Особенности проектирования буксиров

И толкачей внутреннего плавания

 

Классификация буксирных судов

 

Буксирные суда составляют широкую и разнообразную группу судов морского и внутреннего плавания. Они служат для линейной и внутрипортовой транспортировки несамоходных судов, для ввода и вывода из порта крупных транспортных судов, формирования и транспортировки крупных толкаемых и буксируемых составов из барж и секций, для обеспечения работы технических средств портов и дноуглубительного флота, для выполнения спасательных функций.

Разнохарактерность выполняемых работ и разнообразие условий плавания вызвали потребность в буксирных судах, имеющих различные мореходные качества и технико-эксплуатационные характеристики. Эти требования привели к созданию судов с различными архитектурными и конструктивными решениями.

Буксирные суда должны классифицироваться по ряду основных признаков.

1. Принадлежность буксирных судов к морским или речным районам плавания. Это различие, как известно, обусловлено уровнем требований и норм к различным навигационным качествам судов, определяемым правилами классификационных обществ, по которым спроектированы и построены суда. Морские буксирные суда проектируются в соответствии с Правилами Российского морского регистра судоходства. Речные и смешанного (река-море) плавания буксиры и толкачи проектируются в соответствии с Правилами Российского Речного Регистра.

2. В зависимости от общего и узкоспециализированного назначения буксирных судов. В соответствии с существующими способами транспортировки несамоходных судов их подразделяют на собственно буксиры, толкачи и толкачи-буксиры.

Буксир – судно, предназначенное для транспортировки барж методом буксировки. Аналогично определение толкача. Это судно, предназначенное для транспортировки барж и составов методом толкания. Буксир-толкач совмещает функции буксировки и толкания несамоходных судов. Для этого буксиры-толкачи оборудуются сцепным и буксирным устройствами. Кроме того, эти суда оборудуются усиленными рулевыми устройствами для толкания составов.

В зависимости от общего назначения и протяженности линий, на которых они могут работать согласно автономности плавания по запасам топлива и экологической безопасности буксирные суда разделяют на линейные, рейдовые и портовые. От общего назначения зависит архитектурно-конструктивный тип буксирного судна, соотношение его главных размерений, осадка, мощность главных двигателей, тип движительно-рулевого комплекса (ДРК), количество запасов топлива, воды и провизии, численность экипажа.

Важным фактором является и специализация буксирных судов. От нее зависит необходимость установки специального оборудования, выбор главных размерений, формы и конструкции корпусов, различных устройств и систем, размеров рубок и др. К специализированным судам относятся спасатели, кантовщики, плотоводы, ледоколы, шлюзовые и другие суда. Названия судов говорят об их функциональном назначении.

Названных выше признаков квалификации вполне достаточно, чтобы сформулировать классы буксирных судов. Например: морской буксир-спасатель; портовый буксир-кантовщик; линейный толкач класса «О»; рейдовый буксир класса «Р».

Как правило, суда одного класса имеют и типовые особенности, которые отражены в последующих признаках классификации.

3. Ледовые качества. Практически все буксирные суда в той или иной степени обладают ледокольными качествами, т.е., способностью работать в ледовой обстановке, чего требуют условия их эксплуатации. В этом отношении суда разделяют на ледокольные, которые предназначены для систематического плавания в ледовых условиях, и суда с ледовыми подкреплениями, которые могут плавать в ледовых условиях с определенной толщиной льда. Для судов, имеющих специальные ледовые подкрепления, удовлетворяющие Правилам РРР, в формулу класса вносится слово «лед». Для ледоколов вместо слова «лед» ставится «ледокол». Еще одна важная деталь. Ледовые усиления корпуса предусматриваются для определенной толщины льда, поэтому в формулу класса судна записывается толщина битого льда, при которой допустима эксплуатация судна, например: «XМ 3,0 (лед 20)».

В формулах классов морских судов ледокольные качества обозначаются категориями ЛУ1, ЛУ2, ЛУ3, ЛУ4, ЛУ5, ЛУ6, ЛУ7, ЛУ8 и ЛУ9, в том числе у ледоколов – ЛЛ6, ЛЛ7, ЛЛ8, ЛЛ9 в соответствии с условиями ледового плавания.

4. Судовая силовая установка (СЭУ). По этому признаку буксирные суда подразделяются на паровые, дизельные, дизель-электрические, газотурбинные и атомные. Наибольшее распространение на речном и морском флоте получили дизельные буксиры. Они просты в обслуживании, надежны и экономичны.

5. Число гребных винтов. Различают одновальные и многовальные буксирные суда. На реках наибольшее распространение получили одновальные и двухвальные суда. На реках США работает много трех- и четырехвальных толкачей, что объясняется большими мощностями их СЭУ.

6. Тип движительно-рулевого комплекса. На буксирных судах применяют следующие типы ДРК: винт фиксированного шага (ВФШ) с рулями; ВФШ в насадке с рулями, в поворотных насадках, в раздельно управляемых поворотных насадках; винт регулируемого шага (ВРШ) с рулями; ВРШ в насадках с рулями, в поворотных насадках; водометные движители; гребные колеса с рулями; поворотные движительно-рулевые колонки; крыльчатые движители и др.

Перечисленные выше признаки позволяют полно охарактеризовать тип буксирного судна. Например: шлюзовой толкач-буксир класса «XО» РРР с ледовыми подкреплениями дизельный двухвальный с ВФШ в поворотных насадках.

 

Особенности работы буксирных судов

На внутренних водных путях

 

Буксирный флот является одним из наиболее распространенных типов судов, работающих на реках, озерах и водохранилищах. Статистика свидетельствует о том, что линейными толкачами и толкачами-буксирами транспортируется около половины всех объемов грузов, перевозимых на внутренних водных путях.

Условия плавания решающим образом влияют на выбор основных параметров буксирных судов, типа и характеристик движителей, формы обводов носовой и кормовой оконечностей и т.п. При этом из всех путевых условий наиболее существенную роль играют глубина, ширина и радиус кривизны судового хода. Эти условия существенно влияют не только на выбор характеристик судов, но и на решение эксплуатационных задач, связанных с определением технической скорости судна или состава, с нормированием расхода топлива.

От условий плавания, в первую очередь, зависят грузоподъемность буксирных или толкаемых составов, мощность СЭУ. На реках с ограниченными габаритами судового хода, где размеры составов и скорость движения лимитированы, мощности СЭУ буксирных судов небольшие.

На магистральных реках грузоподъемность толкаемых составов значительно больше, чем на малых реках. Выше и скорость движения составов. В этом случае для транспортировки составов используются толкачи большой мощности. Наибольшее распространение на магистральных реках получили толкачи типа ОТ-2000, имеющие мощность СЭУ 1470 кВт (2000 л.с.). Толкачи этого типа стали работать в Волжско-Камском бассейне с конца 60-х годов прошлого века. Их серийная постройка осуществлялась в Венгрии. Самыми мощными толкачами внутреннего плавания в нашей стране являются толкачи типа «Маршал Блюхер» и «Маршал Тухачевский». Мощность СЭУ на этих судах 3400 кВт (4600 л.с.). Головное судно «Маршал Блюхер» было построено в 1970 году и использовалось для транспортировки большегрузных двух- и трехниточных составов.

Отметим, что мощность СЭУ морских толкачей значительно выше (до 9000 л.с. и более). Это обосновано сложными условиями, в которых приходится работать морским судам.

В настоящее время на речном транспорте используется метод толкания, как прогрессивный способ вождения несамоходных судов. Рассмотрим подробнее технико-эксплуатационные преимущества этого способа над обычной буксировкой несамоходных судов.

Анализ опыта эксплуатации показывает, что при одинаковой грузоподъемности техническая скорость движения толкаемого состава по сравнению с аналогичным буксируемым выше примерно на 15–20 процентов. Этому способствует ряд факторов:

1) уменьшается сопротивление воды движению состава из-за уменьшения сопротивления самого толкача, находящегося в попутном потоке состава (рис. 13.1);

2) уменьшается сопротивление воды движению состава за счет исключения дополнительного сопротивления барж при их рыскании, а также за счет возможного положительного взаимного влияния (с точки зрения сопротивления) судов в составе;

3) исключается отрицательное влияние на сопротивление воды движению состава струй движителя буксира;

4) увеличивается упор движителя толкача, поскольку при движении состава он находится в попутном потоке воды.

 

б) а)

 

Рис. 13.1. Схемы транспортировки несамоходных судов:

а – буксировка; б – метод толкания

 

Следует отметить также две важные эксплуатационные особенности использования метода толкания:

1) обеспечивается высокая надежность и безопасность вождения составов;

2) становится возможной эксплуатация несамоходного флота без команды. При этом возрастает производительность работы толкача и снижается себестоимость перевозок грузов.

Кроме упомянутых преимуществ, при толкании судов появилась возможность создать и широко использовать высокоэффективные несамоходные суда новых типов, которые для буксировки не применялись. К таким судам относятся секционные составы, имеющие при одинаковой грузоподъемности значительно меньшее сопротивление воды по сравнению с баржевыми составами. Внедрение их позволило повысить скорость движения толкаемых составов на 10–12 процентов.

 

13.3. Основные эксплуатационные требования к толкачам

 

Анализ особенностей работы и опыта проектирования толкачей внутреннего плавания позволил сформулировать основные эксплуатационные требования к этим судам.

Выбор мощности СЭУ толкача должен производиться с учетом характеристик толкаемого состава. При проектировании толкача большое внимание уделяется, прежде всего, обеспечению управляемости толкаемого состава, которым предполагается его работа. При этом должны быть учтены особенности линии его эксплуатации.

Известно, что большегрузные толкаемые составы при движении в полном грузу даже при сильном воздействии ветра и волнении хорошо держатся на курсе и, как правило, не имеют дрейфа. Совершенно другая картина наблюдается при движении состава в таких же условиях порожнем. В этом случае из-за большой парусности и малой осадке отмечается сильный дрейф состава. Особенно трудно управлять составом при малых скоростях хода. Чтобы хорошо управлять составом в экстремальных условиях толкач должен иметь достаточную мощность СЭУ и надежное рулевое устройство. Выделяют несколько направлений в обеспечении необходимой управляемости толкачей. В американской практике проектирования необходимую управляемость толкачей добиваются за счет установки на судно большого количества рулей (до 4 х рулей) и высокой мощности СЭУ.

На отечественных толкачах задача обеспечения управляемости успешно решается путем установки поворотных насадок. Управляемость состава на малых скоростях хода улучшается с постановкой за кольцом насадки стабилизатора.

Методы оценки управляемости толкаемых составов при проектировании и формировании их при эксплуатации, численные показатели для оценки уровня управляемости и их нормы установлены РТМ 212.0126-86 «Временные нормы управляемости толкаемых составов внутреннего плавания».

На начальных стадиях проектирования, когда еще недостаточно данных для выполнения расчетов управляемости, предварительное обеспечение необходимого уровня управляемости состава может быть выполнено за счет выбора соответствующей энерговооруженности толкача. Мощность СЭУ толкача в этом случае может быть определена с использованием коэффициента удельной нагрузки состава:

 

, кВт

(13.1)

 

где – грузоподъемность состава, т; q – коэффициент удельной нагрузки состава, т/кВт. Этот коэффициент зависит от многих факторов: от типа состава (кильватерный, в два, три или четыре пыжа); типа судов в составе (баржи или секции); условий эксплуатации и т.п. Для отечественных составов этот коэффициент изменяется в широких пределах от 5,45 до 13,6 т/кВт (4-10 т/л.с.) и характеризует возможность толкача управлять составом (обеспечивать управляемость, инерционные характеристики и т.д.). его следует принимать с учетом отмеченных выше факторов по статистическим данным, либо по судну-прототипу.

Аналогичный подход к предварительному определению мощности СЭУ толкача используется в различных эмпирических зависимостях. Например, в случае использования в качестве толкача двухвального судна, оборудованного гребными винтами в поворотных насадках, суммарная номинальная мощность главных двигателей должна удовлетворять следующим условиям:

для однониточных составов:

, кВт

(13.2)

для двух- и трехниточных составов:

, кВт

(13.3)

где – грузоподъемность состава, тыс. т.

В соответствии с РТМ 212.0126-86, проверка удовлетворения толкаемых составов требованиям норм управляемости производится по двум показателям:

- по критериям поворотливости судов для случая в полном грузу;

- по критериям управляемости судов при ветре для случая хода состава в балласте при посадке на ровный киль (в том числе при перерасформировании порожнего состава для движения при ветре).

В качестве маневра, характеризующего поворотливость толкаемого состава, принимается установившаяся циркуляция, выполняемая составом при произвольной, одинаковой до начала маневра и более нерегулируемой частоте вращения всех гребных винтов толкача в условиях глубокой воды.

Под «условиями глубокой воды» понимаются следующие:

- ветер не превосходит 1–2 баллов по шкале состояния моря Гидрометеослужбы РФ, высота волны – 0,3 м;

- глубина воды больше, чем величина Н₁, определяемая по формуле:

, м

(13.4)

где – наибольшая из средних осадок судов, входящих в толкаемый состав, м.

В качестве критерия для численной оценки поворотливости толкаемого состава принимается измеренный по траектории центра тяжести состава средний на оба борта относительный диаметр установившейся циркуляции D _ц / L _с, совершаемой составом (D _ц – диаметр установившейся циркуляции по центру тяжести состава, м; L _с – расчетная длина состава, м).

Поворотливость толкаемого состава должна удовлетворять требованиям свободного прохождения всех лимитирующих поворотов судового хода, имеющихся в водном бассейне, в котором предполагается эксплуатация, и эффективного маневрирования состава в эксплуатационных условиях. При этом величина D _ц / L _с при наибольшем угле перекладки руля толкача на глубокой тихой воде при произвольной одинаковой частоте вращения всех гребных винтов должна быть не более трех и величины относительного диаметра установившейся циркуляции определяемой по формуле:

 

,

(13.5)

 

где К _н – коэффициент влияния относительной глубины воды Н/Т_max на диаметр установившейся циркуляции состава; К _с – коэффициент влияния скорости течения на диаметр установившейся циркуляции; W – безразмерная угловая скорость толкаемого состава, необходимая для прохождения против течения лимитирующего поворота судового хода.

Таким образом, толкаемый состав считается удовлетворяющим требованиям норм, если выполняются следующие условия:

 

(13.6)

 

В качестве критериев для оценки управляемости толкаемого состава при действии ветра принимаются:

- критерий удержания состава на прямом курсе при ветре;

- критерий прохождения составом лимитирующего поворота судового хода при ветре.

В качестве первого критерия при оценке управляемости толкаемого состава принимается величина наибольшей выдерживаемой составом скорости ветра (v _а, м/с), при которой состав, движущийся полным ходом и наиболее опасным курсом, еще способен сохранять движения в заданном направлении. При этом угол дрейфа состава не должен превосходить 20°.

Толкаемый состав считается удовлетворяющим требованиям норм по управляемости по первому критерию, если величина выдерживаемой скорости ветра составляет:

- для составов из судов класса «О» v _а ³ 13 м/с;

- для составов из судов классов «Л» и «Р» v _а ³ 10 м/с.

В качестве второго критерия при оценке управляемости толкаемого состава принимается величина наибольшей выдерживаемой составом скорости ветра (v _{а 1}, м/с), направленного из центра поворота судового хода, при которой состав, движущийся полным ходом, еще способен пройти вниз по течению все лимитирующие повороты судового хода. При этом перекладка руля толкача может производиться на наиболее возможный угол, а угол дрейфа состава при ветре не должен превосходить угла дрейфа состава на этом же повороте без ветра более чем на 15°. Толкаемый состав считается удовлетворяющим требованиям норм по управляемости по второму критерию, если величина выдерживаемой составом скорости ветра больше или равна 10 м/с.

Важную роль при эксплуатации составов выполняет якорное устройство толкача. В соответствии с Правилами РРР на толкаче должно быть установлено как носовое, так и кормовое якорное устройство. Причем суммарная масса кормовых якорей (якоря) толкача должна быть принята равной 0,8 значения массы носовых якорей толкаемого состава. Это необходимо для того, чтобы в случае экстренной остановки кормовой якорь мог удержать на течении толкач с составом. Это требование эксплуатации важно обеспечить потому, что при следовании по течению для экстренной остановки состав не всегда может развернуться или быстро остановиться с помощью носовых якорей.

Повышенные требования предъявляются к ДРК толкача. Как правило, на отечественных толкачах ДРК включает два гребных винта в поворотных насадках со стабилизаторами.

В любом случае, возникающем в процессе эксплуатации, ДРК толкача должен обеспечить:

1) гашение инерции состава при работе «полный назад» на минимально возможной длине пробега состава;

2) управляемость состава при ходе назад;

3) поворотливость состава с диаметром циркуляции не более 3 длин состава с толкачом.

Эффективная работа толкачей возможна лишь при наличии на толкаемых составах сцепного устройства, которое позволяет обеспечить оперативную автоматизированную счалку судов. Прочность сцепного устройства должна соответствовать условиям плаванию составов. Создана серия унифицированных сцепных устройств соответствующих различным бассейнам. Решение этого важного вопроса осуществили в 60-е годы XX века конструкторы Горьковского ЦКБ МРФ РСФСР путем создания автоматизированных сцепных устройств.

Конструктивно автосцепы подразделяются по району плавания на речные и озерные. На толкачах, работающих в бассейнах рек Европейской части России, в автосцепах применяются замки с вертикальной сцепной балкой, а на толкачах, работающих на реках Сибири и Дальнего Востока – с горизонтальной балкой. Управление сцепными замками происходит дистанционно из рулевой рубки.

Автоматизированный сцеп с горизонтальным расположением сцепной балки получил название универсальной двухзамковый речной – УДР. Этот автосцеп предназначается для формирования кильватерных и пыжевых составов с центральным расположением толкача. Применяются автосцепы марки УДР-10, УДР-20, УДР-50 и УДР-100 (цифры показывают максимальные расчетные усилия в т). Конструкция автоматизированных сцепных устройств типа УДР допускает крен толкача до 8–9° и дифферент – до 5–8°.

Для работы толкаемых составов следует обеспечить необходимую видимость для судоводителей из рулевой рубки толкача. Это очень сложная задача, поскольку большая длина толкаемого состава ограничивает зону видимости судоводителей и тем самым осложняет обеспечение безопасного движения. В принципе рулевая рубка должна быть расположена как можно выше над поверхностью воды с учетом подмостовых габаритов на линии работы толкаемых составов. Ее расположение зависит от длины состава, следовательно, от мощности СЭУ толкача. Отечественный опыт проектирования показывает, что возвышение рулевой рубки над уровнем воды в первом приближении может быть принят: у толкачей с мощностью СЭУ 110 кВт (150 л.с.) 1,4-3,0 м; 221 кВт (300 л.с.) – 3,2-3,8 м; 442 кВт (600 л.с.) – 5,5-6,0 м; 1472 кВт (2000 л.с.) – 8,5-9,0 м; 2944 кВт (4000 л.с.) – 9,6 м.

При необходимости на речных толкачах устанавливаются подъемно-опускные рулевые рубки, позволяющие в поднятом на специальных стойках положении существенно уменьшить непросматриваемую зону впереди состава. При опускании такой рубки уменьшается надводный габарит толкача.

В процессе проектирования высота расположения рулевой рубки над поверхностью воды следует уточнить в зависимости от минимального значения непросматриваемой зоны для движения состава (). В этом случае возвышение судоводителя в рулевой рубке над поверхностью воды может быть определено по следующей формуле 13.2:

 

, м,

(13.7)

 

где h _б – возвышение верхней кромки козырька (фальшборта) бака носовой секции состава над КВЛ при ходе порожнем, м; L _с – длина состава, м; DL _т – отстояние носовой стенки рулевой рубки от упоров толкача, м.

 

 

Рис. 13.2. Схема для определения возвышения рулевой рубки

толкача над поверхностью воды

 

Очень сложными для проектантов являются вопросы разработки общего расположения толкачей и обеспечения работы систем толкаемых барж или секций.

В целом компоновка помещений толкача определяется необходимостью создания благоприятных условий для экипажа по выполнению служебных функций и отдыха после вахты. Решение этой задачи затруднено ограниченными размерами судов.

На толкачах машинное отделение (МО) располагается в корпусе, а жилые помещения, как правило, в надстройке. Главными источниками шумности на толкачах являются главные двигатели. Для обеспечения допустимого уровня шумности в жилых и служебных помещениях используются различные конструктивные решения. Приведем некоторые из них. Надстройка располагается не над МО, а в носовой части корпуса. Надстройка устанавливается на амортизаторах. Используется разделение корпуса толкача на отдельные функциональные блоки: в одном располагается МО, а в другом – жилые помещения. Носовой и кормовой блоки соединяются между собой при помощи амортизаторов. Такое оригинальное конструктивное решение реализовано на толкачах проекта 81351, построенных на Красноярской судоверфи по проекту Инженерного центра судостроения.

На толкачах с развитой надстройкой для создания комфортных условий для экипажа общественные санитарно-гигиенические и служебные помещения располагаются на главной палубе, а жилые помещения – на верхних ярусах. Для членов команды предусматриваются одно- и двухместные каюты.

Важным эксплуатационным требованием в работе состава является обеспечение надежного функционирования систем и устройств барж и секций. Постоянный контакт толкача с составом дает возможность электрифицировать палубные и трюмно-пожарные механизмы барж и секций. Эти затраты необходимо учитывать при расчете мощности электростанции толкача. Как правило, на баржах установка осушительных и пожарных насосов не предусматривается. Осуществление этих важных функций возлагается на системы толкача. Толкачи, предназначенные для толкания нефтеналивных барж, должны иметь станцию для инертных газов, которые могут подаваться в грузовые танки и свободные отсеки барж.

У буксиров-толкачей в обязательном порядке предусматривается механизированное буксирное устройство.

 

13.4. Эксплуатационные требования к буксирам

 

Как отмечалось ранее, буксиры – суда, предназначенные для транспортировки барж методом буксировки. При этом буксировка барж осуществляется с помощью гибкой связи (каната). Для осуществления своих функций буксир (или буксир-толкач) должен иметь достаточную мощность СЭУ и необходимые судовые устройства (гак, канат, фермы в кормовой оконечности и т.п.).

В настоящее время буксировка барж на внутренних водных путях осуществляется довольно редко. Речные буксиры в основном используются на вспомогательных рейдовых работах или как портовые суда.

Специфические условия эксплуатации на реках и водохранилищах предъявляют к буксирам повышенные требования в отношении остойчивости. Дело в том, что при буксировке барж наблюдается их рыскливость. Отклонение барж от курса может достигать более 10^о. При транспортировке барж возможны рывки буксирного каната, которые крайне опасны для остойчивости буксира.

Учитывая сложные условия работы буксирных судов, проверка остойчивости ведется как обычно по основному критерию, а также по дополнительным требованиям, учитывающим статическое и динамическое действие буксирного каната, а также силы, действующие на судно во время выполнения циркуляции.

Остойчивость буксирных судов удельной энерговооруженностью свыше 6,6 кВт/м³ должна быть проверена при испытаниях головного судна. В том случае, если испытания показывают, что при статическом воздействии каната остойчивость судна достаточно при определенном ограничении скорости буксировки, то допускается отступление от требования М _с <М _доп, где М _с – кренящий момент от действия на судно статически натянутого буксирного каната (кНм), а М _доп – предельно допустимый момент при статических наклонениях судна (кНм).

Еще одним важным аспектом проектирования буксирных судов является обеспечение их управляемости. Обеспечение этого навигационного качества важно потому, что при ходе состава натяжение буксирного каната является серьезным стабилизирующим фактором удержания буксира на курсе. При этом многое зависит от места расположения гака по длине судна.

Опыт эксплуатации показывает: если точка закрепления буксирного каната сдвинута далеко в корму от мидель-шпангоута, то поворотливость буксира ухудшается. Следовательно, место расположения гака по длине Х _г должно быть ближе к мидель-шпангоуту. Опыт проектирования речных буксиров показал, что отношение Х _г /L изменяется в диапазоне от 0,51 до 0,67 (рис. 13.3). Причем меньшие значения Х _г /L характерны для ледоколов, которым часто приходится выполнять функции буксиров.

 

 

Рис. 13.3 – Схема размещения гака на буксире:

x _г, z _г – координаты расположения гака на судне

(соответственно по длине и высоте)

Очень важно правильно выбрать место расположения гака и по высоте, поскольку это во многом влияет на обеспечение остойчивости буксира при рывке каната. Нормативных требований по размещению буксирного гака по высоте нет. На начальных стадиях проектирования следует ориентироваться на данные близких судов-прототипов. Анализ данных проектирования речных буксиров показал, что отношение Z _г / Н изменяется в диапазоне от 1,4 до 1,9. У ледоколов это отношение доходит до 2.

В процессе эксплуатации большое значение для буксирных судов имеет тип движителя. До 40–50-х годов XX в. буксирный флот в основном был оборудован колесными движителями. И это было объяснимо: гребные колеса по сравнению с другими типами движителей обладают высокой упорной способностью. Они особенно эффективны при ограниченной осадке судов. Вместе с тем этот тип движителей имеет ряд существенных недостатков. Отметим некоторые из них. Гребные колеса работают с частотой вращения в пределах 20–40 оборотов в минуту. Такая частота вращения была вполне приемлемой при использовании в качестве главных двигателей паровых машин. Для сопряжения гребных колес с современными дизелями требуются сложные и дорогие редукторы и различные муфтовые соединения. Гребные колеса в сопряжении с дизелями должны работать при постоянной осадке, поскольку ее изменение приводит к изменению загрузки главных двигателей, что неблагоприятно сказывается на их работе. По сравнению с гребными винтами гребные колеса менее надежны, поскольку работают на границе двух сред – воды и воздуха. Они очень трудоемки в ремонте. Их нельзя применять в ледовых условиях.

Следует подчеркнуть, что с появлением водохранилищ повысились требования к мореходности судов. В этом отношении гребные винты, как полностью погруженные движители, наилучшим образом, чем гребные колеса, способствуют обеспечению мореходных качеств буксирных судов. С учетом изложенного на большинстве буксирных судов в качестве движителей используются открытые гребные винты или гребные винты в насадках.

Буксиры-«колесники» успешно используются лишь на мелководных реках, имеющих ограниченную глубину судового хода и узкий фарватер. Расположение раздельных гребных колес по бортам позволяет буксирам разворачиваться практически на месте.

На буксирных судах, работающих на малых реках в качестве движителей, успешно используются не только гребные винты, но и водометы. Их главным преимуществом является то, что гребные винты располагаются в специальной трубе, которая позволяет надежно защитить движитель от повреждения посторонними предметами, которых очень много на малых реках.

Изложенные выше эксплуатационные требования должны быть учтены при проектировании буксирных судов.