Глава 2. Маневрирование судном на выбранном участке судоходного пути.

2.1 Маневрирование судном при движении на прямолинейных и искривленных участках судоходного пути.

Общая характеристика условий плавания. Судоходные каналы под­разделяются по назначению — на соединительные, обходные и подход­ные; по форме продольного профи­ля — на открытые и шлюзованные; по способу питания водой — на самотечные и с искусственным пита­нием; по форме поперечного сече­ния — на прямоугольные, ложбино-образные, трапецеидальные и полиго­нальные; относительно поверхности земли — в выемках, в полувыемках, в насыпях и в полунасыпях. Эти разновидности каналов должен учи­тывать судоводитель при плавании, так как они оказывают определенное влияние на организацию движения и управляемость судов.

Например, соединительные и об­ходные каналы, как правило, имеют габаритные размеры, обеспечиваю­щие двустороннее движение судов, а подходные — в большинстве случа­ев только одностороннее движение. По каналам с открытым продольным профилем и самотечным питанием плавание судов менее сложно, чем по шлюзованным каналам с искус­ственным питанием, на которых, кроме сложностей при прохождении шлюзов, судоводителю приходятся учитывать влияние течения, создава­емого насосными станциями. При ложбинообразной форме поперечного сечения канала опасно плавание вблизи его берегов, особенно при расхождениях и обгонах, из-за возможных посадок судов на мель (на откосы). При трапецеидальной форме канала возможны оползни, приближение к которым вызывает рыскливость судов. Каналы, находя­щиеся в выемках и полувыемках, защищают суда от действия боковых ветров, а в насыпях и полунасыпях — усложняют их движение из-за воз­никновения под действием ветра дрейфа.

От реки в естественном состояний канал отличается искусственными берегами, меньшими шириной и изви­листостью, одинаковыми глубинами, незначительным течением, которое обычно учитывают при вынужденной остановке судов и составов. Участки с подводными прорезями наиболее неблагоприятны для судоходства, так как приближение к кромкам прорези приводит к рыскливости судов и со­ставов. Участки с естественным руслом и берегами имеют почти такие же условия плавания, как и шлюзованные реки.

Движение судов по каналам усложняется из-за наличия шлюзов, аварийных и заградительных ворот, паромных переправ, подводных и воз­душных переходов, других гидросооружений.

При расстановке навигационных знаков, а также определении берегов (правый, левый) учитывают условно принятое направление течения, уста­новленное местными правилами пла­вания. Например, на канале имени Москвы направление течения приня­то от Большой Волги к Москве, на Волго-Балтийском канале — от устья реки Вытегры к Череповцу, на Волго-Донском канале имени В. И. Ленина — от Волги к Дону_:

Движение судов и составов по каналам должно быть организовано так, чтобы исключить их встречи и расхождения на затруднительных для судоходства искусственных уча­стках, а также не допускать скопле­ния судов у причальных стенок и длительного ожидания ими шлюзо­вания.

Одним из основных требований для обеспечения безопасного плава­ния является соблюдение судоводите­лями установленных скоростей при движении по искусственным уча­сткам канала. Ограничения скоро­стей для водоизмещающих судов обоснованы несколькими причинами: разрушением откосов и ложа канала под влиянием работы движителей и судовых волн; возрастанием волно­образования и рыскливости судов; возникновением сил присасывания и отталкивания при движении вблизи откосов канала; более интенсивным, чем на глубокой воде, проявлением воздействия гидродинамических сил при расхождениях и обгонах судов и при движении мимо стоящих у откосов или причалов судов; увеличением динамической просадки судов и дифферента на корму.

Для каждого проекта водоизме­щающих судов установлены допусти­мые скорости, превышать которые категорически запрещается. Суда, для движения которых по каналу установлены одинаковые скорости, не должны обгонять одно другое.

Управление судами. При отсутствии встречных судов крупнотоннажное судно ведут по середине канала или с, незначительным смещением от осевой линии вправо. В светлое время суток положение судна относительно оси канала определяют делением ширины последнего пополам с таким расчетом, чтобы траверзные расстоя­ния с обоих бортов до урезов были одинаковыми. Проведенными иссле­дованиями установлено, что судово­дитель замечает смещение судна в ту или другую, сторону от оси канала, если оно превышает примерно 5% ширины канала. В темное время суток движение по оси канала определяется по перспективным ли­ниям парных береговых путевых огней.

Во время движения по прямоли­нейным участкам не следует часто и резко перекладывать руль, так как при этом судно будет приближаться то к одному, то к другому берегу, что может привести к явлению присасы­вания или навалу на откос канала. При малейшем отклонении от оси канала без промедлений переклады­вают руль на небольшой угол. При большом отклонении от оси канала ход убавляют или останавливают судно, а на двухвинтовых судах останавливают тот движитель, кото­рый расположен со стороны берега, к которому приблизилась корма судна.

Рис.1. Схема проводки судов по

криволинейным участкам канала.

На криволинейных участках кана­ла одиночное судно (рис. 1) следует вести на небольшой скорости с таким расчетом, чтобы радиус циркуляции был примерно равен радиусу поворота судового хода и при этом исключалась раскатка кормы на вогнутый берег. Управление скоростными судами на каналах затруднено из-за неболь­шой ширины судового хода и интен­сивности движения других судов и составов. Поэтому скоростные суда должны двигаться ближе к середине судового хода, а судоводители быть готовыми в любую минуту принять правильное решение для расхожде­ния с другими судами, когда для движения скоростного судна остается узкая полоса судового хода. При возникновении сомнения в пра­вильности выбранного курса для расхождения необходимо немедленно перейти на умеренную скорость, а судну на подводных крыльях — к движению на корпусе и продолжать движение только после полной уверенности в безопасности расхож­дения. Крупнотоннажные суда, дви­гаясь даже на небольшой скорости, создают волнение, которое может сбить скоростное судно с курса. При движении в одном направлении скоро­стные суда не должны следовать в кильватер другим судам.

Так как искусственные участки канала пересекаются большим чис­лом подводных кабельных переходов, отдача якорей, лотов, цепей-волокуш и остановка судов и плотов на них не разрешается, за исключением случа­ев, когда возникает угроза аварии.

Стоянка судов на канале допуска­ется в его уширениях. На искус­ственном участке канала баржи ставят у берега в один пыж, каждую баржу надежно учаливают тросами с носовой и кормовой частей. Судно должно проходить мимо стоящих у берега и причалов судов на минимальной скорости.

Во время стоянки судна на якоре в тумане на искусственном участке канала необходимо, следить за воз­можными течениями от насосных станций и колебаниями уровня воды, которыми судно может быть смещено с первоначального места стоянки и развернуто поперек русла канала.

Учет гидродинамических явлений при движении судов и составов. Условия плавания крупнотоннажных судов и составов по каналам в основном можно приравнять к усло­виям плавания по мелководью. Однако каналы имеют примерно одинаковые глубины, относительно крутые откосы берегов и узкие русла.

Рассмотрим особенности управле­ния судном при движении по искусственному участку канала. При следовании по середине или ближе к середине канала скорости обтека­ния водой обоих бортов корпуса одинаковы и движение судна устой­чиво. Движение неустойчиво, если крупнотоннажное груженое судно с большой осадкой идет на большой скорости. В этом случае возникаю­щие впереди и сзади корпуса системы поперечных и расходящихся волн, просадка судна, дифферент на корму и волны от работающих движителей резко возрастают, что в условиях ограниченных ширины и живого течения канала ухудшает управляе­мость, особенно удержание судна на прямом курсе.

Управляемость ухудшается, если судно на большой скорости начнет приближаться к береговому откосу канала. В этом случае увеличение скорости обтекания борта, обра­щенного к ближайшему берегу, и уменьшение давления воды приве­дут к тому, что корма судна будет приближаться к берегу, а носовая часть отрыскивать к середине канала, разворачивая судно поперек судово­го хода (рис. 2, а). Такое явление очень опасно, так как судно перестает слушаться руля, что при расхожде­нии может привести к столкновению с встречным судном и повреждению движительно-рулевого комплекса об откос канала.

Уменьшить рыскливость можно путем немедленного снижения скоро­сти и перекладки руля на борт в противоположную зарыскиванию сторону. Чем больше осадка судна, тем большее расстояние должно выдерживаться между его корпусом и откосом, так как основной причиной отрыскивания судна от откоса канала является нарушение симметрии обте­кания его водой. По этой же причине происходит отрыскивание судов в сторону уширения канала (рис. 2, б).

Очень сложно управлять судами при встречном движении на искус­ственных участках каналов.

Рис. 2. Схема отрыскивания судна (« + » зона повышенного давлений, «—» зона пониженного давления):

а — при приближении к откосу канала; б — при про­хождении уширения канала; Р₁, Р₂ — силы давления соответственно в носовой и кормовой частях судна

В процессе расхождения необхо­димо учитывать влияние на управляе­мость одновременно двух групп гидро­динамических сил, возникающих между каждым судном и откосом канала (рис. 3) и между судами (рис. 4).

Рис. 4. Схема гидродинамических явлений, возникающих в процессе расхождения судов на канале(«+») зона повышенного давления, «-» зона пониженного давления

Судно А перед расхождением с судном В левыми бортами (см. рис. 3, положение І) должно уклониться вправо по ходу. Приближаясь к отко­су, под действием гидродинамической силы Р₁ (положениеІІ) оно стре­мится отрыскнуть носовой частью в сторону оси канала. При дальней­шем движении параллельно откосу канала на близком от него расстоя­нии (положение ІІІ) под действием силы Р₂ возникает явление присасы­вания кормы к берегу, при этом пара сил Р₁ и Р₂ вызывает появление вращательного момента, который бывает настолько велик, что судно может потерять управляемость и зарыскнуть в сторону встречного судна В (положение ІV), создавая опас­ность столкновения.

В момент сближения носовых оконечностей судов (см. рис 4, а) между скуловыми частями кор­пусов образуется зона повышен­ного гидродинамического давления, вследствие чего возникает сила отрыскивания одного судна от друго­го Р. Для удержания судов на прямолинейном курсе в данном случае необходимо перекладывать рули в сторону встречного судна.

В процессе дальнейшего движе­ния, когда носовая оконечность каждого судна окажется примерно на траверзе миделя другого судна (см. рис. 4, б), произойдет перераспределение гидродинамических сил давления. Со стороны внешнего борта каждого судна давление Р на скуловую часть другого судна боль­ше, чем с внутреннего, так как у миде­ля каждого судна образуется зона пониженного давления. Вследствие разности давлений каждое судно устремится носовой оконечностью в сторону миделя встречного судна. Это явление усиливается от воздей­ствия сил Р₁ и Р₂. В этом случае необходимо своевременно перело­жить рули судов в противоположные стороны и не допустить столкновения. Воздействие гидродинамических сил и моментов сил на суда в процессе их расхождения изменяется по характеру и интенсивности в зависимости от положения одного судна относительно другого и относи­тельно берега. Поскольку эти силы проявляются тем слабее, чем меньше скорость судов, одним из основных требований для безопасного их рас­хождения является заблаговремен­ное снижение скорости судов, которое необходимо начинать до обмена сигналами на расхождение на рассто­янии примерно 2 км, иначе к моменту расхождения встречные суда не будут двигаться с безопасной скоро­стью.

Обменявшись сигналами на рас­хождение, встречные суда должны двигаться таким образом, чтобы их левые борта находились ближе к оси канала (рис. 5). Когда же расстоя­ние между встречными судами сократится и будет равно примерно трем-четырем значениям их собст­венной длины, они должны уклонить­ся на требуемое для расхождения безопасное расстояние между их бортами. В этом случае уклонение от оси канала будет кратковременным, путь судна не будет иметь курса, параллельного откосу канала, а эф­фект отрыскивания от откоса будет незначительным.

Рис. 5. Схема расхождения судов на канале.

Скорость при расхождениях дол­жна составлять не больше 70% допустимой скорости, установленной местными правилами плавания для данного канала, так как сумма моментов гидродинамических сил, оказывающих воздействие на корпуса судов на больших скоростях, может оказаться больше момента рулевых сил, и тогда суда могут потерять управляемость.

При расхождении после уклоне­ния судов от оси канала рекоменду­ется работа одного движителя, расположенного со стрежневой сто­роны. Движитель, расположенный ближе к берегу, следует остановить. В этом случае отсос воды со стороны берегового откоса, к которому подо­шло судно, уменьшится и симметрия обтекания корпуса водой почти не нарушится. Действие гидродинами­ческих сил на управляемость судов при расхождении в канале, а также при приближении к его берегам про­является значительно сильнее, чем на реке, из-за ограниченной ширины канала и большей крутизны берего­вых откосов.

При расхождении буксируемых составов не следует резко изменять режим работы их движителей, так как ослабление буксирного троса может привести к самопроизвольно­му уклонению состава в ту или другую сторону. Нельзя также резко уклоняться к откосу, так как баржи первого счала приблизятся к нему и будут отрыскивать в сторону встречного судна. Ликвидировать сближение барж с встречным судном и выровнять передний счал вдоль берега можно кратковременным уве­личением скорости буксировщика. Не следует допускать расхождений и об­гонов крупнотоннажных судов на крутых криволинейных участках канала.

Очень сильно проявляются гидро­динамические силы присасывания при обгоне. На искусственных уча­стках канала к обгону рекомендуется прибегать в исключительных случа­ях, когда, скорости двух судов или составов с учетом установленных ограничений слишком неодинаково или когда обгон диктуется необходи­мостью. Нельзя совершать обгоны в местах, запрещенных местными правилами плавания.

При обгоне судном с небольшим водоизмещением судна с большим водоизмещением (рис. 6) необходи­мо учитывать, что небольшое судно подтягивается (присасывается) к большому. Наибольший момент гид­родинамических сил на корпусе обгоняющего судна возникает во время прохождения его носовой части участка от кормы до миделя обгоняемого судна. Для уменьшения этого момента необходимо уклонять­ся от оси канала на расстояние не более длины корпуса. Скорость обгоняемого судна должна быть снижена до минимально допустимой, а скорость обгоняющего судна не должна превышать скорости обгоня­емого более чем на 30%. Во время обгона обгоняющему судну не следует резко увеличивать скорость, так как это приведет к его рыскливости и потере управляемости.

Рис. 6. Схема обгона судна на канале.

Управление судами при ветре и при прохождении заградительных ворот и паромных переправ. При движении по искусственным участ­кам канала в ветреную погоду, особенно при боковых ветрах, управ­ление судами значительно усложня­ется. С уменьшением их скорости увеличивается сила отрицательного воздействия ветра на управляемость. Поэтому суда (при отсутствии встречных судов) рекомендуется вести с некоторым уклонением на наветренную сторону, а при появле­нии встречных судов готовить­ся к расхождению заблаговременно, выбирая безопасную скорость, при которой дрейф под действием ветра был бы наименьшим.

Определенные трудности для дви­жения судна и особенно состава создают аварийно - ремонтные загра­дительные ворота и канатные па­ромные переправы. Правилами пла­вания запрещается расхождение и обгон судов в местах их расположе­ния, так как ширина канала в районе заградительных ворот небольшая и существует опасность навала судов на их конструкции, а также на паромы и припаромники. Пропуск судов мимо этих сооружений регули­руется светофорами.

Судоводители должны обращать внимание на течение, которое возни­кает во время работы водонасосных станций при перекачке воды из бьефа в бьеф. Обычно эти станции распола­гаются рядом со шлюзами. Вода к ним подается по деривационным каналам, создавая в районе их расположения в нижних бьефах затяжные течения, а в верхних бьефах свальные течения. Кроме то­го, при работе насосных станций и одновременном наполнении камеры шлюза в верхнем бьефе возникает циркуляционное движение воды. Так как скорость судов при подходе к шлюзам обычно снижается, эти течения могут сбивать суда с курса.

Прохождение рейдов портов и затонов. После завершения всех мероприятий по подготовке к рейсу, получения разрешения на выход в рейс и выполнение маневров по отвалу от причала или снятию с якорной стоянки судно или состав выходит на судовой ход.

При движении по рейду вахтен­ные начальники судов и составов должны руководствоваться местны­ми правилами плавания. Условия прохождения рейдов определяются прежде всего интенсивностью судо­ходства. В местах расположения рейдов, у причалов происходит движение транспортных, местных, рейдовых, вспомогательных, мало­мерных и других судов (рис. 7). На акваториях рейдов обычно выполня­ются маневры по формированию и расформированию составов, подход судов к причалам и отправление от них, постановка судов и составов на якоря и снятие с якорей. Особую сложность представляет собой про­водка судов по рейдам в темное время суток, когда ориентировка затруднена из-за большого скопления посторонних береговых и судовых навигационных огней. Все это создает повышенную трудность для судовождения и требует от судоводителей усиленного наблюдения водной поверхностью с целью своевременного обнаружения стоящих и движущихся по рейду судов для предупреждения столкновений ними.

При выходе на судовой ход с рейда и от причала судам и составам всех типов необходимо учитывать силу и направление ветра и течения, так как под их воздействием возможен дрейф судов с мест стоянок на судовой ход, а также навал идущих судов и составов на стоящие на рейде и у причалов суда. Эти обстоятельства обязывают судоводителя следовать по рейду с безопасной или умеренной скоростью. Одновременно необходимо периодически извещать другие суда по УКВ радиосвязи о своем движении.

Во время следования по акватории рейда вахтенный начальник должен сосредоточить внимание на других, движущихся или маневрирующих судах, своевременно согласовывая с ними по УКВ радиостанции свои действия и обмениваясь отмаш­ками, безотлучно находиться у пуль­та управления судном и быть всегда готовым к тому, чтобы предотвратить возникновение аварийной ситуации.

Одиночные крупнотоннажные су­да при движении вдоль причалов и дебаркадеров, у которых стоят ошвартованные суда, должны прохо­дить мимо них на минимальной скорости для предупреждения обры­вов швартовных тросов и разрушения сходней. При движении по рейдам одиночных водоизмещающих судов и составов обгон, как правило, не допускается. Поэтому при движении в одном направлении такие суда и составы должны соблюдать между собой безопасную дистанцию с уче­том тормозного пути при данной скорости.

Рис. 7. Схема движения судов на рейд

Управление скоростными судами при движении по рейду и выходе на судовой ход имеет следующие осо­бенности: большая скорость в момент движения на корпусе при разгоне и после выхода на крылья требует от судоводителя максимального вни­мания к окружающей обстановке и быстрой реакции на действия других, идущих по судовому ходу и маневрирующих на рейде судов и составов; при необходимости движения на корпусе мимо стоящих у причалов судов нужно выдержи­вать наибольший интервал по тра­верзу для предупреждения обрывов тросов и падения сходней; при прохождении мимо стоящих на рейде несамоходных судов нужно про­являть повышенное внимание к воз­можному неожиданному выходу из-за этих судов мотоботов и шлюпок с подвесными моторами на судовой ход.

Судоводители всех типов судов и составов должны учитывать, что рейды, грузовые и пассажирские причалы, затоны находятся не только в границах портов, но и за их пределами, в основном вблизи портов и населенных пунктов. Поэтому при подходе к участкам пути, где находятся рейды, причалы, затоны, а также места добычи нерудных материалов и бункеровки судов нефтепродуктами, судоводители дол­жны принимать повышенные меры предосторожности, своевременно пе­реходить с учетом гидрометеорологи­ческих условий на безопасную или минимальную скорость, правильно определять границы и направление основного судового хода и избирать безопасный курс для судна или состава с учетом направления и силы ветра, течения и наличия движу­щихся и стоящих судов и составов.

При движении мимо затонов (рис.8) следует предусматривать воз­можность выхода из них судов, в связи с чем, кроме предупреждения по УКВ радиосвязи о своем приближе­нии к затону, нужно вести судно или состав дальше от входа в него.

При подходе к границам рейда в пути следования необходимо преду­предить другие суда по УКВ радиосвязи о своем месте нахождения и перейти на безопасную скорость.

Рис. 8. Схема движения судна в районе рас­положения затона

Мимо судов, стоящих у пассажирских и нефтяных причалов, бункерованных нефтестанций, суда должны идти на минимальной скорости и на возможно большом траверзном рас­стоянии от них, так как обрыв швартовных тросов может привести к тяжелым последствиям для людей, к разрыву шлангов и загрязнению нефтепродуктами водной среды.

Маневрирование судна при постановке на якорь. Процесс постановки судна на якорь состоит из следующих основ­ных элементов: выбора места для постановки на якорь и способа постановки и маневрирования при подходе к месту отдачи якоря, обеспечения безопасности судна во время стоянки.

Выбор места стоянки. Его выби­рают в соответствии с требованиями. 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.

Способы постановки судна на якорь.

Постановка на носовой якорь (рис.9, а) является наиболее распространенной. Выбрав место для постановки на якорь, вахтенный начальник убавляет ход (положение І) 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 постепенно уклоняется с хода (положение II), подает звуковой сигнал «Я намереваюсь остановиться» и, убавив ход до малого, приближается к месту отдачи якоря. При этом судно удерживают на курсе, безопасном для других, стоя­щих судов с учетом воздействия течения и ветра. В момент подхода к намеченному месту (положение ІІІ) гасят инерцию переднего хода.

Когда судно прекратит поступа­тельное движение вперед относитель­но берега, работу движителей назад прекращают и отдают якорь (поло­жение IV). Под действием течения судно начинает движение назад, набивая якорную цепь. Для преду­преждения сильного рывка в этом случае необходима кратковременная работа движителей на передний ход. Вытравив необходимую длину якор­ной 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 ори­ентиров или относительно дна по­средством наметки (футштока) или ручного лота. Если корму судна разворачивает течением или ветром в нежелательную сторону, перекла­дывают рули. Только установив судно в нужном положении и убе­дившись 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 опера­ции.