционные характеристики как маневренные элементы судна зависят от многих постоянных
и
изменяющихся причин и условий:
1. Инерционные характеристики судна тем больше, чем большую скорость развило судно и чем больше оно
загружено.
2. Время остановки судн
, изменения направления или скорости его движения зависит от т,
насколько
быстро изменится режим работы ви
, аот мощности двигателя и от упора винта при работе на задний или
передний ход.
3. Чем больше глубина под килем судна, тем до определенных пределов больше инерционные
характеристики движения судна.
4. Инерционные характеристики движения относительно дна у судна, идущего против течения, меньше, чем у
судна, идущего по течению. Скорости относительно дна для судов, идущих вверх и вниз по течению, могут сильно
отличаться.
5. Чем больше надводная часть судна, тем больше его парусность; при попутном ветре потребуются большие
расстояния и много времени для того, чтобы погасить инерцию движения судна.
6. Встречный ветер уменьшает инерционные характеристик
, попутный — увеличивает время и расстояни
,
необходимое для остановки судна.
Следует иметь в ви,учто идущие с большой скоростью суда на крыльях имеют большее свободное
торможение по расстоянию, чем водоизмещающиеся суда. На моторных лодках и катерах с подвесными моторами
на подводных крыльях после резкого снятия газа набегающий поток воды энергично откидывает двигательное
устройство на фиксатор, а судно на свободном торможении продолжает скользить на крыльях до потери скорост
§ 45. УПРАВЛЯЕМОСТЬ
Управляемость
— это способность судна двигаться по заданной прямолинейной и криволинейной
траектории.
Управляемость является одним из основных навигационных качеств и маневренных элементов судна и
характеризуется поворотливостью и устойчивостью судна на курсе.
Поворотливостью называется способность судна быстро изменять направление движения под действием
руля.
Устойчивость на курсе — способность судна сохранять прямолинейное движен
, заданное судоводителем
при минимальном использовании руля.
Поворотливость и устойчивость на курсе противоположны по требования,мпредъявляемым им. Чем лучше
поворотливость судна, тем оно менее устойчиво на кур
,еи, наоборот, чем более устойчиво судно на кур
,етем
оно менее поворотливо.
Неустойчивое на курсе судно самопроизвольно часто и быстро отклоняется от заданного курс.аЭто свойство
называется рыскливостью. Управление склонным к рыскливости судном более сложно и для удержания его на
курсе требуется частая перекладка руля. Рыскливость может быть следствием конструктивных недостатков судн
,
тогда она постоянна для данного
, д
о может быть временн,ойвызванной особенностями фарватера
(мелководьем, неправильностями течения, волнением). Рыскливость может появиться от неправильной загрузки
судна, неправильного управления, а это полностью зависит от судоводителя. Рыскливость увеличивает путь судна,
сопротивление воды, уменьшает скорость хода, иными словами, является отрицательным качеством судна и ее
всеми мерами нужно устранять.
80
1. Действие руля
Когда перо руля находится в среднем положении в диаметральной плоскости суд
, тогда вода со скоростью
движения судна симметрично обтекает корпус и перо руля.
Если на судне, движущемся в спокойной
воде, переложить перо руля на некоторый
угол от диаметральной плоскости суд
,а
то вода будет оказывать давление на руль
со стороны того бор,акуда переложен
руль. Сила давления зависит от угла
перекладки руля, площади пера руля и от
скорости судн.а Эта сила направлена
перпендикулярно к плоскости пера руля и
ее
можно разложить
на
две
Рис. 95. Действие руля: а — на переднем ходу; б — на заднем ходу
составляющие.
Одну
,
силу
противоположную направлению хода суд
, тормозящую движение судн
, называют лобовым сопротивление
Другая сила действует перпендикулярно направлению движения судна, отбрасывает руль вместе с кормой судна в
сторону пониженного давления и называется разворачивающ,епоперечной или поворотной сило.йЭта сила
поворачивает судно в ту сторону, куда переложен руль (рис. 95).
При постоянном угле перекладки руля судно описывает циркуля
. На большом ходу и на циркуляции
судно получает крен, который для малоостойчивых судов при малом радиусе циркуляции может быть опасн.м
Крен на циркуляции особенно опасен для судов с мощным подвесным моторо,который поворачивается вместе с
рулем. На заднем ходу принцип действия руля тот же.
Чем больше угол перекладки руля, тем больше сила давления воды на руль, тем большее сопротивление воды
преодолевает судно на повороте и тем больше теряется скоро.сНьапример, некоторые катера на циркуляции
теряют 30% скорости. Максимальный угол перекладки, соответствующий наибольшему поворотному действию
руля, достигает 35° от диаметральной плоскости судна. Так как с увеличением угла перекладки руля возрастает
лобовое сопротивление, то перекладка руля на углы больше 35° невыгодна.
2. Циркуляция
Мерой поворотливости служит диаметр циркуляции, который определяют опытным путем.
Диаметр циркуляции измеряется расстоянием меж
двумя
противоположными
точ,ка
находящимися
наиболее близко к окружности кр,ив
писываемой
центром тяжести судна при полном повороте судна н
360°. В практике, для следования судна на обратный курс
делается поворот на180°. Повороты на 360° почти не
применяют, исключая случаи определения диамет
циркуляции и проверки показаний ко
. пО
бычно
циркуляцию характеризуют отношением длины корпуса к
диаметру циркуляции. Так, например, для одновинтовых
водоизмещающих моторных катеров с наибольшей длиной
корпуса
6—8 м считается нормальным, если диаметр
циркуляции составляет до трех-четырех длин ко
. ус
Килевые суда менее поворотли,вычем плоскодонны.
Длинные суда менее поворотливы, но более устойчивы на
курсе, чем короткие.
Судоводитель должен знать диаметр циркуляци
судна, которым он управляет.
Рис 96. Определение диаметра циркуляции судна
Для
измерения
наименьшего
диамет
циркуляции
маломерного
судна
при
полно
водоизмещении D (рис. 96) надо, задав двигателю
число
,боротов соответствующее
эксплуатационной скорости, плавно положить руль
на наибольший возможный уго. лПосле того как
судно войдет в установившуюся циркуляцию, надо
сбросить на воду заметную чур,куодновременно
заметив курс по компасу или береговым предметам.
Когда судно ляжет на противоположный курс
(поворот на 180°), надо сбросить вторую чур,у
после чего на малой скорости подойти кормой к
одной из чурок ,истав носом по направлению к
другой чурке, с носа сбросить еще чурку и т. д.,
пока не будет пройден весь путь от первой до
Рис. 97. Действие подъемной силы глиссирующего судна
второй чурки. Сосчитав число сброшенных чуро,
при боковом перемещении
81
нетрудно приближенно оценить диаметр циркуляции.
Во время циркуляции целесообразно при наибольшем
возможном угле перекладки руля оценить на глаз угол крена.
При циркуляции корма судна отклоняется во внешнюю
сторону от траектории движения центра тяжести за сч
приложения к рулю разворачивающей силы. При движении
по
кривой
на
судно
действует
центробежн,ая
направленная от центра кривизны и приложенная к центру
тяжести судна. Дрейфу судна под давлением центробежной
силы препятствуют силы сопротивления вод— боковое
сопротивление, точка приложения которого расположена
ниже центра тяжести. Потому на судно будет действовать
пара с
, создающая крен на
,о
противоположный
Рис. 98 Силы, вызывающие крен при циркуляции
направлению поворот. Крен увеличивается с повышением центра тяжести судна над центром бокового
сопротивления и с уменьшением метацентрической высо
(рис. 98). Увеличение скорости на циркуляции и
уменьшение диаметра циркуляции могут резко увеличить крен.
Суда, у которых расстояния по вертикали между центром тяжести и боковым сопротивлением
незначительны, будут при поворотах крениться во внешнюю сторону.
В отличие от обычных водоизмещающихся судов для глиссирующих обводов с
,
вызывающие крен, на
циркуляции будут дополнены подъемной силой, возникающей на корпусе при боковом перемещении (рис. 97).
Появление дополнительной подъемной силы при боковом перемещении объясняется особенностью
глиссирующих судов крениться при движении на установившейся циркуляции во внутреннюю сторону(в сторону
отклонения руля), при одновременном скольжении под действием центробежной силы— дрейфовании лагом во
внешнюю сторону. Это подскальзывание-дрейф увеличивает циркуляцию глиссирующих судов.
3. Рулевое устройство
Рулевое устройство служит для удержания судна на заданном направлении и перемены направления
движения.
Рулевое
устройство
катера
состоит из руля и приспособлен,й
обеспечивающих его перекладку на
требуемый угол поворота в заданном
промежутке
вре.мени Эти
приспособления (рис. 99) состоят из
штурвала, рулевой
передачи
и
рулевого
привода (как
прави
,о
ручного на катерах).
Руль состоит из пера руля
(пластины),
закрепленного
га
металлической
оси — баллере,
служащем для поворачивания пера
руля на задаваемые углы. Перо руля
может состоять из одной пластины
(пластинчатый руль) или иметь вид
симметрично
выпуклого
крыла
(обтекаемый ру
)
На верхнюю
часть баллера — головку баллера —
Рис. 99. Рулевое устройство катера
насаживается румпель в виде рычага
или сектора. Площадь руля зависит от типа судна и приближенно подсчитывается в зависимости от длины и
статической осадки судна. Для больших паротеплоходов она составляет 1/85 LT, а для малых судов от 1/15 до 1/10
LT. В частности, для судов длиной до 9,5 м площадь руля берется равной 1/12 LT, а для глиссирующих — 1/5 LT.
Для водоизмещающих маломерных судов полную площадь пера руля можно определить также по формуле:
LT
S =
,
K
где S — площадь пера руля, м2;
L — длина судна, м;
Т — средняя осадка на стоянке, м;
К — коэффициент, определяемый по графику (рис. 100).
Следует иметь в виду, что руль под днищем требует меньшей площади пера руля и в два раза эффективнее
руля за транцем, но при плавании на малых глубинах легко может быть сломан или потерян.
Руль по возможности должен помещаться за гребным винтом на расстоянии от
0,1о5—0,20 диаметра
винта так, чтобы площади пера руля выше и ниже оси винта были равны.
82
Перо
руля
обычно
имеет
обтекаемую.
ф
Отношение высоты к длине пера руля составляет 0,3—0,5.
Различают
рули
обыкнове
, н
балансирные
и
полубалансирные (рис. 100). Перо руля страхуется от потери
цепью или тросом— сорлинем, прикрепленным к корме
судна.
Вся площадь пера обыкновенного руля расположена
позади оси вращения(баллера). В балансирном руле перо
руля расположено впереди и позади от оси баллера.
У балансирного руля баллер является
основн
держащей силой и проходит через все перо руля насквозь.
Полубалансирный руль — по форме нечто среднее
между обыкновенным и балансирным рулем, так как площадь
его передней балансирной части меньше, чем у балансирного
руля, и составляет от0,10 до
0,30 всей площади пе
.а
Балансирная часть пера руля служит для уменьшения усили
,
затрачиваемою
на
перекладку
. р
На маломерных
Рис. 100. График для определения площади руля:
моторных
судах
рули
могут
быть
навесными
I — руль под днищем; II — руль за кормой
подвесными. Навесные рули просты по устройству
навешиваются за транцем моторных шлюпок и лодок без
прорезания корпуса судна. К недостаткам навесных рулей относится увеличение площади пера руля и габаритной
длины. Навесной руль может приводиться в движение непосредственно румпелем или штурвалом через рулевой
привод и имеет закругленные углы пер.аРули могут не иметь снизу точки опоры или опираться н«апятку». На
катерах большей частью устанавливаются подвесные полубалансирные и балансирные рули.
Полубалансирный рул,ь как
и
балансирный, состоит из пера р,уля
баллера, трубы
гельмпорт,а втулки
трубы гельмпорта, сальника и головки в
виде квадрата в верхней части баллер.
Конструкция руля приведена на .рис
102.
Рулевой привод на катере обычно
ручной и состоит из секторного ил
продольного
рум.пеля Иногда
применяется
поперечный
рум. пеРис 101. Типы рулей a — обыкновенный; б — балансирный, в —
Продольный или поперечный румпель
полубалансирный
может быть как постоянным, так и
запасным к секторному румпел.юРулевая передача представляет собой штуртр,окоторый идет с барабана
штурвала по роульсам или шкивам вдоль бортов катера к корме и крепится там на секторном румпеле. Штуртрос
состоит из гибких стальных оцинкованных тросов диаметром3—6 мм или на крупных катерах из цеп
. Нельзя
использовать пряди распущенных стальных канатов и синтетические тросы для штуртросной проводки. На
барабан
штурвала
штуртрос
навивается
несколькими
шлаг
(витками). Крепление штуртроса непосредственно к румпелю при
перекладке руля вызывает в штуртросной пров«
абину» в
сбегающей ветв, а следователь
, и
«мертвый хо» в рулевом
управлении. Мертвый ход ликвидируется установкой на румпель
скользящей втулки из куска трубы или кольца с обушками для
крепления штуртроса. Сектор не имеет этого недостатка, если обе ветви
штуртроса подходят к сектору по касательной к его дуге.
На роульсах обычно штуртрос имеет значительное трен,иввиду
чего
нужна
постоянная
с.мазШатуртросная
проводка
имеет
существенный недостато:к она
быстро вытягивае,тсяпоявляется
ослабление — «слабина». Это устраняется при помощи талрепов в
штуртросах, но так, чтобы слишком большое натяжение штуртроса не
затрудняло легкое вращение штурвального колеса.
Штуртрос проводится та,кчтобы на переднем ходу вращение
штурвального колеса в какую-либо сторону вызывало уклонен
носовой части судна в ту же сторону. На заднем ходу нос судна катится
в сторону, противоположную той, в которую положен руль.
На малых катерах штурвал представляет собой ось с насаженным
Рис.
102. Конструкция руля 1
— перо
руля; 2 — баллер; 3 — труба гельмпорта; 4
на нее рулевым колесом автомобильного типа. На крупных катерах
— втулка трубы гельмпорта;
5
—
штурвальное колесо делается с рукоятками.
сальники, б
—секторный румпел; 7—
Выполнение ряда определенных технических требовании
квадрат; 8—продольный румпель
рулевому устройству обеспечивает надежное управление судном.
Натяжение и прокладка штуртросов должны быть таки,чтобы исключилось его набегание на реборды
роликов и сектора, а также касание его с конструкциями суд.нВнутренний диаметр голиков не должен быть
83
меньше восемнадцати диаметров тро
. Штуртрос не должен препятствовать откидыванию подвесных моторов
при дистанционном рулевом управлении последним.
Все вращающиеся детали необходимо своевременно смазывать, тем самым обеспечивая их легкое вращение и
перекладку руля. Сальниковые уплотнения должны быть герметичн
. Просачивание воды через них как на хо
,
так и на стоянке не допускается.
Судоводитель должен систематически осматривать рулевое устройство и проверять состояние всех
его
частей. Осмотр должен производиться особенно тщательно после касания судном грунта или удара рулем.
§ 46. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА УПРАВЛЯЕМОСТЬ
1. Влияние гребного винта
Управление судном во многом зависит не только от руля, но и от конструкции винта, скорости его вращения
и обводов кормовой части судна.
Гребные винты изготовляются из чугуна, стали и бронзы. Наилучшими винтами для катеров следует считать
винты из бронзы, так как они легки, хорошо шлифуются и стойки против коррозии в воде. Винты характеризуются
диаметром, шагом и коэффициентом полезного действия.
Диаметром винта называют диаметр окружности, описываемой крайними точками лопастей.
Шагом винта называют расстояние вдоль оси винт, на которое перемещается за один полный оборот любая
точка винта.
Коэффициент полезного действия (к. п. д) винта определяется отношением мощности, развиваемой гребным
винтом, к мощности, затрачиваемой на его вращение.
В основе работы гребного винта лежит гидродинамическая ,
оздаваемая разрежением на одной и
давлением на другой поверхности лопасти.
Современные судовые движители еще очень несовершенны. Так, гребные винты в среднем около половины
мощности, отдаваемой им двигателем, тратят бесполезно, например, на винтообразное закручивание частиц воды в
струе. На катерах применяются дву-, трех- и реже четырехлопастные винты. На промысловых катерах иногда
ставятся винты с поворотными лопастями или так называемые винты с регулируемым шагом, которые позволяют
плавно изменять скорость или направление хода судна при постоянном одностороннем вращении гребного в.ла
При этом отпадает необходимость в реверсировании двигателя.
Винты различаются по направлению их враще.ниВяинт,
вращающийся по часовой стрелке (если смотреть на него с кормы
в нос), называется винтом правого вращен,япротив часовой
стрелки — левого вращения. При движении вперед под кормовым
подзором корпуса суд-па впереди и позади руля образу
попутный (рис. 103) поток воды и возникают си,л
которые
действуют па руль и влияют на поворотливость суд.Скорость
попутного потока тем больше, чем полнее и тупее обводы кормы.
Разрежение на выпуклой стороне ло
, а
азываемой
стороной засасывания, подсасывает воду к винт, а давление на
плоской стороне, называемой нагнетающей, отбрасывает воду от
винта. Скорость отбрасываемой струи примерно вдвое больше
подсасываемой. Реакция отбрасываемой воды воспринимается
лопастями, которые через ступицу и гребной вал передают е
судну. Эта сил, приводящая судно в движен, иназывается
упором.
В потоке воды, отбрасываемой винтом, частицы движутся не
прямолинейно, а винтообразно. Попутный поток как бы тянется за
судном и величина его зависит от формы кормовой части су
.ка
Поток несколько изменяет давление на
,
тведенный из
диаметральной плоскости судна.
Рис. 103. Образование потоков винтов
Совокупное действие всех потоков оказывает заметное
влияние на управляемость судн; оно зависит от положения ру
, величины и изменения скорости хо
, формы
корпуса, конструкции и режима работы винт.аПоэтому каждое судно имеет свои индивидуальные особенности
действия винта на руль, которые судоводитель должен внимательно изучать на практике (таблица 4).
Винт левого вращения при равных прочих условиях даст противоположные приведенным в таблице
результаты.
Если на судне установлен винт правого враще
, то судно будет лучше поворачиваться вправ, одиаметр
циркуляции вправо будет меньше, чем влево. На заднем ходу поворотливость судна обычно хуже. Судно с винтом
правого вращения на заднем ходу лучше поворачивается кормой влев, чем вправо. Поэтому на переднем ходу на
судне с винтом правого шага к причалу стремятся подойти левым бортом, так как при этом с переменой хода на
задний корма будет поджиматься к стенке.
На некоторых моторных яхтах и катерах устанавливаются по два мотора, имеющих каждый свои вал и винт.
В этом случае винты обычно вращаются в разные стороны. Они могут быть установлены или с вращением наружу,
т. е. в верхней ч. ста лопасти идут от середины к борту, или с вращением внутрь, когда лопасти в верхней части
идут от борта к середин.еТо или другое направление вращения винто, ва также наклон осей винтови валов к
горизонтальной и диаметральной плоскостям имеют большое значение в отношении поворотливости.
84
содержание .. 3 4 5 6 ..
|
|
|