Влияние различных факторов на управляемость судна Размерения и форма корпуса судна

Проанализируем влияние конструктивных особенностей судна (главные размерения , форма кормы и носовых образований, площадь и форма руля, дифферент) на его управляемость, считая, что улучшение поворотливости влечет за собой ухудшение устойчивости на курсе и наоборот.

Увеличение отношения L/B приводит к росту сопротивления поперечному перемещению судна (силы R_yв ), а, следовательно, к ухудшению поворотливости и улучшению устойчивости на курсе.

При увеличении отношения d /L поворотливость судна ухудшается незначительно. Одновременное увеличение L/B и d /L, а это равносильно уменьшению отношения B/ d , ведет к ухудшению поворотливости, повышая устойчивость на курсе. Влияние отношения B/ d на поворотливость особенно заметно у грузовых судов, когда их сравнивают в состоянии порожнем и в грузу.

Увеличение коэффициента общей полноты с_в приводит к уменьшению поперечной гидродинамической силы R_yв и уменьшению демпфирующего момента М_в , а отсюда к улучшению поворотливости и ухудшению устойчивости на курсе . Поэтому суда, имеющие полные обводы, обладают лучшей поворотливостью.

Изменение коэффициента продольной полноты с_п , представляющего собой отношение коэффициента общей полноты корпуса судна с_в к коэффициенту полноты мидель-шпангоута с_М , влияет на изменение поворотливости сравнительно слабо.

Форма кормы и носовых образований значительно влияют на поворотливость судна. Особенно сильное влияние оказывает степень подреза кормовой оконечности. Поворотливость существенно увеличивается с возрастанием площади кормового подреза. Форма носовых образований меньше влияет на поворотливость.

Крен и дифферент судна судна

Независимо от причин появления крена управляемость судна при нем ухудшается . Как правило, при наличии крена и при движении судна на прямом курсе с прямо поставленным рулем судно стремится уклониться в сторону, противоположную крену.

Крен судна увеличивает осадку:

∆ d = B /2* sinθ

где ∆ d – изменение осадки судна, м;

В - ширина судна, м;

Θ - угол крена, градусы.

Влияние дифферента на управляемость судна необходимо учитывать как в процессе эксплуатации, так и при загрузке судна. Если судно имеет значительный дифферент на корму, то его поворотливость ухудшается и наоборот. Наличие дифферента на нос улучшает поворотливость судна, однако оно становится более рыскливым, особенно на волнении.

Ветер, течение и волнение моря

Ветер в значительной мере влияет на управляемость судна, исходя из нескольких факторов: силы и направления ветра, площади парусности, осадки и дифферента судна. С увеличением силы ветра увеличивается рыскливость судна – для его удержания на курсе требуется частая и большая перекладка руля. Силу ветра принято оценивать по шкале Бофорта. Судоводителю важно знать, при каких скоростях и направлениях ветра, скорости судна и его осадке движение на прямом курсе будет устойчиво. Для этого на судах существуют полярные диаграммы, в которые входят по средней осадке, силе и направлению ветра, площади пера руля и другим факторам.

Волнение моря способствует рыскливости судна, т. к. при подходе под косым углом к гребню волны судно уваливается в направлении его движения, как бы соскальзывая с гребня. Когда судно оказывается по другую сторону гребня, наблюдается обратное явление. Угол рыскания зависит от курсового угла волны и увеличивается по мере возрастания волнения моря. Особенно неблагоприятным плавание судна будет при наличии ветровых волн и зыби от курсовых углов с направления 120–180 градусов при скорости судна близкой к скорости бега волн. В этом случае очень сильно ухудшается управляемость судна вплоть до полной потери, когда судно, захваченное набегающей волной, приобретает скорость волны и стремится развернуться лагом к ней – явление « брочинг » (от английского broaching ). Для избежания этого необходимо иметь скорость судна, приближенно определяемую по формуле (L – в метрах. Значительно ухудшается управляемость судна под воздействием ударов волн при встречном волнении – явление слеминг ( от английского slamming ). Чтобы избежать такой ситуации рекомендуется снизить скорость или изменить курс судна относительно бега волны.

Течение значительно затрудняет управление движением судна. Совпадение направления течения и курса судна ухудшает управляемость, увеличивает фактическую длину тормозного пути судна. Течение оказывает значительное влияние при выполнении им циркуляции. Так, циркуляция, выполненная по течению, увеличивает выбег судна по курсу вследствие сноса. Это обстоятельство необходимо учитывать для избежания навала на суда, стоящие на якоре, при разворотах на течениях.