ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УПРАВЛЯЕМОСТИ СУДОВ

Мощность главной судовой силовой установки преобразуется в поступательное движение судна судовыми движителями. Rт, которое зависит от скорости судна и величины поверхности погруженной в воду части корпуса.

Дисциплина «Управление судном» рассматривает задачи по управлению судном как объектом, движение которого осуществляется на границе двух сред: воды и воздуха. При этом судно испытывает соответственно гидро и аэродинамическое воздействия. В процессе управления движением судна необходимо учитывать: длину, ширину, форму и размеры подводной и надводной частей корпуса, характеристики основных и вспомогательных судовых средств управления.

Ходкость – способность судна преодолевать сопротивление воды и перемещаться с заданной скоростью под действием движителя. Устойчивость на курсе — способность судна сохранять прямолинейное направление движения. Поворотливость — способность судна изменять направление своего движения и описывать траекторию заданной кривизны. Для решения задачи движения судна в горизонтальной плоскости необходимо знать силы и моменты, действующие на корпус судна и его средства управления.

Инерционные силы и моменты, Rи , обусловлены инертностью судна и присоединенных масс жидкости. При равномерном прямолинейном движении судна инерционные силы не возникают. При увеличении отношения d/L поворотливость судна ухудшается незначительно. Судоводителю важно знать, при каких скоростях и направлениях ветра, скорости судна и его осадке движение на прямом курсе будет устойчиво.

Волнение моря способствует рыскливости судна, т. к. при подходе под косым углом к гребню волны судно уваливается в направлении его движения, как бы соскальзывая с гребня. Движение поворачивающегося судна с переложенным рулем необходимо рассматривать как комбинацию продольного, поперечного и вращательного движений.

Циркуляцией называют траекторию, описываемую ЦТ судна, при движении с отклоненным на постоянный угол рулем. Циркуляция характеризуется линейной и угловой скоростями, радиусом кривизны и углом дрейфа. Угол между вектором линейной скорости судна и ДП называют углом дрейфа . Эти характеристики не остаются постоянными на протяжении всего маневра.

Скорость движения судна вдоль траектории, начавшая падать в маневренный период, продолжает уменьшаться. Знак «–» перед продольной гидродинамической силой на корпусе Rx означает, что эта сила всегда направлена против движения судна (в ньютонах). На маневренном полигоне на мерной миле определяют скорость судна при данных оборотах двигателя и заносят в график соответствия скорости хода оборотам двигателя.

Этот принцип контрзатопления отсеков судна впервые в мире, еще в 1875 г., был предложен выдающимся русским ученым и моряком С. О. Макаровым. Качка судна — колебательные движения, которые судно совершает около положения его равновесия. При плавании судна на взволнованной поверхности воды часто все три вида качки возникают одновременно или в различных комбинациях.

ИНЕРЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА

Основной причиной качки судна является одновременное действие на него волн, сил плавучести и остойчивости. 4) Управляемые боковые рули (рис. 22) являются активными успокоителями качки и устанавливаются в подводной части корпуса в том районе, где ширина судна наибольшая. Перенесем равнодействующую N в центр тяжести судна — точку G, не меняя ее направления и величины, и приложим вторую силу N в обратном направлении.

Rф, зависящего от формы погруженной части корпуса и создающихся за кормой вихревых образований воды, которые, отрываясь от судна, уносят с собой приобретенную ими живую силу вращательного движения.

На участке Калач-на-Дону — Рычковский мост наибольшая высота волны — 1,2 метра — наблюдается при сильных южных и восточных ветрах. Движение всех судов в условиях ограниченной менее 1 км видимости.

Управление судном при шлюзовании требует от судоводителя достаточного опыта, внимательности и понимания характера, величины сил и моментов, действующие на судно в различные периоды этой операции.

Размерения и форма корпуса судна

Маневрирование – изменение направления движения и скорости судна под действием руля, движителей и других устройств для безопасного расхождения, при швартовных и якорных операциях и т.п. Траектория может быть прямолинейной и криволинейной, поэтому различают такие качества как устойчивость на курсе и поворотливость. Устойчивость на курсе и поворотливость находятся в противоречии друг с другом. Чем более устойчиво прямолинейное движение судна, тем труднее его повернуть, т. е. ухудшается поворотливость.

Неинерционные силы и моменты, Rв , обусловлены вязкостью забортной воды, т. е. являются гидродинамическими силами и моментами. За положительный угол дрейфа принимается угол β , при котором поток воды набегает со стороны левого борта и создает при этом положительную поперечную гидродинамическую силу на корпусе.

Сопротивления движению судна возрастают при увеличении его скорости и равны сумме отдельных сопротивлений. Рис. 21. Бортовые пассивные цистерны и положение в них жидкости при качке судна в резонанс с волной. Гидродинамические силы и моменты принято подразделять по характеру движения судна, при котором они возникают, на позиционные и демпфирующие.

Еще интересное