4 курс 1 семестр (7-й семестр) / Литература / Конспект лекций по УС

Повышение скоростей и инерционных свойств современных морских судов значительно осложнили маневрирование при спасении человека, упавшего за борт, т.к. в течение нескольких минут он может оказаться вне видимости.

Так же сложно подойти к месту падения человека, когда оно не обозначено на воде какими-либо предметами, или эти предметы скрыты гребнями волн, или потеряны из виду в условиях пониженной видимости. В таких случаях рекомендуется производить маневр «коордонат», который заключается в том, что после падения человека за борт (см. рисунок 15.2) двигатель не останавливают, а сразу кладут руль на тот борт, с которого упал человек.

После отклонения судна от первоначального курса на 60 градусов руль перекладывают на противоположный борт и держат до тех пор, пока судно, описывая циркуляцию, не придет на контркурс. По окончании маневра судно будет находиться от начала поворота на расстоянии, примерно равном величине диаметра установившейся циркуляции и приблизится к месту падения человека. Далее, сбавив ход, можно начать поиск человека.

Применение этого способа не исключает необходимости выставления наблюдателя, выбрасывания спасательных кругов и буев, подготовки шлюпки и других мероприятий, необходимых для спасения человека.

В районах оживленного судоходства следует поднять флаг «О» МСС и дать ряд коротких гудков для привлечения внимания других судов, находящихся поблизости.

По правилам Регистра на пассажирских судах должны быть две дежурные шлюпки (по одной с каждого борта), причем одна из них – гребная или приводная, а другая – моторная. Длина этих шлюпок не должна быть более 8,5 метров. Эти шлюпки, поднятые на шлюпбалках и вываленные за борт, крепят по-походному, не устанавливая на кильблоки. Носовые фалени таких шлюпок заносят вперед и крепят на специальных утках.

2

4

Направление

ветра

Рисунок 15.1 – Маневрирование тихоходного судна при спасении человека, упавшего за борт.

141

Пояснение к рисунку 15.1:

1 – сигнал «Человек за бортом» слева; упавшему сбрасывают спасательный круг и другие плавучие предметы; одновременно – руль лево на борт, машина «стоп».

2 – машина работает назад.

3; 4 – маневрируя машиной и рулем, судно разворачивается, одновременно спускает шлюпку, идет к месту падения человека.

4

2

Рисунок 15.2 – Маневрирование судна при спасении человека, упавшего за борт, способом «Коордонат».

Пояснения к рисунку 15.2:

1 – сигнал: «Человек за бортом» справа; упавшему сбрасывают спасательный круг и другие плавучие предметы; одновременно перекладывают руль «право на борт»; готовят к спуску шлюпку.

2 – судно отклонилось от прежнего курса на 60 градусов вправо, руль перекладывают лево на борт.

3 – судно на циркуляции влево.

4 – судно, описав циркуляцию, легло на контркурс, приближается к месту падения человека, спускает шлюпку, производит поиски человека.

15.2. Выбор эффективного маневра для уклонения от опасности

При управлении судном возникают ситуации, требующие экстренного маневра для прекращения движения в прежнем направлении. Такая ситуация может возникнуть при обнаружении какой-либо опасности впереди по курсу.

В этих условиях судоводитель должен в кратчайшее время выбрать и осуществить эффективный маневр по уклонению от опасности.

142

Опасности могут быть различные: затонувшее судно, огражденное буем, риф или отмель, обнаруженные на близком расстоянии, наконец, встречное судно, совершающее опасный маневр, и т.п.

Вподобных обстоятельствах времени для раздумья и выполнения ка- ких-либо расчетов нет, поэтому судоводитель должен заранее знать достоинства и недостатки различных маневров, чтобы выбрать наиболее эффективный в данных конкретных обстоятельствах.

Поворот судна путем перекладки руля на борт. В этом случае судно описывает циркуляцию с присущими данному судну элементами циркуляции.

Внаправлении первоначального движения судно пройдет путь, равный его выдвигу, а к моменту поворота на 90 градусов его скорость уменьшится на 25; 35%. Следует помнить, что выдвиг, как и другие элементы циркуляции, не зависит от начальной скорости судна.

Достоинством этого маневра является сохранение контроля над судном

впродолжение всего маневра. Недостатком маневра является сравнительно большое смещение относительно линии первоначального пути. Отметим, что для судна в грузу и для судна в балласте элементы циркуляции практически одинаковы, поскольку они зависят главным образом от длины судна.

Экстренное торможение полным ходом назад. Данный маневр вы-

полняется реверсированием гребного винта (ВРШ или ВФШ) с переднего на задний ход. При этом следует учитывать затяжной характер реверса на теплоходах. Тормозные пути транспортных судов в грузу примерно на 50% больше, чем в балласте.

Достоинством маневра «полный ход назад» является возможность полной остановки судна относительно воды. Недостатком - потеря управляемости судном после реверсирования.

Торможение с помощью последовательных перекладок руля с борта на борт. Данный маневр основан на том, что после перекладки руля на борт, при неизменном режиме работы двигателя, возникает угол дрейфа и гидродинамические силы, а суда теряют скорость не хуже, а крупнотоннажные – даже лучше, чем после команды «ПХН».

С учетом этого свойства, для крупнотоннажных судов разработан маневр торможения с последовательными перекладками руля с борта на борт при ступенчатом уменьшении хода. Схема такого маневра показана на рисунке 15.3.

143

Рисунок 15.3 – Торможение с помощью перекладок руля с борта на борт.

Судно, водоизмещением 200 – 250 тыс. тонн, при выполнении данного маневра с полного и среднего хода вперед сокращает свой тормозной путь на 30 – 40%, по сравнению с обычным торможением полным ходом назад (по данным тренажерного центра в Гренобле). Применение данного способа для торможения судна с самого малого хода вперед ощутимого эффекта не дает.

Следует отметить, что чем меньше водоизмещение судна, тем меньше относительное сокращение тормозного пути при использовании описанного маневра.

Маневр «коордонат». Данный маневр, как и в случае «Человек за бортом» заключается в перекладке руля на борт (вправо или влево), а затем, после отворота на нужный угол, перекладке на противоположный борт с выходом на курс, параллельный первоначальному курсу. Маневр «коордонат» позволяет в течение короткого времени и на небольшом пространстве значительно переместить судно в поперечном направлении и обойти опасность. Порядок выполнения маневра: при обнаружении препятствия нужно быстро переложить руль на борт в ту сторону, в которую препятствие имеет меньшую протяженность, и отворачивать до тех пор, пока оконечность препятствия не приблизится к траверзу судна, а затем резко переложить руль на противоположный борт (в сторону препятствия), чтобы отвести корму (см. рисунок 15.4).

Лево на борт

Право на борт

Рисунок 4 – Маневр «Коордонат»

144

Вопросы для самоконтроля

1.Действия экипажа при падении человека за борт.

2.Способы маневрирования при падении человека за борт.

3.Торможение крупнотоннажных судов с помощью перекладок руля с борта на борт.

4.Маневр “Коордонат” для эффективного перемещения судна от опасности.

145

РАЗДЕЛ 16.

УПРАВЛЕНИЕ СУДНОМ В ШТОРМ

16.1. Подготовка судна к плаванию в штормовую погоду

Плавание в штормовую погоду является тяжелой и ответственной задачей. Управление судном в шторм требует от судоводителей знания и учета всех видов воздействия штормовых условий на судно.

Перед выходом в рейс судно должно быть готовым к любым изменениям погоды. Поэтому подготовка к плаванию в штормовую погоду должна начинаться еще в порту.

При составлении грузового плана необходимо предусмотреть обеспечение местной и общей прочности корпуса судна и его мореходных качеств как на момент выхода из порта, так и при расходовании запасов в течение всего рейса. Перед выходом из порта судоводители должны ознакомиться с долгосрочным прогнозом погоды. Перед выходом в рейс:

-проводят осмотр корпуса и переборок;

-проверяют льяла и приемные сетки (перед погрузкой);

-проверяют в действии водоотливные средства;

-танки либо полностью заполняют, либо осушают, чтобы не было свободной поверхности;

-задраивают все горловины и двери водонепроницаемых переборок;

-тщательно укладывают и крепят груз, особенно на палубе;

-проверяют герметичность и состояние люковых закрытий;

-проверяют крепление стрел, шлюпок и плотов;

-проверяют исправность штормовых портиков, шпигатов и др.;

-обеспечивают свободный проход по палубе к мерительным трубкам.

Судоводитель всегда должен помнить, что пренебрежение какой-либо мерой предосторожности может привести к тяжелым последствиям.

16.2. Влияние штормовых условий на мореходные качества судна

Потеря скорости судна. Происходит вследствие:

-увеличения сопротивления движению судна из-за воздействия ветра, волн, качки и рысканья на курсе;

-снижения эффективности действия гребного винта;

-ограничения мощности двигателя и намеренного снижения скорости судна при заливании палуб и надстроек и возникновении ударов волн и слеминга.

146

Рысканье судна. Основными факторами, воздействующими на судно при рысканьи, являются:

- увеличение сопротивления корпуса из-за переменных углов дрейфа;

-увеличение сопротивления из-за частых перекладок руля;

-увеличение длины пути, проходимого судном;

-изменение режима работы гребного винта;

-повышение расхода топлива и др.

Слеминг. Слеминг (днищевой) возникает в процессе килевой качки при оголении носовой оконечности и последующем соударении с волной. Вероятность опасных ударов тем больше, чем больше высота волн и скорость судна. Избежать опасных ударов волн легче и надежнее путем снижения скорости или увеличением осадки носом.

Заливание палубы и удары волн в развал носа судна. Эти явления вызывают повреждение бака, палубного оборудования, трубопроводов, конструкций люковых закрытий, палубного груза, комингсов трюмов и т.д.

Удары волн в развал носа (бортовой слеминг или випинг) вызывают вибрацию и вмятины в верхней части обшивки корпуса.

Для избежания заливания палубы необходимо снизить скорость судна или уменьшить осадку носом.

Разгон гребного винта и двигателя. Разгон винтов более вероятен для судов с малым погружением винтов. Разгон винта наиболее опасен для ТЗА и неблагоприятен для дизеля. Для избежания этого явления можно увеличить осадку кормой или регулировать частотой вращения винта.

16.3. Характеристики волнения

Волнение бывает регулярным и нерегулярным. Поверхностные волны с периодически повторяющимися характеристиками называются регулярными. Зыбь по своим характеристикам приближается к регулярному волнению. Ветровое волнение – всегда нерегулярное. Регулярное волнение на глубокой воде характеризуется следующими соотношениями между элементами волн:

147

где - длина волны (расстояние между соседними гребнями или подошвами), м;

- период волны (промежуток времени между прохождением через одну и ту же точку пространства двух последовательных гребней), с;

с - скорость бега волны, м/с.

Приведенные формулы характеризуют зависимость между длиной волны и ее периодом.

На движущемся судне вместо истинного периода волны наблюдается

кажущийся период , который определяется по следующей формуле (с учетом формулы (16.3))

где v – скорость судна, м/с; V0 – скорость судна, узлы;

q - курсовой угол волнения, градусы.

Знак плюс относится к случаю движения против волны, минус – к случаю движения по волне.

На ходу судна кажущийся период волны можно получить, если измерить секундомером промежуток времени прохождения через какую-либо точку нескольких гребней и разделить их на число промежутков, уменьшенное на единицу

где t - время прохождения n гребней волн через выбранную точку.

Длину волны определяют обычно глазомерно, сравнивая с длиной суд-

на.

Качка имеет максимальную амплитуду при резонансе, т.е. при совпаде-

нии периода волн и периода собственных колебаний судна Т, Т = . Углы крена при резонансной качке возрастают во много раз и судно может потерять остойчивость. Зона усиленной качки (резонансной) определяется условием

148

Период собственных поперечных колебаний судна можно определить по эмпирической формуле

где

T – период бортовой качки, с; B – ширина судна, м;

h – начальная поперечная метацентрическая высота, м;

k– коэффициент (эмпирический).

Врекомендациях по обеспечению безопасности плавания судов в осен- не-зимний период и в штормовых условиях (РОБПС-84) предлагается принимать коэффициент k для пассажирских судов 0,73, а для грузовых судов – 0,81.

Высоту волн при нерегулярном волнении принято оценивать для 3%-ой обеспеченности, т.е. статистически. Эту высоту можно определить, если наблюдать сто последовательно набегающих волн и, выбрав из них три наиболее крупных, рассчитать по ним среднюю высоту, которая и будет соответствовать высоте волн 3%-ой обеспеченности.

Зона резонанса при продольной качке выражена менее определенно, чем при поперечной. Опасность килевой качки связана не столько с ее амплитудой, сколько с сопутствующими явлениями – заливаемостью и слемингом.

16.4. Универсальная штормовая диаграмма Ю.В. Ремеза

Диаграмма представляет собой графическое решение уравнения кажущегося периода волн (16.4). Нижняя часть диаграммы состоит из сетки концентрических полуокружностей, каждая из которых соответствует скорости судна в узлах. Из центра выходят лучи, каждый из которых соответствует определенному курсовому углу волнения.

В верхней части диаграммы по оси ординат отложены значения длин волн. Каждая из семейства кривых в верхней части диаграммы соответствует

значению кажущихся периодов волн , выраженных в секундах.

Над диаграммой помещены шкалы, позволяющие определить кажущие-

ного волнения, в соответствии с неравенством (16.6).

Слева от диаграммы помещены шкалы А и В с высотой волн 3%-ой обеспеченности, служащие для определения границ зоны усиленной качки при нерегулярном волнении. Справа помещены шкалы волнения в баллах (в виде отрезков), служащие для той же цели.

149

Зона усиленной качки ограничивается в нижней части диаграммы двумя вертикальными линиями, опускаемыми из верхней части.

Для нерегулярного волнения эти прямые определяются из точек пересечения горизонталей, проведенных через заданную высоту волн на шкалах А и

ВБ с кривой Т .

Горизонтали могут быть проведены также через концы отрезков справа от диаграммы, указывающих баллы волнения.

Для регулярного волнения проводится только одна горизонталь – через значение длины на оси ординат, а вертикальные линии опускаются из точек пе-

ресечения этой горизонтали с кривыми , , полученными с помощью шкал,

1 2

помещенных над диаграммой.

Универсальная диаграмма позволяет определить зону усиленной бортовой качки и выбрать благоприятные курс и скорость при штормовании.

16.5. Способы штормования

При невозможности для судна следовать заданным курсом, можно выбрать один из способов штормования.

Способ штормования на носовых курсовых углах. Для удержания судна против волны дается минимальный ход с целью сохранения управляемости. Выбор скорости определяется также из условий минимальной заливаемости и минимального количества ударов в носовую оконечность. Если судно достаточно хорошо управляется, а бортовая качка не слишком интенсивная, можно двигаться не строго против волны, а встречая волну скулой.

Способ штормования на кормовых курсовых углах. Этот способ можно применять при достаточной остойчивости и управляемости судна на сравнительно малых скоростях, чтобы судно шло с отличающейся от бега волны скоростью и длина судна отличалась не менее чем на 25 – 30% от длины волны. При длине судна, соизмеримой с длиной волны, режим движения со скоростью, когда судно обгоняет волны, особенно опасен.

Способ штормования лагом к волне. В большинстве случаев является нежелательным. Может допускаться при достаточной остойчивости судна и достаточной удаленности судна от резонансной зоны по бортовой качке.

Способ штормования, когда судно дрейфует с застопоренной маши-

ной. По своим конструктивным особенностям, загрузке, положению центра парусности и другим факторам судно принимает определенное положение относительно волн. Обычно это положение близко к положению бортом к фронту волн или под некоторым углом к нему. Дрейф может быть пассивным, когда судно теряет скорость или управляемость, и активным, когда судно ис-

пользует дополнительные меры для удержания его относительно ветра и волн, например штормовой якорь, вытравливание якорной цепи и т.д. Активный дрейф может осуществляться как носом, так и кормой на ветер.

150