Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Совокупность навигационно-технических свойств судна, обеспечива ющих его перемещение по заданной траектории с необходимой скоростью, принято называть маневренными качествам. Основные маневренные качества — это ходкость, инерци онные свойства, управляемость. До полнительные маневренные качества судна — это способность перемещать ся лагом, разворачиваться на мес те, управляться при экстремальных воздействиях на него неблагопри ятных внешних факторов (например, сильного бортового ветра). Ма невренные качества судна определя ют по специальной программе на заводских ходовых испытаниях после его постройки, капитального ремонта или модернизации.
Рис. 19. Схема распределения скоростей пото ка и гидродинамических давлений вдоль корпуса движущегося судна
Ходкость. Способность судна раз вивать заданную скорость при опре деленной затрате мощности главных двигателей называется его ходко стью. Она обеспечивается работой главных двигателей судна и характе ризуется его скоростью. Скорость переднего хода судна, развиваемая на сдаточных испытаниях после его постройки, называется построечной. Средняя скорость, развиваемая суд ном за ходовое время определенного рейса, называется эксплуатационной, а скорость, при которой расход топлива на 1 км пройденного расстоя ния наименьший, — экономичной.
Ходовые качества судна обычно определяют на мерной линии, кото рая представляет собой специально выбранный наиболее благоприятный для испытаний участок реки или водохранилища определенной протя женности.
Одним из основных факторов, влияющих на ходкость судна, явля ется окружающая его водная среда, которая оказывает значительное сопротивление движению судна. Взаимодействие водной среды и дви жущегося судна характеризуется сложными гидродинамическими про цессами, физическая сущность кото рых заключается в следующем. Движущееся судно выводит окружа ющие его, массы воды из состояния покоя, при этом объем воды, вытесня емый носовой частью, стремится заполнить свободное пространство, образовавшееся вдоль корпуса. В ре зультате этого возникает поток, направленный от носовой части судна в сторону кормы, причем скорости его протекания вдоль корпуса неодина ковы (рис. 19). Вблизи носовой скулы скорость потока V1 меньше, чем скорость потока впереди судна Vо, вблизи миделя скорость потока V2 больше, чем скорости V1 и V0, а вблизи кормовой скулы скорость V3 меньше скоростей V2 и Vо.
На основании закона гидродина мики (уравнения Бернулли) неравно мерность скоростей обтекания вызы вает перераспределение гидродина мических давлений вблизи корпуса и вдоль его смоченной поверхности (см. рис. 19). В зонах пониженных скоростей потока гидродинамическое давление увеличивается, а в зонах повышенных скоростей уменьшается.
Вследствие этого вблизи носовой скулы гидродинамическое давление P1 больше, чем давление P2 вблизи миделя, у кормовой скулы давление Pз больше P2, но несколько меньше P1. Возле миделя давление P2 меньше, чем P3 и P1. В связи с неравномерно стью гидродинамических давлений поверхность воды вблизи корпуса судна неровная: в носовой и кормо вой частях образуется бугор (волна), а в средней части корпуса — впадина. Рассмотренную закономер ность распределения давлений вбли зи корпуса движущегося судна необходимо учитывать в процессе расхождения и обгона судов, осо бенно на малых траверзных расстоя ниях, а также при движении вблизи берега или откоса канала, так как гидродинамический контакт между судами оказывает существенное вли яние на их управляемость и безо пасность движения.
Инерционные свойства судна. В процессе управления судном при маневрировании судоводителю при ходится изменять режимы работы движителей в широком диапазоне — от полного вперед до полного назад. Любое судно, особенно крупнотон нажное, имеет значительную массу и в условиях недостаточно (по сравнению с наземными видами транспорта) плотного сцепления с водной средой обладает свойством довольно медленно прекращать дви жение или, изменять скорость. Это явление объясняется в первую оче редь тем, что, судно, как и любое физическое тело, подчиняется опре деленным законам механики и в том числе закону инерции.
Судно, представляющее собой тело с определенной массой т, находится в состоянии покоя, пока на него не воздействует какая-либо си ла, например движущая сила F лв, создаваемая гребным винтом. При движении судна образуется другая сила I?овщ, состоящая из двух сил:
сопротивления воды R\ и сопротивле ния воздуха Рч. Под действием сил
F as И Робщ, ПрЯМО ПРОТИВОПОЛОЖНЫХ
одна другой, движение судна будет
ускоренным (когда Рцв Робщ), равно мерным (когда Fw==Ro6w) или за медленным (когда Рда<Робщ).
Уравнение движения судна мож но записать в следующем виде:
Fлв~ oбщ=m VIt,
где т — масса судна, кг, равная 1000 ДIg (здесь Д — водоизме- , щение судна, кН, g — ускорение свободного падения, равное 9, 81 мIс2);
Д v — приращение скорости судна, мIс;
t— время, с;
Pis и I?общ — имеют размерность кН.
Из уравнения движения видно, что масса судна и приращение скорости определяют его инерцион ные свойства.
Таким образом, под инерционны ми свойствами судна понимают определенную физическую зависи мость между массой и быстротой приращения его скорости. Обычно инерционные свойства судна опреде ляют опытным путем во время ходовых испытаний. Результаты ис пытаний заносят в таблицу ма невренных элементов.
Для судовождения наиболее важ ны расстояние и время, необхо димые для гашения инерции судна или для развития его максимальной скорости. Эти параметры принято на зывать инерционными характеристи ками. К основным инерционным ха рактеристикам cудна (рис. 20) относят торможение, свободный вы бег и разгон.
Торможение (рис. 20, а)— процесс гашения инерции прямоли нейного движения судна путем ревер сирования движителей с переднего хода на задний (или, наоборот). Торможение характеризуется длиной тормозного пути и временем тор можения. Длина тормозного пути Lт — это расстояние, пройденное суд ном с момента подачи команды «Стоп» и реверса движителей до полной остановки судна. Время торможения — это время, затрачива емое на процесс полного гашения инерции в результате работы движи телей в режиме «Полный назад».
Рис. 20. Инерционные характеристики судна
Выбег (рис. 20, б) — процесс гашения инерции поступательного движения судна под действием со противления воды движению без активной работы движителей. Выбег характеризуется расстоянием Lв, ко торое проходит судно с момента подачи команды «Стоп» до момен та полного прекращения прямо линейного движения, и временем, затрачиваемым на этот процесс.
Разгон (рис. 20, в)—процесс достижения судном установившейся скорости при заданном режиме работы движителей. Разгон характе ризуется расстоянием Lр и временем,
Таблица l. Характеристика торможения некоторых серийных транспортных судов
|
Тип и номер проекта судна |
SS |
Торможе |
||
|
g 5х |
ние |
|||
|
х к 3 |
||||
|
«Владимир |
118, 0 |
27, 0 |
520 |
2, 40 |
|
Ильич», 301 |
||||
|
«Максим ь Горький», КУ-040 |
104, 40 |
22, 5 |
350 |
1, 84 |
|
«Валериан Куй |
126, 45 |
26, 0 |
490 |
2, 30 |
|
бышев», 92-016 . |
||||
|
«Родина». |
90, 00 |
22, 0 |
450 |
2, 30 |
|
588 |
||||
|
«Волго-Дон», |
135, 00 |
20. 0 |
620 |
3, 50 |
|
1565 |
||||
|
<Волгонефть», |
129, 00 |
20, 4 |
660 |
3, 70 |
|
1577 |
||||
|
«Сормовский», |
110, 40 |
19, 3 |
560 |
3, 25 |
|
1557 |
||||
|
«Волго-Балт», |
110, 15 |
20, 6 |
580 |
3, 50 |
|
791 |
||||
|
<Балтийский», |
92, 00 |
21, 3 |
520 |
2, 66 |
|
781 |
необходимым для достижения уста новившейся скорости данного судна.
Инерционные характеристики определяют для каждого судна по специальной программе. Для типо вых судов и составов изданы справочники инерционных характе ристик, пользование которыми позво ляет значительно повысить безо пасность судовождения при маневри ровании. Наибольшее значение для безопасности плавания имеют ха рактеристики торможения судна (табл. l). Характеристики выбега используют главным образом для буксируемых составов, характеристи ки разгона — при шлюзовании, отхо де от причала и других маневрах.
Процесс торможения судна может быть разбит на три периода. Первый период — с момента подачи команды «Стоп» до прекращения подачи топлива в цилиндры двигателя. За этот период не наблюдается суще ственного уменьшения частоты вра щения движителя. Второй период — с момента прекращения подачи топлива до полной остановки гребно го винта. По данным натурных испытаний, продолжительность этого периода составляет 10—20 с для толкачей без составов и с составами, движущимися со скоростью v<. l8 кмIч, 20—35 с для толкаемых составов при и 18 КмIч, грузовых теплоходов и пассажирских судов при v l8 кмIч; до 50 с для пассажирских и грузовых теплоходов при и<20 кмIч. Третий период начинается с момента запуска двига теля на задний ход и продолжа ется до полной остановки судна.
Процесс выбега судна может быть
разбит на два периода: первый аналогичен первому периоду тормо жения судна под действием гребного винта, второй продолжается до момента остановКи судна под дей ствием силы сопротивления воды. Значения характеристик выбега обычно в 3—4 раза больше значений характеристик торможения.
Управляемость. Способность суд на удерживаться на прямолинейном курсе или изменять направление своего движения под действием рулевого устройства называется его управляемостью. -В практике судо вождения под управляемостью обыч но понимают послушность судна, т. е. его чувствительность к перекладке рулей (насадок). Управляемость объединяет два противоположных навигационных качества судна: пово ротливость и устойчивость на курсе. При проектировании судов рассчиты вают оптимальный вариант управля емости, удовлетворяющий в равной степени необходимой устойчивости на курсе и хорошей поворотливости.
Управляемость судна зависит от различных конструктивных качеств, эксплуатационных причин и внешних факторов, влияющих на плавание судна. К основным конструктивным качествам судна, влияющим на его управляемость, относятся соотноше ния главных размерений корпуса (в частности, длины корпуса и его ширины) и тип движительно-рулевого комплекса. Эксплуатационные причины, влияющие на управляе мость судна, — это степень его за грузки (в полном грузу, порожнем и т. д. ) и равномерность распределе ния груза по длине и ширине корпуса (загрузка на ровный киль, наличие крена, дифферента). Большое влия ние на управляемость судна оказыва ют внешние факторы: габаритные размеры пути (глубина и ширина судового хода), ветер, течение, ветровое волнение воды.
Поворотливость характеризует способность судна к изменению курса, при движении по криволинейной траектории. Такое движение в общем случае является весьма сложным его параметры зависят от начальных и внешних условий. Для суждения о поворотливости обычно анализиру ют циркуляцию судна как наиболее простой вид его криволинейного движения.
Циркуляцией судна (рис. 21) на зывается криволинейная траектория перемещения центра тяжести судна и. г. при перекладке рулевого органа. По времени циркуляционное движе ние судна разделяется на три периода: маневренный I, эволюци онный II и установившейся циркуля ции III.
Маневренным считается период от начала перекладки рулевого органа до начала поворота судна, в течение которого осуществляется перекладка органа управления на
Рис. 21. Схема циркуляции судна:
Оц — диаметр установившейся циркуляции по цент ру тяжести (ц. т. ) судна или состава; t) —так тический диаметр циркуляции, т. е. расстояние между ДП суДна на прямом курсе и после поворота его на 180° [О. г=(0, 9—1, 2Дц)]; Л—выдвиг (поступь) циркуляции, т. е. смещение ц. т. судна в направлении первоначального прямолинейного движения до мо мента поворота судна на 90° I<i=(0, 6—l, 4)DuI;
It — прямое смещение судна на циркуляции, т. е. рас стояние от линии первоначального прямолинейного курса до ц. т. судна, развернувшегося на 90° [<г=(0, 3—1, 4)0ц]; Iз—обратное смещение судна на циркуляции, т. е. наибольшее расстояние, на ко торое смещается ц. т. судна в сторону, противоположжпй переддадке руля, Кэ=ч (0, (Ц. т!0, №I, \ Чц — векторлинВйнСййкорости; рц +- угол дрейфа судна на MiaSWHUr TlS-i-yW межру вектором линейной titwAttHi it-ti TW raka 1
судна или состава. Характеристики сдерживания в значительной мере определяют процесс удержания суд на на прямом курсе.
Устойчивость на курсе— это спо собность судна сохранять направле ние своего движения под действием рулевого устройства. На движущееся судно действуют различные внешние факторы (порывы ветра, течение, удары волн и т. д. ), Которые могут вывести судно из режима устано вившегося движения. Основными характеристиками эксплуатационной устойчивости судна на курсе (табл. 3) являются число перекладок и угол отклонения рулей (насадок), которые необходимы для удержания судна или состава на заданном курсе.
Эксплуатационная устойчивость судна на курсе считается обеспе ченной, если приходится переклады вать руль в среднем не более 4—6 раз в минуту на угол 2—3° при амплитуде угла рыскания судна 2—3°.
Весьма устойчивы на курсе толкаемые составы при жесткой учалке. Устойчивость на курсе букси руемого состава достигается путем выбора рациональной схемы его формирования, оптимальной длины буксирного троса. Эксплуатационная устойчивость судов на курсе на мелководье ухудшается в 3—5 раз по сравнению с устойчивостью на глубокой воде.
Движение передним ходом. В про цессе движения судна на переднем ходу прямолинейным курсом (рис. 22, положение I) на него действуют движущая сила Fдв и сила сопро тивления воды R, которая направле на на подводную часть корпуса вдоль ДП (симметрично по бортам судна). При перекладке руля от ДП на угол а встречный поток воды действует на перо руля с силой гидродинамическо го давления Р, которая раскладыва ется на две составляющие: Ру— рулевую силу и Рх — силу торможе ния.
Рассмотрим действие рулевой силы Ру на судно. Пусть в центре тяжести судна действуют две проти воположно направленные силы Р1 и Р2, равные и параллельные силе Ру. Силы Ру и Р2 образуют пару сил, а расстояние α от ц. т. судна до центра пера руля будет плечом этой пары. Образуется поворачивающий момент руля Мр ==Ру а, который вызывает вращательное движение судна.
Рулевая сила реального судна зависит не только от площади пера руля, угла перекладки и скорости обтекания его окружающим потоком, но также и от конструктивных особенностей корпуса судна, его движителей и рулевого устройства.
В процессе движения по криволи нейной траектории на корпусе судна происходит перераспределение гид родинамических сил сопротивления воды вследствие того, что струи воды набегают на наружный борт под некоторым углом к корпусу, образуя силы I?, которые принято называть позиционными. При этом давление воды на наружный борт увеличива ется, а равнодействующая позици онных сил I? (см. рис. 22, положение II) будет направлена под углом к ДП судна. Ее можно разложить на две составляющие: Ry и Rx- Точка приложения силы R находится в центре давления (ц. д. ) подводной части корпуса и смещается в сторону набегающего потока тем больше, чем больше скорость судна и угол натекания струй на его корпус. Как показывают модельные испытания, эта точка находится в носовой части судна примерно на расстоянии около I4 длины корпуса от форштевня. Для анализа воздействия позиционных сил на судно приложим к его центру тяжести две противоп сложно направленнце силы Ri и Рч, равные и параллельные силе Ry. Силы Ry и Ri
Рис. 22. Схема сил, действующих на судно при движении передним ходом с отклоненным от ДП рулем
с плечом Ь образуют пару сил, поворачивающий момент которой Мк==РуЬ называется позиционным моментом.
Значение позиционного момента зависит от формы и габаритов подводной части корпуса судна, скорости его движения и угловой скорости поворота. Следовательно, при повороте судна на него действует суммарный поворачивающий момент, равный моменту руля и позиционно му моменту, т. е. Мс==Мр-т-Л1».
После преодоления сил инерции прямолинейного движения судно начинает двигаться по криволиней ной траектории. В это время на судно, как на всякое тело, движущееся по кривой, действует центробежная сила С (см. рис. 22, положение III), приложенная в центре тяжести судна и направленная в сторону, противоположную повороту, , Центробежная сила прямо пропорциональна массе судна т, квадрату скорости v поступательного движения и обратно пропорциональна радиусу кривизны траектории г, т. е. c==mu2Ir.
Боковая составляющая Су цент робежной силы С совместно с боко вой составляющей Ry позиционной силы I?, приложенной в центре давления подводной части корпуса, вызывает образование кренящего момента Мкр (см. рис. 22, положение III ). В целях предупреждения образования опасного угла крена, создаваемого силами Су и Ry, при циркуляции необходимо уменьшать значение центробежной силы путем уменьшения скорости или увеличения радиуса циркуляции.
Вращательное движение судна вызывает появление статических сил сопротивления воды D\ и Оч (см. рис. 22, положение IV), вследствие чего образуется поворачивающий момент Мо, который носит название демпфи рующего момента. Он направлен в сторону, противоположную на правлению вращения судна, и препят ствует повороту. Наибольшего значе ния демпфирующий момент достига ет при развороте судна на месте, чем и объясняется длительность разво рота.
Таким образом, при движении судна передним ходом с отклоненным
рулем по криволинейной траектории на него действует общий поворачива ющий момент, равный алгебраиче ской сумме моментов руля, позици онного и демпфирующего, т. е. М об= М р+ mr— М о.
Движение задним ходом. Откло нение руля от ДП судна при движении его задним ходом (рис. 23) вызывает появление от действия пары сил Ру и Ps с плечом а момента руля Мр (рис. 23, положение I), под действием которого судно начинает изменять направление своего движе ния в сторону перекладки руля. При этом сила давления воды на кормо вую часть корпуса вначале действует под некоторым углом в сторону, противоположную перекладке руля, так как дрейф судна в этот период направлен в сторону внутреннего борта. Это препятствует повороту судна, создавая позиционный пово рачивающий момент mr (положение II), противоположный моменту руля Му. Общий поворачивающий момент в начальный период циркуляции на заднем ходу равен разности повора чивающих моментов: позиционного и момента руля, т. е. Мов==Мр—mr.
Угловая скорость вращательного движения судна постепенно увеличи вается, и наступает такой период,
когда гидродинамические силы начи нают действовать на корпус судна со стороны наружного борта, создавая позиционный поворачивающий мо мент mr (положение III) того же направления, что и момент руля At р. Вследствие этого общий повора чивающий момент М об==Мр-{-Мр. При этом скорость вращательного движе ния резко возрастает и судно начинает вращение с большей угло вой скоростью. Суммарный повора чивающий момент Л1об в этом случае может достичь такого значения, что посредством перекладки руля в про тивоположную сторону будет невоз можно приостановить вращательное движение судна, т. е вывести его из циркуляции. Учитывая эти явления, при движении задним ходом не следует допускать больших скоростей поворота и движения, а в случае потери управляемости необходимо дать ход вперед и действовать рулем так, как на переднем ходу.
Большинство современных винто вых судов с рулями трудно управля ются на заднем ходу или не управляются вообще. У некоторых судов наблюдается обратная управ ляемость — судно поворачивает в сторону, противоположную переклад ке рулей. Несколько лучше управляе мость у судов, оснащенных пово ротными насадками.
Причинами ухудшения и потери управляемости судов являются сни жение эффективности рулевых устройств, находящихся вне струи от движителей, появление бокйвых сил на движителях, обусловленных пере кладкой рулей и противоположных рулевым силам, а также дрейф судна под влиянием боковых рулевых сил (рис. 24).
Предположим, что два судна А и Я движутся в одном направлении со скоростью и: судно А — передним ходом, В — задним. На обоих судах рули перекладывают в одну сторону с целью поворота направо. Попе речная сила Ру, возникающая на рулях, смещает судно А влево (обратное смещение), а судно В— вправо. Оба судна начинают двигать-
24. Схема сил, действующих на судно при дрейфе на заднем ходу
ся с углом дрейфа а, на их корпусах развиваются гидродинамические по зиционные силы I?у, моменты которых mr. Момент mr на судне А способ ствует его повороту вправо, действуя в одном направлении с моментом ру ля. Момент mr на судне В направлен в сторону, -противоположную мо менту руля, и стремится развернуть судно влево. Таким образом, суммар ный поворачивающий момент на переднем ходу 2Afn. x=AIp+AfI?, а на заднем ходу 2Л1з. х=Л1р—mr.
Возникает так называемая игра моментов, и направление поворота определяется значением превалирую щего момента. Наличие угла дрейфа в месте расположения руля на судне В уменьшает угол атаки и снижает рулевую силу.
Описанными явлениями, прису щими начальным стадиям маневри рования, не исчерпываются все особенности управляемости судов на заднем ходу. Из практики судо вождения известно, что в большин стве случаев суда на заднем ходу отклоняются от курса в сторону перекладки рулей. Неудовлетвори тельная управляемость проявляется в невозможности одержать судно, вывести его из установившейся циркуляции на заднем ходу. Пере кладка рулей к противоположному по отношению к центру циркуляции борту не приводит к созданию достаточной боковой силы на рулях, поскольку угол атаки рулей из-за
наличия угла дрейфа оказывается незначительным. Чтобы одержать судно, приходится маневрировать движителями.
5. Влияние гребных винтов на маневренность судна
Общие сведения. Гребные винты, используемые в качестве движителей судна, обеспечивают ему необходи мую ходкость, влияют на его инерционные характеристики и управляемость. По числу гребных винтов суда подразделяются на одновинтовые, двухвинтовые, трех винтовые и четырехвинтовые (по следние встречаются редко).
Маневренные возможности вин тового судна во многом зависят от числа винтов и их конструкции. Как правило, чем больше винтов име ет, , судно, тем лучше его маневренные качества. По конструкции гребные винты могут быть различными. На судах речного флота устанавливают преимущественно четырехлопастные винты фиксированного шага, которые в зависимости от направления вра щения разделяются на винты правого {рис. 25) и левого вращения (шага). Винт правого вращения судна, идущего передним ходом, вращается по часовой стрелке, винт левого вращения— против часовой стрелки, если смотреть с кормы в носовую часть судна.
Рис. 25. Гребной винт правого вращения
Эффективность гребного винта во многом зависит от условий, в которых он работает, и прежде всего от степени его погруженности в воду. Оголенность винта или чрезмерная близость движительно-рулевого ком плекса к поверхности воды значи тельно ухудшают ходкость и управ ляемость судна, а инерционные характеристики при этом суще ственно отклоняются от номинальных (увеличиваются длина пути и время разгона, ухудшается процесс тормо жения). Поэтому для обеспечения хороших маневренных качеств винто вых судов нельзя допускать их плава ние с большим дифферентом на носо вую часть или порожнем (без необхо димой балластировки).
Работающий гребной винт совер шает одновременно два движения:
перемещается поступательно по оси гребного вала, придавая судну поступательное движение вперед или назад, и вращается вокруг той же оси, смещая корму в боковом направлении.
Рассмотрим характер потока во ды от работающего гребного винта. Если он работает на передний ход, то образует за кормой судна струю воды, закрученную в сторону его вращения и направленную на перо руля (рис. 26, а). Давление воды на перо руля в этом случае зависит от скорости судна и частоты вращения винта: чем больше частота вращения винта, тем сильнее его влияние на руль и, следовательно, на управляе мость судна. При движении судна передним ходом за его кормой образуется попутный поток, направ ленный в сторону движения судна и под некоторым углом к кормовой части корпуса, который также влияет определенным образом на управляе мость.
При работе гребного винта на задний ход закрученная струя воды направлена от винта в сторону носа (рис. 26, б) и оказывает давление не на перо руля, а на корпус кормовой части судна, вызывая отклонение кормы в сторону вращения винта. При этом чем больше частота
Рис; 26. Направления потока воды от работающего винта
вращения винта, тем сильнее его влияние на боковое смещение кормы судна.
При работе гребного винта на передний или задний ход образуется несколько сил, основными из которых являются: движущая сила, боковые силы на лопастях винта, сила струи, набрасываемой на перо руля или корпус, сила попутного или встречно го потока от винта, а также силы сопротивления воды движению суд на.
Управляемость одновинтовых су дов. Рассмотрим влияние винта на управляемость судна на переднем хо ду (рис. 27). Предположим, что одно винтовое судно с винтом правого вращения находится в дрейфе, не имея ни поступательного, ни враща тельного движения, и винт включен в работу на передний ход при положении руля прямо. В момент включения винта на передний ход его лопасти начинают испытывать сопро тивление воды (силы реакции вин та — гидростатические), направлен ное в сторону, противоположную вращению лопастей.
Вследствие разности давлений воды по глубине погружения винта гидростатическая сила Da (рис. 27, а), действующая на лопасть III, больше, чем сила d], действующая на лопасть I, которая находится ближе к поверхности воды. Разность сил Da и di вызывает смещение кормы в сторону действия силы Da, т. е. вправо. Гидростатические силы Da и D4 направлены по вертикали в противоположные стороны и не оказывают воздействия на судно в горизонтальной плоскости. Несмот ря на то, что первоначальный период, т. е. момент включения винта по времени очень короткий, судоводите лю необходимо учитывать явление отрыскивания кормы в" сторону вращения винта.
После того как винт разовьет
Рис. 27. Схемы сил, возникающих при работе винта на передний ход
заданную частоту вращения, помимо гидростатических сил, образуются гидродинамические силы струи, на брасываемой на перо руля (рис. 27, б). Установившийся режим работы винта на передний ход характеризу ется тем, что лопасти I и III отбрасывают струи в сторону от пера руля, не оказывая на него давления, а лопасти II и IV набрасывают поток воды на руль. При этом гидродинами ческая сила Рч значительно больше, чем P , вследствие разности давлений воды по грубине расположения лопастей II и IV, а также вследствие подсоса воздуха при верхнем положе нии лопасти винта.
При установившемся вращении винта действия сил реакции воды, действующей на лопасти винта, и струи, набрасываемой на перо руля, стабилизируются, а за кормой судна образуется попутный поток с силой В, которая раскладывается на составля ющие Ь\ и Ьч (рис. 27, в). Скорость попутного потока возрастает с увели чением скорости судна и достигает максимального значения при устано вившейся скорости полного хода судна. При этом наибольшая боковая составляющая Ь\ силы попутного
потока действует на кормовую часть корпуса судна в сторону, противо положную вращению винта (т. е. при винте правого вращения — в левую сторону).
Таким образом, при установив шемся движении на передний ход судно с винтом правого вращения подвержено воздействию суммы трех боковых сил: гидростатической силы D (силы реакции воды, действующей на лопасти винта), гидродинамиче ской силы Р (силы струи, набрасыва емой на перо руля) и боковой составляющей силы попутного пото ка bi, причем (2P+Sbi) SD.
Вследствие этого корма судна отклоняется в сторону направления суммы сил Р и Ь\, т. е. при винте правого вращения — влево, а при винте левого вращения—вправо. Отклонение кормы вызывает отклоне ние носа судна в противоположную сторону, т. е. судно стремится произвольно изменить курс при винте правого вращения — вправо, а при винте левого вращения — влево.
Эти явления необходимо учиты вать в практике управления одно винтовым судном и помнить, что поворотливость таких судов на переднем ходу в сторону вращения винта значительно лучше, чем в про тивоположную. Диаметр циркуляции одновинтовых судов с правым враще нием винта вправо по ходу значитель но меньше, чем влево, а у судов с левым вращением винта наоборот.
Рассмотрим влияние винта право го вращения при его работе на задний ход. При включении в работу винта на задний ход его лопасти испытывают действие гидростатиче ских сил, сумма которых направлена в левую сторону, так как Оз 0[ (рис. 28, а). Развив обороты, винт создает спиралеобразный поток во ды, направленный под корпус и на кормовую часть корпуса, и не воздействует на руль. При этом гидродинамическая сила Р , действу-. ющая на корпус судна от струи, набрасываемой лопастью IV, больше, чем гидродинамическая сила Рг от струи, набрасываемой лопастью II
(рис. 28, б), вследствие того, что сила P4 действует на корпус почти перпендикулярно, а сила Р-г — под небольшим углом к корпусу. В ре зультате этого корма судна отклоня ется в сторону вращения винта.
При движении, задним ходом попутный поток не возникает и судно подвержено воздействию только сум мы двух групп боковых сил: сил реакции воды и сил набрасывания струи на корпус, направленных в одну сторону, а также сил встречного потока. В связи с этим работа винта на задний ход оказыва ет сильное влияние на управляе мость, из-за чего отдельные суда на заднем ходу становятся неуправляе мыми.
В практике судовождения необхо димо учитывать, что при работе на задний ход одновинтовые суда с винтом первого вращения отбрасы вают корму в сторону левого борта, а с винтом левого вращения — в сторону правого борта, причем поворачивающий момент гребного винта, как правило, больше повора чивающего момента руля.
Во избежание потери управляемо сти судна рекомендуется не задавать большую частоту вращения винта на задний ход и при необходимости переключать его на передний ход с кратковременным увеличением ча стоты вращения.
Управляемость двухвинтовых су дов. На двухвинтовых судах гребные винты могут быть наружного враще ния (правый винт — правого враще ния, левый винт — левого вращения) и внутреннего вращения (правый винт — левого вращения, левый винт — правого вращения).
Физическая сущность влияния двух гребных винтов на судно в принципе такая же, как одного винта, но наличие двух винтов у судна и смещенность осей гребных валов относительно ДП судна обеспе чивает значительные преимущества при маневрировании. Маневренность двухвинтовых судов с внутренним вращением винтов несколько отлича ется от маневренности таких же судов с наружным вращением. В составе речного флота преоблада ют суда с наружным вращением винтов, имеющие два или три руля. Рассмотрим наиболее характерные варианты использования гребных винтов и рулей двухвинтового судна.
При одновременной работе двух винтов наружного вращения на передний ход (рис. 29, а) гидростати ческие силы Di и Dy левого винта уравновешиваются этими же силами (d| и Da) правого винта. Гидродина мические силы Рг и ?4 на левом руле также уравновешиваются силами рч и ?4 на правом руле. Вследствие этого двухвинтовое судно при движе нии передним ходом с одинаковой частотой вращения винтов и положе нием рулей «Прямо» следует прямо линейно, не испытывая отрицательно го влияния винтов на управляемость.
При. одновременной работе двух винтов наружного вращения на задний ход (рис. 29, б) гидростатиче ские силы d| и Оз левого винта будут уравновешиваться этими же силами (Di и Ds) правого винта. Гидродина мическая сила Рг, возникающая от работы левого винта, воздействует на корпус с левого борта, а от работы правого винта возникает анало гичная сила Ра, действующая на
Рис. 29. Схемы сил, возникающих при работе двух винтов
корпус с правого борта. При одинаковой частоте вращения винтов эти силы уравновешиваются, не оказывая отрицательного влияния на управляемость Судна на заднем ходу. Если судно с наружным вращени ем винтов неподвижно относительно воды, рули находятся в положении «Прямо» и включен в работу на передний ход гребной винт с левого борта. Под действием гидростатиче ской силы D (рис. 30, а) корма судна в момент включения винта в работу отклонится в левую сторону, а затем и носовая часть судна начнет отклоняться в правую сторону по ходу судна. При установившемся движении двухвинтового судна на переднем ходу и работе одного винта левого борта независимо от шага винта судно в положении рулей <Прямо» стремится отклониться вправо по ходу движения. Это явле ние объясняется тем, что упор винта и направление его движущей силы Едв (см: рис. 30, а) смещены от ДП влево на некоторое расстояние а. Сила Рдв образует относительно центра тяже сти судна поворачивающий момент Мю, называемый моментом движу щей силы винта. Чем больше расстояние между осью гребного вала и ДП судна и значение движущей силы, тем больше значе ние поворачивакццего момента, вы зывающего отклонение судна. В этом случае устойчивость на прямолинейном курсе недостаточна и судно стремится произвольно отклониться
Рис. 30. Схемы сил " действующих на судно при маневрировании двумя винтами
в сторону неработающего винта. Поэтому в данном случае циркуля цию следует выполнять в сторону неработающего винта.
Когда на двухвинтовом судне с наружным вращением винтов включен в работу на задний ход греб ной винт с правого борта (рис. 30, б), в момент включения винта правого борта назад гидродинамическая сила Р-г и гидростатическая сила D начнут смещать корму в сторону левого борта и судно резко отклонится кормой влево, одновременно при обретая ход назад. В этом случае влияние винта на боковое смещение кормы судна настолько велико, что перекладкой руля обычно не удается приостановить вращательное движе ние судна. Поэтому при маневрирова нии одним винтом на заднем ходу необходимо своевременно принимать меры предосторожности, умело ис пользуя для этого совместную работу двух винтов и рулей.
Когда левый винт работает на передний ход, а правый —на задний (работа враздрай), от работы винтов в противоположные стороны возник нут движущие силы Рдв, (рис. 30, е) и Рл — пара сил с плечом В. Мо мент этой пары сил (момент машин) Мм направлен по часовой стрелке. Таким образом, при работе винтов враздрай и перекладке рулей в сторо ну винта, работающего на задний ход, образуется мощный поворачива ющий момент, равный сумме момента движущих сил винтов Мн, момента руля Afpy момента гидродинамиче ских сил винта Мв, работающего на задний ход, и момента гидростатиче ских сил Мо.
Под действием суммы моментов Мм, Мру, Мв, md судно получает вращательное движение и развора чивается в правую сторону практиче ски на одном месте. При этом значение угловой скорости можно регулировать изменением угла пере кладки рулей и изменением режима работы движителей. В случае необхо димости можно обеспечить судну не только вращательное, но и одновре менно поступательное движение вперед или назад, регулируя режим работы винтов.
В некоторых случаях при благо приятных гидрометеорологических условиях можно добиться положи тельного эффекта от работы винтов и рулей для движения судна лагом, т. е. перемещения его относительно причала или берега не под углом, а параллельно (только с боковым смещением).
Двухвинтовые суда с внутренним вращением винтов обладают не сколько худшими маневренными ка чествами при работе винтов в раздрай, чем суда с наружным вращени ем; вследствие того что гидростатиче ские силы, возникающие на лопастях винтов, препятствуют отклонению кормы в нужную сторону. По этой причине на судах предпочитают устанавливать винты наружного вра щения.
Управляемость трехвинтовых су дов. На современных речных судах нередко устанавливают по три винта. При этом обычно левый и средний винты имеют левое вращение, а пра вый — правое. Конструктивно борто вые винты располагают симметрично относительно ДП судна, а средний винт — позади бортовых винтов.
Если три винта работают на передний ход (рис. 31, а), на их лопастях образуются гидростатиче ские силы D, на рулях — гидродина мические силы Р, а также движущие силы Рдв, аналогичные силам, возни кающим у одно- и двухвинтовых судов. Одновременная работа трех винтов имеет особенности и суще ственно влияет на управляемость. Лопасти среднего винта (левого вращения) при прохождении нижней точки (положение III) встречают сильную струю от правого винта, направленную противоположно вра щению левого винта.
Гидростатическая сила среднего винта Оз значительно больше гидро статической силы левого винта Di и гидростатической силы праврго винта Da. Вследствие разности этих сил корма судна отклоняется в на правлении силы среднего винта Da. Одновременно с этим на бортовых рулях и среднем руле возникают гидродинамические силы Р, которые практически уравновешиваются. Та ким образом, под действием суммы всех гидростатических и гидродина мических сил трехвинтрвое судно на переднем ходу при положении рулей «Прямо» произвольно отклоняется от
Рис. 31. Схема сил, действующих на судно при работе трех винтов
прямолинейного курса в сторону, противоположную вращению средне го винта. Это обстоятельство влияет и на диаметр циркуляции. Так, например, для судов типа «Родина» тактический диаметр циркуляции на полном ходу и при угле перекладки рулей на 40° в правую сторону составляет 170 м, в левую — 190 м, на малом ходу — соответственно 155 и 195 м.
Важная особенность управляемо сти трехвинтовых судов заключается в том, что при работе среднего винта назад, а бортовых вперед судно практически полностью теряет управ ляемость. Это объясняется тем, что при работе среднего винта назад поворачивающий момент сил, возни кающих от среднего руля, неве лик, незначительны и поворачиваю щие моменты сил, возникающих от бортовых рулей, находящихся в водо вороте, появляющемся от среднего и бортовых винтов. При этом поворачивающие моменты сил, возни кающих от среднего руля и бортовых рулей, взаимно уничтожаются, что и приводит к потере управляемости. Для обеспечения достаточной управ ляемости средний винт трехвинтового судна должен работать только на передний ход, даже если судно следует задним ходом. Поэтому в практике маневрирования трехвин товым судном обычно средний винт . включают на передний ход, а борто вые винты работают назад или враздрай (рис. 31, 6). При этом гидростати ческие силы бортовых винтов Ds и гидродинамическая сила Р-г, возни кающая от их работы на корпусе, взаимно уравновешиваются со сторо ны левого и правого бортов, не влияя на управляемость, а средний винт, работающий на передний ход, набра сывает поток воды на средний руль и обеспечивает управляемость судна. Гидродинамическая сила Рч и гидро статическая сила среднего винта Da практически не оказывают отрица тельного влияния на управляемость. Этот прием при соответствующей перекладке рулей обеспечивает одно временно гашение инерции с сохране нием управляемости до полной остановки судна. Наличие трех винтов на судне позволяет применять работу винтов враздрай в различных комбинациях, что обеспечивает его высокие маневренные качества.
Если трехвинтовое судно ма неврирует только с использованием бортовых винтов, оно подчиняется закономерностям двухвинтового суд на, а при работе одного среднего винта его управляемость аналогична управляемости одновинтового судна.
Принцип действия поворотной насадки. Суда, оборудованные пово ротными насадками, имеют хорошую поворотливость на переднем и заднем ходу. Диаметр циркуляции на перед нем ходу уменьшается на 40% и более по сравнению с диаметром циркуляции однотипных судов, обо рудованных рулями. Устойчивость на курсе судов с поворотными насадка ми при движении с работающими винтами хорошая. Однако при дви жении по инерции с выключенными винтами эти суда практически теряют управляемость. Конусность насадки увеличивает силу упора на переднем ходу и уменьшает на заднем ходу.
Действие поворотной насадки в зависимости от угла ее перекладки и режима работы винта, когда судно движется с углом дрейфа рк, а насад ка 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 и струя воды выбрасывается из нее со скоростью v» Геометрическая раз ность Ди скорости подтекания и скорости выходящей струи опреде ляет силу упора насадки Р, которая направлена противоположно скоро сти ао и, как вектор, равна ей по размеру. Сила упора насадки Р может быть разложена на две составля ющие: Рх— движущую силу, направ ленную вдоль ДП судна, и Ру— рулевую силу, направленную перпен дикулярно ДП судна.
Рис. 32. Принципиальная схема действия по воротной насадки
В случае движения судна с нера ботающим винтом, т. е. по инерции, скорость подтекания воды ие к. насад ке приблизительно равна скорости вытекания v» и, следовательно, геометрическая разность скоростей До равна нулю. Сила упора насадки и рулевая сила равны нулю, вслед ствие чего управляемость судна резко ухудшается. Поэтому при движении судна по инерции поворотная насад ка как средство управления практи чески перестает 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 максиму ма (когда насадка отклонена на предельно возможный угол). Вслед ствие этого при маневрировании рекомендуется внимательно следить по аксиометру за положением наса док относительно ДП и умело сочетать их перекладку с режимом работы гребных винтов.
Силы и моменты сил, возникаю щие 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 си лы: Ру (рулевые силы), направленные перпендикулярно ДП, и Рх (движу щие силы), направленные параллель но ДП. Эти силы с соответствующими плечами Ь и LI2 образуют поворачи вающие моменты. В данном случае общий поворачивающий момент складывается из суммы моментов левой и правой насадок: Mos=
=М, +М2.
Поворачивающий момент левой насадки Mi==Py(LI2) +Px&, повора чивающий момент правой насадки M2=Py(LI2)—PJ), где L—длина корпуса судна; b — плечо, равное половине расстояния между винтами.
Общий поворачивающий момент
A4oe=M, +Al2=Py(LI2)+Py(LI2)+ Р Ь-—P b=PyL.
Моменты, вызываемые силами Рх, при указанных варианте работы винтов и положении насадок направ лены в противоположные стороны и уравновешиваются, не оказывая влияния на поворот судна. Поэто му рассмотренный вариант маневри рования не является оптимальным.
Рис. 33. Схемы сил и моментов сил, возни кающие 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 эффектив ное отклонение кормы в левую сторону с минимальной затратой энергии движителя. При этом Mi=Py(LI2)+P . Поэтому в прак тике маневрирования для выполне ния циркуляции и других маневров работа одного винта предпочтитель нее 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, работающе го на задний ход. От работы ле вого винта на насадке возникают сила упора Р, рулевая сила Ру и дви жущая сила Рх. При этом поворачи вающий момент левой насадки Ali=Py(LI2)+P«b. Ha правой насад ке образуется поворачивающий мо мент M2= Py(LI2) -РЛ.
Рис. 34. Силы и моменты сил, возникаю щие под действием поворотных насадок при работе винтов на задний ход
От работы правого, винта на корпус судна действует сила давле ния 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 направ ления, данный вариант маневрирова ния 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 бо льшую поворотливость. При этом Afi==Py(LI2)+Pxb.
Пятый вариант: насадки, экрани руемые 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 вразд рай — левый назад, правый вперед (рис. 35, е).
Анализируя схемы сил и мо ментов, образуемых винтами, работа ющими враздрай, можно сделать вы вод, 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 сторо ны). Поэтому на судах со спаренны ми поворотными насадками приме нять работу винтов враздрай при маневрировании нецелесообразно. Если необходимо придать судну вращательное движение с большой угловой скоростью или развернуться на стесненной акватории, рекоменду ется поочередная работа левого и правого винтов, предварительно насадки следует переложить на соответствующий борт.
Силы и моменты сил, возникаю щие на раздельно управляемых поворотных насадках. Преимущество раздельно управляемых насадок пе ред спаренными заключается в том, что возможность их автономной пере кладки относительно ДП судна при соответствующей работе винтов обес печивает судну большую маневрен ность. В нормальных путевых услови ях насадки обычно работают в спа ренном 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 дейст вием поворотных насадок при раздельном управлении ими:
а — в случае циркуляции судна на месте; б — в слу чае 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:
Моб=Ру (LI2) +P, 6+Py(LI2) +P, b=P, L+ +2Р, Ь.
В этом случае общий пово рачивающий момент большой и обес печивает судну необходимое вра щательное движение во время его маневрирования.
Второй вариант: левая насадка на левом борту — левый винт работает вперед, правая насадка на пра вом 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 на садок до пересечения с ДП судна. Эти силы условно пересекутся в цент ре тяжести судна, образуя две состав ляющие I?i и I?2 с равнодействующей R. Сила R при определенных режи мах работы винтов и положениях насадок перпендикулярна ДП судна и обеспечивает его перемещение ла гом, в данном случае в правую сто рону. Это качество особенно необхо димо толкачам при их сцеплении с составами. На судах с раздельным управлением насадками возможны , и друуйе арианты маневрирования по средством, винтов и насадок.
Крупнотоннажные грузовые и пас сажирские суда оборудуют под руливающими устройствами (табл. 4), предназначенными для улучше ния управляемости судна при вы полнении маневров на малых скорос тях.
Сила упора подруливающего уст ройства, Н,
Л, =о(3".
где Q — плотность воды, кгIм3;
О — расход воды в трубе подруливаю щего устройства, мУс;
v - - скорость вытекания воды из трубы подруливающего устройства, мIс.
Наибольший упор подруливаю щее устройство создает при отсут ствии хода судна, т. е. именно тогда, когда руль судна малоэффективен. Эффективность подруливающего устройства падает с увеличением скорости движения судна, так как выбрасываемая из тоннеля струя срывается набегающим на судно потоком воды. Влияние скорости хода на силу упора подруливающего устройства зависит от типа судна, однако действие подруливающего устройства заметно сказывается при скорости до 10 кмIч.
Используя подруливающее уст ройство, можно ускорить или за
медлить боковое смещение носовой или кормовой части судна, развер нуть судно на месте, а также осуществить движение лагом.
При одновременном действии но сового и кормового ПУ (рис. 37, а) они создают следующие поворачива ющие моменты:
А1„=ЛЛн; M =P .
где Ру, I\ — упор соответственно носового и , кормового подруливающих устройств;
Ly L„ — расстояние от ц. т. судна до оси соответствующего подрулива ющего устройства.
Носовое ПУ перемещает носовую часть судна в сторону его упора, а корму — в противоположную сто рону. Кормовое ПУ действует ана логично. Когда носовое и кормовое ПУ включены в противоположные сторо ны, судно под действием суммарного поворачивающего момента от обоих подруливающих устройств развора чивается на месте (см. рис. 37, а). Если же оба подруливающих устро-ства включены на один борт, то судно начинает двигаться лагом под дей ствием суммарных сил упора Рн+Рк-
Движение судна лагом можно обеспечить посредством носового подруливающего устройства, работы гребных винтов враздрай и пере кладки рулей. Для того чтобы судно сместилась лагом вправо, винты включают на работу враздрай, рули
Таблица 4. Характеристики подруливающих устройств
|
Судно |
Число и тип подруливаю щего устрой ства |
Тип движи теля подру ливающего устройства |
Мощность электродви гателя, кВт |
Сила упора подруливаю щего устрой ства, Н |
Удельная си, ла упора, НIкВт |
|
«Валериан Куйбышев» «Владимир Ильич» «Максим Горький» «Родина» |
2 (носовое и кормовое) 1 (носовое) 1 (носовое) 1 (носовое) |
Крыльча-тый Винт Пропеллер |
140, 0 220, 0 160, 0 50, 0 |
19600 19600 19600 4900 |
140 89 122 98 |
|
ный насос |
|||||
|
«Октябрьская революция» |
1 (носовое) |
Крыльча-тый |
53, 0 |
8800 |
166 |
|
«Волго-Дон»: проекта № 507 проекта № 507 А |
1 (носовое) 1 (носовое) |
Пропеллер ный насос То же |
47, 5 90, 0 |
7350 13200 |
155 147 |
Рис. 37. Схема сил и моментов сил, возникающих под воз действием подруливающих устройств, винтов и рулей
перекладывают на левый борт, а подруливающее устройство вклю чают вправо (рис. 37, б). Частоту вращения винтов задают такую, чтобы упоры левого Faai и правого I два винтов были равны и судно не имело хода ни вперед, ни назад, а угол перекладки рулей подбирают таким образом, чтобы судно не имело вращательного движения. Так, теп лоход типа «Октябрьская револю ция» движется лагом, если частота вращения винта, работающего на передний ход, составляет 142 обIмин, винта, работающего на задний ход, — 178 обIмин, рули при этом переложе ны на 19°. Для выполнения циркуля ции (см. рис. 37, в) гребные винты включают на работу враздрай в сто рону поворота, носовое ПУ включают в сторону поворота, рули также перекладывают в эту сторону. В та ком случае поворачивающие мо менты от работы винтов, действия ПУ и рулей будут направлены в одну сторону и обеспечат вра щательное движение судна практи чески на одном месте. Общий поворачивающий момент при этом будет равен сумме , всех моментов:
Моб=Л1«+Л1н+Мк+Л1ру.
8. Маневренные качества судов водометных и с динамическими принципами поддержания
Водометный движитель, являясь гидрореактивным, создает силу упора вследствие реакции потока воды,
выбрасываемого из выходного отвер стия — сопла. Транспортные суда с водометными движителями стро ятся . с осадкой от 0, 25 до 0, 8 м, а технические — с осадкой до 1, 6 м.
В большинстве случаев водо метные движители устанавливают в сочетании с рулевым комплексом, который обеспечивает управление и реверс вследствие изменения направления выброса воды. Суда с водометными движителями имеют намного меньшую осадку, чем винто вые. Они обладают хорошими ма невренными качествами. У всех судов с водометными движителями, имею щих различные типы рулей и засло нок, время гашения инерции с «Пол ного вперед» до «Полного назад» составляет 9—12 с, длина пути, проходимого за "это время, 13— 20 м. Большинство водометных движителей имеет более низкий к. п. д. гребных винтов. На заднем ходу управляемость водометных судов лучше, чем винтовых. Плохая управ ляемость у судов с коробчатыми рулями и дефлекторами.
Маневренные качества судов с ди намическими принципами поддержа ния значительно отличаются от маневренных качеств водоизмещаю-щих судов. На речном флоте к судам с динамическим принципом поддер жания относятся суда на подводных крыльях (СПК), глиссирующие суда (ГС) и суда на воздушной подушке (СВП). По своим ходовым качествам суда этого типа значительно превос-
Рис. 38. Схема сил, возникающих под воз действием подводного крыла судна
»
ходят водоизмещающие суда, поэто му их принято относить к категории скоростных.
Подводное крыло судов на под водных крыльях, имеющее обычно сечение аэродинамического профиля, располагается относительно горизон тальной плоскости под определенным углом атаки а (рис. . 38). При движении крыла на него действует встречный поток воды со скоростью uo, образуя гидродинамическую силу R, которая раскладывается на верти кальную составляющую Y, называе мую подъемной силой, и горизонталь ную составляющую Х — силу лобово го сопротивления. Выпуклость верх ней части крыла вызывает увеличе ние скоростей обтекания, образова ние зоны пониженного давления над крылом и увеличение давления на нижнюю . плоскость крыла. Таким образом, общая подъемная сила крыла будет зависеть от следующих факторов: угла атаки а, скорости встречного потока воды Uo (скорости судна) и разИости скоростей потока, обтекающего крыло сверху и снизу, и\—уч. Поэтому при эксплуатации СПК надо соблюдать следующие основные правила: не допускать загрузки судна с дифферентом на нос, уменьшающим угол атаки крыла, и обеспечивать скорость судна, необходимую для образования достаточной скорости встречного потока.
При нормальных эксплуатаци онных условиях СПК общая подъ емная сила крыла, Н,
У=Су(с I2)5;
лобовое сопротивление, Н, =c (e I2)S,
где Су, Сд. — опытные гидродинамические коэффициенты (определяются в аэродинамической трубе или опытовом бассейне);
О — плотность воды, кгIм3;
v — скорость потока, мIс;
S — площадь крыла, м2.
При установившемся движении СПК подъемные силы носового и кормового крыльев уравновешива ют вес судна, и оно движется в режиме «на крыльях».
Различают три режима движения СПК: на корпусе, переходный, на крыльях. Движение СПК на корпусе осуществляется при небольшой ча стоте вращения винтов (700— 1000 обIмин). При дальнейшем повышении частоты вращения увели чивается подъемная сила крыльев, корпус судна начинает глиссировать и постепенно выходит из воды. Период перехода из водоизменяюще-го положения в положение на крыльях называется переходным ре жимом. Время выхода СПК на крылья зависит от типа судна, его загрузки, крена и дифферента, состояния водной поверхности, нали чия течения и ветра. Выход на крылья ускорять или затягивать нельзя, так как это ведет к перегрузке двигателя и быстрому его изнашиванию. Для СПК типа «Ракета» рекомендуется ступенчатый режим выхода на крыль ях, когда после каждого увеличения частоты вращения движителя не обходимо давать определенную вы держку по времени (табл. 5).
Увеличить частоту вращения дви гателя можно и плавным перемещени ем рукоятки подачи топлива, но при любом способе время выхода на крылья у СПК типа «ракета» не должно превышать 2 мин, типа «Метеор» — 2, 5 мин. Выход на крылья осуществляют на прямом курсе, избегая чрезмерных перекла док руля, при отсутствии крена и дифферента. Перед выходом не обходимо убедиться в том, что на
Та б л и ц а 5. Режимы движения СПК типа «Ракета»
|
Характеристика движения |
Частота вращения двигателя, обIмин |
Скорость судна, WfIч |
Выдержка времени, с |
|
|
начальная |
конечная |
|||
|
Устойчивый ход на корпусе с образованием волн от форштевня Ход на корпусе, возникает диф ферент на корму (до 2°), точка образования носовых волн смеща |
700 1100 |
1100 1200 |
18—25 25—35 |
20—25 20—25 |
|
ется к середине судна, закрылки |
||||
|
выходят из воды |
||||
|
Глиссирование, выход на носо вое крыло, дифферент увеличива ется до 4° |
1200 |
1350 |
35—45 |
25—30 |
|
Вы ход на крылья, дифферент исчезает |
1350 |
1450 |
45—50 |
15—20 |
|
Устойчивое движение на кры льях |
. 1450 |
1500 |
50—60 |
15—20 |
крыльях и закрылках отсутствуют посторонние предметы.
Управляемость СПК при движе- нии на крыльях характеризуется повышенной чувствительностью суд на к перекладке руля. Диаметр циркуляции СПК по сравнению с диаметром циркуляции водоизме-щающих судов резко увеличивается (в 2—3 раза) с увеличением скорости (табл. 6). При ходе на крыльях угловая скорость судов после пере кладки руля очень быстро достигает значения установившейся скорости,
т. е. повороты выполняются практи чески с постоянной угловой скоро стью.
При выполнении циркуляции с пе рекладкой руля на угол более 20° кормовая часть корпуса судна начи нает касаться воды, резко возрастает сопротивление воды движению, дви гатель испытывает перегрузку, сни жается частота его вращения, и теп лоход переходит в режим движения на корпусе. Чтобы избежать этого, руль нужно перекладывать плавно на 10—12° у теплоходов типа «Ракета»
Таблица 6. Маневренные характеристики СПК, СВП и ГС (по данным натурных испытаний)
|
Диаметр циркуляции, м, при режиме движения |
Разгон |
Выбег |
Торможение |
|||||
|
Тип судна |
Дли |
Дли |
Дли |
|||||
|
на корпусе |
на крыльях |
на пути, |
Вре мя, с |
на пути, |
Вре мя, с |
на пути, |
Вре мя, с |
|
|
м |
м |
м |
||||||
|
«Ракета» |
50—80 |
160—190 |
Нет |
90 |
120 |
80 |
50 |
20 |
|
(СПК) |
свел. |
|||||||
|
«Беларусь» |
40—90 |
250—300 |
Го же |
Нет |
80 |
Нет |
50 |
-Нет |
|
(СПК) |
свед. |
свед. |
свед. |
|||||
|
«Метеор» |
140—175 |
525—600 |
900 |
. 120 |
200 |
120 |
175 |
35 |
|
(СПК) |
||||||||
|
«Комета» |
260 |
475 |
350 |
65 |
240 |
65 |
130 |
35 |
|
(СПК) |
||||||||
|
«Зарница» |
100—110 |
180—200 |
160 |
52 |
136 |
67 |
84 |
23 |
|
(СВП) |
||||||||
|
«Орион» |
— |
150—180 |
330 |
. 80 |
100 |
60 |
35 |
14 |
|
(СВП) |
Рис. 39. Схема подъемного аппарата СВП:
1 — сопла горизонтального движения; 3 — етаби-лиэаторы; 3 — двигатель; 4 — горизонтальные рулн:
5—кольцевое сопло
и 20—25° у судов типа «Метеор». Если необходимо выполнить крутой поворот и резко переложить руль, следует уменьшить частоту вращения движителя.
Несмотря на большую скорость движения у судов на подводных крыльях быстро гасится инерция, как только корпус начинает касаться воды (см. табл. 6). Возможность быстрого гашения инерции позволяет выполнять маневры, заканчивающие ся остановкой судна (привалы, шлюзование и др. ), на более высоких скоростях, чем у водоизмещающих судов.
При ходе на крыльях суводи, майданы, прижимные и свальные течения практически не оказывают влияния на управляемость теплохо дов. При движении по взволнованной поверхности судно испытывает толч ки, удары, ухудшается и его устойчи вость на курсе. Для ослабления силы этих ударов необходимо снижать скорость.
Сфера применения судов на воздушной подушке определяется экономическими показателями их работы. При этом надо учитывать
Рис. 40. Схемы судов на воздушной подушке
возможность их круглогодовой эксп луатации, а также работы на недоступных для СПК мелководных и извилистых реках. Суда со статической воздушной подушкой поднимаются и удерживаются над водой слоем сжатого воздуха, нагне таемого под корпус вентиляторами или другими нагнетателями (рис. 39). При этом вес судна уравновеши вается равнодействующей сил давле ния сжатого воздуха под корпусом.
Для умейьшения подачи воздуха, нагнетаемого под корпус судна, у судов с полным отрывом от воды (рис. 40, а) (амфибийного типа) по периметру устанавливают гибкое ограждение — «юбку» из прочных синтетических материалов. У судов с неполным отрывом отводы (рис. 40, б) и без отрыва от воды (снегового типа) «юбки» устанавливают в пе редней части корпусов судов, а по бортам — продольные кили — скеги. К СВП амфибийного типа относятся «Нева», «Сормович», а скегового типа — «Зарница», «Орион».
9. Влияние внешних факторов на движущееся судно
Влияние ветра. Ветер оказывает наиболее неблагоприятное воздей ствие на движение и маневрирование судов, особенно тех, которые имеют большую высоту надводного борта и высокие надстройки. Степень и характер воздействия ветра на судно зависят от многих факторов, основными из которых являются:
площадь парусности судна и распо ложение его центра, отношение высоты надводного борта к осадке судна, сила ветра и его направление относительно ДП судна, курс судна относительно направления ветра и его скорость.
Чем сильнее влияние ветра, тем больше дрейф (перемещение) судна и тем большую ширину ходовой поло сы В оно занимает в процессе движе ния (рис. 41). Это необходимо учиты вать при расхождении судов, особен но в стесненных путевых условиях.
Течение
Рис. 46. Схема образования поворачивающе го момента от воздействия течения
При прохождении по участкам с сильным свальным течением реко мендуется удерживать судно с боль шой поправкой на течение (в сторону течения) или же значительно увели чивать его скорость.
Кроме общего сноса судна с курса и изменения его скорости, течение вызывает вращательное движение судна. Это особенно важно учиты вать при выполнении циркуляции, привалов и других маневров.
Рассмотрим случай образования поворачивающего момента от воздей ствия течения, направленного под встречным курсовым углом к движу щемуся судну (рис. 46). Сила течения Рт, приложенная в ц. д. подводной части корпуса судна, раскладывается на две составляю щие силы: боковую Рту и продольную Ртх. Приложим в ц. т. судна две равные и направленные противопо ложно силе Рту силы рт) и Рту Пос ледние образуют с плечом Iт пару сил, под действием которых возникает поворачивающий момент Мт==Рту1-г. Во избежание вращательного движе ния судна необходимо переложить руль, создав момент Мру противопо ложного направления.
В практике маневрирования при одновременном воздействии ветра
и течения судоводители используют принцип удержания судна на линии равнодействующей этих сил или с небольшим отклонением его в сто рону желаемого смещения. Равно действующую судоводитель опреде ляет визуально и весьма прибли женно. Успех маневрирования при таких обстоятельствах, как правило, зависит от профессионального ма стерства судоводителя.
Влияние мелководья и близости берега. При движении судна по мелководью наблюдается увеличе ние его осадки, что создает опасность удара корпуса о грунт. Явление приращения осадки судна при его движении называется просадкой, или динамической посадкой.
Основная причина возникновения просадки — уменьшение гидродина мических сил поддержания корпуса судна на мелководье вследствие увеличения скорости протекания потока воды между днищем судна и грунтом. Чем меньше расстояние от днища судна до дна и чем больше скорость судна, тем больше скорость протекания воды под корпусом и просадка (рис. 47). При малом запасе воды под днищем, т. е. когда (ЯIТ)<(1, 2—1, 5), и движении суд-на с_критической скоростью (v= = gff ) возможно не только каса ние грунта, но и кратковременное присасывание небольших судов ко дну.
Предположим, что при движении судна по глубокой воде (на рис. 47 положение I) поток встречной воды протекает под днищем корпуса со скоростью vq. При этом гидродина мическая сила поддержания судна Ро равномерно действует по всей площади днища и обеспечивает плавучесть судна с одинаковой
Рис. 47. Схема образования просадки судна
осадкой носовой части и кормы (Тко==Т„д). Когда судно начинает входить на мелководье (положение II), сопротивление воды в носовой части возрастает, а скорость протека ния встречного потока под днищем и\ увеличивается (u\ Vo}. Вследствие этого гидродинамическая сила под держания корпуса Р\ уменьшается и вызывает образование дифферента судна на корму (Тк1 Гн, ). При дальнейшем уменьшении запаса во ды под корпусом движение судна (воложение III) сопровождается увеличением скорости протекания воды под днищем (v<i v\) и умень шением сил поддержания (P2<Pi). При этом дифферент судна на корму увеличивается (Ткз Тк, ) и судно получает некоторое общее прираще ние осадки.
Дальнейшее движение судна в условиях минимальных глубин (по ложение IV) и с высокой скоростью характеризуется увеличением общего сопротивления воды движению судна R, образованием большой придонной волны у его кормы и максимальной общей просадкой судна. В этом случае общая осадка судна по миделю Тсрз значительно превышает осадку судна при движении по глубокой воде Терц.
Просадка Д Т зависит от соотно шения скорости и, осадки Т судна и глубины судового хода Н, а также от обводов корпуса судна. Она может быть определена методом натур ных испытаний или расчетом.
Приращение осадки кормы судна ДТк, м, при движении на мелководье определяют по формуле П. Н. Шанчу-рова:
для ( ЯIГ)<1, 6 , ____ Д Гк=0. 00135feu2Ig [ 16, 43- (Ll В) ] - fTIJT ;
для (НIТ) \, 6 ____ T =0, 00\\2kv2Ig[\6AЗ-(LIB)] TTH ,
где k — коэффициент [принимаемый при 5<(LIB)<7 для винтовых судов равным 1, 15, для колесных— 1, 1;
при 7<(LIB)<. 9 для винтовых судов — 1, 1, для колесных — 1, 05];
v — скорость судна относительно бере га, мIс;
g — ускорение свободного падения, мIс2;
Т — осадка, м;
Н — глубина судового хода, м.
При отношении (НIТ)- \, 4 общее приращение осадки, м, удобно опре делять по формуле Г. И. Сухо-мела и В. М. Засса:
T==mv\
где m — коэффициент, зависящий от отно шения длины судна L к ширине его корпуса В;
v — скорость судна, кмIч.
Значения отношения LIB и соот ветствующие им значения коэффици ента m следующие: 3, 5 и 0, 0038;
4 и 0, 0029; 5 и 0, 0023; 6 и 0, 0020;
7 и 0, 0016; 8 и 0, 00145; 9 и 0, 00126.
Мелководье, неровности дна, бли зость берега или откоса канала значительно ухудшают устойчивость судна на курсе, вызывают рыскли вость и потерю скорости. Рыскли вость судна на мелководье возникает из-за неравномерности давления гидродинамических сил на подвод ную часть корпуса. Вследствие разности давлений со стороны левого и правого бортов судно произвольно отклоняется (отрыскивает) носовой частью в сторону меньшего сопро тивления воды, т. е. в сторону глубокого места. Кроме того, движе ние но мелководью происходит при малом запасе воды под днищем судна и сопровождается возникновением так называемой придонной волны, которая увеличивает скорость попут ного потока и снижает действие руля.
При движении судна вблизи «обрезных песков», берега или откоса канала (рис. 48), помимо гидроди намических сил Pi в зоне повышенно го давления, вызывающих отталкива ние носовой части, могут возникнуть силы присасывания кормы Рч в зоне пониженного давления. Это происхо дит вследствие разности гидродина мических давлений на подводную часть кормы судна. В таком случае скорости потока, обтекающего кор пус со стороны берега или откоса, больше, чем со стороны стрежневого борта. Вследствие этого между корпусом судна и берегом создается зона пониженного гидродинамиче ского давления и кормовая часть
Рис. 48. Схема сил, действующих на судно при движении вблизи отмели или берега
устремляется в эту сторону. Возника ет опасность удара кормой о берег и повреждения винторулевого комп лекса.
Под действием пары сил Р\ и Pa с плечом а на корпусе судна возникает большой поворачивающий момент Мл. В отдельных случаях значение поворачивающего момента Мц может оказаться намного боль ше, чем поворачивающего момента рулевого устройства. В этом случае судно перестает слушаться руля и может потерять управляемость.
Степень воздействия гидродина мических сил на устойчивость судна на курсе в условиях ограниченной глубины и ширины судового Хода зависит прежде всего от скорости судна и от расстояния между подводной частью корпуса и бровкой берега (откоса), а также от рельефа дна и берегов. Чем больше скорость судна и разность глубин по левому и правому бортам, тем сильнее проявляется рыскливость. Чем мень ше расстояние между подводной частью корпуса и берегом (откосом) и чем круче их рельеф, тем сильнее присасывание к Иим кормы. В связи с этим для обеспечения хорошей устойчивости судна на курсе при
движении по мелководью или вблизи берега (откоса) необходимо заблаго временно уменьшать его скорость и не подходить слишком близко к берегу и кромкам судового хода.
Толкаемые судовые составы. Ма невренные качества состава во многом зависят от его формы и расстановки в нем судов. Под формированием состава понимают расстановку и учалку между собой в определенном порядке несамо ходных судов и секций, предназна ченных для транспортировки их самоходным судном (способом тол кания или буксировки на тросе). Обычно толкаемые и буксируемые составы формируют по типовым схемам, разрабатываемым в пароходствах.
При формировании состава для толкания главное внимание должно быть уделено обеспечению его хоро шей управляемости и соответствию габаритных размеров состава габа ритным размерам пути,
Для движения против течения целесообразно использовать линей ную (кильватерную) форму учалки состава (рис. 49, а). Если баржи не одинаковы, то наибольшую по разме рам, грузоподъемности, степени за грузки и осадке ставят первой от толкача. Далее устанавливают бар жи с меньшей грузоподъемностью и осадкой. Такая расстановка судов создает лучшую обтекаемость соста ва, уменьшает сопротивление воды его движению и обеспечивает высо кие ходовые качества. Габаритные размеры составов, формируемых для движения против течения, должны быть, как правило, в 2 раза меньше лимитирующих радиусов закругле ния судового хода. Если габаритные размеры пути (радиусы закругления судового хода) не позволяют учалить баржи в кильватер, то применяется форма клина — в первом от толкача счале баржи ставят Bi два пыжа,
Рис. 49. Типовые схемы толкаемых составов
I
далее — в один (рис. 49, б). При шести баржах состав формируют в три счала клином (рис. 49, е). При формировании составов из груженых и порожних барж толкач всегда учаливают к груженой барже.
Для движения по течению обычно используют пыжевую форму соста вов. Основное внимание при форми ровании таких составов уделяют их компактности, при этом обязательно учитывают правило, по которому длина состава вместе с толкачом должна быть в 3, 5 раза меньше лимитирующих радиусов закругле ния судового хода. Увеличением числа пыжевых счалов добиваются компактности состава, но при этом повышается сопротивление воды его движению. Однако при этом достига ют лучшей управляемости, что очень важно для обеспечения безаварийно сти плавания составов вниз по течению, особенно при прохождении крутых поворотов русла реки.
Составы из двух барж (секций) формируют в один счал и два пыжа (рис. 49, г), составы из трех барж — в один счал и три пыжа (рис. 49, д). Смещение крайних барж (секций) в двух- и трехпыжевом составах должно быть таким, чтобы кормы барж (секций) спускались ниже средней части корпуса толкача (рис. , 49, е), так как. это не приводит к ухудшению управляемости соста вом.
Для движения вниз по течению составы формируют также в форме клина, в два счала и два пыжа (рис. 49, ж), в два счала и три пыжа (рис. 49, з). Чем точнее соблюдена симметричность установки несамо ходных судов в составе, толкача и состава, тем лучше управляемость состава и тем большую скорость он может развить.
Управляемость толкаемого соста ва зависит от его длины и ширины, степени загрузки барж, форм око нечностей, числа движителей, типа ДРК и мощности толкача, а также места его установки по отношению к ДП состава. Из-за большого значения соотношения длины и ши рины устойчивость на курсе у соста вов, учаленных в кильватер, лучше, чем у одиночного судна. Однако, имея хорошую устойчивость на курсе, толкаемые составы в сравнении С одиночными судами имеют мень шую поворотливость, поэтому всякое отклонение от курса требует больше го времени.
Особенности циркуляционного движения толкаемого состава (табл. 7) по сравнению с одиночным судном следующие: уменьшение скорости примерно в 2 раза, " появление больших углов дрейфа (до 50°) и большее смещение кормы в сторону от первоначального курса (до 75 м).
Улучшает маневренность состава при выполнении оборотов раздельная перекладка поворотных насадок кор мовыми отверстиями к ДП толкача при одновременной работе машин на передний и задний ход. В этом случае угловая скорость уменьшится при мерно на 18% по сравнению с угло вой скоростью при синхронной перекладке насадок, но диаметр циркуляции станет равным примерно длине состава.
Большое влияние на поворотли вость оказывает энерговооружен ность состава, которая характери зуется мощностью толкача, прихо-
Таблица?. Характеристики поворотливости толкаемых составов
|
Ско |
Отно |
||||||
|
рость |
Ско |
Угловая |
Угол |
Диаметр |
ситель |
||
|
Номер проекта (тип) толкача + баржи |
Форма учалки состава |
на пря моли нейном |
рость на цирку ляции, |
ско рость, "Iмин |
дрейфа по кор ме, " |
цирку ляции кормы, |
ный диа метр |
|
курсе, |
кмIч |
м |
цирку |
||||
|
кмIч |
ляции |
||||||
|
947 («Блюхер») |
Два счала, |
18, 3 |
7, 2 |
30 |
44, 0 |
608 |
2, 47 |
|
+ 1787 |
два пыжа |
||||||
|
428 (ОТ) +1581 |
Четыре секции |
15, 5 |
7, 2 |
26 |
46, 0 |
750 |
2, 70 |
|
112 («Дунайский») |
в кильватер Две секции |
16, 4 |
6, 1 |
31 |
49, 0 |
594 |
2, 51 |
|
+ 1787 112 {«Дунайский») |
в кильватер Две баржи в |
15, 8 |
7, 6 |
30 |
44, 0 |
602 |
2. 80 |
|
+ 461 Б 758 (ОТА) + 1787 |
кильватер Две секции в |
14, 3 |
7, 2 |
24 |
39, 5 |
698 |
3, 10 |
|
кильватер |
дящейся на единицу грузоподъем ности -состава.
Большое влияние на управляе мость составов оказывает скорость ветра, который изменяет их траекто рии, увеличивает ширину полосы движения Вс. х и вызывает дрейф,
вынуждая двигаться при прямоли нейном курсе с углом дрейфа рв (рис. 50, а). Для движения состава в заданном направлении (рис. 50, б) при наличии ветра нужно создать рулевой момент, равный ветровому моменту. Если рули толка-
Рис. 50. Траектории толкаемых составов при ветре
Таблица 8. Характеристики торможения толкаемых составов
|
Номер проекта (тип) толкача + баржи |
Форма учалки и масса, т, состава |
Начальная скорость, кмIч |
Торможение |
|
|
Длина пути, м |
Время, мин |
|||
|
428 (ОТ) + 461 Б |
Два счала, два |
15, 5 |
570 |
5, 7 |
|
пыжа, 12000 |
||||
|
112 («Дунайский») + 787 |
Секционный, 7620 |
16, 5 |
669 |
4, 6 |
|
749 («Харбин») + 1787 |
Секционный, 6260 |
17, 0 |
692 |
4, 6 |
|
749 («Зеленодольск») + |
Три баржи в кильва |
13, 2 |
542 |
4, 7 |
|
Р-85 |
тер, 7550 |
|||
|
785 (ОТ) + Р-85 |
Три баржи в кильва |
12, 1 |
578 |
5, 4 |
|
тер, 7550 |
||||
|
887 («Шлюзовой») + 462 |
В кильватер, 1800 |
13, 1 |
321 |
2, 8 |
ча не в состоянии обеспечить движение состава в заданном на правлении и состав начинает свали ваться под ветер (рис. 50, е), такой состав считается потерявшим управ ляемость и к плаванию не допуска ется.
Наибольшая зависимость тра ектории от действия ветра наблюдается у порожних составов. Учитывая, что при боковом ветре силой более 6 баллов порожний состав обычно теряет управляемость, так как отно шение площади его парусности к пло щади подводной части корпуса до вольно велико, при формировании та кого состава стремятся сократить па русность путем увеличения числа пыжевых счалов и увеличить пло щадь подводной части корпуса загрузкой большего количества балласта.
Большое значение для безопасно сти плавания толкаемых составов имеет своевременное выполнение маневра торможения (табл. 8).
В практике судовождения существует несколько видов буксировки.
Буксировка на длинном буксире применяется на больших реках при движении против течения, на озерах и водохранилищах. В этом случае длина троса превышает длину реа ктивного потока от движителей буксировщика, а при волнении преду преждает обрыв и рывки троса.
Буксировка на коротком буксире применяется на реках при движении
по течению, на судовых ходах с ограниченными габаритными раз мерами пути, при сильном ветре, при вождении порожних судов. В этом случае длина буксирного троса значительно меньше длины реактив ного потока.
Буксировка за кормой вплотную применяется при движении в битом льду.
Управляемость буксируемого со става зависит от длины буксирного троса, места его крепления на буксировщике, мощности буксиров щика, габаритных размеров, массы и формы учалки состава, габаритных размеров пути. Для обеспечения буксировщику хорошей устойчивости на курсе и хорошей поворотливости буксирный гак устанавливают на расстоянии 0, 5—1 м от центра тяжести судна, ближе к кор ме.
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. Креня щий момент
М х== I rIicosasi n a, где h — расстояние от ц. т. до гака.
Существенное влияние на управ ляемость состава оказывает длина буксирного троса (рис. 51). Если два одинаковых буксировщика А и Б с разными по длине буксирными тросами одновременно переложат рули на угол а, то за одинаковый промежуток времени они отклонятся от оси состава на одинаковое расстояние I. Однако поворачиваю щий момент буксировщика А будет больше, чем буксировщика Б. Таким образом, чем больше длина буксир ного троса, тем хуже поворотливость состава.
На удлиненных буксирных тросах водят составы против течения, вслед ствие чего увеличивается их ско рость, 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.
Для движения по течению выби рают буксирный трос, длина которого в 2—3 раза меньше рекомендуемой его длины для движения против течения. Чем больше масса и габа ритные размеры состава, тем больше сопротивление воды движению, а следовательно, хуже управляемость.
При движении по узкому участку судового хода с большой извилисто стью русла для улучшения управляе мости состава укорачивают длину буксирного троса, используя буксир ную лебедку.
При формировании составов для буксировки должны соблюдаться следующие условия: соответствие состава типовой схеме формирова ния, мощности буксировщика и габа ритным размерам пути по осадке, длине, ширине? и высоте; хорошая управляемость; возможность дости-. жения максимальной скорости.
Скорость состава будет больше, если обеспечить наименьшее сопро-. тивление воды его движению, наи лучшее использование скорости по путного потока. Для этого груженые баржи с большими габаритными размерами и осадкой ставят в перед ний счал состава, а меньших разме ров, менее загруженные и порож ние — в последующие счалы. Кроме того, добиваются уменьшения проме жутков 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.
Учалка судов в составах бывает жесткой и гибкой.
При жесткой учалке баржи в со ставе представляют как бы единое целое, счалы не перемещаются:
Такая учалка применяется, как правило, при буксировке составов вниз на реках с назначительной извилистостью русла и достаточными габаритными размерами пути (осо бенно шириной). Баржи в счалах учаливают жестко подаваемыми крест-накрест тросами («крестовы ми»).
При гибкой учалке счалы барж в составе имеют возможность переме-
Риг 52. Типовые схемы составов для буксировки по течению
щаться один относительно другого, обеспечивая гибкость всему составу. Эта учалка применяется для букси ровки составов против течения, так как при этом большой по длине состав может свободно преодолевать крутые повороты судового хода.
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 соединя ют между собой и с коренным буксирным тросом посредством ско бы-замка, вследствие чего управляе мость состава улучшается.
Составы, буксируемые по рекам по течению и против течения, различаются . по форме, . способу учалки, схеме расстановки барж.
Например, для буксировки боль шого 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. Со став из трех барж может быть сформирован в зависимости от путе вых 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 шири на 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.
Составам, предназначенным для буксировки против течения, придают линейную кильватерную форму с гиб кой 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
Рис. 53. Типовые схемы составов для буксировки против течения
имеет извилистые и узкие участки, составу придают форму «безмен» (рис. 53, е), которая по сравнению с кильватерной обеспечивает мень шую рыскливость, но при этом увеличивается сопротивление воды движению состава. Если на участке встречаются мелководные перекаты и крутые повороты, состав формиру ют клином (рис. 53, г) или «бочонком» (рис. 53, д). Управляе мость состава формы «бочонок» лучше, чем формы «безмен», но сопротивление воды его движению несколько больше.
Если баржи оборудованы рулями и их обслуживают экипажи, то составы при буксировке против течения и по течению могут дополни тельно управляться посредством рулей барж последнего счала. В этом случае управляемость составов значи тельно улучшается.
Состав из судов технического флота формируют с соблюдением следующих условий: для буксировки против течения состав должен быть более длинным и узким, для букси ровки по течению — более коротким и широким; земснаряды всегда ставят в первый счал, а за ними остальные суда технического флота.
Плотовые составы. Плот состоит из одной или нескольких умаленных между собой сплоточных единиц, установленных в определенном по рядке. В соответствии с требовани ями Правил сплотки и Правил плавания по внутренним водным путям плоты должны иметь средства управления и сигнализации. Спло точная единица — это группа бревен, расположенных в определенном по рядке и прочно учаленных между собой различными способами спло точным такелажем. Наиболее рас пространены следующие виды спло точных единиц: пучок кошма, обруб, ерш, кошель, сигара.
Средства управления плотом — это металлические понтоны (матки), где установлены помещения для команды плота, а также лебедки для подпуска и подъема тормозных и становых средств (цепей, лотов,
якорей), подвешенных на кран-балках понтонов. Понтоны ставят в хвосте плота. Подпуск тормозных средств вовремя предупреждает на вал плота на берега, осередки и острова, особенно на поворотах русла реки. Плоты из сплоточных единиц формируют на специально оборудованных плотовых рейдах лесосплавных организаций.
В зависимости от водного пути, по которому предстоит буксировка, пло ты по конструкции делятся на речные, озерные и морские.
Габаритные размеры плотов уста навливают для каждого бассейна в зависимости от габаритных разме ров пути. На зарегулированных реках размеры плотов определяют с учетом габаритных размеров шлюзов.
Для рек наиболее распростра ненными видами плотов являются лежневые, секционные (ЦНИИле-сосплава) без оплотника и в оплотни-ке и плоты в ошлаговке. Если требуется буксировать плоты против течения, то их формируют из сплоточных единиц видов ерш или сигара, составленных из пучков различных размеров. Лежневой плот (рис. 54) формируют из пучков, которые с интервалом 0, 2—О, 3 м раз мещают в одну линию, называемую лентой. Из лент составляют плот.
По магистральным рекам плоты буксируют на тросе длиной 80—100 м без ведущей единицы (рис. 54, а), если нет затруднительных участков пути, и с ведущей единицей I (рис. 54, б), если такие участки пути имеются. На участках с крутыми поворотами, сложными перекатами, неправильны ми течениями и другими препятствия ми плоты ведут на укороченном буксирном тросе длиной 40—50 м в сопровождении вспомогательного буксировщика 2 (рис. 54, в). По малым рекам с извилистым сложным судовым ходом плоты 4 водят для лучшей управляемости на укоро ченном буксирном тросе длиной до 50 м с ведущей единицей или вспомогательным буксировщиком (рис. 54, г). По водохранилищам и озерам плоты буксируют на
Рис. 54. Схемы плотовых составов (размеры в метрах)
длинном тросе (рис. 54, . д), что способствует некоторому увеличению их -скорости в спокойной воде. Буксировщики 3, предназначенные для вождения плотов (плотоводы), должны иметь хорошую маневрен ность.
К основным факторам, влияющим на маневренность плотового соста ва, относятся большие габаритные размеры плота, большая гибкость плота по сравнению с судовым составом, большое сопротивление воды движению плотосостава, малая скорость плотосостава по сравнению с судовым составом, характер тече ний и их скорость, наличие гидро технических сооружений на судо ходном пути, соотношение мощности буксировщика и массы плота, длина буксирного троса.
При движении по реке хорошая гибкость плотосостава — очень важ ное условие для обеспечения безава рийной проводки по извилистому судовому ходу, при прохождении перекатов, колен, извилин, излучин, узкостей. Большая гибкость позволя ет «вписывать» плот в крутые повороты русла, улучшает его управ ляемость. Однако вследствие созда ния бортового давления воды на голову плота хвостовая часть управ ляется хуже и подвержена воздей ствию свальных и прижимных тече ний, центробежных сил и сносу ветром.
Большое бортовое сопротивление воды движению плота — основная причина медленного его реагирова ния на изменение курса, движение же с небольшой скоростью под углом к течению или ветру способствует увеличению дрейфа. Поэтому не без основания считается, что по течению плотосостав может нести течение, а буксировщик только направляет его в нужную сторону, удерживая на судовом ходу. По этой причине судоводители должны хорошо знать особенности течений и их направле ния на затруднительных участках пути и на дальних подходах к ним и правильно заправлять плот, не допуская резких отклонений состава под большим углом к направлению течения.
Большую опасность для движения плотосостава представляют тиховоды за рынками гор, высокими песка ми, затонами и песками выпуклого берега, так как при , попадании в них головной части плота хвостовая его часть может быть развернута течени ем и произойдет навал на берег или отмель. Отрицательное влияние на управляемость плотосостава оказыва ют водосбросные плотины, полуза пруды и другие гидротехнические сооружения, возле которых возника ют затяжные и прижимные течения, сбивающие плотосостав с курса в сторону действия этих течений.
При выделении тяговых средств для буксировки плотов учитывают мощность буксировщика, которая должна обеспечивать нормальное движение и управляемость плота.
Длина буксирного троса оказыва ет влияние на управляемость и ско-
Рис. 55. Схема смешанного состава
рость плотосостава. Управляемость состава на коротком буксирном тросе лучше, но при этом вследствие волнового сопротивления от движи телей резко уменьшается скорость. С увеличением длины буксирного троса скорость плотосостава увели чивается, а управляемость ухудша ется.
Смешанные составы. Из барж и плота создают смешанные составы (рис. 55). Их буксируют обычно на тросе по водохранилищам, неболь шим озерам, каналам, зарегулиро ванным рекам, т. е. по таким водным путям, где течение незначительное. Баржи А и В можно ставить в голове и в хвосте плота.
При установке барж впереди плота уменьшается волновое сопро тивление от движителей буксировщи ка и несколько увеличивается ско рость состава. Кроме того, при волнении баржи прикрывают го ловную часть плота от встречных ветровых волн.
Иногда баржи подчаливают к хвостовой части плота. Обычно такую форму смешанного состава применяют в тех случаях, когда требуется подбуксировать баржи от причалов или с мест загрузки (разгрузки) в пути следования для доставки в порт назначения. Если баржи имеют рули, то последние используют для дополнительного управления составом. Таким образом предупреждают навал плота и барж на береговые отмели, особенно на криволинейных участках пути, имея в виду, что при таком расположении барж в составе управляемость сохраняется нормальной при штиле и резко ухудшается при боковых ветрах из-за большой парусности барж. Для лучшей поворотливости состава расстояние между баржами
и плотом должно быть больше ширины плота.
К особенностям управления сме шанным составом следует отнести необходимость учета дрейфа, созда ваемого боковыми ветрами, особенно при плавании на водохранилищах и озерах, увеличению которого способствуют баржи, создающие дополнительную парусность. Состав следует вести по наветренной кромке судового хода, используя все воз можности к тому, чтобы избежать воздействия на плот бортового волнения и ветра, которые могут вызвать разрушение сплоточных единиц. На некоторых реках при буксировке смешанных составов бар жи в хвосте плота ставят кормой вперед с целью использования их носовых якорных устройств в каче стве тормозных и становых средств.
Особенности управления скорост ными судами в озерной части водохранилища.
Большие Площади водной поверхности, расположенные далеко один от другого плавучие знаки ограждения судового хода, находящаяся близко к поверхности воды рулевая рубка невысокого скоростного судна и большие скоро сти движения усложняют ориентиро вание при плавании в водохранили щах. Еще большие сложности при управлении судами возникают во время плавания при неудовлетвори тельной видимости (дымке, тумане, дожде, снеге), при сильном ветре и волнении. „
При неблагоприятном прогнозе погоды, если фактическое волнение превышает ограничение, установлен ное Речным Регистром РСФСР, скоростным судам выход в озерную часть водохранилищ категорически запрещается. Однако бывают случаи, когда, получив разрешение диспетче ра, скоростное судно, выйдя в озер ную часть, на отдельных участках судового хода встречает волны выше допустимых. Судно на подводных крыльях резко ударяется носовым крылом 0 поверхность воды, с увели чением высоты волны эти удары становятся сильнее. Глиссирующее судно при движении полным ходом ударяется носовой частью корпуса о гребни и подошвы волн. Эксплуати рующиеся на внутренних водных путях скеговые суда на воздушной подушке, имеющие незначительную высоту парения над водой, могут лишиться возможности парения, так как нагнетаемый под корпус воздух будет утекать через пространства под скегами во впадинах волн.
Для прекращения или ослабления ударов волн СПК и глиссирующим судам необходимо уменьшить часто ту вращения двигателей. Если это не дает положительных результатов, переходят на режим плавания на корпусе и в таком положении проходят участок с большим волне нием до момента их ослабления или
прекращения волн, после чего пере ходят на режим движения на крыльях.
Суда на подводных крыльях имеют хорошую остойчивость при движении на корпусе во время качки. Более легкие и с меньшей осадкой, чем СПК, глиссирующие и скеговые на воздушной подушке суда подвер гаются сильной качке на небольших волнах. Поэтому судоводителям сле дует учитывать направление ветра и волн и стремиться избегать борто вой качки.
Если при плавании в озерной части водохранилища скоростное судно получило предупреждение о шторме с волнением, большим разре шенного Речным Регистром РСФСР, судоводитель должен с учетом про гнозируемого времени начала штор ма либо вести судно на большой скорости в пункт назначения, бли жайший порт-убежище, пункт от правления, либо (если такая возмож ность есть) уйти с основного судового хода на дополнительный под прикры тие высокого берега или острова, встав в защищенный от действия волн залив.
Во время плавания в озерной. части водохранилища суда должны поддерживать постоянную радио связь с диспетчером.
Ветроволновой режим круп ных озер, таких как Ладожское, Онежское, Байкал, отличается от режима водохранилищ и приближа ется к морскому. От водохранилищ озера отличаются большими глубина ми и площадью водной поверхности, а следовательно, и ветроволновым режимом.
На крупных озерах судовой ход плавучими навигационными знаками не обставляется. Поэтому на них применяется исключительно, навига ционный способ судовождения.
Основной принцип выбора курса , для движения судна по озеру, как и на крупных водохранилищах, заключается в прокладке его на карте по кратчайшему расстоянию между пунктами отправления и назначения с учетом глубин. На навигационной карте проставлены все рекомендо ванные истинные курсы. Если их несколько, то, руководствуясь про гнозом погоды, выбирают наиболее безопасный курс, следуя которым, судно в наибольшей степени защище но от ветра и волнения, а также имеет возможность зайти в случае необхо димости в убежище. Это особенно важно для плотовых и баржевых составов.
При плавании в удалении от берегов движение судна ориентируют посредством электрорадионавигаци онных приборов, а проводку осуще ствляют по компасу. При плавании вблизи берегов ориентируются по береговым навигационным знакам (маякам, створам, знакам «ори ентир»). Подводные препятствия вблизи берегов и в открытой части озера обставляют плавучими знака ми по кардинальной системе. Подход ные судовые ходы с открытой части озера к устьям рек обставлены навигационными знаками по лате ральной системе.
Для судов, находящихся в озерах, в определенные часы по радио передают краткосрочные прогнозы погоды, которые радисты записывают в радиожурнал и сообщают о них капитану и вахтенному начальнику. Если ожидается изменение благопри ятной погоды на штормовую, по радио передают штормовое преду преждение, включающее в себя данные о силе, направлении и време ни появления ожидаемого ветра, дальности видимости, размерах волн. Получив такое предупреждение, капитан должен принять решения о подготовке судна к шторму и о дальнейшем движении с учетом ограничений Речного Регистра РСФСР.
Порядок движения судов в озерах регламентируется Правилами плава ния по внутренним водным путям РСФСР и местными правилами плавания бассейнов, в которых находятся озера. Границы участков с кардинальной системой навигаци онного оборудования указаны в ло циях, на навигационных картах и в местных правилах плавания. В основу организации движения судов по озерам с кардинальной системой навигационного оборудова ния положены Международные пра вила предупреждения столкновений судов в море (МППСС-72).
Выбор курса и осуществление контроля за правильностью движения судна являются одним из главных элементов при выполнении рейса. Выбранный кратчайший путь перехода через озеро должен обеспе чивать максимальную безопасность плавания, поэтому обязательно обра щают внимание на подводные и над водные препятствия, запрещенные и опасные для плавания районы, особенности очертания берега, нали чие, формы и характеристику знаков навигационного оборудования, усло вия подходов к портам, устьям рек и местам якорных стоянок. Особое внимание должно быть обращено на глубины и господствующие ветры в данном районе плавания.
Обеспечение движения судна по намеченному пути достигается веде нием счисления пути — непрерывным учетом движения судна на всем протяжении рейса по озеру. Основ ным методом непрерывного учета движения судна является графиче ское счисление или прокладка, которую выполняет судоводитель на навигационной карте.
Элементы процесса расхождения.
Управление судами при расхождении состоит из следующих основных элементов: определения на судовом ходу предполагаемого места встречи судов, выбора наиболее благопри ятного места расхождения, выбора безопасного курса и скорости, согла сования действий между судами по их расхождению и обмена отмашка ми, сближения судов и проследова ния одного из них мимо другого, выво да судна на курс после расхождения.
Место предполагаемой встречи судов судоводитель определяет визу ально по береговым и плавучим ориентирам на местности с использо ванием навигационной карты этого участка пути. При этом он строго руководствуется информационными знаками, учитывает скорость своего и встречного судов, а также скорость течения на данном участке. Если, место предполагаемой встречи ока жется неблагоприятным для расхож дения, необходимо заблаговременно наметить наиболее безопасное место расхождения, избрать нужные курс и скорость, с тем чтобы встреча су дов произошла в намеченном месте.
Суда обязаны принимать все меры к безопасному расхождению, учитывать факторы, которые будут влиять на траекторию движущихся судов в процессе их расхождения:
течение, ветер, габаритные размеры судового хода и его форму в плане, габаритные размеры своего и встреч ного судов, особенности управляемо сти в данных путевых условиях и др.
Согласовав свои действия по расхождению, судоводители встречных судов после обмена отмашками дополнительно изменяют курс в со ответствующую сторону и в дальней шем удерживают суда на параллель ных курсах на безопасном расстоянии от кромок судового хода и на безопасном траверзном расстоянии между бортами судов (рис. 99). В момент сближения судов (положе ние I) возникают сложные гидроди намические процессы, отрицательно влияющие на управляемость. Для уменьшения отрицательного воздей ствия гидродинамических сил при расхождении на малых траверзных расстояниях заблаговременно умень шают скорость судна, повышают вни мание к управляемости судна, чтобы при необходимости не. только дей ствовать рулевым органом, но и ма неврировать движителями.
Маневр расхождения считается законченным тогда, когда кормовая часть одного судна пройдет траверз кормовой части другого. После этого каждое судно плавно отводят от кромки судового хода, увеличивают ход до полного (если его уменьша ли), и судно продолжает рейс так же, как при движении в обычных условиях плавания.
Маневрирование при пропуске судов. Если по путевым условиям расхождение левыми бортами невоз можно или небезопасно, осуществля ют маневр пропуска. Под этим термином понимают маневрирование двигателями и рулевым органом так, чтобы судно удерживалось у со ответствующей кромки судового хода на минимальной скорости. Необходи-
мо удерживать судно в таком положении, которое создает наиболее благоприятные условия для прохода встречного судна и обеспечивает безопасность ожидающего судна.
Следует остерегаться отрыскива-ния судна в сторону стрежня в момент приближения его к кромке судового хода, а также не допускать «защечивания» его течением, вслед ствие чего оно может потерять управляемость и создаст аварийную ситуацию. Во избежание этих явле ний уклоняются с судового хода и приближаются к его кромке на безопасной скорости, а в случае ухудшения действия руля (насадок) кратковременно увеличивают частоту вращения движителей. Во время ожидания прохода встречного судна удерживают судно посредством ру лей и работы движителями вразрез струям течения. При таких условиях обеспечивается безопасность обоих судов.
Судоводитель встречного судна должен предусматривать возможные маневры ожидающего судна. . После того как судно пройдет мимо ожидающего, последнее может про должать свое движение.
Рис. 99. Схема гидродинамических сил, возникающих при расхождении судов на малых траверз ных расстояниях
Гидродинамические явления при расхождении судов на малых тра верзных расстояниях. Рассмотрим гидродинамические явления, сопро вождающие процесс расхождения судов I и 2 на малых траверзных расстояниях без учета мелководья и близости берега (см. рис. 99).
В момент сближения носовых оконечностей (положение I) между скуловыми частями корпуса образу ется зона повышенного гидродинами ческого давления (на рис. 99 показа на зиаком«+»), вследствие чего возникает сила взаимного отрыскивания судов Р. Для удержания судов на прямолинейном курсе рули на непродолжительное время перекла дывают в сторону встречного судна.
В процессе дальнейшего движе ния (положение II), когда носовая оконечность каждого судна окажется примерно на траверзе миделя другого судна, произойдет перераспределение гидродинамических давлений. Со стороны внешних бортов силы давле ния Р на скуловую часть каждого судна больше, чем с противополож ных, так как у миделя каждого судна образуется зона пониженного давле ния (на рис. 99 показано знаком «—»). Вследствие разности давлений каждое судно устремится носом в сторону миделя встречного. В этом случае рули перекладывают в проти воположную сторону, чтобы не допу стить столкновения судов.
При прохождении каждым судном траверза другого судна (положение III) скорость потока воды между их корпусами резко возрастает и гидродинамическое давление между борта ми уменьшается. Вследствие этого образуются силы взаимного присасы вания судов, которые могут вызвать удар бортами. Для предупреждения этого явления необходимо удержи вать суда по возможности на боль ших траверзных расстояниях, а в слу чае появления признаков присасыва ния кратковременно увеличить часто ту вращения движителей и актив нее действовать рулевым органом.
Дальнейшее движение одного судна мимо другого сопровождается явлениями, аналогичными тем, кото рые наблюдались в положениях I и II. В положении IV кормовые части судов стремятся сблизиться, а в поло жении V — отрыскнуть одна от другой. При этом суда стремятся отклониться в сторону от прямоли нейного курса. Для удержания их на параллельных курсах (см. положе ния IV и V) до полного окончания расхождения необходимо действо вать рулевым органом, а в некоторых случаях и движителями.
В связи с тем что плавание по внутренним водным путям происхо дит, как правило, при ограниченных габаритных размерах судового хода, необходимо учитывать в процессе расхождения не только гидродинами ческие явления, возникающие между корпусами движущихся судов, но и одновременное воздействие на них таких факторов, как мелководье и близость берега. В этих условиях характер и степень влияния гидроди намических сил на движущиеся суда значительно сложнее и требуется учет их комплексного воздействия.
Влияние близости берега при расхождении судов. Если при рас хождении одно из встречных судов идет близко к берегу (рис. 100), носовая часть судна 2 под действием силы отраженной волны Рч от берега отрыскнет в сторону стрежня. Сила присасывания Pi, возникающая воз ле миделя встречного судна I, также действует в этом направлении. Сумма сил pz и Pi вызывает отрыскивание носовой части судна 2 в сторону встречного судна I. Одновременно с этим корма судна 2 под действием силы Рз стремится приблизиться к берегу. Силы отрыскивания носовой части Pi+P2 и сила присасывания кормы к берегу Рз образуют пару сил, вызывающих вращательное движе ние судна с моментом Л1вр.
Момент Map в отдельных случаях может достичь такого значения, что судно, движущееся вдоль берега, в процессе расхождения может потерять управляемость. Во избежа ние этого необходимо заблаговре менно каждому из судов убавлять ход и удерживаться на возможно большем траверзном расстоянии от встречного судна и от берега. Управлять судами в этом случае рекомендуется не только посредством рулей (насадок), но и маневрирова ния движителями.
Воздействие гидродинамических сил и моментов сил на суда в процессе их расхождения изменя ется по характеру и интенсивности в зависимости от положения одного судна относительно другого и поло жения их относительно берега.
Расхождение составов. При встречном движении толкаемые со ставы. расходятся, как правило, на прямолинейных участках пути. При этом расстояние между бортами должно быть по возможности наи большим. На мелководных участках скорость снижают. В противном случае не исключены явления присо-
Рис. 100. Схема гидродинамических сил, воз никающих между встречными судами на ма лых траверзных расстояниях (с учетом бли зости берега)
са и зарыскивния. Встречные суда и буксируемые составы перед рас хождением с толкаемыми составами снижают скорость с целью преду преждения разрыва учалочных тро сов между баржами (секциями), вож-жевых тросов между толкачом и сос тавом или поломки автосцепных устройств.
Для обеспечения безопасного расхождения буксируемого состава с другими судами и составами при выборе курса обязательно учитывают требования Правил плавания о том, что нельзя расходиться на крутых поворотах судового хода. При одно временном подходе встречных соста вов к повороту идущий . снизу буксировщик должен уклониться к выпуклому берегу, приостановить движение ниже выпуклого берега и пропустить состав, идущий сверху, вдоль вогнутого берега. В противном случае идущий снизу состав ока жется под «раскаткой» идущего сверху состава.
Расхождение плотового состава с другими судами и составами рекомендуется осуществлять на пря молинейных или имеющих плавные повороты плесовых участках пути. Не следует расходиться на перекатах, крутых поворотах, в узкостях и на участках реки с резко выраженными неправильными течениями.
Элементы обгона. Процесс обгона одного судна другим состоит из следующих основных элементов:
оценки окружающей обстановки и воз можностей обгона, получения разре шения на обгон и согласования стороны (борта) обгона, выбора безопасного курса и оптимальной скорости для обгона, сближения судов и проследования обгоняющего судна мимо обгоняемого, вывода судна на полосу движения после обгона.
Оценка обстановки состоит в том, чтобы заблаговременно, до прибли жения к обгоняемому судну, опреде лить по ориентирам на местности, береговым и плавучим знакам ха рактер пути и предполагаемое место обгона. При этом предусматривают
безопасность обоих судов с учетом соотношения их габаритных разме ров и габаритных размеров пути, воздействия течения и ветра, а также с учетом ходовых характеристик и управляемости обгоняющего и об гоняемого судов.
Правилами плавания установлен определенный порядок запроса и по лучения разрешения на обгон, а так же согласования стороны обгона.
После того как обгоняемое судно дало разрешение на обгон и уклони лось в сторону, противоположную той, с которой подана отмашка, обгоняющее судно начинает обгон. Для этого выбирают безопасный курс с учетом выдерживания безопасного интервала между бортами судов и достаточного расстояния от кромки судового хода. В момент приближе ния обгоняющего судна к корме обгоняемого и в процессе прохожде ния вдоль его борта выдерживают безопасную скорость, исключающую ухудшение управляемости обоих судов, в то же время не задерживая завершение маневра.
Маневр. обгона считается закон ченным тогда, когда корма обгоняю щего судна пройдет траверз носовой части обгоняемого. После этого каждое судно выходит на свою полосу движения и продолжает рейс.
Гидродинамические явления при обгоне судов на малых траверзных расстояниях. В процессе обгона судов на малых траверзных расстоя ниях на их корпусах возникают большие поворачивающие моменты сил и силы взаимного присасывания (рис. 101).
В момент приближения носовой части обгоняющего судна 2 к корме обгоняемого судна 1 (положение I) между ними образуется зона повышенного гидродинамического давления (на рис. 101 показана знаком «+»). вследствие чего возни кают гидродинамические силы Р\ и Рг. При этом сила Р\ действует на корму обгоняемого судна I, вызывая отклонение его носовой части в сторо ну обгоняющего судна, а сила Р<г, действуя на носовую часть обгоняю-
Рис. 101. Схема гидродинамических сил, возникающих при. обгоне судов на малых траверзных расстояниях
щего судна 2, вызывает его отрыски-вание в противоположную сторону. В этом случае для удержания судов на параллельных курсах своевре менно перекладывают рули.
В момент нахождения каждого судна на траверзе другого (положе ние II) скорости протекания водного потока между их бортами значитель но больше, чем потоков со стороны внешних бортов. Вследствие этого поле гидродинамических давлений перераспределится по всей длине корпусов судов, образуя между бортами зону пониженного давления (на рис. 101 показана знаком «—»), а с внешних бортов зону повышенно го давления (на рис. 101 показана знаком «+») В результате разности гидродинамических давлений уро вень воды между бортами понижа ется и возникают силы взаимного присасывания Р1 и Р2, под действием которых оба судна начинают сбли жаться в поперечном направлении (присасываться) и создается опас ность удара бортами. Для предотвра щения удара необходимо выдержи вать возможно большие интервалы между бортами и не допускать обгона в условиях мелководья на больших скоростях движения.
Наиболее сильно присасывание проявляется при большой разнице в габаритных размерах судов. Судно, имеющее меньшие габаритные разме ры и осадку, подвержено сильному присасыванию к большому судну. Поэтому при появлении признаков присасывания большое судно должно немедленно убавить ход до самого малого или прекратить работу дви жителей, а малое судно увеличить ход до самого полного и посредством перекладки рулей (насадок) плавно уклониться в противоположную сто рону.
Когда корма обгоняющего судна оказывается примерно на траверзе миделя обгоняемого" (положение III), характер воздействия гидродинами ческих сил вновь меняется. При этом под действием силы Р2 корма обгоняющего судна присасывается к миделю обгоняемого, а носовая часть обгоняемого под действием силы Р1 — к миделю обгоняющего. Обгоняющее судно отрыскивает но сом в сторону берега, а обгоняемое — в сторону борта обгоняющего. Для предотвращения навала судоводи тель обгоняемого судна должен кратковременно увеличить частоту вращения движителей и переложить рули (насадки) в сторону, противо положную движению обгоняющего судна.
Влияние гидродинамических сил на суда, совершающие обгон вблизи берега или кромки судового хода, значительно усиливается. В этом случае учитывают гидродинамиче ские явления, происходящие не только между судами, но также между судами и берегом. Поэтому обгон судов на участках с ограни ченной шириной судового хода не рекомендуется.
Общие положения. Задача судово дителя при выполнении оборота состоит в том, чтобы обеспечить циркуляционное движение судна в пределах ширины акватории и не допускать выхода его (особенно кормы) за кромку судового хода или навала на берег, другие стоящие суда, причал, сооружения и т. д.
Для выполнения оборота в речных условиях необходимо правильно опре делить его направление с учетом влияния течения (рис. 102) и ветра. На естественных участках реки тече ние вблизи песков или выпуклого берега обычно меньше, чем на середине реки или у яра. Место для оборота и сторону, в которую он выполняется, выбирают таким обра зом, чтобы течение помогало обороту.
Судно, следующее по течению (положение I), перед оборотом идет по стрежню и затем поворачивает в сторону тиховода. При этом давление воды на носовую часть значительно меньше, чем на кормо вую, и поворачивающий момент от действия течения М т будет направлен в ту же сторону, что и поворачиваю щий момент руля Му, способствуя выполнению оборота. Если при движении по течению оборот осуще ствляется из тиховода в стрежень, то поворачивающий момент Мт препят ствует выполнению оборота (положе ние II). При наступлении равенства поворачивающих моментов Мт и Мр или когда момент Мт превысит момент Мр, судно перестает слушать ся руля и его сносит течением.
Судно, следующее против течения (положение III), перед оборотом должно идти тиховодом, а затем поворачивать в сторону стрежня. В этом случае носовая часть судна испытывает большее давление воды, чем кормовая, и поворачивающий момент от течения Мт способствует выполнению оборота. Если при движении снизу оборот выполняют от яра к пескам (положение IV), течение создает момент Мт, мешаю щий повороту, так как он направлен противоположно моменту руля Мр.
При наличии ветра и отсутствии течения направление оборота выби рают в зависимости от характера влияния ветра на судно. Если судно
Рис. 102. Схема определения направления оборота с учетом течения
Рис. 103. Схема основных способов выполнения оборота
гечения
уваливается под ветер, оборот выпол няют носом на ветер, а если судно приводится к ветру — носом под ветер. В этих случаях поворачиваю щий момент от действия ветра Мв вначале препятствует обороту, а за тем способствует его выполнению.
При одновременном воздействии на судно течения и ветра судово дителю необходимо найти направле ние равнодействующей сил и течения и ветра, учитывая, что при равной скорости воздействие течения при мерно в 8—10 раз сильнее воздей ствия ветра, т. е. по степени воздействия на судно скорость тече ния 1 мIс примерно равна скорости ветра 8—10 мIс (в зависимости от соотношения площадей надводной и подводной частей судна). В этом слу чае оборот осуществляют носовой оконечностью в сторону равнодейст вующей силы.
Оборот судна. Оборот при благо приятных путевых и гидрометеороло гических условиях обычно выполня ют на переднем ходу посредством пе рекладки руля (рис. 103, а-). При движении по течению (положение I) перед выполнением оборота убав ляют ход и уклоняются в сторону, противоположную обороту (положе ние II). Затем перекладывают руль
на борт в сторону оборота и прибав ляют ход (положение III). Под действием руля судно совершает цир куляцию влево (положения IV и V). Когда до окончания оборота остается 15—20° (положение VI), руль пере кладывают на другой борт на небольшой угол, «одерживая» таким образом раскатку судна. Закончив оборот (положение VII), судно выходит на судовой ход (положение VIII).
На участках с ограниченной шириной судового хода одновинто вые суда обычно выполняют оборот посредством переменной работы дви жителя на передний и задний ход (рис. 103, б). Для этого судно заблаговременно уменьшает ско рость, уклоняется к одной из кромок судового ход, аI обычно на ветер (положение I), а затем дает задний ход (положение II). Когда инерция переднего хода погашена (положение III), руль перекладывает в противо положную сторону, и судно отходит назад, одновременно разворачиваясь в нужном направлении (положение IV). После этого работа движителя назад прекращается, его включают на передний ход. В некоторых случаях реверсировать движитель приходится несколько раз, сочетая работу движителя на передний и задний ход с перекладкой руля.
При сильном течении или ветре на участках ограниченной ширины обо рот рекомендуется выполнять с при менением якоря (рис. 103, е). Для этого снижают ход до самого малого (положение I), перекладывают руль на борт (положение II), а на двух винтовых судах включают движители на работу враздрай и, когда судно начнет поворот (положение III) и работа движителя на передний ход прекращается, гасят инерцию (поло жение IV) и отдают якорь (положе ние V) на длину якорной цепи, равную не более чем трем глубинам. Затем с помощью ленточного стопора постепенно затормаживают якорную цепь так, чтобы она натянулась без рывка. Под действием сил давления воды на борт судно разворачивается на якорной цепи (положение VI). При выполнении оборота с якорем на мелководном участке во избежание Пролома корпуса нельзя допускать, чтобы он оказался под корпусом судна. Если судно следует против течения, для оборота используют кормовой якорь.
Рис. 104. Схема оборота в стесненных усло виях судна со спаренными поворотными насад ками
Оборот двухвинтовых судов, а также судов с подруливающими устройствами в стесненных условиях осуществляют посредством работы машин враздрай и с использованием подруливающих устройств. Суда с поворотными насадками при выпол нении оборота на стесненной аквато рии маневрируют с учетом особенно стей движительно-рулевого комплек са.
Рассмотрим маневрирование суд на со спаренными поворот ными насадками при выполне нии оборота на месте в левую сторону (рис. 104). В положении I, когда судно не имеет поступательного движения относительно берегов, на садки перекладывают на левый борт и включают в работу на передний ход правый движитель. Под действием рулевой силы насадки Ру корма отклоняется вправо. Когда судно начинает двигаться вперед, движи тель останавливают. Быстро перело жив насадки на правый борт, включают левый движитель в работу на задний ход (положение II). При этом инерция переднего хода гасится, и судно под действием рулевой силы Ру продолжает разворачиваться в нужном направлении. Затем работу движителя на задний ход прекраща ют, перекладывают насадки опять на левый борт и включают правый движитель на передний ход (положе ние III), обеспечивая этим судну вращательное движение и гашение инерции заднего хода. Продолжая маневрировать подобным образом, судно разворачивают до того мо мента, когда оно займет необходимое положение.
Суда с раздельно управ ляемыми насадками в стесне н-ных условиях- выполняют оборот (рис. 105) посредством перекладки насадок на разные борта и работы движителей враздрай. Так, для разворота судна в левую сторону правую насадку перекладывают на левый борт и включают в работу правый винт на передний ход, а ле вую насадку перекладывают на пра вый борт и включают винт на задний
ход (положение I). При этом рулевые силы Ру обеих насадок направлены в одну сторону, создавая поворачива ющий момент, отклоняющий корму вправо, а носовую оконечность влево. В процессе разворота (положения II и III) частоту вращения движителей враздрай задают такую, чтобы судно не имело поступательного движения ни вперед, ни назад до полного завершения оборота.
Оборот состава. При движении вниз по течению толкаемый состав выполняет оборот обычно из быстрой воды в тихую. В этом случае течение способствует выполнению маневра. При боковом ветре оборот выполня ют на ветер, который после разворота состава более чем на 90° способ ствует сокращению времени маневра и тактического диаметра циркуляции. Встречный ветер помогает сделать оборот, а попутный мешает его выполнению.
Если попутный ветер сильный, то после разворота состава поперек судового хода отдают якорь с го ловной баржи (рис. 106, положения I — III) и после атаки им грунта продолжают разворачивать состав с использованием набитой якорной цепи, а также работы машин вразд рай (положения IV и V). Важно своевременно отдать якорь при нахождении состава в положении III, т. е. в момент, когда погашена инерция Движения вперед и состав как бы останавливается, не свалива ясь под ветер.
Рис. 105. Схема оборота а стесненных усло виях судна- с раздельно управляемыми пово ротными насадками
Для состава, буксируемого на тросе, также сначала определяют место оборота, при этом сравнивая ширину судового хода с возможным тактическим диаметром циркуляции состава.
Если требуется выполнить оборот для движения по течению (рис. 107), состав заходцт полным ходом в тиховод (Положение I) и оттуда начинает оборот в, стрежень (положе ние II), при этом выдвиг состава на
Рис. 106. Схема оборота толкаемого состава с использованием якоря
Правил плавания и с учетом глубины и ширины акватории, характера грунта, направления и силы течения, ветра и волнения воды, а также с учетом возможного изменения положения судна, стоящего на якоре, под действием ветра.
Постановка на якорь на рейде должна осуществляться в границах того рейда, который предназначен для данного судна местными прави лами плавания и обозначен берего выми навигационными знаками. Мес то якорной стоянки выбирают таким образом, чтобы обеспечить безо пасность движения других судов, сооружений и т. д.
Минимально допустимая глубина, м, в районе якорной стоянки
Н=Т+(2I3)Ih+ 0, 6 ,
где Т—осадка судна, м;
h — наибольшая возможная высота вол ны, м;
0, 6 — запас воды под днищем, м.
Ширина акватории в месте якор ной стоянки должна обеспечивать безопасность судна (особенно кор мы) в случае разворота его вет ром. При этом радиус безопасной циркуляции, м,
I?==I. + VI2—А2 +Д<,
где L —длина судна, м;
I — длина вытравленной якорной цепи, м;
h — глубина в месте якорной стоянки, м;
ДI — запас расстояния, необходимый для потравливания якорной цепи, м.
Характер грунта в месте якорной стоянки влияет на держащую силу якоря (табл. 10).
Место для якорной стоянки выбирают с ровным течением, защи щенное от сильных ветров и волне ния, так как сильные течение, ветер и волнение воды увеличивают ампли туду перемещения судна на якорной цепи, силу рывков и продольную качку. Следует избегать также стоянки выше приверхов островов, вблизи проранов, в суводях, майда нах и на огрудках.
Длина вытравливаемой якорной цепи зависит от глубины в месте стоянки и силы воздействия на судно течения, ветра и волнения воды. В речных условиях длина вытравленной якорной цепи обычно равна примерно трем значениям глубины акватории, в озерах и на водохрани лищах — двум с половиной значени ям глубины. Чем сильнее воздействие на судно внешних факторов, тем больше должна быть длина якорной цепи, так как эффективность работы якоря во многом зависит от положе ния якорной цепи относительно грунта.
Вблизи якоря якорная цепь должна лежать на грунте, не приподнимая его веретено и воздей ствуя на якорь в горизонтальном направлении. Для этого ее вытравли вают таким образом, чтобы примерно половина ее (по длине) лежала на грунте. При таком положении держа щая сила якоря действует наиболее эффективно, а провисающая часть цепи у клюза выполняет роль амортизатора, смягчающего рывки судна от воздействия на него порывов ветра и ударов волн.
Постановка на носовой якорь (рис. 109, а) является наиболее распространенной. Выбрав место для постановки на якорь, вахтенный начальник убавляет ход (положение I) и дает распоряжение о подготовке якоря к отдаче. Обычно используют якорь с того борта, который будет обращен к оси судового хода (в данном случае левый. ) Судно посте пенно уклоняется с судового хода
Таблица 10. Зависимость держащей силы якорей от характера данного грунта
|
Грунт |
Число, показываю щее, во сколько раз максимальная дер жащая сила превы шает вес якоря |
||
|
Холла |
Адмирал тейского |
Матросова |
|
|
Каменистый |
23, 8 |
8, 6 |
45, 3 |
|
Илистый |
5, 3 |
4, 8 |
23, 9 |
|
Песчаный |
7, 5 |
2, 3 |
51, 5 |
Рис. 109. Схема постановки судна на носовые якоря
(положение II), подает звуковой сигнал «Я намереваюсь остановить ся» и, убавив ход до малого, приближается к месту отдачи якоря. При этом судно удерживают на курсе, безопасном для других, стоя щих судов с учетом воздействия течения и ветра. В момент подхода к намеченному месту (положение III) гасят инерцию переднего хода.
Когда судно прекратит поступа тельное движение вперед относитель но берега, работу движителей назад прекращают и отдают Якорь (поло жение IV). Под действием течения судно начинает движение назад, набивая якорную цепь. Для преду преждения сильного рывка в этом случае необходима кратковременная работа движителей на передний ход. Вытравив необходимую длину якор ной цепи (положение V), надо наложить стопора и убедиться в том, что якорь хорошо забрал грунт и судно не дрейфует. Для этого замечают положение судна относительно каких-либо береговых ори ентиров или относительно дна по средством наметки (футштока ) или ручного лота. Если корму судна разворачивает течением или ветром в нежелательную сторону, перекла дывают рули. Только установив судно в нужном положении и убе дившись в надежности его стоянки, можно считать, что постановка на якорь окончена.
Если при подходе к месту якорной стоянки судно следовало не против течения, а по течению, вначале делают оборот (несколько ниже места якорной стоянки), а затем выполняют все рассмотренные опера ции.
Постановка на два носовых якоря (рис. 109, 6) может быть осуществле на несколькими способами. Наиболее распространенным и безопасным является способ поочередной поста новки. Выбрав место для отдачи правого и левого якорей, убавляют ход (положение I), и судно плавно отклоняется в сторону места якорной стоянки. Вахтенный начальник со общает палубной команде о последо вательности отдачи якорей и удержи вает судно на курсе. Судно направля ют к месту отдачи первого якоря на малом ходу под небольшим углом к течению (положение II). Обычно вначале отдают якорь со стрежневой стороны, а затем с другого борта. В данном случае судно подводят к месту отдачи правого якоря (положение III), гасят инерцию и отдают правый якорь.
Затем под действием течения или работы движителя на задний ход судно спускается (положение IV), при этом якорную цепь подтравлива ют несколько больше, чем при постановке на один якорь. Посред ством перекладки руля и работы движителя на передний ход судно разворачивают под углом не менее 30° относительно положения якорной цепи первого якоря, и оно передвига ется к месту отдачи второго якоря (положение V). Отдают второй якорь примерно на уровне первого с таким расчетом, чтобы после потравливания обеих якорных цепей длина их была почти одинаковой, а судно находилось в вершине равнобедрен ного треугольника (положение VI). В условиях стоянки при сильном течении и ветре, часто меняющих направление, а также при наличии приливо-отливных течений угол меж ду якорными цепями должен состав лять 160—170°.
Если судно уже стояло на якоре и возникла необходимость отдачи второго якоря, то маневрируют аналогично, начиная с положения IV.
Постановку на кормовой якорь (рис. 110, а) обычно осуществляют по ходу судна (без оборота) в тех случаях, когда по каким-либо причи нам невозможно или нецелесообраз но использовать носовой якорь. В этом случае судно убавляет ход (положение I) и уклоняется в сторо ну от оси судового хода (положение II). Работой движителей на задний ход гасят инерцию переднего хода с учетом попутного течения. Когда движение судна вперед прекраща ется (или почти прекращается), отдают кормовой якорь (положение III) и вытравливают якорную цепь на длину большую, чём при постановке на носовой якорь. После этого задерживают якорную цепь и накла дывают стопора (положение IV). Держащая сила кормового якоря обычно меньше, чем носового якоря, поэтому в большинстве случаев стоянка самоходного судна на кормо вом якоре бывает непродолжитель ной. В процессе стоянки необходимо постоянно держать в готовности к работе главные двигатели ив слу чае необходимости включать их кратковременно на задний ход.
Постановку на носовой и кормо вой якоря (рис. 110, б) обычно применяют при наличии сильного
Рис. 110. Схема постановки судна на кормовой и носовой якоря
бортового ветра и на ограничен ной ширине акватории. После не обходимых подготовительных меро приятий судно встает на носовой якорь (положения I и II) и сплывает по течению, якорную цепь при этом вытравливают значительно больше, чем обычно. После этого отдают кормовой якорь (положение III) и при работе машин вперед начина ют выбирать носовую якорную цепь, одновременно потравливая кормо вую. Когда обе якорные цепи достаточно и равномерно натянуты (положение IV), маневр считается законченным.
Постановка на якорь состава. Требования к выбору места якорной стоянки для толкаемых составов такие же, как и для одиночных судов. Нельзя использовать для якорных стоянок места с неправильными течениями (прижимными, свальны ми, затяжными, суводи, майданы), так как состав все время будет перемещаться, что приведет к срыву его с якорей.
Толкаемые составы при движении вниз по течению после выполнения оборота ставят на якоря передней баржи (секции). Груженый состав имеет большую массу, и когда после отдачи якоря под действием течения он начинает сплывать вниз, во избежание перегрузки и обыва набивающейся (натягивающейся) якорной цепи, Иго необходимо удер живать (приостановить сплытие) работой машин на передний ход. Якорную цепь вытравливают на длину, равнуйэ значениям двух — четырех глубин в месте стоянки. Маневр считается законченным тог да, когда якорь хорошо заберет грунт, якорная цепь набита, а состав надежно удерживается на месте (относительно ориентиров).
Современные толкачи оборудова ны кормовым якорем массой 2000 кг и более, что дает возможность ставить состав на стоянку при следовании вниз по течению без выполнения оборота. В этом случае заблаговременно выбирают место для стоянки с тихим и ровным
течением, состав выводят параллель но струям течения и полностью останавливают его движение работой машин на задний ход. После этого отдают кормовой якорь, а частоту вращения движителей поддержива ют такой, чтобы состав медленно сплывал вниз. Как только якорная цепь окажется набитой, машины останавливают. Если после этого состав продолжает сплывать по течению, дополнительно травят якор ную цепь на длину, равную полутора значениям глубины в месте стоянки, При необходимости повторяют это до полной остановки состава.
. На тихой воде состав может вращаться ветром вокруг отданного якоря, что мешает движению судов или вызывает навал состава на суда и отмели. В этом случае дополнитель но отдают якорь с головной баржи и вытравливают цепь на длину, равную примерно полутора значени ям глубины в месте стоянки.
Постановку буксируемого состава на якорь в пути выполняют из-за неблагоприятных гидрометеорологи ческих условий, занятости переката или засемафоренного участка пути другими судами или составами, при необходимости переформирования состава или передачи его другому буксировщику.
Место для якорной стоянки выбирают так же, как и для постановки на якорь толкаемого состава. Если состав следует вниз по течению, то ниже намеченного места якорной стоянки выполняют оборот, а затем подводят к этому месту состав, постепенно снижая скорость до тех пор, пока баржи полностью не остановятся. После этого отдают якоря с барж первого счала состава. Как только состав будет прочно удерживаться на якорях, отдают якорь с буксировщика. Если букси ровщику необходимо временно отой ти от состава, то буксирный трос отдают с состава и выбирают на лебедку. Если же трос закреплен на гаке буксировщика, то к огону сначала крепят буйреп с буйком, а затем буек и буйреп (длиной,
Рис. 113. Схема снятия толкаемого состава с якорей
Выводя судно на судовой ход, двигатель реверсируют и начинают движение вперед (положение IV).
При снятии с кормового и носово го якорей (рис. 112, б) сначала потравливают носовую якорную цепь (положение I) и выбирают кормовой якорь (положение II), а затем снимают судно с носового якоря обычным способом. Если в этот период наблюдается сильный борто вой ветер, то учитывают, что после подъема кормового якоря судно может развернуть на носовом якоре и создастся угроза навала кормы на берег или другие суда. Поэтому после подъема кормового якоря удержива ют судно в безопасном положении, используя работу движителей и пере кладывая рули, и завершают снятие с носового якоря (положения III— V) как. можно быстрее.
Снятие состава с якоря. Толкае мый состав снимают с якоря так же, как большое судно. Для ускорения подъема носового якоря головной баржи (рис. 113, а) движители толкача работают вперед (положе ния I и II) с таким расчетом, чтобы. состав не наплывал на якорь и якорная цепь не оказывалась под головной баржей. После подъема якоря и закрепления его по-походно-му состав отправляется в рейс
(положение III). Для снятия состава с кормового якоря (рис. 113, б) движители толкача работают назад (положения I и II), в это время выбирают якорную цепь, не допуская наплыва на нее толкача. После подъема якоря и закрепления его «по-походному» дают полный ход вперед (положение III).
Маневрирование буксируемого состава для выхода с якорной стоянки заключается в следующем. Вначале выбирают якорь букси ровщика, при этом движители рабо тают вперед на самом малом ходу, а затем их останавливают, и букси ровщик некоторое время движется вперед по инерции. Как только буксирный трос выйдет из воды и начнет набиваться, дают самый малый ход вперед и выбирают якоря на баржах. После подъема якорей на баржах скорость увеличивают и вы водят состав на судовой ход.
Подготовка к выполнению прива ла. Привалом называется маневр подхода судна к причалу, берегу, другому судну, плоту и т. д. Привалы являются наиболее сложными вида ми маневров. Существуют различные
способы привалов, каждый из кото рых применяют при определенных сочетаниях ветра и течения в зависи мости от конструктивных особенно стей и маневренных качеств судна, характеристики причала и т. д. Зада ча судоводителя заключается в том, чтобы выполнить маневр безопасно, в короткий срок и с минимальным числом реверсов двигателя. По тому, как судоводитель выполняет привал (особенно в сложных условиях), судят обычно о его профессиональ ном мастерстве.
Процесс привала состоит из следующих основных элементов:
подготовки к привалу, маневрирова ния при подходе к причалу, другому судну или берегу, швартовных опера ций. Подготовка к привалу заключа ется в оценке окружающей обста новки на подходе к причалу и у при дала; оценке гидрометеорологиче ских факторов в момент приближе ния к месту стоянки; приведении в готовность технических средств для маневрирования (подруливающего и якорного устройств, систем ди станционного управления); подго товке экипажа к маневру.
На основе информации об окру жающей обстановке у причала и гид рометеорологических факторов вах тенный начальник принимает реше ние о способе привала. О своих намерениях по маневрированию он сообщает по УКВ радиосвязи судово дителям других судов, находящихся на акватории. . Наметив план ма неврирования для . привала, вахтен ный начальник объявляет палубной команде о подготовке к швартовке.
Выбор способа выполнения при вала зависит в основном от степени воздействия на судно ветра и тече ния, а также от маневренных возможностей судна. Наибольшую сложность для маневрирования при привалах вызывает ветер отвального или навального направления и пере менной силы. Течение в районе причалов, как правило, ровное и довольно стабильное по скорости. Поэтому его легко учесть при маневрировании.
Рассмотрим силы и моменты сил, действующих на судно в процессе маневрирования при ветре и течении (рис. 114). Можно считать, что сила ветра приложена в центре парусности судна, а сила течения — в центре гидродинамического давления. Ме ста их приложения не остаются неизменными, а зависят от курса судна относительно направлений ветра и течения, а также загрузки и скорости судна. Эти силы можно разложить на боковые и продольные составляющие. Боковые составляю щие Рту и Рву смещают судно в направении, перпендикулярном направлению движения, а продоль ные составляющие Ртх и Рях направле ны вдоль линии движения и соответ ственно изменяют скорость поступа тельного движения судна. Кроме того, боковые составляющие сил ветра и течения создают поворачива ющие моменты Мв и Мт, вызывая вращательное движение судна.
Для того чтобы обеспечить пере мещение судна по безопасной тра ектории, судоводителю необходимо избрать правильный курс относительно причала и противопоставить силам течения и ветра силы упора t) и Та движителей и рулевую силу Ру, создав моменты руля Мр и движите лей Мцв противоположного направле ния, а при наличии подруливающих устройств — силы упора этих устройств. Кроме того, при необходи мости можно использовать держа щую силу якоря, приложенную к носовой оконечности или корме судна.
При одновременном наличии тече ния и ветра в процессе привала судно удерживают под углом к причалу по линии равнодействующей этих сил (рис. 114, а), иначе под действием суммарной (течения и ветра) силы дрейфа (рис. 114, б) судно может потерять управляемость и удариться о причал. В случае воздействия на судно только одного фактора, напри мер течения, его влияние на траекто рию судна аналогично. При этом если носовая оконечность судна отклонена в сторону причала под большим
Рис. 114. Схема сил, действующих на судно при подходе к причалу
углом к течению, то под действием силы Pry может возникнуть опасность навала на причал.
Если судно в процессе подхода окажется отклоненным под большим углом в стрежневую сторону (см. рис. 114, а), то под действием боковой составляющей Рту его развернет носовой оконечностью на стрежень и отбросит от причала. Боковая составляющая Рту«Рт5ша (где Рт — сила течения; а — угол между ДП судна и направлением течения). Следовательно, чем больше скорость течения и угол между его направле нием и ДП судна, тем сильнее влияние бокового сноса. Поэтому при привалах на течении необходимо выбирать оптимальное, направление движения к причалу с учетом скорости течения и не допускать резких отклонений судна и в сторону причала, и в стержень.
При малых скоростях судна течение особенно сильно влияет на его траекторию, поэтому во избежа ние потери управляемости необходи мо своевременно перекладывать руль в нужную сторону или же движитель должен работать на передний ход. При маневрировании на сильном
течении рекомендуется постоянно удерживать судно носовой оконечно стью вразрез струям течения.
Способы привала судов. Привал против течения при отсутствии ветра (рис. 115) осуществляют следующим образом. На расстоянии до причала, определяемом инерционными харак теристиками судна и скоростью течения, судоводитель направляет судно на какой-либо ориентир, расположенный выше причала (поло жение I . Ход при этом постепенно убавляют (положения I — II) и начи нают торможение (положения II — III) так, чтобы пролет судна в момент его остановки . находился на 2—3 м выше пролета причала. Погасив инерцию, необходимо быстро подать и закрепить носовой швартов (поло жение IV). (
Как только пролеты судна и при чала совпадут, прямой и обратный швартовы закрепляют на кнехтах, выбирают слабину носового и кормо вого швартовов, их также закрепля ют на кнехтах. Закрепив швартовы и убедившись в том, что судно неподвижно относительно причала, подают трап.
Привал против течения с оборо-
Рис. 115. Схема привала против течения при отсутствии ветра
том — довольно часто встречающий ся маневр. Если судно следует по течению, то для выполнения привала необходимо сделать оборот, так как подходить к причалу против течения намного легче, чем по течению. Оборот выполняют к причалу либо от причала. Выполнив оборот, судово дитель действует точно так же, как было описано выше. Если диаметр циркуляции выбран правильно, то судно, сделав оборот, окажется на одну-полторы длины корпуса судна ниже причала и в 10—20 м от него по траверзу. К этому моменту скорость уже небольшая вследствие ее есте ственного падения на циркуляции, и погасить инерцию судна не трудн9.
Привал по течению без оборота при отсутствии ветра (рис. 116) вы полняют значительно реже, чем привал с оборотом, так как он связан с большим риском навала судна на причал и может . быть выполнен только опытным судоводителем. Та кой привал выполняют в тех случаях, когда оборот судна невозможен. Существуют два способа выполнения этого маневра.
Более простым является привал кормой вперед (рис. 116, а), его обычно применяют на колесных
Рис. 116. Схема привала по течению без оборота при отсутствии ветра
и одновинтовых судах. Судно прибли жается к причалу малым ходом (положение I). Пройдя причал (положение II), движитель оста навливают, перекладывают руль в стрежневую сторону и дают задний ход (положение III), направляя корму; судна на носовое плечо причала (положение IV). Угол между ДП судна и линией причала зависит от скорости течения: чем она больше, тем меньше должен быть угол. Обычно он составляет 10—15°. Вблизи причала гасят инерцию (положение V) и, когда корма судна поравняется с верхним плечом прича ла, подают кормовой швартов (по ложение VI).
Способ привала наплывом на причал или кормой с хода (рис. 116, б) более сложен и применяется на двух- и трехвинтовых судах. Не доходя одного-полутора значений длины судна до причала, начинают гасить инерцию (положения l и II) и направляют судно несколько в сторону от причала (положение
III). При работе винтами враздрай или назад перекладывают руль в стрежневую- сторону ц начинают прижимать корму к причалу (поло жение IV). В момент касания судном причала первым подает и закрепля ют кормовой швартов, а затем средний и носовой. На трехвинтовых судах средний винт работает вперед, внешний — назад, а внутренний дер жат в режиме «Товсь назад», подруливающее устройство включа ют в сторону причала.
При слабом навальном ветре и встречном течении (рис. 117, а) судно подходит к причалу по направлению равнодействующей сил течения и ветра (положение I). При этом на судно действуют боковые составляющие силы течения Рту, силы ветра Рву, а также продольные составляющие P x и Рвх. Для того чтобы исключить боковой снос судна силами Рту и Рву, его удерживают посредством перекладки руля в сто рону ветра, создавая поворачиваю щий момент рулевой силы Ру. Силы
Рис. 117. Схема привала при слабом навальном ветре и встречном течении
Prx и Pax оказывают на судно тормозящее воздействие, не вызывая бокового сноса.
Погасив инерцию движения впе ред (положение II), судно под действием силы течения спускается по течению и приближается к прича лу. Чтобы судно не снесло и оно приближалось к причалу по безо пасной траектории (положения III и IV), движители работают враздрай малым ходом, кроме того, переклады вают рули. Необходимо стремиться к тому, чтобы судно коснулось причала кормой (положение V).
Если скорость сближения кормы с причалом слишком большая, руль перекладывают в сторону причала, а если слишком малая — в стрежне вую сторону. Хогда корма коснется причала, перекладывая рули, плавно подводят к нему носовую часть судна.
При сильном встречно-навальном ветре и слабом течении (рис. 117, б) привал осуществляют носовой частью на ветер. На подходе к причалу, (положение I) судно удерживают . почти параллельно ему под небольшим углом на ветер. Ход
постепенно убавляют и останавлива ют движитель со стрежневого борта (положение II). Затем судно выводят на курс строго против ветра (положе ние III), движитель со стрежневой стороны включают на задний ход. При этом сила упора движителя, работающего на задний ход. Та дол жна быть значительно больше силы упора движителя, работающего на передний ход, Т\, что обеспечивает гашение инерции.
Винты судна работают враздрай. Перекладывая рули, судно удержи вают против ветра так, чтобы оно имело небольшой дрейф в сторону причала. Регулируя режим работы движителей и перекладывая рули, плавно подводят корму (положение IV), а затем и носовую часть судна к причалу (положение V). При этом работу винтов враздрай не прекра щают до полной ошвартовки судна.
Привал при сильном навальном ветре и слабом течении (рис. 118, а) обычно осуществляют с отдачей якоря. Приближаясь к причалу (положение I), винты включают на работу враздрай в сторону ветра
Рис. 118. Схемы привала при сильном ветре
(т. е. левый вперед, а правый назад), останавливают судно на траверзе или несколько вышe причала (положение II) по направлению равнодействую щей ветра и течения. При работе движителей враздрай, перекладывая рули, подводят судно к месту отдачи якоря и отдают его (положение III). После этого винты переключают на работу враздрай в противоположную сторону (в сторону причала), потрав ливают якорную цепь и, переклады вая рули, осторожно подводят корму к причалу. Когда последняя коснется причала, подают кормовой швартов, рули перекладывают в сторону причала и, потравливая якорную цепь, осторожно подводят к причалу носовую часть судна (положениеIУ), затем подают носовой швартов.
Привал при отвальном ветре и течении (рис. 118, б) сложен тем, что ветер стремится отбросить судно от причала. Естественно, что в этом случае судоводитель старается под вести судно как можно ближе к причалу, чтобы успеть подать швартовы до того, как ветер отбросит судно. Это стремление может приве сти к сильному удару судна о причал. Однако чрезмерное опасение удара может привести к тому, что судно остановится слишком далеко по траверзу от причала и ветер отбросит его до того, как будут, поданы швартовы.
Обычно привал выполняют двумя способами: с раскатом кормы и «по-стенно». При первом способе судно направляют на причал (положение I) в направлении равнодействующей течения и ветра на такой скорости, чтобы инерцию можно было начать гасить в непосредственной близости от причала. Не доходя примерно на длину корпуса судна до причала, руль перекладывают на стрежневой борт, чтобы судно двигалось по кривой, раскатывая корму на причал (положение II). В этот момент движитель работает назад полным ходом (или враздрай), что способ ствует быстрому гашению инерции, и в момент остановки судно коснется причала скулой, кормой или всем
Рис. 119. Схемы привала при попутно-навальном ветре и течении
бортом (положение III). Носовой и кормовой швартовы подают неза медлительно.
При втором способе судно подхо дит к причалу на большой скорости параллельно ему и на минимальном траверзном расстоянии. Вблизи при чала движитель включают в режим работы «Полный назад» и, пока судно гасит инерцию, быстро подают и закрепляют носовой и кормовой швартовы.
Привал с отдачей носового якоря при сильном попутно-навальном вет ре рекомендуется осуществлять толь ко при сильном встречном течении (рис. 119, в) и достаточных глубинах вблизи причала. В этом случае судно заблаговременно (положение I) уклоняется под большим углом на ветер и при работе движителей враздрай удерживается так, чтобы не иметь поступательного движения вперед, а дрейфовать по ветру в сторону причала (положение II). Вблизи причала (положение III), маневрируя посредством движителей и рулей, осторожно подводят к нему корму (положение IV). После того как корма коснется причала, подают кормовой швартов и при работе винтов враздрай уклоняют носовую часть судна под ветер. Под действием ветра носовую часть начинает быстро сносить на причал. В этот момент отдают носовой якорь с правого борта, что удерживает судно от сильного навала на причал. При потравливании якорной цепи носовая часть судна под действием ветра подойдет к причалу (положение V), после чего подают швартовы.
При слабом течении и сильном попутно-навальном ветре (рис. 119, б) привал осуществляют следующим образом. На подходе к причалу судно заблаговременно выводят на курс строго по ветру и направляют его на верхнее (носовое) плечо причала (положение I). При этом движители работают враздрай в сторону от причала, что обеспечивает удержание кормы в нужном положении относительно причала и ветра и одно временное гашение инерции передне го хода. Вблизи причала (положение II) полностью гасят инерцию перед-него хода и подают носовой швартов. Затем, при работе винтов враздрай, перекладывая рули, плавно подводят корму к причалу и подают кормовой швартов (положение III).
Если в момент приближения к причалу судно движется не строго по линии ветра, маневр не удастся:
если корма пересечет линию направ ления ветра вправо, судно отбросит
Рис. 120. Схемы привала к другому судну
от причала, если влево — возникнет угроза сильного удара о причал.
Маневрирование при привале к судну, стоящему у причала (рис. 120, а) состоит в том, что судно, которое намерено подойти к другому судну, заблаговременно убавляет ход (положение I), выполняет (если идет сверху) оборот (положения II и III) и, убавив ход, направляется вверх по течению. Отдав якорь (положение IV), потравливают якорную цепь, регулируя работу движителей и пере кладывая рули, подходят к судну и ошвартовываются. Когда борта судов поравняются, подают шварто вы (положение V).
Привал к судну, стоящему на якоре (рис. 120, б), выполняют так же, как и к судну, стоящему у причала. Приближаясь к месту швартовки (положение I), судно, которое намерено выполнить привал, держится несколько выше стоящего на якоре судна. Затем на швартую щемся судне своевременно убавляют ход (положение II), останавливают и реверсируют двигатель на задний ход (положение III), затем, погасив инерцию переднего хода, отдают правый якорь (положение IV). Потравливая якорную цепь и ма неврируя посредством винтов и ру лей, приближаются к стоящему судну и подают на него швартовы (положе ние V).
Нередко в крупных портах с не сколькими причалами судну прихо дится подходить к причалу в стеснен ных условиях (рис. 121), когда нужный для швартовки причал находится между стоящими судами. Подход к прич-алу в таких условиях всегда труден и еще более осложня ется в условиях навального ветра или сильного течения. Этот маневр суда, не имеющие подрули вающих устройств (рис. 121, а), осуществляют с раскатом кормы. На самом малом ходу при работе винтами враздрай судно направля ется примерно к середине причала под углом 30—40° (положение I). При этом сила упора движителя, работающего назад, Тч должна быть
Рис. 121. Схемы привала в стесненных условиях без использования и с использованием подрули вающих устройств
больше силы упора движителя, работающего вперед, t|, что обеспе-чивает постепенное гашение инерции переднего хода. Когда корма пройдет носовую часть стоящего у нижнего причала судна (положение II), руль перекладывают в стрежневую сторо ну. После . этого корма получает раскатку в сторону причала.
В этот момент частоту вращения винта, работающего назад, увеличи вают с таким расчетом, чтобы судно погасило инерцию, не доходя до судов, стоящих у верхнего причала. Скорость раската кормы регулируют изменением угла перекладки руля. Когда носовая часть судна подойдет достаточно близко к причалу (поло жение III), подают и крепят носовой швартов. Затем поджимают корму и подают кормовой швартов (поло жение IV).
Суда с подруливающими устройствами подходят к прича лу лагом (рис. 121, б). На подходе к причалу (положение I) судно выводят на траверз места швартовки (положение II), гасят инерцию, при этом движители работают враздрай, рули перекладывают в стрежневую сторону и включают носовое подру ливающее устройство в сторону причала. Регулируя режим работы винтов (силы упора Ti и Та) и пере кладывая рули, перемещают судно в нужном направлении (положение III). Когда судно плавно коснется
причала бортом, подают швартовы (положение IV).
Привально-швартовные маневры толкачей. При подходе толкача к составу обращают внимание на занятость другими судами акватории в районе стоянки последнего, способ удержания состава на стоянке (на якорях, на бочке, ошвартован к бере гу или причалу), силу и направление ветра и течения, готовность членов команды к швартовке.
При отсутствии ветра и течения подход толкача к составу особых затруднений не представляет и может осуществляться сразу к транцу кормы последней баржи (секции).
Если состав учаливают посред ством автосцепа, . , толкач должен подойти к барже строго по линии ДП своей и баржи.
Гораздо сложнее осуществлять маневр подхода толкача и сцепку с составом при сильном ветре и течении (рис. 122). Прямой подход возможен только в том случае, если состав стоит неподвижно, в уравнове шенном положении (по отношению к ветру и течению) и имеется свободный доступ для подхода к корме баржи. В этом случае судоводитель должен при подходе к составу учесть дрейф толкача под действием ветра, силу течения, режим работы движителей.
В остальных случаях толкач сначала подходит к барже (секции)
Рис. 122. Схема привала и учалки толкача с составом при сильном ветре и течении
состава (см. рис. 122, положения I и II), после подачи швартова развернуть сос тав в направлении ветра и течения (или с их учетом), за тем подогнать автосцепные устройства при работе движителей враздрай или посредством подачи поперечного троса, выбираемого шпилем либо брашпилем (положения III и IV).
Привально-швартовные маневры буксировщиков. Буксировщик может подходить к составу двумя способа
ми. Первый заключается в швартовке бортом к барже первого счала, ближе к носовой ее части, подаче с буксировщика буксирного троса, выбирании его на баржу и креплении за кнехты. Второй способ — это постановка буксировщика на якорь выше первого счала состава, потрав-ливание якорной цепи, сплытие кормой назад к носовой части баржи первого счала, подача кормового швартова на баржу, а затем — буксирного троса на кнехты баржи. Если первый счал барж учален в два пыжа, то корму буксировщика ставят в середину между баржами, после чего на них подают тросы, крепят их за кнехты и пропускают через уши. После выравнивания тросы соединя ют замком с коренным буксирным тросом.
Если состав стоит ошвартован ным у причала или берега, букси ровщик подходит бортом к первой (головной) барже, а при пыжевом счале становится несколько выше барж, затем корму буксировщика устанавливают между баржами пер вого счала и учаливают их.
Рис. 123. Схемы подведения состава к причалу на коротком буксирном тросе и под бортом
Буксируемый состав подводят к причалу обычно на коротком буксирном тросе (рис. 123, а), чем достигается лучшая управляемость. Очень важно при этом не допустить удара барж о причал. Для этого при безветренной погоде состав подводят к причалу против течения под углом 10—15° (положения I и II). Когда до места швартовки остается 30—50 м (в зависимости от массы состава и. скорости течения), ход убавляют, и состав идет по инерции. Букси ровщик уклоняется в противопо ложную причалу сторону. При при ближении головной баржи к причалу на короткое время набивают буксир ный трос, отводят носовую часть баржи от причала и одновременно подают носовой швартов на причал (положение III). После полной остановки состава с баржи подают и крепят остальные швартовы (поло жение IV).
Отдельные баржи состава могут быть подведены к причалу под бортом буксировщика (рис. 123, б).
Для этого буксировщик выводит баржу с рейда (положение I) и сле дует к причалу средним ходом (положение II). Не доходя 30—50 м до причала, баржу выравнивают параллельно причалу, переключают движители на режим работы вразд-рай (положение III). Далее стре мятся держать носовую часть баржи на ветер, чтобы плавно наваливать ее на причал кормовой частью (положе ние IV). После этого баржа прижи мается ветром к причалу и с нее подают швартовы (положение V).
Отвалом называется маневр отхода судна от причала, берега, другого судна или плота. Существует несколько спосо бов выполнения отвалов.
Отвал при отсутствии ветра и слабом течении осуществляют следующим образом. Для отхода от причала одновинтового и колесного судов используют способ отвала на кормовом швартовом (рис. 124, а). Сначала отдают носовой, средний и обратный швартовы, руль перекла-
Рис. 124. Схемы способов отвала при отсутствии ветра и слабом течении
дывают в стрежневую сторону (поло жение I) и на короткое время дают малый ход назад. Под действием натяжения кормового швартова и ра, -боты движителя назад создается момент сил, поворачивающий носо вую часть судна от причала. Когда носовая часть отходит от причала, на судно начинает воздействовать тече ние, ускоряя отклонение. Как только угол между ДП судна и линией причала составит 15—20°, движитель останавливают и затем пускают на малый передний ход (положение II}. Одновременно отдают кормовой швартов, руль перекладывают на 5—10° в сторону причала, чтобы корма судна отошла от него (этот прием называется «снять корму»). Когда корма отойдет на достаточное расстояние, руль ставят в положение «Прямо» или перекладывают на несколько градусов в сторону стреж невого борта, увеличивают ход (положение III) и плавно выводят судно на полосу движения (положе ние IV). Двух- и трехвинтовые суда отваливают сразу, отдав все шварто вы, при работе винтов враздрай (рис. 124, б). Внутренний или средний винт работает на передний ход, а внеш ний — назад, руль перекладывают на стрежневой борт (положение I). Когда судно отклонится на доста точный угол (положение II), внеш ний винт включают на передний ход («снимают корму») и отходят от припала (положения III и IV).
Отвал лагом возможен только на судах, имеющих подруливающее устройство. На судах с кормовым и носовым подруливающими устрой ствами их включают в сторону стрежня, и судно лагом отходит от причала. На судах, имею цих только носовое подруливающее устройство (рис. 124, е), для отвала лагом включают его в сторону от причала, внешний или средний винты — на ход вперед, внутренний винт работает на задний ход, руль перекладывают в сторону причала (положение I). При этом сила упора подруливающе го устройства Рн и рулевая сила Ру на левом руле направлены от причала
в сторону стрежня, а работа винтов враздрай создает момент сил, отбрасывающий корму от причала, и исключает движение судна вперед или назад. В результате этого судно отходит от причала лагом (положение II). Затем при работе обоих винтов на передний ход останавливают подруливающее устройство, рули перекладывают в сторону стрежня (положение III) и выводят судно на судовой ход (положение IV).
Отвал при навальном ветре — наиболее сложный маневр. При встречно-навальном ветре отвал осу ществляют на переднем ходу. Для этого отводят носовую часть судна на 25—30° от линии причала (желатель но, чтобы ДП судна заняла положе ние строго по направлению ветра) посредством отработки на кормовом швартовом на ад или работы движи телей враздрай (рис. 125, а, положе ние I). Затем двигатели быстро реверсируют, отдают кормовой швар тов и дают полный ход вперед (положение II). Удерживая судно против ветра, выводят его на судовой ход (положение III). Если отвести носовую часть этими способами не удалось, после отдачи швартовов сначала немного поднимаются вдоль причала, затем дают задний ход и, когда судно наберет скорость, двига тели быстро реверсируют на полный передний ход, а руль перекладывают на стрежневой борт. При этом судно, еще двигаясь назад, начинает откло няться носовой частью от причала. Как только судно начинает двигаться вперед, руль быстро ставят в положе ние «Прямо», и судно на полном ходу отходит от причала. Это способ обычно применяют на колесных и одновинтовых судах.
При сильном попутно-навальном ветре применяют способ отвала на заднем ходу (рис. 125, б). Для этого судно, удерживаясь на носовом швартове или поднявшись вдоль причала, разворачивает корму в на правлении ветра, при этом руль перекладывают в сторону причала, а движители работают вперед или враздрай (положение I). Когда угол
между ДП судна и линией причала составит 25—30° (положение II), быстро отдают носовой швартов и включают движители на режим «Полный назад». Для предотвраще ния навала носовой части на причал руль на короткое время перекладыва ют в сторону причала (положение III) или включают подруливающее устройство в стрежневую сторону. Когда судно отойдет от причала на безопасное расстояние (положение IV), двигатели реверсируют и дают полный ход вперед. Проходя мимо причала (положение V), судно удерживают под углом к направле нию ветра во избежание навала на причал.
Рассмотренные способы отвала применяют в тех случаях, когда при привале не отдавался якорь.
Отвал с использованием якоря (рис. 125, в) выполняют следующим образом. Отдают все швартовы и начинают выбирать якорь (положе ние I), одновременно способствуя развороту судна перекладкой руля и работой движителей враздрай. Когда носовая часть судна отойдет от причала (положение II), якорь
выбирают. Затем дают ход вперед, руль перекладывают на несколько градусов в сторону причала, чтобы «снять корму» (положение III) и вы водят судно на судовой ход (положе ние IV).
Отвал составов. От причальной стенки или обрывистого берега отвал толкаемого состава осуществляют так же, как отвал большого судна. Но при этом необходимо избегать резких и частых перекладок руля с борта на борт во избежание обрыва учалочных тросов или повреждения автосцепно го устройства.
При отсутствии ветра и наличии течения (рис. 126, а) после отдачи швартовых движители включают на работу враздрай (положение I). Как только состав встанет под углом примерно 20—30° к причалу (поло жение II), дают полный ход вперед и руль перекладывают в сторону причала, чтобы «снять корму» толка ча (положение III).
При попутном ветре (рис. 126, б) отдают все швартовы, кроме носового, движители работают враз драй, отбрасывая корму от причала (положение I). Как только состав
Рис. 125. Схемы способов отвала при назальном ветре
окажется под углом 25—30° к прича лу, отдают носовой швартов и пере ключают работу движителей назад на полный ход, одновременно пере кладывая руль в сторону причала (положение II). Когда состав отой дет от причала, движители переклю чают на работу вперед полным ходом и перекладывают руль в противопо ложную от причала сторону (положе ние III).
При сильном назальном ветре (рис. 126, в) состав разворачивают от причала в направлении ветра, при этом движители работают враздрай (положения I и II), затем состав уходит назад как можно дальше от причала, после чего движители останавливают и переключают на режим «Полный вперед» (положение III). ,
Отвал буксировщика с составом осуществляется следующим образом. Если состав ошвартован к бочкам, берегу или причалу, буксировщик, подав буксирный трос на баржу и отдав швартовы, сначала проходит вдоль баржи, с него стравливают трос за борт, а затем выполняют маневр выхода на буксир. Швартовы отдают с берега, причала или бочек
в тот момент, когда буксировщик пошел вперед для выхода на буксир.
При встречно-навальном и навальном ветрах, чтобы быстрее отойти от берега (причала), букси ровщик идет в направлении ветра под большим углом к судовому ходу, отводя состав от берега (причала). Как только первый, , а за ним второй счалы отойдут от берега (причала), буксировщик изменяет курс и идет сначала в сторону берега (причала), а когда состав выровняется и послед ний счал отойдет от берега (прича ла), рули буксировщика переклады вают в положение «Прямо».
Процесс проводки судна через судоходные сооружения гидроузла состоит из следующих этапов: входа в аванпорт или подходной канал шлюза, маневриро вания на акватории аванпорта, входа в камеру шлюза и швартовку, опускания или подъема в камере, выхода из камеры шлюза, движения по подходному каналу или акватории аванпорта.
На подходе к шлюзу вахтенный начальник судна должен запросить по УКВ радиосвязи разрешение на вход в подходный канал или аван порт и получить от диспетчера или начальника вахты шлюза информа цию о времени и условиях шлюзова ния его судна, нахождении и движе нии , в районе шлюза других судов и составов. Если шлюз занят, то рекомендуется регулировать ход суд на так, чтобы оно подошло к подход ному каналу или аванпорту, когда шлюз свободен. Перед входом в аван порт или подходной канал, а при плавании по каналу—при подходе к дальнему светофору проверяют контрольными пусками исправность ДАУ и кратковременными пере кладками — надежность рулевого устройства, сделав об этом запись в вахтенном журнале. Нужно также предупредить экипаж . о подготовке к шлюзованию.
Получив разрешение на вход в камеру шлюза, вахтенный началь ник вводит в нее судно на такой скорости, чтобы инерция движения вперед была своевременно погаше на и исключались навалы и удары о ворота и стенки камеры шлюза. В камере шлюза судно швартуется за причальные тумбы или специальные устройства — плавучие рымы, как правило, двумя тросами. Об оконча нии швартовки и готовности к шлюзо ванию вахтенный начальник судна извещает вахту шлюза по радиотеле фону.
В процессе шлюзования возника ют сильные течения и водовороты, поэтому вахтенные должны нахо диться на своих местах и следить за состоянием швартовов и своевре менной их выборкой или потравливанием. Главные и вспомогательные механизмы судна должны быть
готовы к немедленному действию. После окончания шлюзования выход судов и составов из камеры шлюза обычно происходит в той последова тельности, в которой они входили в камеру. Изменение этого порядка может быть произведено по распоря жению начальника вахты шлюза.
Проводка судов. Условия плава ния на подходах к шлюзу с верхнего и нижнего бьефов различны. В верх нем бьефе необходимо учитывать ветроволновой режим водохранилищ и узкий вход в аванпорт, в нижнем — стесненность судового хода в подход ном канале и резкое изменение глубин в связи с суточным и недель ным регулированием стока.
Управление судами в аванпортах обычно связано с выполнением различных маневров в зависимости от конкретной обстановки. Судоводи тель может сразу вести судно в шлюз, если камера свободна и получено разрешение на вход от начальника вахты шлюза; маневрировать на свободной акватории (рис. 130, положение I), если время ожидания готовности камеры к приему судна невелико; швартовать судно к при чальной стенке (положение II) или плавучему причалу (положение III), если они не заняты другими судами;
ставить судно на якорь (положение IV), если шлюз занят на длительное время. Во всех случаях необходимо учитывать силу и направление ветра.
Судно входит в шлюз с верхнего бьефа при отсутствии ветра (рис. 131, а) вдоль причальной стенки. В этом случае заблаговременно убавляют ход (положение I), а затем оста навливают движитель со стрежнево го борта (положение II). При подходе к воротам шлюза один гребной винт (со стороны причальной стенки) работает вперед, а другой (стрежневой) — назад (положение III). Рули перекладывают на неболь шой угол в сторону причальной стенки. В таком положении судно входит в камеру шлюза.
По мере приближения к месту швартовки скорость судна посте пенно снижают, увеличивая частоту
Рис. 130. Схема маневрирования судна на акватории аванпорта
вращения винта, работающего назад, до полного хода и снижая частоту вращения винта, работающего впе ред, до самого малого. Угол пере кладки руля при этом увеличивают в сторону стенки, к которой шварту ется судно (положение IV). Погасив полностью инерцию, подают шварто вы (положение V).
При навальном ветре вход в шлюз (рис. 131, б) представляет затрудне ние. В этом случае скорость захода в шлюз выбирают с таким расчетом, чтобы избежать сильного , удара судном о причальную стенку и пога сить инерцию движения вперед после входа в камеру. В зависимости от силы бокового ветра, конструкции и длины причальной стенки перед шлюзом, а также длины и ширины камеры шлюза рекомендуются три способа входа судна в шлюз: прямой заход с хода, заход с предваритель ным выравниванием судна перед входом в камеру, заход с предвари тельным привалом судна к причаль ной стенке перед шлюзом.
Последний способ имеет то преи мущество, что является самым безопасным, так как обеспечивает
минимальную скорость захода в ка меру шлюза после привала к стенке и движения вдоль нее. Он выполня ется следующим образом. При приближении к шлюзу (положение I) убавляют ход до среднего и удер живают судно под углом к направле нию ветра (положение II). Убавив ход, а затем переключив движители на работу враздрай (положение III), подводят судно к причальной стенке (положение IV) и продолжают движение вдоль нее (положения V и VI) до места швартовки. Затем, погасив инерцию переднего хода, подают швартовы (положение VII).
При отвальном ветре судно вводят в шлюз под углом к направле нию ветра. Чем сильнее отвальный ветер и больше площадь парусности судна, тем больше должна быть скорость судна и угол подхода его к стенке. При подходе к камере судно подводят как можно ближе к верхней голове шлюза, а носовая часть его находится ближе к наветренной стенке. При проходе верхних ворот руль перекладывают на подветрен ный борт, создают раскатку кормы на наветренную стенку с таким расче-
Рис. 131. Схемы входа одиночного судна в камеру шлюза с верхнего бьефа
том, чтобы судно, подходя к месту быть отброшено к противоположной
остановки, выравнивалось вдоль стенке.
стенки и с него успели подать При входе судна в шлюз с нижне-
и закрепить оба швартова. Маневр го бьефа, необходимо учитывать
этот делают быстро и четко, так как следующую особенность: при боко-
при уменьшении скорости перед вом ветре (рис. 132) скорость ветра
швартовкой силой ветра судно может у нижних "ворот меньше, чем у
Рис. 132. Схема входа одиночного судна в камеру шлюза с нижнего бьефа при боковом ветре
верхних. Поэтому судно подходит к камере шлюза так же, как и со стороны верхнего бьефа, однако с меньшей скоростью и с меньшим углом к наветренной стенке (положе ние I), так как в камере шлюза направление ветра противоположно тому, которое было перед шлюзом (положения II и III).
Швартовка судна к наветренной стенке (положение IV) не всегда целесообразна, так как при сильном боковом ветре после подъема на уровень верхнего бьефа на него действует большая "сила давления ветра. Под действием этой силы набиваются швартовные тросы, суд но отжимается (отходит) от стенки шлюза, что затрудняет снятие тросов с гаков плавучих рымов. Кроме того, при выходе судна из шлюза создается угроза навала его на противопо ложную, подветренную стенку. Поэ тому при сильном ветре целесо образнее ошвартовать судно у под ветренной стенки камеры шлюза, а при слабом — у наветренной.
Вход в камеру шлюза, если в ней стоят другие судна (рис. 133), требует от судоводителя точ ного расчета, навыков и знаний инерци онных характеристик судна. Основ ная трудность при выполнении этого маневра заключается в том, что судно нужно поставить между стен кой и ошвартованным к другой стенке судном при условии, что расстояние между бортами судов иногда не превышает 0, 5 м. Во избежание навала судно заводят в камеру, где стоит другое судно, на небольшой скорости (положение I), стремясь удерживать носовую часть у стенки
под небольшим углом к ней (положе ние II), чтобы не допустить зарыски-вания в сторону стоящего судна.
Привальным брусом но. совой ча сти входящее судно скользит по стенке, пока носовая часть не войдет в промежуток между стенкой и стоя щим судном (положение III). Далее, перекладывая руль, судно выравни вают параллельно стенке и ведут вдоль нее до места остановки и швартовки (положение IV). Если судно имеет подруливающее устрой ство, последнее используют для удержания носовой части у стенки.
Швартовку судна в камере и шлю зование ведут с учетом следующих моментов. Ввиду того что шлюзы оборудованы для швартовки плаву чими рымами с гаками, основная задача судоводителя сводится к то му, чтобы подвести судно к швартов ному устройству на такое расстояние, чтобы вахтенные матросы могли руками или багром набросить огоны тросов на гаки плавучих рымов с носовой и кормовой частей судна. Для этого судно должно быть полностью остановлено в тот момент, когда кнехты судна окажутся напро тив гаков плавучих рымов. В со ответствии с правилами безопасности труда при работе матросов со швартовными тросами не следует сдерживать инерцию движения судна вперед или назад креплением швар товных тросов на кнехтах.
Если судно сразу не удалось ошвартовать на два плавучих рыма, сначала подают и закрепляют носо вой швартов, а затем при работе винтов враздрай подводят к стенке и учаливают кормовую часть.
Рис. 133. Схема входа судна в камеру шлюза при наличии в ней других судов
При наполнении и опорожнении камеры шлюза на ошвартованные в ней суда действуют гидродинамиче ские силы, создаваемые при поступ лении и вытекании значительного объема воды.
Натяжение швартовных тросов зависит от правильности учалки судов в камере. Если, например, с судна подадут тросы в одном направлении параллельно в носовой и кормовой части, то оно будет двигаться вдоль стенки вперед или назад, тросы будут испытывать большие динамические нагрузки и рывки, что приведет к их обрыву. Надежная учалка судна обеспечена в том случае, когда тросы направле ны в разные стороны «врастяжку».
Когда расположение швартовных кнехтов на судне и плавучих рымов на шлюзе не совпадает, что не позволяет учалить судно «врастяж ку», его учаливают способом «на ус», заключающимся в том, что на гак плавучего рыма подают сразу два швартовных троса с кнехтов, распо ложенных недалеко один от другого (например, по борту судна).
Начальник вахты шлюза обязан внимательно следить за процессом шлюзования и в случае обрыва швартовных тросов немедленно пре кратить шлюзование. Аналогичная обязанность возложена и на вахтен ного начальника судна, который в случае нарушения ошвартовки обязан пуском двигателей и соответ ствующими маневрами предупредить навал судна и повреждение ворот шлюза и других судов.
Выход судна из камеры, шлюза при отсутствии ветра сложности не представляет. Для этого сначала отдают носовой, а затем кормовой швартовы, запускают движители на передний ход, выводят судно на середину камеры, а затем в подход ной канал нижнего бьефа. При выходе в канал нужно учитывать возможность наличия течения, обра зовавшегося вследствие работы меж шлюзовой ГЭС или опорожнения соседней камеры. Поскольку течение направлено под большим углом
к судовому ходу, оно вызывает снос судна в сторону причальной стенки, что также учитывают при выборе курса судна.
Если в камере шлюза суда стоят в два пыжа, выходят они поочередно. Двигающееся судно для преду преждения навала на стоящее судно выходит из камеры на малом ходу точно вдоль стенки, без отклонений от нее носовой и кормо вой частей. После прохода кормой носовой части стоящего судна выхо дящее судно следует по середине камеры шлюза.
Маневр выхода судна из камеры шлюза значительно осложняется при сильном ветре. Если ветер назальный (рис. 134, а), то выход судна, имеющего большую площадь па русности, затруднителен, особенно в верхний бьеф гидроузла. Маневр выполняют двумя способами.
Первый способ — отклонение суд на от стенки вследствие работы движителей враздрай и последующее его движение — применяется при наличии стоящих впереди, у причаль ной стенки других судов, ожидающих шлюзования, и отсутствии их на траверзе. После отдачи швартовов гребные винты включают на режим работы враздрай, а рули или насадки перекладывают на наветренный борт (положение I). Носовая часть судна отклоняется от стенки . на необходи мый угол (положение II), после чего стрежневой винт переключают с зад него на передний ход. Скорость увеличивают до полного хода (поло жение III), при этом корма отрыва ется от стенки, и судно выходит из камеры (положение IV).
Этот маневр будет успешно выполнен при условии, если суммар ный момент сил, создаваемый движи телями и рулями, равен ветровому моменту или больше него. В против ном случае после отвала носовой части от стенки вновь произойдет навал на последнюю под действием увеличения момента сил давления ветра на надводную часть судна.
Второй способ — движение судна вдоль стенки шлюза и последующее
Рис. 134. Схемы выхода судна из камеры шлюза в верхний бьеф при навальном и отвальном ветре
его отклонение — применяют при сильном навальном ветре, когда носовая часть судна не отходит от стенки при работе гребных винтов враздрай. Судну дают ход вперед до полного, и с переложенными на наветренную сторону рулями (насад ками) оно скользит привальным брусом по стенке до тех пор, пока не отойдет от нее.
Если ветер умеренно отвальный (рис. 134, б), то как только отданы швартовные тросы, под действием сил давления ветра судно свалива ется к противоположной стенке. Чтобы избежать навала, дают пол ный ход вперед и рули (насадки) перекладывают на наветренный борт (положение I). Как только судно разовьет скорость и пойдет в направ лении ветра (положение II), рули (насадки) перекладывают в подвет ренную сторону, выравнивают судно параллельно стенкам камеры (поло жение III) и выводят его из шлюза.
При сильном отвальном ветре этот способ применять не следует, так как судно, не успев набрать скорость для движения вперед, навалится на противоположную стенку. В таком
случае целесообразно стравить сна чала кормовой, а затем носовой швартовные тросы и переместить судно к подветренной стенке, а затем с помощью персонала шлюза отдать швартовы и вывести его из камеры шлюза с разгоном вдоль стенки и последующим отклонением от нее.
Проводка толкаемого состава. Управление толкаемыми составами при проводке через шлюзы гораздо сложнее, чем судами так как составы менее маневренны и намного тяжелее судов. Порожние толкаемые составы, имеющие небольшую осадку, не устройчивы на курсе и подвержены сносу ветрами в сторону действия последних. Инерционные характери стики тяжелогруженых составов рез ко отличаются от инерционных характеристик судов. Эти факторы должен учитывать судоводитель при проводке составов через шлюзы.
При отсутствии ветра толкаемые составы с верхнего и нижнего бьефов обычно вводят в камеры шлюзов вдоль причальных стенок в непосред ственной близости от них. Скорость выбирают с учетом инерционных характеристик состава с таким
расчетом, чтобы у указанного для его остановки и швартовки места движение вперед прекратилось. Ско рость состава, как правило, не должна превышать 5, 4 кмIч. Как только носовая часть состава пройдет ворота шлюза, курс его изменяют в сторону той стенки, у которой он будет швартоваться.
Швартуют состав в камере шлюза двумя тросами «врастяжку», что обеспечивает удержание его у стенки без отклонений носовой или кормовой части к середине камеры.
При повальном, ветре толкаемый состав, идущий с верхнего бьефа, после снижения скорости на подходе к шлюзу движется с некоторым углом дрейфа, придерживаясь наветренной стороны (рис. 135, а, положение I). Как и суда, толкаемые составы в зависимости от силы боковых ветров, ширины и длины камеры шлюза, длины и конструкции при чальных стенок в подходных каналах заходят в шлюз различными способа ми: с предварительным привалом к причальной стенке перед шлюзом, прямо в камеру, с предварительным выравниванием состава перед входом в шлюз.
В последних двух случаях при боковых ветрах сложность выполне ния маневра заключается в том, что
судоводитель должен правильно . вы брать скорость, так как ей будет соответствовать определенный угол дрейфа.
Непосредственно перед входом в камеру шлюза рекомендуется на короткий промежуток времени увели чить скорость состава и, одновре менно уклонив состав в подветренную сторону, выровнять его параллельно стенкам шлюза (положение II). После входа в камеру шлюза руль снова перекладывают на наветрен ную сторону, с тем чтобы подойти к стенке лагом. Одновременно гасят инерцию движения вперед (положе ние III), чтобы обеспечить полную остановку состава в указанном начальником вахты шлюза месте (положение IV).
Таким образом, швартовать тол каемый состав, заходящий в камеру шлюза с верхнего бьефа, целесо образно к подветренной стенке. При этом, во-первых, упрощается подход и швартовка к стенке, во-вторых, когда состав опустится в камере, на него действует не прямой, а отра женный от противоположной стенки ветер, облегчающий отвал состава. Последний относит от стенки.
Допустима швартовка лагом и к наветренной стенке, но тогда в опо рожненной камере состав прижима-
Рис. 135. Схемы входа толкаемого состава в камеру шлюза при боковом ветре
ется ветром к этой стенке, и выход из шлюза усложняется.
При движении мимо башни верхней головы шлюза последняя загораживает состав от действия ветра. В этот момент во избежание навала состава на створку ворот и для увеличения раската кормы на подветренную стенку уменьшают угол перекладки руля на наветрен ную сторону, а после прохождения носовой частью экранируемой зоны вновь увеличивают угол перекладки руля в направлении ветра.
При входе толкаемого состава в камеру шлюза с нижнего бьефа рекомендуются два варианта ма неврирования. При слабом бо ковом ветре состав движется ближе к наветренной стенке (рис. 135, б, положение I). При прохожде нии нижней головы шлюза руль перекладывают в сторону подветрен ной стенки (положение II). Так как в данном случае даже слабый ветер отражается от стенки, составу прида ют небольшую раскатку, подводят к намеченному месту остановки и после прекращения движения вперед быстро подают швартовы (положение III).
При сильном боковом ветре до подхода к нижним воротам толкаемый состав ведут под некото рым углом к ним и ближе к наветрен ной стороне. При входе в ворота состав выравнивают параллельно стенкам камеры шлюза с таким расчетом, чтобы он вошел в шлюз посередине. Как только состав войдет в камеру, руль перекладывают в сторону подветренной стенки (ветер, отражаясь от нее, наваливает состав на наветренную стенку, и если этого не учитывать, состав может удариться об нее).
По мере наполнения камеры до уровня верхнего бьефа действие отраженного ветра прекращается и начинается действие прямого навального ветра. Облегчается отда ча швартовов Однако выход состава из шлюза затруднен, и если маневр отбрасывания носовой части состава от стенки при работе движителей враздрай или отработкой на кормовом швартовом не дает положитель ных результатов, состав выводят из камеры с разгоном вперед, перело жив руль на наветренную сторону.
При шлюзовании с судами или другими составами, стоящими в ка мере, заход в шлюз толкаемого состава осложняется тем, что его нужно ввести между судами и стен кой, не допустив навалов и ударов. В этом случае состав ведут ближе к свободной от судов стенке шлюза. Движители работают враздрай перед входом в камеру (при этом движи тель, обращенный к стенке, работает вперед, а обращенный к стоящим судам — назад). Рули перекладыва ют на небольшой угол в сторону стенки камеры шлюза.
Проводка буксируемого состава. Для того чтобы буксировщик не задел кормой баржи первого счала, буксируемые составы вводят в шлюз на тросе длиной до 40 м, что позволяет буксировщику изменять курс.
В безветренную погоду баржевой состав на тросе ведут в подходных каналах (рис. 136, а) сверху и снизу с таким расчетом, чтобы он подошел к голове шлюза строго по середине (положение I). Заблаговременно убавляют ход и приближаются к шлюзу так, чтобы буксирный трос не ослабевал и состав не терял управляемости. Если при подходе к голове шлюза первый счал. зарыскивает, то на правильный курс его возвращают кратковременным увеличением скорости и перекладкой руля в сторону зарыскивания соста ва. Как только баржи первого счала пройдут линию ворот (положение II), буксировщик останавливается, под ходит задним ходом к первому счалу и осуществляет торможение состава. После остановки состава с букси ровщика на шлюз подают швартов. Кроме того, швартовы подают с пер вого и последнего счалов состава (положение III).
При боковом, ветре буксировщик ведет состав к шлюзу (рис. 136, б),
Рис. 136. Схемы входа буксируемого состава в камеру шлюза
придерживаясь наветренной стороны (положение I), и максимально снижает скорость на траверзе верх ней головы шлюза (положение II). Пройдя линию ворот, буксировщик занимает положение, параллельное стенкам камеры шлюза, придавая этим маневром некоторую раскатку составу в направлении ветра. Как только состав пройдет ворота, букси ровщик . вновь идет в направлении ветра, угол дрейфа состава увеличи вается и последний счал привалива ется к стенке (положение III).
В результате трения о стенку скорость состава резко уменьшается. В этот момент буксировщик стопорит ход, а все счалы приваливаются к стенке. Для полной остановки состава буксировщик подходит кор мой к первому счалу, подает швар тов, его движитель работает на задний ход до полной остановки и подачи швартовов (положение IV).
При входе в шлюз с нижнего бьефа необходимо учитывать обрат ное действие бокового ветра на состав в камере шлюза. Поэтому буксировщик должен проходить ли нию ворот примерно посередине, с таким расчетом, чтобы потом уйти к подветренной стенке и избежать сильного навала барж на наветрен ную стенку. При очень сильных
ветрах используют вспомогательный буксировщик.
Выход из камеры шлюза при отсутствии ветра особых затруднений для буксируемых составов не пред ставляет и в основном сводится к выполнению маневра отвала счалов состава от стенки камеры шлюза. Для этого буксировщик, выйдя на буксир, прибавляет ход и отходит к противоположной стенке шлюза, отводя первый счал к середине камеры шлюза. Как только первый счал отойдет от стенки и за ним начнут отваливать от нее следующие счалы, буксировщик выравнивается параллельно стенкам шлюза и при бавляет ход до полного. Далее буксировщик на непродолжительное время уклоняется в сторону стенки, у которой стоял состав, что дает возможность отойти от нее последним счалам, а затем возвращаться на середину, и выходит из камеры шлюза.
При встречных и попутных ветрах маневр выхода из шлюза выполня ется аналогично. При боковых вет рах, когда отвести состав от стенки раскатом на ветер невозможно, буксировщик выводит его из камеры шлюза вдоль стенки на умеренной скорости. После выхода из шлюза прибавляют ход до полного, резко
Рис. 137. Схема входа плотового состава в камеру шлюза
уклоняясь в направлении ветра и отводя первые счалы состава от стенки. Далее буксировщик резко уклоняется под ветер, чтобы задние счалы барж отошли от стенки, после этого выравнивается и выводит состав из шлюза, придерживаясь наветренной стороны.
Проводка плотового состава. Пе ред подходом к шлюзу вахтенный начальник должен убедиться в исправности плота, особенно борто вых лежней, отдельных пучков и бревен, . которые не должны выступать торцами за пределы контуров плота, так как это может привести к их зацеплению за конструкции шлюза, разрыву лежня и роспуску древесины. Непосред ственную проверку осуществляют сопровождающие плоты и члены команды путем его обхода и внима тельного осмотра.
К шлюзу плот подводят по оси судового хода (рис. 137) с таким расчетом, чтобы ввести его в камеру строго посередине (положение I). Скорость в подходном канале при приближении к камере шлюза снижа ют постепенно, чтобы не ослабевали буксирный трос и бортовые лежни, так как это может привести к де формациям плота, изгибам и некото рому увеличению его ширины. Букси ровщик вводит плот в камеру шлюза на коротком буксирном тросе и идет малым ходом.
Пройдя примерно Уз камеры, ход застопоривают, буксировщик подхо дит к плоту задним ходом, учаливается и осуществляет торможение плота при работе движителя назад
(положение II). Когда хвостовая часть плота войдет в камеру, с него подают на шлюз швартов, посред ством которого также можно гасить инерцию движения плота вперед. После, полной остановки плота с его головы на шлюз подают второй швартов, с буксировщика на шлюз также подают швартов (положение III)
Умеренные боковые ветры боль шого воздействия на дрейф плота не оказывают. Сильные боковые ветры при вводе плота в шлюз следует обязательно учитывать, для чего в подходном канале плот заранее выводят на наветренную сторону и в таком положении ведут почти до створа верхних ворот шлюза. После прохода створа ворот буксировщик выходит на середину камеры и заво дит плот в шлюз.
Если плотовой состав сформиро ван из нескольких секций и по размерам превышает, размеры каме ры шлюза, его проводят через шлюз по частям. Для этого плотовой состав ставят на рейде или в стороне от судового хода вне подходного канала и расформировывают , Отдельные секции, поочередно проводят через шлюз, ставят на рейде или в стороне от судового хода в нижнем бьефе, где вновь учаливают в плотовой состав для дальнейшего следования.
Вывод плота из шлюза особых сложностей не представляет. При боковом ветре буксировщик придер живается наветренной стороны и дви жители работают на полный ход. Плотовая команда следит, чтобы. пучки и бревна не зацепились за ниши и шкафные части ворот в стенках камеры шлюза. Створ ворот буксировщик проходит посере дине, а выйдя из шлюза, снова придерживается наветренной сторо ны с таким расчетом, чтобы плот выходил из камеры строго посере дине.
Общие положения. К особым условиям относят плавание судов при ограниченной метеорологической ви димости, отсутствии плавучих нави гационных знаков, больших колеба ниях уровня воды на реках и водохра нилищах в различные периоды навигации, а также плавание в ледо вых и стесненных условиях, в штор мовую погоду и экспедиционное плавание судов по малым рекам.
В навигационный период, осо бенно осенью, на внутренних водных путях нередко резко ухудшается видимость по гидрометеорологиче ским причинам (туман, мгла, дымка, снегопад, ливень или плотный дождь), что приводит к возникнове нию трудностей в ориентировке, сокращению провозной способности флота, нарушению расписания и гра фиков движения судов, увеличению сроков доставки грузов и пассажи ров, повышению себестоимости пере возок.
Современное развитие радиоло кационной техники дает возможность без каких-либо ограничений управ лять судами при полном отсутствии визуальной видимости на озерных участках водохранилищ, озерах, устьевых участках крупных рек, в прибрежно-морских районах, в ко торых действует кардинальная систе ма навигационного ограждения судо вых ходов.
На водохранилищах с речными условиями плавания, на реках и ка налах, где действует латеральная система навигационного ограждения и габаритные размеры судовых ходов лимитированы (особенно ширина и радиусы закруглений), для плава ния судов и составов введены ограни чения по дальности видимости.
Ограниченная видимость — это такая видимость, при которой знаки навигационного ограждения судовых ходов, берега, суда, составы и другие объекты визуально невозможно обна ружить на расстоянии более 1 км. В этом случае движение по участкам с латеральной системой навигационного ограждения разре шается только тем судам, которые оборудованы исправными радиоло каторами, компасами и УКВ ради останциями, кроме скоростных судов в неводоизмещающем положении и судов с нефтегрузами, температура вспышки которых ниже 60 °С, и их остатками, а также ядовитыми и взрывчатыми грузами.
Организация радиолокационного наблюдения и радиолокационной проводки. При приближении к зоне ограниченной видимости или при внезапном ухудшении видимости вахтенный начальник должен сни зить скорость судна, включить радио локатор на режим «Подготовка», вызвать в рубку капитана (если. на вахте капитан, то он вызывает в рубку штурмана), поставить на бак впередсмотрящего и обеспечить с ним связь, включить световую сигнализа цию, засечь компасный курс: со общить по УКВ радиосвязи о своем приближении к зоне ограниченной видимости.
Прибыв в рубку, капитан возглав ляет радиолокационную приводку:
ведет постоянное радиолокационное наблюдение и дает команды рулевому об изменениях курса по компасу или указателю скорости поворота (УСП). Вахтенный или вызванный капита ном штурман ведет визуальное наблюдение, переговоры по УКВ радиостанции, прослушивает и пода ет звуковые сигналы, изменяет по указанию капитана режим работы двигателей.
Радиолокационное наблюдение включает в себя комплекс действий, которые необходимы для обнаруже ния и опознавания эхо-сигналов на экране радиолокатора. Очень важно, чтобы наблюдение было постоянным и квалифицированным. Для выра ботки практических навыков по радиолокационному наблюдению ре комендуется проводить тренировоч ные занятия — включать радиолока тор в темные и пасмурные ночи и вести визуальное и радиолокаци онное наблюдение, сверяя сигналы на экране с данными на радиолокаци онной или навигационной карте.
Радиолокационное наблюдение начинают со шкал малой дальности (0, 5—1, 5 мили). Убедившись, что отсутствует опасность столкновения с находящимися поблизости судами, а также в правильности намеченного курса и общего ориентирования, радиолокатор переключают на шка лы большей дальности (3, 6 миль и бо лее) для просмотра дальних участков пути. После этого переходят на шкалу, масштаб которой наиболее полно соответствует условиям плава ния в данном районе.
Так как мачты и выступающие надстройки на некоторых : судах создают так называемые теневые секторы на экране радиолокатора, которые могут закрывать точечные эхо-сигналы, которыми отмечаются буи, лодки, суда и другие объекты, рекомендуется на короткое время отклоняться от курса (если это возможно) для . просмотра этих секторов. Слабые точечные эхо-сигналы могут закрыться и курсовой чертой, в связи и чем рекомендуется на короткое время ее выключать.
Эффективность радиолокацион ного наблюдения находится в прямой зависимости от умения судоводителя правильно расшифровывать изобра жение на экране, выбирать оптималь ную по условиям плавания шкалу, измерять по этой шкале углы и рас стояния.
Радиолокационное изображение акватории (рис. 138) представляет собой комбинацию многочисленных эхо-сигналов от объектов. Умение правильно расшифровать радиолока ционное изображение зависит от знаний тактических возможностей радиолокатора, отражательных свойств объектов наблюдения и ло ции района плавания. Это изображе ние (рис. 138, в) часто не совпадает е фактическими очертаниями наблю даемой местности (рис. 138, б). Различие объясняется тем, что радиолокатор не «просматривает» плохо отражающие и затененные объекты, а также объекты, от которых отраженный радиолокаци онный луч не попадает на антенну.
В связи с тем что при движении судна изменяется расстояние до наблюдаемых на экране объектов, а также угол их облучения, происхо дит изменение и радиолокационного изображения всей просматриваемой акватории. Характер изменения эхо-сигналов весьма разнообразен и за висит от наблюдаемых объектов. На радиолокационное изображение (рис. 139, а) влияет рельеф местности и взаимное расположение объектов (рис. 139, б). Если передний объект выше и шире заднего и они расположены на одной прямой, задний объект затеняется передним и не просматривается на экране. На экране радиолокатора присматрива ются только обращенные к . судну склоны холмистого берега, а располо женные за ними более низкие части берега попадают в зону радиолокаци онной тени (см. рис. 139, а).
Значительное влияние на радио локационное изображение оказывает форма объекта. Высокие и обрыви-
Рис. 138. Радиолокационное изображение (а) и план (б) участка водохранилища:
I —горный берег; 2—рынок горы; 3—землесосный снаряд; 4—курсовая черта; 5—населенный пункт;
6 — мыс поименного берега; 7 — убежище; 8 — гора; 9 — пологий берег; 10 — яр; II — мыс яра; 12 — остров малах размеров; 13—центральное пятно экрана РЛС; 14—водоизмещающие суда; 15—овраг; 16—мыс горного берега; 17— механический визир; 0-1. 0-2, 0-3. 0-4. 0-5. 0-6 — озерные осевые буи; III — озерный буй с отражателем, I2—озерно-речной буй; ЩС-1, ЩС-2— щелевые створы; ЛС-1. ЛС-2— линейные створы; 60-I, 60-2, БО-3. 50-4 — береговые отражатели
Рис. 139. Радиолокационные тени
стые берега отображаются в виде тонкой и яркой линии, повторяющей очертания берега и уреза воды. Такие берега являются надежными радио локационными ориентирами. Горные рынки и мысы отображаются также яркой сплошной линией, точно повто ряющей линию уреза воды. Отдель ные горы и холмы имеют вид ярких пятен, форма и размеры которых непостоянны. Острова отображаются эхо-сигналами тех сторон, которые Обращены к наблюдателю, и состоят из множества световых пятен разных размеров и форм, повторяющих линии уреза воды.
Побочни, косы, осередки и низкие пойменные берега отображаются изменяющимися по форме, яркости и размерам точечными эхо-сигнала ми, конфигурация которых часто не совпадает; с линиями уреза воды;
берега, покрытые, лесом, — яркими эхо-сигналами, линии которых совпа дают с линиями уреза воды. Изобра жения населенных пунктов обычно не соответствуют их расположению в плане, так как на экране видны только обращенные к реке стороны зданий. Плотины, волноломы, дамбы, откосы берегов каналов, мосты, пирсы, причальные стенки — это сплошные светлые полосы правиль ной формы, а надводные переходы линий электропередачи — штрихо вые светлые линии. Радиомачты, башни, портальные краны смотрятся ; как яркие точки. Шлюз виден на мелкомасштабных шкалах как яркое пятно, хорошо просматривающееся с расстояния 15—20 км. Подходные палы шлюза на крупномасштабных шкалах видны с расстояния 3—5 км как тонкие световые линии, совпада ющие с изображением их на навига ционной карте.
Суда и составы отображаются на экране в виде пятен, форма и яркость которых зависят от размеров судов и составов, угла их облучения, расстояния до них и масштаба используемой шкалы. На шкалах крупного масштаба суда и составы имеют почти правильную прямо угольную форму, на шкалах мелкого масштаба — округлую или дугооб разную форму. Маломерные суда, буи и бакены отображаются различ ными по яркости и форме точечными эхо-сигналами. Береговые навигаци онные знаки обычно на экране не просматриваются, так как эхо-сигналы от них накладываются на Эхо-сигналы от берега.
Спокойная водная поверхность эхо-сигналов не дает и отображается на экране как темная зона. Волнение воды дает эхо-сигналы, беспорядочно располагающиеся ближе к центру экрана, при этом радиус зоны засвечивания экрана тем больше, чем сильнее волнение (рис. 140). Засвет ка от волнения воды может быть настолько сильной, что в ней очень трудно, а порой и невозможно рассмотреть эхо-сигналы от судов. В этом случае при внимательном наблюдении находящееся в зоне засветки судно или состав может быть обнаружено как темное пятно в зоне засветки.
Кромки льда со стороны чистой воды просматриваются на малых расстояниях в виде сплошных линий. Шуга, гладкий и блинчатый лед на экране не просматриваются, а битый и торосистый лед просматриваются в виде беспорядочно расположенных точек.
Дождь и снегопад видимых эхо-сигналов обычно не дают, но зона сильного дождя или снега отобража ется на экране несплошным пятном с ярким передним фронтом и рас плывчатыми краями. Расположенные низко над водой дождевые облака могут давать довольно сильные эхо-сигналы, изображение которых по хоже на изображение дождя. Грозовые тучи и полярное сияние видны на экране как светлые секторы на общем «сером» фоне. Туман снижает дальность обнаружения объектов примерно на 10%, но никаких помех на экране не создает.
Радиолокационные помехи, или ложные эхо-сигналы, образу ются от различных гидрометеороло гических факторов, находящихся по близости судов (рис. 141), много кратного отражения радиоволн, боковых лепестков диаграммы на правленности антенны, а также от работы другого радиолокатора. Поэ тому появившаяся на экране радио локатора светлая точка или засве ченное пространство не всегда может соответствовать бую, судну или участку берега. Если вблизи радиоло катора находится объект с большой отражающей способностью, часть электромагнитных волн от него попадает на приемник радиолокатора после многократного отражения. В этом случае действительным будет эхо-сигнал, находящийся на экране ближе к центру развертки.
Помехи от боковых лепестков диаграммы направленности антенны возникают при приеме отраженных сигналов от расположенного близко крупного объекта. В этом случае на экране появляется цепочка из свет-
Рис. 140. Радиолокационные помехи на экране РЛС в водохранилище:
I — визирная линия с масштабной линейкой;
2 — СКП «Метеор»; 3 — помехи от РЛС другого суд на; 4 — помехи от волн; 5 — озерный буй; 6 — водоизмещающее судно; 7 — плот; 8 — пойменный берег
лых пятен, равноудаленных от центра развертки.
При одновременной работе двух радиолокаторов на волне одной длины на экране могут возникнуть помехи в виде спиральных или круговых штрихов (см. рис. 140). Небольшие объекты, расположенные на фоне больших и поблизости от них, на экране не просматриваются. Не видны также и опоры мостов.
Для увеличения дальности види мости и надежности обнаружения плавучих навигационных знаков и створных знаков, установленных на низменных без растительности бере гах, применяют пассивные радиоло кационные отражатели, представля ющие собой три взаимно перпендику лярные плоскости, обладающие свой ством отражать луч точно в том направлении, откуда от пришел. Установленные на буях, бакенах, вехах и на берегу пассивные отража тели значительно увеличивают даль ность их видимости. Место положе ния судна надежно определяют по ним на расстоянии 5—7 км.
На некоторых створных знаках, ориентирах и маяках устанавливают активные радиолокационные отража тели, или радиолокационные маяки,
снова перекладывают насадки и идут вперед (положение IV). После оста новки перекладывают насадки к про тивоположному борту и вновь размы вают акваторию для отхода назад. Устанавливают насадки в положение «прямо», отходят назад и завершают оборот (положения V и VI).
Ледокольный состав из-за специ фической формы корпуса приставки и жесткой учалки с толкачом имеет плохую поворотливость. Поэтому обороты и крутые повороты в целом льду, а также в битом льду на стесненной акватории они выполняют способом «елочка».
Автономное плавание во льдах.
Речной Регистр разрешает автоном ное плавание в ледовых условиях транспортным судам при наличии у них подкрепленных корпусов и при благоприятной ледовой обстановке. Во время автономного плавания транспортные суда соблюдают опре деленные правила. При подходе ко льду нужно оценить обстановку и входить в лед только тогда, когда нет возможности обойти его по чистой воде. Не следует входить в лед в условиях неудовлетворительной видимости, в темное время суток и при прогнозировании подвижек, дрейфа льда, ледовых сжатий и т. д. Входить в лед надо на малом ходу под прямым или близким к нему углом, избегая ударов скуловыми частями корпуса судна о кромку льда. Ведут судно по наиболее легко му или малоторосистому льду, ис пользуя цепочки разводий и полосы разреженного льда. Нельзя вести судно там, где наблюдается тороше ние льда и имеются стыки крупных ледяных полей. Двигаться в сплош ном льду надо на полном ходу, а в разреженных битых льдах — с допустимой безопасной скоростью с учетом прочности корпуса, толщины и сплоченности льда.
Нужно избегать ударов корпусом даже о небольшие обломки льда, особенно при изменениях курса, так как движущееся с углом дрейфа судно может удариться о льдину бортом и получить повреждение кор-
Рис: 158. Схема оборота буксировщика с пово ротными насадками в сплошном льду
пуса. Необходимо также избегать встречи с тяжелыми и прочными льдинами, вынесенными с затоплен ных пойм или мелководных мест, так как они часто имеют острые надвод ные выступы-тараны, навал на кото рые бортом может привести к проло му корпуса. Не следует входить в узкие трещины и каналы во льду, так как, двигаясь по ним, корпус суд на будет испытывать большие нагруз ки на сжатие и может получить серь езные повреждения. Нельзя входить в лед с застопоренным движителем, так как это ухудшает управляемость и может привести к поломкам лопа стей винтов.
При движении вблизи ледовых полей и крупных льдин не следует близко прижиматься к ним, остере гаясь таранов и подсовов (остро угольных ледовых подводных образо ваний). В случае неизбежного столк новения с льдом нужно принимать удар на форштевень, избегая ударов скуловыми частями it бортами корпу са. При прохождении вблизи судов, причалов и других мест предупреж дают зарыскивание судна в их сторо ну. Нельзя допускать резких перекла док руля и крутых поворотов судна в сплошных льдах — это может при вести к заклиниванию и остановке судна. При движении задним ходом рули (насадки) должны быть в поло жении «Прямо» до тех пор, пока судно не пойдет вперед. В местах поворотов судно ведут ближе к вогну тым берегам, остерегаясь выпук лых. При движении судна в спло ченном битом льду для предупрежде ния, заклинивания винтов в насадках, последние периодически переклады вают на угол 3—5°.
Рис. 159. Положение судна, стоящего у берега во время ледохода
При движении по ледовому кана лу придерживаются его середины, не допуская навалов на кромки, в ме стах поворота канала снижают ско рость и двигаются ближе к выпуклой кромке канала. Если замечено суже ние ледового канала из-за подвижек или дрейфа льда, движение немед ленно прекращают и уходят из опасного места задним ходом, со общив об этом руководителю провод ки и капитану дежурного ледокола.
Небольшие перемычки льда, кото рые нельзя обойти, проходят набега ми, причем длина разбега не должна быть больше длины судна, а во избежание заклинивания своевре менно, не дожидаясь остановки суд на, переключают двигатели на режим работы назад. При заклинивании судна его раскачивают перекладкой рулей с борта на борт, при этом
Рис. 160. Схема маневров судна для спасения при подвижках льда:
I — неподвижная; 2 — подвижная кромки
двигатели работают полным ходом вперед. При движении вниз по тече нию нельзя входить в сплошной ледоход, так как судно неизбежно потеряет управляемость и будет вы брошено льдом на отмель или прижа то к берегу, острову, осередку и т. д.
Во время подвижек льда и ледохо да суда могут получить тяжелые повреждения. Поэтому они заранее уходят в затон либо укрываются за островом или выступом берега. Если судно не успело уйти в укрытие во время ледохода, оно встает носовой частью к берегу под углом около 45°, двигатели работают вперед, рули перекладывают в сторону берега, удерживая корму от навала на берег (рис. 159).
При угрозе подвижки льда и при длительной стоянке с носовой части судна заводят на берег один или два троса, набивают их и закрепляют за кнехты, двигатели продолжают рабо тать вперед во избежание заклинива ния винтов льдом. Если во время стоянки у берега движение льда около судна прекратилось и оно оказалось в заторе, сниматься со стоянки можно только после того, как подвижка льда прекратится на всем участке в районе стоянки.
На водохранилищах подвижки льда особенно опасны, так как огром ные ледовые поля, перемещаясь под действием ветра, создают у непо движных кромок ледяного покрова зоны сжатия. Суда, попавшие в зоны сжатия, подвергаются большей опас ности. Судоводители должны прини мать меры, исключающие движение судна в зонах сжатия, но если судно все же попало в опасную зону, изменяют его курс и углубляются как можно дальше от зоны сжатия в неподвижный ледяной покров (рис. 160, положение I). Судно, дрейфую щее вместе с ледяным полем, отводят от зоны сжатия на безопасное рассто яние (положение II) и удерживают против направления движения льда, предупреждая посадку на мель, нава лы на другие суда, гидротехнические сооружения и т. д.
Если судно попало в зону сжатия у берега, нужно попытаться укрыться за рынком горы, выступом берега, островом и т. д. Если это сделать не удалось, судно ставят под некоторым углом (положение III) и при работе двигателей полным ходом вперед держать руль под минимальным углом к движущемуся льду для удержания кормы на безопасном расстоянии от берега.
Транспортным судам иногда бы вает трудно выполнить рекомендо ванные маневры по обеспечению безопасности при подвижках льда и ледовых сжатиях. Однако в любом случае судоводители должны прини мать все меры, чтобы не допустить заклинивания судна во льду. Для этого осуществляют так называемое челночное движение: при резком уменьшении скорости, не дожидаясь полной остановки судна, дают задний ход, отходят назад на 30—50 м, а затем идут вперед на такое же расстояние. Маневрируют на сни женной скорости, чтобы иметь запас мощности двигателей.
Стоянка судов в сплошном льду в ночное время, в ожидании проводки или помощи осуществляется без отдачи якорей. Для этого необходимо войти и углубиться в неподвижный лед на расстояние, равное двум-трем значениям длины корпуса судна, а затем отойти назад на расстояние, равное половине корпуса, и остано виться. На стоянке необходимо пери одически прокручивать винты и пере кладывать с борта на борт рули (насадки). При сильных морозах для предупреждения вмерзания судно периодически движется вперед и на зад по проложенному им каналу.
Проводка судов с использованием ледокольных средств. Существуют следующие виды проводки судов с использованием ледоколов и ледо кольных составов: проводка группы транспортных судов, идущих своим ходом за ледоколом или ледокольным составом в проложенном ледовом канале; буксировка ледоколом груп пы судов, учаленных между собой, или одного судна; проводка ледоко лом или ледокольным составом сме шанного каравана судов, состоящих из толкаемых и буксируемых соста вов и отдельных транспортных судов.
Суда в караване идут за ледоко лом или ледокольным составом киль ватерной колонной. В этом случае обеспечивается наибольшая скорость и безопасность продвижения всего каравана по проложенному ледовому каналу. Порядок расстановки судов в караване и их число зависят от ледовой обстановки и технических характеристик транспортных судов.
При плавании в неподвижном ледяном покрове суда в караване расставляются одно за другим в по рядке уменьшения их размеров, мощ ности и прочности корпуса. Такой порядок способствует продвижению судов по ледовому каналу с одинако вой скоростью и предупреждает рас тягивание каравана. При участии в проводке нескольких ледоколов самый мощный из них назначается ведущим, а остальные — вспомога тельными. Ведущий ледокол идет впереди каравана, а вспомогатель ные оказывают помощь транспорт ным судам, выполняя околку, кратко временную буксировку, расширение канала и т. д.
Большое значение для успешной проводки каравана судов во льдах имеет правильный выбор расстояния между движущимися судами, кото рое зависит от сплоченности льда, инерционных и тяговых характери стик судов. При большом расстоянии ведомые суда отстают от ледокола из-за заклинивания в битом льду, при малом создается угроза столкнове ния ледокола с идущими за ним судами при снижении скорости. Безо пасной дистанцией между судами принято считать расстояние, равное тормозному пути каждого судна с учетом толщины и сплоченности битого льда в районе плавания.
Для предотвращения резкого сни жения скорости ледокола из-за усложнения ледовой обстановки не обходимо иметь некоторый запас скорости. Если замедления движения или внезапной остановки ледокола избежать не удалось, об этом немедленно сообщают идущим сзади су дам.
Проводку транспортных судов на буксире в ледовых условиях ледоко лы осуществляют, как правило, в тя желых льдах, когда самостоятельное движение самоходных судов невоз можно. На буксире также проводят несамоходные и поврежденные суда, а также суда с непрочными корпуса ми и другие объекты. Особенно эффективна буксировка судов при подвижках льда, при ледоходе, дви жении в темное время суток и при неудовлетворительной видимости.
Состав для буксировки учаливают в кильватер, при этом первым от ледокола ставят более широкое и прочное судно, а за ним суда в поряд ке уменьшения их ширины. Длину буксирного троса определяют по следующему принципу: чем толще лед, тем короче трос. Короткий буксирный трос может быть длиной от 1, 5 до 15 м, а длинный — от 15 до 50 м.
Буксировку вплотную за ледоко лом осуществляют при проводке одиночных судов в тяжелых тороси стых льдах, при ледовых сжатиях. Наибольший эффект при такой бук сировке достигается в том случае, если ширина буксируемого судна меньше или равна ширине ледокола. Жесткая учалка дает возможность ледоколу работать набегами без расчалки с буксируемым судном. К недостаткам такой буксировки следует отнести резкое ухудшение поворотливости состава.
Если буксировка вплотную невоз можна, то проводку осуществляют на коротком буксире длиной от 1, 5 до 15 м. Эти интервалы не ухудшают поворотливости буксировщика и по зволяют максимально использовать кильватерную струю позади ледоко ла. Однако вахтенный начальник ледокола при неожиданной остановке во льду должен успеть предотвратить удар буксируемого судна в корму ледокола. Для этого при движении буксирный трос должен быть всегда в натянутом состоянии, а при за медлении хода или остановке ледоко ла его двигатели работают полным ходом вперед, чтобы струи воды от винтов смягчили удар буксируемого судна. На буксируемых судах работа двигателей осуществляется по указа нию с ледокола. Нельзя допускать рывков и обрывов тросов и столкно вения судов, в также повреждения лопастей винтов.
При плавании во льдах во время их сжатия проводку судов 1 осуще ствляют с помощью вспомогательных ледоколов 2 (рис. 161, а), которые способствуют безаварийному движе нию состава, расширяя ледовый канал впереди, окалывая лед возле состава при затирании его льдами, ослабляя давление льда вдоль бортов проводимых судов.
Проводка судов способом толка ния в ледовых условиях получила во многих бассейнах широкое распро странение. Ведут баржи ледоколы
3 (рис. 161, б) и серийные толкачи
4 (рис. 161, е). Расположение толка ча за толкаемым судном преду преждает попадение в его винты и насадки битого льда и шуги, что способствует повышению его тяговых характеристик. Кроме того, за толка емым составом остается широкий ледовый канал, облегчающий движе ние других судов каравана.
Практикой ледового плавания выработан комбинированный способ проводки судов и составов в ледовых условиях, когда толкач или ледокол толкает судно и одновременно ведет на буксире одно или два судна (рис. 161, г). Подобная схема движения обычно применяется в хорошо подго товленном ледовом канале.
Управление судами при расхож дениях, обгонах и шлюзовании. Ма невры расхождения и обгона выпол няют только на прямолинейных уча стках пути при достаточной ширине ледового канала, а также в том случае, если возможно отойти в сто рону и углубиться за кромку в сплош ной лед. При расхождении идущее снизу судно обязано заблаговремен но выбрать удобное по ледовым и путевым условиям место для. пропу ска идущего сверху судна, уйти
в сторону, договориться по УКВ радиосвязи о расхождении и обме няться звуковыми сигналами и от машками. На водохранилищах, озе рах и участках, где нет течения, одиночное судно в сложных ледовых условиях независимо от направления движения должно пропустить встреч ный караван судов, уйдя в сторону за кромку ледового канала.
Обгон судов осуществляется то лько при благоприятных путевых и ледовых условиях и при значитель ной разнице в скоростях обгоняюще го и обгоняемого судов. Обгоняемое судно обязано заранее уклониться в сторону, противоположную поданной отмашке, выйти за кромку ледового канала и приостановить движение.
При плавании групп судов в со провождении ледокола или ледоколь ного состава маневры расхождения и обгона выполняют с разрешения руководителя ледовой проводки.
Особенности управления судами при шлюзовании в ледовых условиях таковы. На подходе к шлюзу прове ряют исправность системы ДАУ, рулевого устройства, средств связи и сигнализации, главных двигателей и вспомогательных механизмов, дер жат постоянную радиосвязь с на чальником вахты шлюза, двигаются к шлюзу строго по оси подходного канала с минимальной скоростью, обращают особое внимание для обес печения безопасности плавания при входе в камеру на скапливающийся битый лед, среди которого могут быть льдины больших размеров и прочно сти и столкновение с которыми может привести к изменению курса судна и навалу на стенку или оголовок шлюза. Нельзя допускать навалов на створки ворот самого судна и переме щаемого им льда, который забивает шкафные части и мешает открытию ворот.
Рис. 161. Схемы проводки транспортных судов во льдах
При входе в шлюз на палубе должны находиться два члена па лубной команды для подачи двух швартовов на стенку, так как плаву чие рамы зимой законсервированы. Во время шлюзования судоводители обязаны непрерывно следить за его процессом и работой движителей удерживать судно в безопасном поло жении. В шлюзах малой ширины следует избегать расклинивания кор пуса судна битым и наросшим на стенках камеры льдом. Входить в ка меру шлюза и выходить из нее можно только с разрешения начальника вахты шлюза.
Особенности организации службы на судах. Радиосвязь при работе в ледовых условиях имеет первосте пенное значение для обеспечения безопасности плавания судов и соста вов. Порядок радиосвязи внутри каравана или буксируемого состава устанавливает руководитель провод ки. Капитаны транспортных и ледо кольных судов, находящихся в пла вании в различных местах данного района, обязаны регулярно доклады вать руководителю проводки о ледо вой обстановке, всех происшествиях с судами и принимаемых мерах к их устранению.
Во время движения на всех судах каравана, имеющих радиостанции, несут постоянную радиовахту. Ин формация о порядке движения дол жна быть четкой и предельно краткой по содержанию. Не относящиеся к проводке, посторонние переговоры категорически запрещаются.
Организация ходовой вахты во время движения судна в караване должна соответствовать требовани ям Устава службы на судах Минис терства речного флота РСФСР. Кро ме того, вахтенный начальник обязан быстро и четко выполнять все указа ния руководителя проводки; поддер живать постоянную радиосвязь на определенном канале с ведущим ледоколом и судами каравана; обес печивать установленную руководите лем проводки дистанцию между суда ми во время движения; в любой
момент знать место своего судна, для чего вести тщательное счисление;
организовывать постоянное наблюде ние за буксируемым судном и ежечас ный контроль за водонепроницаемо стью корпуса, а после удара судна о лед или грунт — непрерывный конт роль до тех пор, пока не будет полной уверенности в отсутствии водотечности; при смене вахт, кроме обычных записей, фиксировать в вахтенном журнале вид ледяного покрова, тол щину, торосистость льда, сплочен ность битого льда, наличие подвижек и сжатий, влияние ветра, скорость судна, дистанцию до идущего впере ди судна, полученные от руководите ля проводки распоряжения. В тяже лых ледовых условиях, при угрозе аварии и при получении судном повреждения вахтенный начальник должен вызвать на мостик капитана.
Особые условия для плавания судов и составов в весенний период навигации на реках создаются высо кими уровнями воды в период поло водья, изменением направлений тече ний и большими их скоростями, разреженностью знаков навигаци онного оборудования, низкой темпе ратурой воздуха, обильными осадка ми, неожиданным появлением ледя ных полей, выносимых на судовой ход с затопленных, пойменных озер.
Выход судна на затопленную пойму в весенний период навигации очень опасен, так как можно проло мить корпус, повредить движительно-рулевой комплекс судна или сесть на мель. Если постановка на мель произошла до пика половодья, есть надежда на снятие с мели вследствие продолжающегося подъема уровня воды; постановка же на мель после пика половодья, когда уровень воды с каждым часом понижается, может привести к обсушке судна, перелому или деформации корпуса, сложным, трудоемким и длительным работам по
ликвидации последствий такой ава рии.
Как правило, в период поло водья движение судов осуществля ется над затопленным руслом реки и иногда по обставленным навигаци онными знаками протокам и стари цам. Кроме навигационных знаков, ориентирами для определения распо ложения затопленного русла служат полузатопленные кустарники и де ревья, растущие вдоль пойменных берегов. В безветренную погоду цвет воды над руслом более темный, чем над поймой, а волны больше по высоте и длине. Над поймами волны небольшие, хаотические, беспорядоч ные. Границы этих ветровых волн особенно ясно выражены над затоп ленными бровками яров.
Особую сложность в период поло водья представляет плавание в тем ное время суток, когда высокие уровни воды и большие затопленные пространства делают просматривае мыми из рубки дальние береговые и особенно плавучие навигационные знаки. Ошибочно ориентируясь по этим знакам, судоводитель может сделать преждевременный поворот или пойти на спрямление курса, что неизбежно приведет к посадке судна на мель. Для предупреждения таких ошибок необходимо иметь в рубке схему расстановки навигационных знаков на весенний период и, подсве чивая их прожектором, сличать фак тические номера с номерами на схеме для правильного определения места нахождения судна.
Большую сложность для судово дителя представляют мосты и воз душные переходы. Высокие уровни воды резко сокращают их габа ритную высоту. Нужно четко знать габаритную высоту мостов и воздуш ных переходов при разных отметках уровней воды и перед, подходом к каждому мосту и переходу сличать с габаритными размерами судна.
При плавании на каналах в ве сенний период по проложенным ледо колами трассам и после исчезновения ледяного покрова необходимо учиты вать фактическую отметку уровня
воды, так как часть судов начинает работу раньше, чем на канале подни мут уровень воды до проектной отметки после зимней сработки. По этому при загрузке судов обращают особое внимание на обеспечение необходимого запаса воды под дни щем.
Аналогичное явление наблюда ется и при плавании в водохранили щах, где после зимней сработки уровни воды низкие и весной про исходит накопление воды вследствие интенсивного таяния снега и поло водья на основной реке и впадающих в водохранилище притоках. Реки освобождаются от ледяного покрова раньше каналов и водохранилищ. Поэтому, пройдя по чистой воде по речному участку, судно может встре тить битый лед или плавающие ледяные поля в озерно-речном и озер ном участках водохранилища и на канале, что требует от судоводителей принятия мер предосторожности, а в некоторых случаях осуществления проводки судна за ледоколом или ледокольным средством.
Плавание по водохранилищу при низких уровнях воды осуществляется в основном над затопленным руслом реки, которое обставляется дополни тельными плавучими навигационны ми знаками. Однако эти знаки могут быть сбиты или смещены со штатных мест льдами. Поэтому на водохрани лищах стали применять плавучие знаки—сигары, которые надежно удерживаются на штатных местах при любых ледовых условиях, что облегчает ориентировку судоводите лям.
В осенний период навигации осо бые условия для плавания судов и составов создаются кратковремен ными повышениями уровня воды — паводками, образующимися от ча стых дождей, и понижением уровня воды перед льдообразованием, резки ми колебаниями дневной и ночной температуры воздуха с образованием дымки и тумана, частыми сильными ветрами, дождями и снегопадами, увеличением числа темных, безлун ных ночей, образованием льда и в связи с этим разреженностью плаву чих навигационных знаков.
Обеспечению безаварийного пла вания в осенний период должна предшествовать тщательная подго товка командного состава и экипа жей. Командный состав в период навигации должен изучать ориенти ры на сложных участках района плавания и делать соответствующие пометки на планшетах навигаци онных карт об изменениях форм ориентиров в темное время суток.
При низких уровнях воды в водо хранилищах направления многих су довых ходов изменяются, они прохо дят над затопленным руслом реки. Судоводители должны хорошо знать отметки уровней- воды, при которых закрываются спрямления и изменя ются судовые ходы. В связи с появле нием большого числа криволинейных участков нужно усилить внимание к расположению плавучих навигаци онных знаков, так как береговыми ориентирами и особенно створами в это время пользоваться нельзя.
Наиболее сложный период плава ния осенью наступает перед прибли жающимся ледоставом. Появление на реке осеннего льда приводит сначала к разрежению, а затем и к полному снятию со штатных мест плавучих навигационных знаков. Судно ориентируется только по бере говым знакам и естественным ори ентирам. В этот период резко сокра щается число эксплуатируемых само ходных буксирных и грузовых судов. Если не учесть понижения уровня воды перед ледоставом, можно поса дить судно на мель, и если до наступления ледостава попытки сня тия с мели не дадут положительных результатов, судно может остаться зимовать в плесе и для его спасения от повреждения весенним ледоходом потребуется провести большие и до рогостоящие работы.
Для предупреждения посадок су дов на мель поздней осенью закачи вают воду в балластные системы, увеличивая тем самым осадку судна. При плавании против течения реко мендуется создать дифферент на нос, а при плавании по течению — на корму. Выполнение этих рекоменда ций в случае постановки судна на мель облегчит работы по снятию с мели.
В период плавания судов ранней весной и поздней осенью из-за низких температур в сочетании с частыми снегопадами и штормами может происходить обледенение судна, что ведет к его дополнительной осадке, ухудшает остойчивость судна, созда ет опасность получения травм члена ми экипажа при выполнении работ на открытых (особенно металлических) палубах. Для ликвидации этих явле ний необходимо организовать работы по скалыванию и удалению за борт льда и снега. Члены экипажа работа ют в теплой одежде, спасательных жилетах и обуви с ребристыми подошвами. Открытые палубы посы пают песком.
Посадка судна на мель часто происходит неожиданно для судоводителя. Однако бывают случаи преднамеренной поставки су дов на мель с целью предупреждения наиболее тяжелых последствий от аварии и спасения людей и судов.
Существуют несколько способов снятия судов с мели, выбор которых зависит от периода навигации, места посадки, направления первоначаль ного движения, типа и размеров судна, прочности корпуса и осадки, степени загрузки, глубины вокруг судна, грунта дна, наличия течения, его скорости и направления, колеба ний уровня воды, расположения судна относительно русла и направ ления течения, отсутствия или нали чия пробоин, исправности двигателей
и вспомогательных механизмов. Рас смотрим основные способы.
Снятие с мели путем использова ния своей энергетической установки, если корпус не получил пробоин, можно разделить на три этапа.
Первый этап заключается в попытке использовать придонную волну, т. е. одиночную волну, образу ющуюся за кормой судна при движе нии по мелководью с большой скоро стью. Для этого, как только судно село на мель, нужно без промедления переключить движители на задний ход. Через несколько секунд придон ная волна подойдет к корпусу и при поднимет судно. Если оно стало на мель небольшой площадью корпуса, то работающие назад движители могут снять судно с мели.
Второй этап используется по сле неудавшегося первого. Двигате лям дают задний ход с постепенным увеличением до полного. Струи воды от винтов размывают грунт в месте постановки корпуса на мель, и судно сходит с мели.
Третий этап используется при неудавшемся втором. Двигателям дают попеременно ход вперед и на зад, одновременно перекладывая руль с борта на борт и раскачивая
тем самым судно вправо и влево. При двух двигателях пробуют работу двигателей попеременно враздрай с перекладкой руля с борта на борт, а затем оба двигателя работают назад.
Если используя свою энергетиче скую установку, снять судно с мели не удалось, двигатели останавливают, судно обмеряют, составляют обмерную схему глубин, определяют ха рактер грунта и после расчетов выбирают способ снятия судна с ме ли, установив потерю осадки от постановки судна на мель и потерю запаса плавучести, если корпус полу чил пробоины.
Способ снятия судна с мели дифферентовкой или кренованием применяют в том случае, если соглас но обмерной схеме имеется доста точная глубина под кормой или по борту, в сторону которых перемеща ется груз или балласт.
Способ снятия с мели с использо ванием завезенного якоря (рис. 168) обычно применяют для судов небольших размеров на участках с незначительной интенсивностью движения и при условии обеспечения беспрепятственного пропуска идущих судов. Якорную цепь заменяют тро-
Рис. 168. Схема снятия судна с мели с использованием завезенного якоря
сом. Якорь кладут в шлюпке на площадку из бревен или досок, уложенных поперек, а трос укладыва ют шлагами. По мере удаления шлюпки от судна в нужном направле нии трос сбрасывают в воду и, ковда шлюпка достигнет намеченного ме ста, с нее сбрасывают якорь, при этом экипаж шлюпки должен соблюдать меры предосторожности. После от дачи якоря трос выбирают на шпиль или брашпиль (положение I), якорь «атакует» грунт, и судно, работая движителями и рулями на раскачку, перемещается к глубокому месту в сторону завезенного якоря (поло жение II). При этом можно использо вать постановку упорной сваи.
Способом паузки груженое судно снимают с мели, когда вышепере численные способы не дали положи тельных результатов. Груз перегру жают в другое судно, которое ставят к борту стоящего на мели судна. До начала паузки необходимо рассчи тать массу груза, который может принять поданное судно, чтобы по следнее не оказалось на мели. Этот способ снятия с мели наиболее эффективен. Однако для его осуще ствления отвлекаются транспортные суда, перегрузочная техника и брига ды портовых рабочих.
Способ снятия с мели с использо ванием дноуглубительного снаряда обычно применяется в случаях, когда судно встало на мель на затопленной половодьем пойме и ему грозит обсушка или когда судно встало на мель рядом с земснарядом, разраба тывающим обмелевший судовой ход.
В первом случае дноуглубитель ный снаряд разрабатывает к стояще му на мели судну канал-прорезь, а затем, подав на него со своих лебедок тросы, снимает судно с мели. Если это не удается, применяют подмыв под корпус, для чего земсна ряд разворачивают пульпопроводом в сторону стоящего на мели судна, лишние понтоны с пульпопроводом убирают и к трубе крайнего понтона прикрепляют заранее изготовленный патрубок с небольшой площадью сечения выходного отверстия. Такой своеобразный гидромонитор при ра боте земснаряда на обычном режиме создает мощную струю воды, которая направляется под корпус стоящего на мели судна и размывает любой земляной грунт. После подмыва суд но снимается с мели, и по прорези его выводят на глубокую воду.
Во втором случае с вставшего на мель судна на лебедки земснаряда завозят тросы, посредством которых судно подтягивают к более глубокому месту. Если снять судно с мели не удалось, земснаряд на своих папиль-онажных и становых тросах подходит ближе к стоящему на . мели судну и выбирает грунт вдоль его корпуса. Двигатели судна в это время работа ют назад. Дополнительно с судна подают трос на лебедку земснаряда, который помогает стаскивать судно на разработанное глубокое место.
Снятие судов с мели с помощью других судов применяется при любых обстоятельствах поставки судов на мель.
Первый способ заключается в использовании одного или несколь ких буксировщиков. С буксировщика на стоящее на мели судно подают буксирный трос, который пропускают через клюз и крепят за два кнехта. Снятие с мели осуществляется в сто рону наибольших глубин по обмерной схеме. Перед выходом на буксир в месте крепления троса на снимае мом с мели судне и буксировщике не должно быть людей, . так как при его натяжении не исключены обрыв тро са или срыв кнехтов. При снятии судна l с мели на реке при наличии течения (рис. 169) буксировщику 2 часто приходится выходить на буксир и удерживаться поперек тече ния. В этих случаях для удержания буксировщика в нужном направле нии отдают носовой якорь или букси ровщик удерживает от сноса течени ем вспомогательный буксировщик 3. При участии в работах нескольких буксировщиков их учаливают в киль ватер, при этом выход на буксир осуществляют плавно, без рывков,
Рис. 169. Схема снятия судна с мели с по мощью вспомогательного буксировщика
после чего по команде с буксировщи ка, с которого подан коренной бук сирный трос, все буксировщики уве личивают ход до полного.
В исключительных случаях судно снимают с мели рывками («барсом»). Для этого на буксировщике оста навливают двигатели и, как только трос немного ослабнет, дают полный ход вперед. Судно трогается с места, а повторение рывков снимает его с мели. Опасность применения спосо ба в том, что нередко происходит обрыв троса, поломка кнехтов и даже повреждения корпуса. Поэтому перед рывками необходимо убедиться в прочности швартовных устройств, троса и его закрепления, а при рывках надо следить за водотечно-стью корпуса снимаемого с мели судна.
Второй способ основан на использовании струй воды от работа ющих винтов для подмыва стоящего на мели на песчаном или илистом грунте судна (рис. 170). Оказываю щее помощь судно А подводят кор мой на возможно близкое расстояние к борту стоящего на мели судна Б, учаливают за него, включают движи тели, постоянно увеличивая частоту их вращения до полного хода. По мере размыва грунта судно учалива ют ближе к подмываемому судну. Подмыв ведут до тех пор, пока струи воды не покажутся с противополож ного борта. Далее подмывающее судно переставляют вдоль борта стоящего на мели судна от носовой части к корме или наоборот и продол жают работу до тех пор, пока судно не сойдет с мели. Недостатком данно го способа является то, что он не дает эффекта на трудноразмываемых грунтах и создает опасность де формации корпуса от неравномерного распределения его давления на грунт при неравномерном подмыве.
Третий способ заключается в протаскивании троса под корпусом и подрезке им грунта. Он применя ется в том случае, если судно стоит на мели на трудноразмываемом грунте и имеется возможность подойти к не му с обоих бортов мелкосидящим буксировщикам. Трос большой проч ности заводят под корпус и крепят на двух буксировщиках, которые, двига ясь вдоль стоящего на мели судна, протаскивают трос под днищем по следнего, нарушая присасывание корпуса к грунту. Двигатели букси ровщика, с которого подан коренной буксирный трос, в это время работа ют на полный ход. Подрезку грунта тросом может выполнить и один буксировщик. Для этого требуется очень длинный трос, который одним концом пропускают через клюз и кре пят в носовой части или на корме судна, а ходовой конец обводят вокруг борта судна и после заводки под корпус крепят на буксировщике.
Снятие с мели судовых и плотовых составов имеет особенности. Если на мель сел толкаемый состав, толкач расчаливается с составом, расчали вает баржи состава и поочередно отводит в безопасное место баржи, не стоящие на мели. После этого присту пает к снятию с мели барж, стоящих на мели. Перед снятием с мели составляют обмерную схему, прове ряют корпуса барж на водотечность и их техническое состояние.
Аналогично снимают с мели бук сируемый состав. Если на мели стоят несколько барж, сначала снимают ту, которую легче снять или нижнюю (по течению). После снятия с мели всех барж их формируют в состав для продолжения рейса.
Большую сложность представляет снятие с мели плотового состава. Очень редко удается снять с мели весь плот без расчалки. Обычно снятием плота с мели занимаются несколько буксировщиков и плотовых бригад рабочих, которые вычаливают грузовые единицы (пучки, клетки и т. д. ), находящиеся на- плаву, отводят их и учаливают в безопасном месте. Грузовые единнцы. стоящиена, меля, ;, вначале пробуют снять без расформирования. Если это сделать не удается, то с них снимают часть бревен или распускают. В обоих случаях для предупреждения рас-плыва древесины ниже плота соору жают запани, в которых собирают плывущие бревна.
Не менее сложно снимать с мели суда и составы, стоящие на камени стом грунте. Перед снятием промеря ют глубины вокруг каждого судна, устанавливают наблюдение за водо-течностью корпусов, приводят в го товность водооткачивающие средст ва, аварийный запас материалов
и инструмента. Снятие с мели с по мощью буксировщика осуществляют только в том случае, если тщательно проверено дно и отсутствуют подвод ные препятствия, о которые можно проломить корпус. Однако наиболее безопасным является способ частич ной или полной паузки судна, а также способ установки по бортам двух порожних барж или понтонов (рис. 171), которые притопляют, подводят под корпус стоящего на мели судна подкильные концы, обтягивают их и закрепляют на баржах (понтонах), затем откачивают из барж (понто нов) воду, аварийное судно припод нимается, и его отводят на глубокую воду.
Если судно имеет второе дно и междудонное пространство одного из отсеков через пролом в корпусе заполнено водой, применяют судовой компрессор, нагнетают в герметизи рованный отсек воздух, который выдавливает воду наружу через про боину. Это уменьшает осадку судна и облегчает дальнейшее снятие его с мели.
Если на мель села приставка изгибаемого: состава, применяют спо-сбб йе раскачивания путем повторе ния изгибов вправо и влево и измене ния режима работы движителей с переднего на задний ход. Если этот способ не дает положительных ре зультатов, состав расчаливают и сни мают приставку с мели одним из вышеизложенных способов. Если на мели окажутся одновременно при ставки и самоходное судно, то во избежание поломки изгибающего устройства состав расчаливают и снимают судно и приставку с мели поочередно с помощью других судов.
Во всех случаях постановок судов на мель в нижних бьефах гидроузлов
Рис. 171. Схема снятия судна с мели способом балластировки двух барж
Рис. 195. Схемы расположения якорных стоянок
с учетом безопасности движения и маневрирования других судов и составов в стороне от оси судового хода, а там, где позволяют глуби ны, — за кромкой судового хода (рис. 195, б). Места безопасной стоянки:
толкаемого состава А — на кормовом якоре у правой кромки судового хода;
плавучего причала Б — у яра левого берега; плотового состава В — ниже перевала судового хода у правой кромки; крупнотоннажного судна Г — в стороне от оси судового хода, ближе к левой его кромке; мало тоннажного судна Д — за кромкой судового хода.
В целях безопасности судов, а также для предотвращения по вреждения подводных переходов (кабелей, трубопроводов и др. ), мостов и других сооружений в прави ле 19 указаны места, где запрещается отдавать якоря, лоты, цепи;волоку-ши, а также останавливаться и сто ять на якоре. На рис. 195, е показаны суда и составы, нарушающие требо вания правила 19, а именно: толкае мый состав Д отдал якорь в зоне подводного перехода и вблизи моста, создавая угрозу повреждения пере хода и навала на мост; судно Е хотя и отдало якорь за пределами зоны перехода, но само остановилось в границах этой зоны и в случае
дрейфа может зацепить якорем за кабель; судно Т стоит на якоре вблизи плавучего навигационного знак-а, затрудняя Ориентировку дру гим судам, а судно Ж, стоящее вблизи причала, мешает подходу к этому причалу; состав В стоит в корыте переката и закрыл перекат для движения других судов; состав Б остановился у яра с прижимным течением и может попадать под раскатку других судов, особенно буксируемых составов, идущих вниз;
судно А отдало якорь вблизи канатной паромной переправы, что создает опасность обрыва паромного каната.
Применение (правило 20). Под ограниченной видимостью понимают условия, при которых визуальное обнаружение берегов, судов, навига ционных знаков и других объектов затруднено по метеорологическим или другим причинам (туман, мгла, сильный дождь, снегопад, дым, песчаная буря и т. д. ).
В условиях ограниченной видимо сти запрещается движение пассажирского флота и судов с нефтегрузами, имеющими температуру вспышки ниже +60 °С, их остатками, взрывчатыми или ядовитыми веще ствами.
В случае ухудшения видимости суда, которым не разрешено движе ние, выбирают наиболее безопасное место для стоянки и останавлива ются. Во время стоянки эти суда не должны мешать движению других судов, которым движение в условиях ограниченной видимости разрешено. Для принятия решения о целесо образности движения с использова нием РЛС в условиях ограниченной видимости судоводитель должен все сторонне проанализировать различ ные факторы, влияющие на безо пасность такого движения. При этом учитывается эффективность примене ния РЛС в данном районе (четкость радиолокационного изображения), габаритные размеры судового хода, наличие гидротехнических сооруже ний и интенсивность судоходства.
Под радиолокационным наблюде нием понимают комплекс действий судоводителей, находящихся на по сту управления судном, по опреде лению места положения судна, выбору безопасного курса, а также обнаружению других судов, находя щихся в зоне радиолокационного обзора и действия УКВ ради останции. Для обеспечения квалифи цированного радиолокационного на блюдения в рулевой рубке, кроме рулевого, должны находиться не ме нее двух командиров-судоводителей, один из которых капитан. Они должны осуществлять наблюдение в соответствии с требованиями правила 4. При этом разграничение функций между командирами-судо водителями Правилами не регла ментировано. Обычно один из них, имеющий наибольший опыт работы с радиолокатором, ведет наблюдение по экрану РЛС и подает команды рулевому, а второй находится у пуль та ДАУ (ДУ) и регулирует скорость, а также ведет визуальное наблюде ние, переговоры по УКВ радиосвязи, подает звуковые сигналы, вниматель но прослушивает эфир и сигналы других судов.
В процессе радиосвязи не исклю чается ошибочное ведение перегово ров с неопознанным судном, находя щимся в зоне действия УКВ радио станции. Для исключения этого следует точно определить, с каким судном ведутся переговоры, уточнив его местоположение относительно наиболее характерных ориентиров (номеров буев, рынка горы, острова, притока и т. д. ), хорошо видимых на экране РЛС.
Порядок движения (правило 21). В целях повышения безопасности плавания при ограниченной (менее 1 км) видимости возможность движе ния судов и составов зависит от ширины судового хода (рис. 196, а). При ширине судового хода B менее 100 м движение разрешается только одиночным судам (судно А) при следовании вверх, т. е. одностороннее движение. Одиночные суда, идущие вниз, приближаясь к такому участку, заблаговременно прекращают дви жение и останавливаются в безо пасном месте. При ширине судового хода В2, равной 100 м и более, но менее 200 м, одиночным судам разрешается двустороннее движение (суда Б и В), а толкаемым составам (состав Т) — движение только вверх. При ширине судового хода Вз, равной 200 м и. более, всем судам, толкаемым (Д и Е) и буксируемым составам (кроме плотовых) разрешается дву стороннее движение. Плотовым со ставам двустороннее движение в условиях ограниченной видимости разрешается только по озерам и во дохранилищам при ширине судового хода 200 м и более.
С учетом повышенной опасности плавания в условиях ограниченной видимости по каналам (вследствие ограниченной ширины судового хо да) двустороннее движение (рис. 196, б) разрешается только одиночным судам (суда А и Б) и толкаемым составам (составы В и Т) и только при следующих условиях: если судоводитель может визуально на блюдать оба берега по траверзу
Рис. 196. Схемы движения судов и составов при ограниченных видимости и шири не судового хода
(с левого и правого бортов) и хорошо видеть впереди по курсу на расстоя ние, равное не менее двум значениям длины своего судна или состава.
В случаях когда такая визуальная видимость отсутствует, двустороннее движение прекращают. Ограничения вызваны следующими обстоятель ствами. В условиях небольшой ширины судового хода и малых траверзных расстояний между суда ми радиолокационная информация не обеспечивает необходимой точно сти в оценке обстановки для удержа ния на безопасном курсе одного судна относительно другого и одно временно на безопасном расстоянии от берегов канала.
Удержание судна на безопасном курсе по компасу значительно слож нее, чем обычным визуальным спосо бом по. видимым ориентирам. При этом увеличивается рыскание судна и возникает опасность столкновения и навала на откос канала. Усугубля ющими обстоятельствами в этих случаях являются присасывание кор мы судна к откосу канала и отрыски-вание его носовой части в сторону
встречного судна, что, как правило, приводит к столкновению.
Мосты стационарного типа (на опорах) являются серьезным препят ствием для движения судов и соста вов в условиях ограниченной видимо сти, так , как на экране РЛС устое мостов не просматриваются. Проход судов и составов под мостами при ограниченной видимости разреша ется только при условии, что судоходные пролеты имеют средства навигационного оборудования (буи или радиолокационные отражатели), позволяющие надежно опознать эти пролеты не менее чем за 0, 5 км и уверенно ориентироваться при подходе к ним. При этом ширина судоходного пролета должна бьт для одиночных судов и однониточных толкаемых составов не менее пяти кратной ширины судна (состава), а для других толкаемых составов — не менее трехкратной . ширины. Движение в условиях ограниченной видимости под мостами буксирных к плотовых составов Правилами пла вания не предусмотрено.
Плотовым составам в речнь»
условиях плавания разрешается дви жение в условиях ограниченной видимости до ближайшего места остановки, так как их проводка с использованием РЛС в этих условиях небезопасна и для плота, и для судов. При ухудшении видимо сти плотовой состав должен по возможности быстрее выбрать безо пасное место для стоянки и остано виться так, чтобы не мешать проходу других судов и составов.
Суда и составы, движущиеся в одном-направлении, когда они не намерены обгонять друг друга, при ограниченной (менее 1 км) видимо сти выдерживают между собой безопасную дистанцию (рис. 197). Во избежании навала на впереди иду щее судно (судно В и состав Б) такой интервал (Si и S2) должен быть не менее пятикратного значения тормоз ного пути при данной скорости судна, идущего сзади (судна А и состава Т). В случае прекращения движения в условиях ограниченной видимости суда и составы отстаиваются (по возможности) на якорях или у берега в безопасных местах и так, чтобы не мешать движению других судов.
На рис. 198 судно А стоит на якоре выше острова, а толкаемый состав Е — под ухвостьем острова. При этом они подают звуковые сигналы, а именно: один короткий, один продол жительный и один короткий. Движу щиеся суда Б, В, Д в условиях ограниченной видимости подают че рез каждые 2 мин один продолжи тельный звуковой сигнал, а толкаю щие Т — один продолжительный и два коротких звуковых сигнала. В тумане звуковые сигналы искажа ются и не позволяют правильно определить направление на другое судно и расстояние до него. Поэтому суда, оборудованные УКВ радио станциями, помимо подачи звуко вых сигналов, периодически сообща ют о своем движении или стоянке на якоре.
При движении в условиях ограни ченной видимости Правила плавания запрещают осуществлять расхожде ние или обгон судов и составов на
Рис. 197. Схема движения судов и составов в одном направлении в условиях ограниченной видимости
Рис. 198. Схема безопасной стоянки судов в условиях ограниченной видимости
участках с шириной судового хода менее 200 м, когда визуальная видимость менее трех значений длины судна или состава. Например, между составом А и судном Б (рис. 199) визуальная видимость составля ет менее трех значений длины состава А, но более трех значений длины судна Б. Поэтому состав А должен прекратить или почти прекратить движение и пропустить судно Б, а судно Б может продолжать движение мимо состава А. Судно В намерено обогнать судно Т, но на расстоянии, равном трем значениям длины своего корпуса, судоводитель не видит судно Т. В этом случае ему запрещается обгон на данном уча стке.
В условиях ограниченной видимо сти запрещается швартовка к прича лам, подходным палам шлюзов, судам и другим объектам, если этот объект визуально не виден судоводи телю на расстоянии, меньшем двух значений длины швартующегося
Рис. 199. Схема расположения судов в усло виях ограниченной видимости при запрещении движения
судна. Например, судно Д (см. рис. 199) на расстоянии, меньшем двух значений длины корпуса, Ly визуаль но не обнаруживает причал, к которо му намеревается подойти. В этом случае ему согласно пункту 21. 8 Правил запрещается маневр подхода к причалу.
Расхождение (пропуск) судов (правило 22). На участках водных путей, где Правилами плавания допускается двустороннее движение судов и составов в условиях ограни ченной видимости, последние могут осуществлять расхождение, а при одностороннем движении — только пропуск. При этом расхождение или пропуск выполняют только по ле вому борту.
Рассмотрим порядок расхожде ния (пропуска) в условиях ограни ченной видимости (рис. 200, а). Суд но А, идущее вверх, заблаговременно выбирает наиболее благоприятное место для расхождения (пропуска) состава Б, идущего вниз, и согласо вывает с ним по УКВ радиосвязи взаимные действия (положение I). После согласования меневра судно А уклоняется вправо, насколько это необходимо и безопасно (положение II), уменьшает скорость до мини мальной (или останавливается) и пропускает состав Б по левому борту (положение III). Состав Б, идущий вниз . (положение I), при подходе к согласованному месту заблаговре менно уменьшает ход до минимально го, уклоняется вправо, насколько это необходимо и безопасно (положение II}, и следует так до тех пор, пока встречное судно А не будет позади (положение III).
В процессе расхождения (пропу ска) суда по согласованию могут периодически включать светоимпуль-сные (световые) отмашки (в данном примере с левого борта). При сближении на расстояние визуальной видимости они могут подавать звуко вые сигналы (в данном случае один короткий звуковой сигнал). Расхож дение с плотовыми составами осуще ствляется по борту, указанному плотоводом.
Рис. 200. Схемы расхождения и обгона судов в условиях ограниченной видимости
Обгон судов (правило 23). Рас смотрим порядок обгона в условиях ограниченной видимости (рис. 200, б). Судоводитель судна А, который намерен обогнать состав Б, по УКВ радиосвязи получает разрешение судоводителя состава Б на обгон, согласует с ним место обгона и меры предосторожности (положение I). Состав Б, разрешив обгон (положе ние I), уменьшает скорость до минимальной (положение If), укло няется вправо, насколько это необхо димо и безопасно, и следует так (положение III) до окончания этого маневра. Обгоняющее судно А, получив разрешение на обгон, укло няется влево по ходу (положение П) и осторожно обходит обгоняемый состав Б, держась от него на безопасном расстоянии (положение III) до тех пор, пока он не будет оставлен позади. Во всех случаях при видимости менее 1 км обгон разреша ется только со стороны левого борта обгоняемых судов и составов, а обго няемых плотовых составов — по ука занию плотовода.