Средства активного управления судами

 

Управляемость судна, т.е. способность его следовать по заданной траектории или менять направление движения по желанию судоводителя, является одним из важнейших качеств, определяющих эксплуатационные возможности судна и безопасность плавания.

При использовании винта в качестве главного движителя основным средством управления являются кормовые рули и поворотные насадки при совместном управлении. Однако их действие проявляется только при скорости хода выше инверсионной. В узкостях, при швартовке, в стеснённых акваториях приходится прибегать к помощи буксиров, что дорого и не всегда возможно. С развитием судоходства и техники появилась идея установки на самом судне устройств, способных создавать тягу, аналогичную натяжению буксирного каната. Эти устройства получили название - средства активного управления.

При рассмотрении существующих средств управления судами они могут быть подразделены на главные и вспомогательные.

Главные средства управления предназначены в основном для обеспечения управляемости судна при наличии скорости хода и ими обязательно снабжается каждое судно. Они делятся на рулевые устройства (перьевые рули и поворотные насадки) и главные движительно-рулевые устройства (крыльчатые движители, поворотные винтовые колонки, поворотные насадки с раздельным управлением). Последние обеспечивают управляемость судна, как при наличии скорости хода, так и без неё.

Вспомогательные средства управления не требуют работы главных двигателей и подразделяются на подруливающие устройства и вспомогательные движительно-рулевые устройства. Первые создают тягу, ориентированную определённым образом относительно судна, как правило, перпендикулярно к диаметральной плоскости, вторые - тягу, направление которой может меняться в широких пределах.

Конструктивно подруливающее устройство представляет собой любой движитель, расположенный в поперечном канале, идущем от борта до борта судна.

Вспомогательные движительно-рулевые устройства могут состоять из крыльчатого движителя или поворотной винтовой колонки. Важной разновидностью поворотной колонки, широко применяемой на практике, является активный руль, сочетающий обычное рулевое управление с встроенным винтовым движителем и электродвигателем.

Главные и вспомогательные движительно-рулевые устройства, подруливающие устройства обладают способностью создавать боковую силу, действующую на судно, не имеющего хода. Поэтому они объединяются общим термином - средства активного управления.

Средства активного управления, установленные на конкретном судне, могут быть образованы как устройствами какой-либо группы, так и путем сочетания устройств отдельных групп. Так судно может быть одновременно оборудовано раздельными поворотными насадками и подруливающим устройством.

Суда речного флота отличаются малой осадкой, поэтому крыльчатые движители и выдвижные винтовые колонки в качестве главных движительно-рулевых устройств не применяются, а в качестве вспомогательных средств управления главным образом применяются подруливающие устройства.

Согласно Правил Российского Речного Регистра пассажирские и самоходные суда, у которых площадь боковой проекции на диаметральную плоскость превышает 800 м² ,рекомендуется оборудовать подруливающими устройствами. При этом площадь боковой поверхности включает площадь проекции надводной и подводной его частей, а также палубного груза.

К подруливающим устройствам предъявляются высокие требования. Они должны:

-обеспечивать достаточную управляемость при небольших скоростях и отсутствии хода;

-работоспособность должна по возможности в меньшей степени зависеть от осадки, крена и дифферента;

-не снижать своей эффективности при волнении;

-допускать эксплуатацию на мелководье;

-обеспечивать быстрое и плавное изменение величины упора и его направление;

-иметь защиту от повреждений плавающими предметами;

-управляться дистанционно с одного или нескольких постов;

-не вызывать вибрации и шума;

-минимальным образом влиять на сопротивление движению корпуса судна;

-быть прочным, надёжным, отличаться простотой монтажа и ремонта.

Классифицируются подруливающие устройства по:

-расположению на судне - на носовые и кормовые;

-форме туннеля-с прямыми и с криволинейными каналами(S, T, П и К-образными);

-типу движителя (винты фиксированного шага с нормальными и симметричными лопастями, винты регулируемого шага, крыльчатые движители, насосы центробежного и осевого типов);

-типу приводного двигателя: с электродвигателями, гидродвигателями и двигателями внутреннего сгорания.

-выполнению электродвигателей: с погружными или с выносными электродвигателями.