Особенности маневрирования на мелководье и в узкости.
Потеря скорости на мелководье определяется по формуле:
(2.19)
V - потеря скорости в %, по отношению скорости на глубокой воде.
V- скорость в м/с.
Если V c «+» принимают V=0
Кроме вышеуказанных явлений мелководье оказывает существенное влияние на маневренные характеристики судна, а, значит, требует учета воздействия мелководья и стенок канала на управляемость судна. В общем случае мелководье и узкость оказывают следующие воздействия:
а) Увеличивает диаметр циркуляции до 30% по сравнению с глубокой водой при H/d=1,5, новый диаметр циркуляции Д΄ц =1,3Дц
При этом также может изменяться кривая циркуляции за счет воздействия гидродинамических сил от стенок канала и отмелей.
б) Мелководье и узкость увеличивают тормозной путь при пассивном торможении за счет присоединенной массы воды к корпусу судна, а при активном торможении - за счет ухудшения пропульсивных характеристик винта на заднем ходу от мелководья.
в) Возникает явление отталкивания носа от мели и притяжение кормы к мелководью.
г) На заднем ходу, когда участок отмели находится слева, то поток воды создает давление, уклоняющее корму с ВФШ вправо, вместо обычного ее отклонения влево на свободной воде.
Для эффективного учета влияния мелководья в современной информации судна о его маневренных элементах, а также в таблице маневренных элементов судна, приводятся таблицы или графики уменьшения осадки судна или запаса воды под килем на мелководье. При этом обязательно необходимо учитывать увеличение осадки судна, не только за счет гидродинамического воздействия мелководья, но от крена судна, а также волн определенной длины.
При управлении судном на мелководье и в узкости обязательно учитывать изменение управляемости за счет изменения сил воздействующих на судно приводящих к увеличению сопротивления и уменьшению скорости. На мелководье необходимо учитывать изменения управляемости от воздействия гидродинамических сил, стенок канала, как с обеих сторон, так и с одной стороны. Особенно при скоростях близких к Vкр , когда воздействие этих сил максимального. Некоторые аспекты такого воздействия рассмотрим ниже.
При движении судов вблизи стенок канала, корпусов вблизи друг-друга возникает явление их взаимного притяжения или присасывания. Оно наблюдается при сочетании следующих обстоятельств: два судна идут параллельными или близкими к этому курсами; расстояние между судами невелико; скорость при обгоне сравнительно велика; размеры судов значительно отличаются; движение происходит на мелководье или в условиях ограниченного фарватера.
Явление присасывания возникает от гидродинамических сил вызывающих притяжение или отталкивание судов с ухудшением их управляемости. Особенно это относится к меньшему по размерам судну. Для устранения этого явления скорость судна должно быть
,
а расстояние между судами
L - длина большего из судов;
- угол системы расхождения волн.
Рис. 2.6 Параметры сближения судов
- на глубокой воде =20
При Vкр - до 90 (=90)
Явление присасывания намного опаснее при обгоне за счет длительности расхождения. Уменьшают влияние, двигаясь по средине канала, но обязательно учитывают открытые пространства канала и акватории порта.
Рис. 2.7. Явление присасывания стенок канала.
При движении параллельными курсами на близких расстояниях сужается поток между бортами судов и повышается скорость жидкости у бортов, расположенных ближе друг к другу, по сравнению со скоростью у противоположных бортов. Поперечная сила взаимодействия вызывает притягивание корпусов.
Различные воздействия сил можно показать схематически. При решении всех перечисленных вопросов необходимо учитывать так же влияние ветра и волнения, вызывающие дополнительное сопротивление, уменьшение скорости и ухудшение управляемости. Нельзя забывать об изменении характера волнения на мелководье, возможность попадания в ЗПО и т.д.
Рис. 2.8. Развороты на ограниченной акватории.
При движении судна вблизи высоких береговых сооружений возможно проявление влияния зоны ветровой тени. Когда сооружение уменьшает действие ветра в зоне ветровой тени, а по окончании сооружений могут появиться шквальные воздействия ветра.
При совершении поворотов в узкостях необходимо учитывать увеличение ширины зоны движения за счет перемещения судна по кривой циркуляции с определенным углом дрейфа. При развороте судна на ограниченной акватории особенно важно учитывать это явление, когда диаметр циркуляции судна больше ширины узкости или фарватера. При этом рекомендуется учитывать действие ветра.
Разворот на обратный курс рекомендуется специальными способами маневрирования: а), б), в),
При плавании в узкости часто используется лоцманская проводка. На судне должна быть разработана процедура приема и спуска лоцмана в различных условиях плавания. При этом необходимо учитывать возможную защиту лоцманского бота или судна от волнения и соответствие штормтрапа требованиям СОЛАС.
За счет обрастания подводной части корпуса судна различными морскими организмами потери скорости за год плавания в умеренных широтах могут составлять 8 - 11%, в тропических морях - 15-20%.
Существуют графики потери скорости хода от времени прошедшего после докования. Возможны аналитические расчеты по формулам с учетом коэффициента интенсивности потери скорости. Уменьшение этого явления возможно за счет покрытия корпуса специальными красками, предотвращающими обрастание на длительный срок (0,5-1,5 года). Скорость судна при этом существенно не снижается.