3. Порядок решения первой задачи

1. Определим тягу винта буксирующего судна

или

(18)

где: Р_е– упор винта на швартовах буксирующего судна, тс;

N_i– индикаторная мощность главного двигателя (ГД) буксирующего судна, л.с.;

N_е– эффективная мощность ГД, N_e= 0,87∙N_i;

H_в– шаг винта, м;

n  – число оборотов винта в минуту.

3.2. Определяем по приближенной формуле (12) сопротивление водыдвижению буксирующего (R_б) и буксируемого (R_ас) судов.

3.3. Определяем по формуле (14) сопротивление ветрадвижению буксирующего (R_б) и буксируемого (R_ас) судов.

3.4. Определяем по формуле (15) сопротивление от волненияморя движению буксирующего (R_б) и буксируемого (R_ас) судов.

3.5. Определяем по формуле (16) дополнительное сопротивление застопоренного винтабуксируемого судна (R_ас) судна.

3.6. Определяем суммарные буксировочные сопротивления буксирующего (∑R_б), буксируемого (∑R_ас) судов и суммарное сопротивление каравана в целом (∑R_c).

Расчеты сопротивлений производим в табличной форме (таблица 2), для различных скоростей с интервалом 2 узла до выполнения условия:

∑Rc>Pе

(19)

Таблица 2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
V уз	V м/с	Rо кгс	Rвет кгс	Rвол кгс	RБ (3+4+5)	кгс	Rзв кгс	кгс	кгс	RАС (7+8+9+10)	RС (6+11)
4
6
…

3.7. По данным таблицы 2, на отдельной странице, строим графики сопротивлений судов R_Б, R_АСиR_Св зависимости от скорости. Пример построения графиков сопротивлений показан на рис. 1.

3.8. В соответствии с приведенным примером, определяем из графика сопротивлений максимальную скорость буксировки(V_max) итягу на гаке(P_г).

Пример. Допустим, что максимальный упор гребного винта буксировщика 110 кН. Требуется определить максимальную скорость буксировки и силу тяги Р_г на гаке.

Решение. По оси ординат от­кладываем отрезок Ое, равный Ре . Через точку е проводим линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой суммарного сопротивления в точке а. Из точки а опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и получаем при их пересе­чении точку b. Отрезок Оb -- максимальная ско­рость буксирования, которая в рас­сматриваемом случае равна 7.6 уз.

Рис. 1. График буксировочных сопротивлений

Для определения тяги на гаке Р_г , отыскиваем точку пересечения перпендикуляра аb с кривой сопротивления буксируемого ( аварийного) судна. Обозначив эту точку буквой с, проводим через нее линию параллельную оси абсцисс, до пересечения с осью ординат в точке d. Отрезок cd представляет собой тягу на гаке, которая в рассматриваемом примере равна 63 кН.

3.9. Определив тягу на гаке Р_г, находим требуемое разрывное усилие тросаР_раз,:

, кгс

(20)

где n– коэффициент запаса прочности, который, согласно Правил морского Регистра судоходства РФ, равенn= 5 при Р_г< = 10000 кгс (100 кН);n= 3 при Р_г= >30000 кгс (300 кН).

В промежутках от 10 до 30 тс, значение nнаходят линейным интерполированием.

Согласно требованиям ИМО минимальная разрывная нагрузка (MBL) буксирного троса связана с тяговым усилием на гаке через коэффициент запаса прочности, который определяется в соответствии со следующей таблицей.

Тяговое усилие на гаке (Рг), тонны	< 40	40 - 90	> 90
Коэффициент запаса прочности (n)	3,0	(3,8 - Рг/50)	2,0

3.10. Из таблиц ГОСТа (приложение 1), по рассчитанному значению Р_раз, выбираем необходимый диаметр троса и вес 1 погонного метра троса. Вход в таблицу осуществляем для буксирного троса с временным сопротивлением разрыва=160 кгс/мм², колонка – (разрывное усилие каната в целом).