27

1. Требования к месту якорной стоянки Условия безопасной якорной стоянки

Условием безопасной якорной стоянки является неравенство суммы сил внешнего воздействия и держащей силы якорного устройства:

R_вн < F_яу, K_д ∙ (R_А + R_т + R_ин) < F_яу

где: R_вн - сумма внешних воздействий сил;

F_яу - держащая силы якорного устройства.

Т.е сумма внешних воздействий сил должна быть меньше держащей силы якорного устройства.

Расчёт суммы внешних сил, действующих на судно

Определяем сумму сил от внешних воздействий: R_вн = R_А + R_т + R_ин + R_волн.

1. Сила воздействия от ветра R_А зависит от скорости ветра, площади обдуваемой поверхности и определяется по формуле:

R_А = 0,61с_xаW²(S_ycosq_в + S_xsinq_в),

где с_xа – коэффициент воздушного сопротивления);

S_y, S_x – площадь проекции надводной части корпуса судна соответственно на мидель и диаметральную плоскость, (м²);

W – кажущаяся скорость ветра, (м/с);

q_в – угол между ДП и направлением ветра.

2. Сила воздействия от течения R_т равна:

R_т = 58,8S_xпV_т²sinq_т,

где S_xп – площадь проекции подводной части корпуса судна на диаметральную плоскость судна, определяемая по формуле: S_xп @ 0,9L_maxd_ср, [м²];

L_max – длина судна максимальная, (м);

d_ср – средняя осадка судна, (м);

V_т – скорость течения, (м/с);

q_т – курсовой угол течения, (град).

3. Инерционные силы R_ин или силы при рыскании судна условно принимаются равными весу якоря в воде:

R_ин = 8,5М_я,

где М_я – масса якоря, (кг). В противном случае якорь будет ползти.

4. Для учета сил ударов волн о корпус судна вводят коэффициент динамичности K_д, который принимают равным 1,4÷1,7. Итак, сумма всех внешних сил, действующих на судно, равна:

R_вн = K_д ∙ (R_А + R_т + R_ин)

Расчёт держащей силы якорного устройства

Держащая сила якорного устройства зависит от типа якоря, характера грунта и длины вытравленной якорной цепи. Наибольшей держащей силой якорь обладает, когда его веретено занимает горизонтальное положение. Максимальную величину держащей силы определяют по формуле:

F_max = k · G · g

где: F_max – наибольшая величина держащей силы (горизонтальная тяга на клюзе);

G – масса якоря, выражается в (кг);

g – ускорение силы тяжести, (9,81 м/с²);

k – коэффициент держащей силы грунта.

Значения коэффициентов держащей силы грунта

Тип якоря	Грунт
	песок	ил с песком, ракушка	плотный ил, глина	камень
Адмиралтейский	3,0	2,5	2,2	3,0
Холла	1,5-2,5	3,5-4,0	5,0-6,0	2,8-8,6

Для обеспечения наибольшей держащей силы якоря минимальная длина вытравленной цепи должна быть такой, чтобы сохранялось горизонтальное положение веретена.

Минимальную длину цепной линии l_min, вытравленной в воду якорной цепи (в метрах) рассчитывают по формуле:

где: Н – глубина места якорной стоянки, измеряемая в (м);

р – вес 1 метра погонной длины якорной цепи в воде, выражается в (Н);

G – масса якоря, измеряется в (кг);

g – ускорение силы тяжести, (9,81 м/с²);

k – коэффициент держащей силы грунта.

Для расчета массы 1 погонного метра длины якорной цепи в воздухе используется формула:

р_в = 0,0215 · d² · g

где: d – диаметр якорной цепи выражается в мм;

g – ускорение силы тяжести, (9,81 м/с²).

Для расчета массы 1 погонного метра длины якорной цепи в воде используется формула:

р = р_в · (1 - ρ₁/ρ₂)

где: ρ₁ – плотность морской воды 1,033 ·10³ кг/м³;

ρ₂ – плотность стали 7,6 ·10³ кг/м³.

Держащая сила якоря может быть несколько повышена за счет дополнительного потравливания якорной цепи. Часть цепи, лежащая на грунте, позволяет увеличить держащую силу якоря на величину:

ΔFяк = k · p · Δl

Где: ΔFяк - держащая сила якоря

k - коэффициент держащей силы грунта;

p - вес 1 м погонной длины якорной цепи в воде, Н;

Δl - длина якорной цепи, лежащей на грунте, м.