Раздел 2.Основы судовождения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №30
Тема: Сравнение маневренных характеристик одновинтовых и двухвинтовых судов на различных режимах работы.

 

Цель: Ознакомиться с маневренными характеристиками судов при различных режимах работы движительно-рулевого комплеса.

Задание: Изучить маневренные характеристики одно- и двухвинтового судна при различных режимах работы движительно-рулевого комплеса.

Запись в отчете:

1.Изложить принципы управления одновинтовыми судами.

2.Изложить принципы управления двухвинтовыми судами.

3.Сформулировать заключение.

 

Теоретическое описание методики проведения работы:

 

 

Основное назначение гребных винтов — это создание силы тяги для поступательного движения судна.

На судах речного и морского флота преимущественно установлены четырехлопастные винты. В зависимости от направления вращения они разделяются на винты правого и левого вращения (шага). Винт правого вращения у судна, идущего передним ходом, вращается по часовой стрелке, винт левого вращения — против часовой стрелки.

 

 

                                                        155

 

 

Рис. 1. Четырехлопастной гребной винт

 

Одновинтовые суда чаще всего имеют винты правого вращения; двухвинтовые с левого борта — винт левого вращения, с правого — правого вращения.

При вращении гребной винт образует за кормой струю воды, закрученную в сторону его вращения. Совершенно очевидно, что этот спиральный вихревой поток воды действует на перо руля и корпус, оказывая влияние на управляемость судна.

 

Рассмотрим качественную сторону этого влияния при совместной работе винта и руля при различных ходах и положениях пера руля.

 

Судно неподвижно относительно воды. Перо руля находится в диаметральной плоскости. Как только машине будет дан ход вперед и винт начнет вращаться, нос судна вначале будет незначительно уклоняться влево. Объяснить это можно тем, что при малых оборотах винт своими развернутыми лопастями как бы загребает воду и забрасывает корму вправо, а нос идет влево.

По мере увеличения оборотов винта нос судна установится на первоначальный курс и затем уклонится вправо. Происходит это потому, что при работе винт набрасывает воду на перо руля, причем струя воды, набрасываемая винтом на нижнюю часть руля, создает гидродинамическое давление, которое уклоняет корму влево, а нос — вправо. Следовательно, при работе винта правого шага вперед, при положении «прямо руль», нос судна в конечном итоге уклоняется в сторону вращения винта.

 

Судно имеет ход вперед, винт работает назад. Руль прямо. Винт одновинтового судна, начавший вращаться на задний ход, своими развернутыми лопастями как бы загребает воду с левой стороны, обтекает правый борт и, оказывая на него давление, заставляет корму разворачиваться влево, а нос — вправо.

Судно имеет ход назад, винт работает назад. До тех пор, пока судно не приобретет достаточную скорость заднего хода, положение пера руля на поворотливость судна влияния не оказывает. Как отмечалось ранее, на поведение судна оказывает влияние струя воды от винта, направленная в правую часть обводов корпуса, вследствие чего нос судна идет вправо.

 

 

Рис. 1.4. Взаимодействие винтовой струи с корпусом судна при работе гребного винта на задний ход

 

Как только судно разовьет определенную скорость заднего хода и перо руля будет находиться в массе встречного потока воды, образованного движением судна, положение пера может заставить судно пойти кормой в сторону переложенного руля. В этом случае на руль будут действовать две силы: сила встречной воды, возникающая от движения судна назад, и сила всасываемой струи, порождаемая засасывающим действием винта при его работе на задний ход.

Одновинтовые суда слушаются руля на заднем ходу лучше, когда винт не работает и судно движется назад с наибольшей скоростью. Однако рассчитывать на непогрешимость работы руля одновинтового судна на заднем ходу (особенно для поворота носа судна влево) можно только в штилевую погоду при достаточной осадке.

 

Судно имеет ход назад, винт работает вперед. При положении «прямо руль» нос судна может уклоняться или вправо, или влево (обычно вправо). При положении «право на борт» нос судна уклоняется вправо. При положении «лево на борт» нос судна уклоняется влево. Струя воды от гребного винта создает гидродинамическое давление на перо руля значительно большей силы, чем от встречного потока при движении судна назад.

 

Рис.1.5. Поведение одновинтового судна при работе гребного винта правого вращения

 

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы:
• при совместной работе гребного винта и руля судно, двигающееся передним и задним ходом, круче и быстрее разворачивается в сторону шага винта;
• разворот в сторону шага винта в любом случае осуществляется значительно быстрее, чем в обратную сторону.

УПРАВЛЕНИЕ ДВУХВИНТОВЫМИ СУДАМИ

Двухвинтовые суда имеют лучшие маневренные качества, чем одновинтовые. Достаточно отметить, что их можно развернуть на месте, работая машинами в разные стороны (враздрай).

Такая возможность очень важна для пассажирских лайнеров, заходящих в стесненные порты, ледоколов, буксиров, плавкранов и т. д. Лучшая маневренность достигается тем, что каждый из винтов отнесен на некоторое расстояние от диаметральной плоскости, благодаря чему появляется разворачивающий момент, обеспечивающий поворот судна, даже без руля, в ту или иную сторону. Двухвинтовые суда обладают тем большей поворотливостью, чем меньше их длина и чем шире разнесены их винты.

 

 

Рис. 1.6. Поведение двухвинтового судна при различных режимах работы винтов

 

При работе обоих винтов на передний или задний ходы судно хорошо слушается руля. В отличие от одновинтового судна, двухвинтовое при работающих обоих винтах разного шага на задний или передний ход при положении руля «прямо» будет двигаться по прямому направлению, не уклоняясь в стороны. На двухвинтовом судне, как правило, устанавливают винты разного шага: на правом борту — винт правого шага (правого вращения), а на левом — левого.

К недостаткам двухвинтовых судов следует отнести пониженную эффективность расположенного в ДП руля. Поэтому на малых скоростях, когда основная часть силы, возникающей на руле при его перекладке, создается за счет струи воды, набрасываемой винтом на руль, главным способом управления является маневр машинами.

Анализ маневрирования двухвинтовыми судами позволяет сделать следующие выводы:
• диаметр циркуляции у двухвинтовых судов с винтами разного шага одинаков на оба борта, а наименьший — при работе винтов «враздрай»;
• двухвинтовое судно с помощью машин можно развернуть на месте, что очень важно в стесненной акватория; это положение справедливо для судов, имеющих достаточно мощные двигатели и значительный разнос винтов от диаметральной плоскости судна;
• тормозной путь и время торможения двухвинтового судна будут меньше, а при работе машин на задний ход (при винтах разного шага) судно не уклоняется с курса, что очень важно при следовании в узкостях и каналах;
• малая осадка, малый разнос винтов, слабые двигатели и большие их обороты снижают маневренные качества двухвинтовых судов.

Учитывая изложенное, опытные судоводители используют ре­гулирование работы движителей не столько для обеспечения по­воротливости, сколько для регулирования скорости движения при маневрировании и обеспечения, при малой скорости движения, действия рулей. Так, например, при швартовке один из движителей, работая вперед, обеспечивает действие располо­женного за ним руля, а второй, работающий задним ходом, сни­жает скорость движения судна. В результате судно может четко маневрировать и обеспечением безопасной скорости, ликвидирующей возможность навала.

Диаметр циркуляции у двухвинтовых судов с винтами разного шага одинаков на оба борта, а наименьший — при работе винтов «враздрай»;

К недостаткам двухвинтовых судов следует отнести пониженную эффективность расположенного в ДП руля. Поэтому на малых скоростях, когда основная часть силы, возникающей на руле при его перекладке, создается за счет струи воды, набрасываемой винтом на руль, главным способом управления является маневр машинами.

Заключение:     

Одновинтовое судно, двигающееся передним или задним ходом, круче и быстрее разворачивается в сторону шага винта.

- Двухвинтовые суда имеют лучшие маневренные качества, чем одновинтовые. Достаточно отметить, что их можно развернуть на месте, работая машинами в разные стороны «враздрай».

Лучшая маневренность достигается тем, что каждый из винтов отнесен на некоторое расстояние от диаметральной плоскости, благодаря чему появляется разворачивающий момент, обеспечивающий поворот судна, даже без руля, в ту или иную сторону. Двухвинтовые суда обладают тем большей поворотливостью, чем меньше их длина и чем шире разнесены их винты.

При работе обоих винтов на передний или задний ходы судно хорошо слушается руля. В отличие от одновинтового судна, двухвинтовое при работающих обоих винтах разного шага на задний или передний ход при положении руля «прямо» будет двигаться по прямому направлению, не уклоняясь в стороны. На двухвинтовом судне, как правило, устанавливают винты разного шага: на правом борту — винт правого шага (правого вращения), а на левом — левого.

На двухвинтовом судне, как правило, устанавливают винты разного шага: на правом борту - винт правого шага (правого вращения), а на левом - левого.

Вопросы для самоконтроля:
1. Из каких основных элементов состоит влияние руля и винта на управляемость одновинтового судна?
2. Каким образом влияет на управляемость наличие двух винтов на судне?
3. В чем заключается главные особенности управления одно- и двухвинтового судов(заключение)?

160

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №31
Тема: Сравнение маневренных характеристик судовс управляемыми насадками  на различных режимах работы.

Цель: Ознакомиться с маневренными характеристиками судов при различных режимах работы движительно-рулевого комплеса судов с управляемыми насадками.

Задание: Изучить маневренные характеристики судна с управляемыми насадками при различных режимах работы движительно-рулевого комплеса.

Запись в отчёте:

1.Изложить принципы управления судов с синхронноуправляемыми насадками.

2. Изложить принципы управления судов с раздельноуправляемыми насадками.

3.Сформулировать заключение.

 

Теоретическое описание методики проведения работы:

Принцип действия поворотной насадки.

Действие поворотной насадки в зависимости от угла ее перекладки и режима работы винта, когда судно движется с углом дрейфа рк, а насад­ка переложена к правому борту относительно ДП судна на угол а (рис. 32), объясняется следующим образом. Поток воды, направленный к насадке, имеет скорость подтекания Vs. Под действием работающего винта скорость потока, проходящего через насадку, увеличивается.

Рис. 32. Принципиальная схема действия по­воротной насадки

В случае движения судна с нера­ботающим винтом, т. е. по инерции, скорость подтекания воды ие к. насад­ке приблизительно равна скорости вытекания v». Сила упора насадки и рулевая сила равны нулю, вслед­ствие чего управляемость судна резко ухудшается. Поэтому при движении судна по инерции поворотная насад­ка как средство управления практи­ческиперестает действовать и судно становится неуправляемым.

Значение рулевой силы при работающем винте в большей степени зависит от угла перекладки насадки а, возрастая от нуля (когда насадка находится в ДП судна) до максиму­ма (когда насадка отклонена на предельно возможный угол). Вслед­ствие этого при маневрировании рекомендуется внимательно следить по аксиометру за положением наса­док относительно ДП и умело сочетать их перекладку с режимом работы гребных винтов.

Силы и моменты сил, возникаю­щие на спаренных (синхронно управляемых) поворотных насадках.

 Рассмотрим наиболее характерные варианты работы винтов и различные положения насадок относительно ДП судна.

Первый вариант: насадки на правом борту и оба винта работают на передний ход (рис. 33, а). При перекладке насадок на борт струи, выбрасываемые винтом, изменяют направление относительно ДП судна, в связи с чем сила упора Р каждой насадки направлена под некоторым углом к ДП. Вследствие этого на насадках возникают следующие си­лы: Ру (рулевые силы), направленные перпендикулярно ДП, и Рх (движу­щие силы), направленные параллель­но ДП. Эти силы с соответствующими плечами Ь и LI2 образуют поворачи­вающие моменты.

Моменты, вызываемые силами Рх, приуказанных варианте работы винтов и положении насадок направ­лены в противоположные стороны и уравновешиваются, не оказывая влияния на поворот судна. Поэто­му рассмотренный вариант маневри­рования не является оптимальным.

Рис. 33. Схемы сил и моментов сил, возни­кающие под действием поворотных насадок при работе винтов на передний ход

 

Второй вариант: насадки на правом борту, работает только один левый винт на передний ход (рис. 33, б). Рулевая сила Ру и движущая сила Рх на левой насадке создают поворачивающие моменты М\ одного направления, обеспечивая эффектив­ное отклонение кормы в левую сторону с минимальной затратой энергии движителя. При этом Mi=Py(LI2)+P. Поэтому в прак­тике маневрирования для выполне­ния циркуляции и других маневров работа одного винта предпочтитель­нее работы двух винтов.

Третий вариант: насадки на правом борту, оба винта работают на задний ход (рис. 34, а). Насадки экранируются корпусом, т. е. килевая часть судна препятствует свободному протеканию под корпусом потока воды от правого винта, работающе­го на задний ход. От работы ле­вого винта на насадке возникают сила упора Р, рулевая сила Ру и дви­жущая сила Рх. При этом поворачи­вающий момент левой насадки Ali=Py(LI2)+P«b. Ha правой насад­ке образуется поворачивающий мо­мент M2= Py(LI2) -РЛ.

Рис. 34. Силы и моменты сил, возникаю­щие под действием поворотных насадок при работе винтов на задний ход

 

От работы правого, винта на корпус судна действует сила давле­ния воды F с составляющими Fy и F„ вследствие экранирующего влияния корпуса. Боковая сила Fy создает момент сил Мз, препятствующий отклонению кормы в правую сторону. Ma=Fya, где а — расстояние от точки приложения силы F до центра тяжести судна. Таким образом общий поворачивающий момент Моб=М, +Мг-Мз.

Учитывая, что движущая сила правой насадки Рх и боковая составляющая Fy, возникающая на корпусе судна от работы правого винта, образуют поворачивающие моменты противоположного направ­ления, данный вариант маневрирова­ния для насадок, экранируемых корпусом, не является оптимальным.

Четвертый вариант: насадки на правом борту, работает только один левый винт на задний ход (рис. 34, б). Наиболее эффективной является работа на задний ход только одним винтом с борта, противоположного необходимой стороне поворота. В этом случае силы Ру и Рх создают поворачивающий момент М\ одного направления, обеспечивая судну бо­льшую поворотливость. При этом Afi==Py(LI2)+Pxb.

Пятый вариант: насадки, экрани­руемые корпусом, в положении прямо, винты работают враздрай — левый вперед, правый назад (рис. 35, а).

 

 Рис. 35. Схема сил, возникающих под действием поворотных насадок при работе винтов враздрай

Шестой вариант: насадки на правом борту, винты работают враздрай — левый вперед, правый назад (рис. 35, б).

Седьмой вариант: насадки на левом борту, винты работают вразд­рай — левый назад, правый вперед (рис. 35, е).

Анализируя схемы сил и мо­ментов, образуемых винтами, работа­ющими враздрай, можно сделать вы­вод, что каждый из этих вариантов маневрирования (пятый—седьмой) малоэффективен, так как общий поворачивающий момент Л1об очень небольшой (в пятом варианте из-за малого плеча (26) между силами упора винтов Р, в шестом и седьмом вариантах из-за того, что рулевые силы Ру от левой и правой насадок направлены в противоположные сторо­ны). Поэтому на судах со спаренны­ми поворотными насадками приме­нять работу винтов враздрай при маневрировании нецелесообразно. Если необходимо придать судну вращательное движение с большой угловой скоростью или развернуться на стесненной акватории, рекоменду­ется поочередная работа левого и правого винтов, предварительно насадки следует переложить на соответствующий борт.

Силы и моменты сил, возникаю­щие на раздельно управляемых поворотных насадках.

 Преимущество раздельно управляемых насадок пе­ред спаренными заключается в том, что возможность их автономной пере­кладки относительно ДП судна при соответствующей работе винтов обес­печивает судну большую маневрен­ность. В нормальных путевых услови­ях насадки обычно работают в спа­ренном режиме, а на маневрах, связанных с выполнением оборота, подходом к причалу, шлюзованием, и других используют раздельное управление. Последнее в сочетании с работой винтов в различных вариантах существенно повышает маневренность судна.

Рассмотрим наиболее характерам ные варианты применения разделъного управления насадками.

Рис. 36. Схема сил, возникающих под дейст­вием поворотных насадок при раздельном управлении ими:

а — в случае циркуляции судна на месте; б — в слу­чае движения лагом

Первый вариант: левая насадка на правом борту — левый винт работает вперед, правая насадка на левом борту — правый винт работает назад (рис. 36, а). Рулевые силы Ру и движущие силы Р„ обеих насадок создают поворачивающие моменты одного направления:

В этом случае общий пово­рачивающий момент большой и обес­печивает судну необходимое вра­щательное движение во время его маневрирования.

Второй вариант: левая насадка на левом борту — левый винт работает вперед, правая насадка на пра­вом борту — правый винт работает назад (рис. 36, б). "Для определения результатов действия насадок в данном варианте продлим линии сил упора левой р[ и правой Рг на­садок до пересечения с ДП судна. Эти силы условно пересекутся в цент­ре тяжести судна, образуя две состав­ляющие I?i и I?2 с равнодействующей R. Сила R при определенных режи­мах работы винтов и положениях насадок перпендикулярна ДП судна и обеспечивает его перемещение ла­гом, в данном случае в правую сто­рону. Это качество особенно необхо­димо толкачам при их сцеплении с составами.На судах с раздельным управлением насадками возможны, и друуйе арианты маневрирования по­средством, винтов и насадок.

Заключение:

Суда, оборудованные пово­ротными насадками, имеют хорошую поворотливость на переднем и заднем ходу. Диаметр циркуляции на перед­нем ходу уменьшается на 40% и более по сравнению с диаметром циркуляции однотипных судов, обо­рудованных рулями. Устойчивость на курсе судов с поворотными насадка­ми при движении с работающими винтами хорошая. Однако при дви­жении по инерции с выключенными винтами эти суда практически теряют управляемость. Конусность насадки увеличивает силу упора на переднем ходу и уменьшает на заднем ходу.

Вопросы для самоконтроля:
1. Из каких основных элементов состоит влияние Управляемых насадок на управляемость судна?
2. Каким образом влияет на управляемость наличие раздельноуправляемых насадок на судне?
3. В чем заключается главные особенности управления судов с насадками(заключение)?

                                                 166

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №32

Тема: Циркуляция судна и её элементы.

Цель: Ознакомиться с маневренными характеристиками судов и с элементами циркуляции.

Задание: Изучить Циркуляцию судна и её элементыи учет маневренных характеристик при решении задач управления судном.

Запись в отчёте:

1.Изложить основные маневренные характеристики судна.

2. Изобразить циркуляцию судна и отобразить и пояснить её элементы.

3.Сформулировать заключение.

 

Теоретическое описание методики проведения работы:

К основным маневренным характеристикам судна относятся:

-скорость судна при выполнении маневра;

-элементы циркуляции;

-путь и время торможения судна.

Эти характеристики определяются по результатам натурных маневренных испытаний судна после его постройки (сдаточных испытаний) и оформляются в виде таблицы маневренных характеристик для двух состояний загрузки: вгрузу и балласте, вывешиваемой на ходовом мостике.

Для уточнения маневренных характеристик в процессе эксплуатации судна при различных внешних условиях, состоянии корпуса и загрузки периодически проводятся маневренные испытания силами экипажа.

При плавании в речных условиях особое значение для судоводителя имеет знание маневренных элементов судов и составов, особенно управляемости и инерционных качеств.
                                                         167
Управляемостью называется способность судна сохранять заданное направление движения или изменять его в той мере, в какой это требуется судоводителю.

Под управляемостью понимаются два свойства судна — поворотливость и устойчивость на курсе. Способность судна изменять направление своего движения при перекладке руля называется его поворотливостью, а способность судна сохранять прямолинейное движение — устойчивостью на курсе.

Устойчивость на курсе и поворотливость зависят как от конструктивных особенностей судна, так и от воздействия той внешней среды, в которой перемещается судно.

Частые и самопроизвольные отклонения судна от своего первоначального курса называются рыскливостью. При наличии ее увеличивается сопротивление воды движению, что, в свою очередь, ведет к понижению скорости хода. Рыскливость вызывается рядом причин, но главным образом ветром и волнением, креном или дифферентом судна, а также чрезмерно выпуклыми носовыми и кормовыми обводами.

Наиболее сильно рыскливость судна проявляется при прохождении участков с малыми глубинами и стесненных по ширине.

Для обеспечения управляемости суда оборудуются рулевым устройством. В настоящее время управляемость грузовых теплоходов и толкачей обеспечивается установкой поворотных направляющих насадок на гребных винтах.

Инерцию обычно принято оценивать длинами тормозного пути, свободного выбега и пути разгона, а также их продолжительностью по времени.

Расстояние, которое проходит судно за промежуток времени от момента переключения машин с полного хода вперед на полный задний ход до момента окончательной остановки судна называется тормозным путем. Это расстояние обычно выражается в длинах судна.

Расстояние, которое проходит судно за промежуток времени от момента остановки машин, работающих на передний ход, до полной остановки судна за счет сопротивления воды, называется свободным выбегом.

Расстояние, которое проходит судно с момента включения машин на передний ход до момента приобретения полной скорости при заданном режиме работы машин, называется путем разгона.

Поворотливость судна. 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.

Циркуляцию принято разбивать на три периода: маневренный, эволюционный и установившийся.

 

Маневренный период – период, в течение которого происходит перекладка руля на определенный угол. С момента начала перекладки руля судно начинает дрейфовать в сторону, противоположную перекладке руля, и одновременно начинает разворачиваться в сторону перекладки руля. В этот период траектория движения ЦТ судна из прямолинейной превращается в криволинейную с центром кривизны со стороны борта, противоположного стороне кладки руля; происходит падение скорости движения судна.

 

Эволюционный период – период, начинающийся с момента окончания перекладки руля и продолжающийся до момента окончания изменения угла дрейфа, линейной и угловой скорости. Этот период характеризуется дальнейшим снижением скорости (до 30 – 50%), изменением крена на внешний борт и резким выносом кормы на внешнюю сторону.

 

Период установившийся циркуляции – период, начинающийся по окончании эволюционного, характеризуется равновесием действующих на судно сил: упора винта, гидродинамических сил на руле и корпусе, центробежной силы. Траектория движения ЦТ судна превращается в траекторию правильной окружности или близкой к ней.

Геометрически траектория циркуляции характеризуется следующими элементами:

D_о – диаметр установившейся циркуляции – расстояние между диаметральными плоскостями судна на двух последовательных курсах, отличающихся на 180° при установившемся движении;

D_ц – тактический диаметр циркуляции – расстояние между положениями ДП судна до начала поворота и в момент изменения курса на 180°;

l₁ – выдвиг – расстояние между положениями ЦТ судна перед выходом на циркуляцию до точки циркуляции, в которой курс судна изменяется на 90°;

l₂ – прямое смещение – расстояние от первоначального положения ЦТ судна до положения его после поворота на 90°, измеренное по нормали к первоначальному направлению движения судна;

l₃ – обратное смещение – наибольшее смещение ЦТ судна в результате дрейфа в направлении, обратном стороне перекладки руля (обратное смещение обычно не превышает ширины судна В, а на некоторых судах отсутствует совсем);

T_ц – период циркуляции – время поворота судна на 360°.

 

Рис. 1.8. Траектория судна на циркуляции

 

Перечисленные выше характеристики циркуляции у морских транспортных судов среднего тоннажа при полной перекладке руля на борт можно выразить в долях длины судна и через диаметр установившейся циркуляции следующими соотношениями:

D_о = (3 ÷ 6)L; D_ц = (0,9 ÷ 1,2)D_у; l₁ = (0,6 ÷ 1,2)D_о;

l₂ = (0,5 ÷ 0,6)D_о; l₃ = (0,05 ÷ 0,1)D_о; T_ц = πD_о/V_ц.

Заключение:

Учет маневренных характеристик при решении задач управления судномявляется обязательным условием обеспечения безопасного плавания судна. Маневренные характеристики судна необходимо учитывать при решении практически всех задач управления судном, в частности:

· при расчетах маневра для предупреждения столкновений при расхождении судов;

· при проведении швартовных операций;

· при плавании и маневрировании в узкостях и на ограниченных акваториях;

· при постановке судна на якорь и швартовные бочки;

· при плавании в ледовых условиях, как при самостоятельном ледовом плавании, так и при плавании в составе каравана под проводкой ледокола.

Контрольные вопросы:

1.​Охарактеризовать основные маневренные качества судна.

 

2.Назвать и охарактеризовать элементы циркуляции сдна.

 

3.Пояснить применение информации по маневренным качествам судна при решении задачь по управлению судном.

 

                                                             172

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №33
Тема: Формирование буксируемых и толкаемых составов для различных условий плавания.

Цель: Ознакомиться с принципами формированиеябуксируемых и толкаемых составов для различных условий плавания.

Задание: Изучить принципы формированиея буксируемых и толкаемых составов для различных условий плавания,способы учалки судов и типы составов.

Запись в отчёте:

1.Пояснить выбор длинны буксирного троса для различных условий плавания.

2. Пояснить выбор способа учалки судов для различных условий плавания.

3. Пояснить использование типовых схем составов при формимровании состава для определённого участка реки.

 

Теоретическое описание методики проведения работы:

Методы буксировки составов.

1. В практике судовождения существует несколько видов буксировки.

2. Буксировка на длинном буксире применяется на больших реках при движении против течения, на озерах и водохранилищах. В этом случае длина троса превышает длину реа­ктивного потока от движителей буксировщика, а при волнении преду­преждает обрыв и рывки троса.

3. Буксировка на коротком буксире применяется на реках при движении

4. по течению, на судовых ходах с ограниченными габаритными раз­мерами пути, при сильном ветре, при вождении порожних судов. В этом случае длина буксирного троса значительно меньше длины реактив­ного потока.

5. Буксировка за кормой вплотную применяется при движении в битом льду.

6. Управляемость буксируемого со­става зависит от длины буксирного троса, места его крепления на буксировщике, мощности буксиров­щика, габаритных размеров, массы и формы учалки состава, габаритных размеров пути.Для обеспечения буксировщику хорошей устойчивости на курсе и хорошей поворотливости буксирный гак устанавливают на

 

7. расстоянии 0, 5—1 м от центра тяжести судна, ближе к кор­ме.

8. В практике судовождения при выполнении маневров поворота и оборота очень важно учитывать создаваемый силой тяги на гаке Fr кренящий момент М к. Чем выше точка закрепления буксирного троса расположена над центром величины (ц. в.), тем больше кренящий момент, под действием которого при резких перекладках руля на борт и при рывках буксирного троса может опрокинуться буксировщик. Креня­щий момент

9. На удлиненных буксирных тросах водят составы против течения, вслед­ствие чего увеличивается их ско­рость, но ухудшается управляемость. На коротких буксирных тросах водят составы вниз по течению, вследствие чего улучшается их управляемость, но уменьшается скорость. Если буксирный трос очень короткий, то струи от движителей буксировщика вызывают рыскливость состава.

10. Для движения по течению выби­рают буксирный трос, длина которого в 2—3 раза меньше рекомендуемой его длины для движения против течения. Чем больше масса и габа­ритные размеры состава, тем больше сопротивление воды движению, а следовательно, хуже управляемость.

 

11. При движении по узкому участку судового хода с большой извилисто­стью русла для улучшения управляе­мости состава укорачивают длину буксирного троса, используя буксир­ную лебедку.

12. При формировании составов для буксировки должны соблюдаться следующие условия: соответствие состава типовой схеме формирова­ния, мощности буксировщика и габа­ритным размерам пути по осадке, длине, ширине? и высоте; хорошая управляемость; возможность дости-. жения максимальной скорости.

13. Скорость состава будет больше, если обеспечить наименьшее сопро-. тивление воды его движению, наи­лучшее использование скорости по­путного потока. Для этого груженые баржи с большими габаритными размерами и осадкой ставят в перед­ний счал состава, а меньших разме­ров, менее загруженные и порож­ние — в последующие счалы. Кроме того, добиваются уменьшения проме­жутков между буксируемыми судами при формировании. Если в состав нужно поставить судно, имеющее большую парусность (брандвахту, док, дебаркадер и т. д.), то его ставят в первый счал рядом с груженой баржей или за -ней во второй счал, а при наличии в составе только порожних судов—в первый счал. При формировании составов также учитывают направление их движения (вверх или вниз), род груза в баржах и пункты его назначения.

14. Учалка судов в составах бывает жесткой и гибкой.

15. При жесткой учалке баржи в со­ставе представляют как бы единое целое, счалы не перемещаются:

16. Такая учалка применяется, как правило, при буксировке составов вниз на реках с назначительной извилистостью русла и достаточными габаритными размерами пути (осо­бенно шириной). Баржи в счалах учаливают жестко подаваемыми крест-накрест тросами («крестовы­ми»).

17. При гибкой учалке счалы барж в составе имеют возможность переме-

18.

19. Риг 52. Типовые схемы составов для буксировки по течению

20. щаться один относительно другого, обеспечивая гибкость всему составу. Эта учалка применяется для букси­ровки составов против течения, так как при этом большой по длине состав может свободно преодолевать крутые повороты судового хода.

21. При кильватерной и других формах составов, у которых первый счал состоит из одной баржи, состав буксируют на тросе, закрепленном одним концом на гаке или буксирной лебедке буксировщика, а другим — на буксирных кнехтах головной баржи. При пыжевом первом счале на крайние баржи подают два троса, одни концы которых закрепляют на буксирных кнехтах, а другие соединя­ют между собой и с коренным буксирным тросом посредством ско­бы-замка, вследствие чего управляе­мость состава улучшается.

22. Составы, буксируемые по рекам по течению и против течения, различаются. по форме,. способу учалки, схеме расстановки барж.

23. Например, для буксировки боль­шого числа барж по течению в первый счал ставят четыре баржи, во второй — три, в третий — две (рис. 52, а). Составы больше чем в три счала обычно не формируют из-за сложности управления ими. Со­став из трех барж может быть сформирован в зависимости от путе­вых условий в один счал (рис. 52, б) и в два счала. Если он сформирован в два счала, первый счал может состоять из двух барж (рис. 52, е), а второй из одной или двух (рис, 52, г) барж. По пыжевой схеме в двух вариантах формируют состав из четырех барж: если позволяет шири­на судового хода, в первый счал ставят три баржи, во второй — одну (рис. 52, д); если судовой ход узкий, в первый и второй счалы ставят по две баржи (см. рис. 52, г). Состав из двух барж имеет форму одного счала в два пыжа (рис. 52, е). Иногда, когда габаритные размеры судового хода не позволяют сделать оборот в конечном пункте или в пути следования, в последнем счале баржи ставят кормой вперед с целью использования носовых якорей для постановки состава на якорь без оборота (рис. 52, ж). Чем короче пыжевой состав, тем лучше он управляется.

24. Составам, предназначенным для буксировки против течения, придают линейную кильватерную форму с гиб­кой учалкой счалов из трех барж (рис. 53, а) и из двух барж (рис. 53, б), при этом однотипные суда ставят так, чтобы, баржа с большей осадкой была первой, а за ней стояли баржи с меньшей осадкой. Если число барж в составе больше трех и судовой ход

25.

26. Рис. 53. Типовые схемы составов для буксировки против течения