ровать дрейф, необходимо снова развернуть судно против течения (см. рисунок
1. 4 ).
При использовании течения описанным способом важно не слишком торопиться и не приводить течение на слишком большой курсовой угол. Такой угол создаст хорошее боковое движение, однако, если угол будет слишком большим, то может потребоваться слишком много времени и расстояния по носу, чтобы привести судно снова на течение особенно в непосредственной близости от причала. Следовательно, гораздо лучше плавно привести течение на носовую скулу и наблюдать, получен или нет ожидаемый эффект.
Используя для маневрирования диагональное течение, судоводитель должен развивать в себе обостренное чувство движения судна, дрейфующего в нужном направлении.
а) На встречном течении |
б) На попутном течении |
Рисунок 1.4 – Маневрирование на течении
11
в) Подход к причалу |
г) Отход от причала |
|
К рис.1.4 |
Разворот на якоре. Из выше сказанного ясно, что в большинстве случаев маневрирования на течении желательно разворачивать судно против течения, если, конечно, это практически возможно. Заходящее в порт судно на попутном приливном течении может оказаться перед фактом, когда необходимо развернуть судно на 180 градусов прежде, чем следовать к своему причалу.
На больших акваториях такой разворот можно сделать без использования якорей или буксиров. Если же это необходимо сделать на ограниченной акватории, то до отдачи якоря и разворота рекомендуется проделать следующее:
спланировать разворот судна в том направлении, в котором оно разворачивается на заднем ходу;
-заблаговременно уменьшить ход до минимального значения, не теряя управляемости;
проверить, чтобы для кормы было достаточно места при развороте;
до отдачи якоря убедится в том, что судно будет раскантовано в нужном направлении, а течение будет помогать его развороту;
в процессе отдачи якоря скорость судна относительно грунта необходимо уменьшить до минимального значения, а двигатель запустить на задний ход до торможения якорной цепи, чтобы уменьшить нагрузку на брашпиль.
12
Рисунок 1.5 – Разворот судна на попутном течении с отдачей якоря
Такой маневр можно производить только при хорошем знании местных условий и отсутствии подводных препятствий.
Положение 1 (рис.1.5). Выполнение этого маневра зависит не только от опыта и умения судоводителя, но также и от:
-глубины акватории;
-глубины под килем;
-скорости течения;
-типа грунта дна;
-мощности двигателя;
-размерений судна;
-пространства для разворота.
13
Это положение судна при маневрировании наиболее ответственное и должно быть выполнено правильно и продумано с учетом факторов, приведенных выше.
Положение 2 (рис.1.5). Как только якорь будет отдан и якорьцепь застопорена, то даже если якорь не будет держать, этого будет достаточно для того, чтобы полюс поворота находился в носовой части, а течение имело хорошее плечо для разворота судна. Однако если судно будет плохо разворачиваться, то можно потравить больше якорной цепи. При медленном развороте кормы можно дать двигателю ход вперед или назад так, чтобы корма проходила чисто от всех препятствий, а судно находилось в нужном положении.
Положение 3 (рис.1.5). Следует помнить о том, что при развороте брашпиль принимает на себя всю нагрузку судна на течении, поэтому необходимо работать машиной, возможно толчками, а также рулем и не только для ускорения разворота, но и для снятия нагрузки с брашпиля.
После разворота судна против течения им становится легко управлять в процессе выборки якоря. Затем судно может следовать так, как это требуется для швартовки.
Количество смычек вытравленной якорной цепи зависит от глубины, характера дна и размерений судна.
Знание местных условий. В то время как на маневренные характеристики судна течение не оказывает существенного влияния, когда оно находится на чистой, невозмущенной и относительно глубокой воде, то в случае, когда оно плавает вблизи района, в котором на течение влияют естественные препятствия или искусственные препятствия, сооруженные человеком, такие, как:
-изгибы реки,
-мели,
-входные сооружения в каналы и реки,
-волнорезы и молы,
-подходы к докам,
-мосты,
-выводы электростанций,
-дамбы,
-островки и т.п.,
то имеют место непредсказуемые явления, о которых будет сказано ниже.
Существует много районов с приливо-отливными явлениями, где течения могут быть непредсказуемыми. Неожиданные изменения в направлении и скорости течения могут оказать отрицательное воздействие на управление судном. Опытные лоцманы знают местные условия плавания, и это является важной частью их работы. Судоводителям следует прислушиваться к их советам.
Изгибы рек с приливо-отливными течениями. Изгибы рек с такими течениями являются наглядным примером, когда течения могут быть сильными на внешней стороне изгиба и слабыми на внутренней стороне изгиба.
14
В том случае, когда крупнотоннажное судно проходит изгиб канала при сильном попутном течении, то на его кормовую часть будет воздействовать сильное попутное течение, а на носовую часть – слабое течение. При полюсе поворота, расположенном в носовой части, сильное попутное течение будет воздействовать на судно, имея большое плечо для разворота. В этом случае судоводитель должен быстро отреагировать на этот момент силы и предпринять соответствующие меры, например увеличить скорость судна и переложить руль на борт.
Даже если такая угроза своевременно оценена, то предпринятые меры могут оказаться недостаточными для противодействия такому моменту силы и судно будет продолжать неуправляемый поворот с последующей посадкой на мель (рисунок 1.6,а).
При плавании на попутном течении следует всегда придерживаться внешней стороны изгиба. Если необходимо подставить корму под воздействие сильного попутного течения, то это следует делать с величайшей осторожностью.
При подходе крупнотоннажного судна к изгибу канала на встречном течении на него также может воздействовать течение разной силы. Например, на его носовую часть будет воздействовать сильное течение, а на кормовую – слабое течение. Это создаст момент разворота в противоположную сторону, и если не предпринять заблаговременные меры по перекладке руля и увеличению скорости, то судно может оказаться на мели (рисунок 1.6,б).
Если это практически возможно, то следует придерживаться внутренней стороны изгиба так, чтобы нос не входил в зону сильного течения в процессе всего поворота. К сожалению, эта сторона изгиба часто бывает мелководной и запрещенной для плавания судов с большой осадкой.
а) На попутном течении
15
б) На встречном течении
Рисунок 1.6 – Изгибы реки с приливо-отливным течением
Быстрое изменение направления течения. Бывают случаи, когда судну необходимо проплыть вблизи мелководного района или искусственного сооружения, где на небольшом расстоянии течение может быстро поменять направление. Для судна, следующего малым ходом, такое изменение направления течения может иметь неблагоприятные последствия. На примере, показанном на рисунке 1.7, судно близко проходит оконечность мола в мелководном районе, имея угол дрейфа вправо, для компенсации дрейфа от течения с правого борта (рис. 1.7,а).
а) Внезапное изменение в направлении течения
16
б) Ограничение потока течения
Рисунок 1.7 –Местные аномалии течения
При подходе отмели к траверзу на носовую часть судна внезапно перестает действовать течение, в то время как на кормовую часть оно продолжает оказывать сильное воздействие. С учетом малого хода и полюса поворота, расположенного в носовой части, создается большое плечо для воздействия течения на кормовую часть судна. Это плечо создает значительный момент поворота, и судно стремительно уваливается вправо. Необходимо заблаговременно учесть это обстоятельство, переложить руль влево и дать судну толчок двигателем вперед.
Другой случай (рис.1.7,б). Когда крупнотоннажное судно подходит к причалу под острым углом, преграждая путь диагональному течению, то течение вынуждено протекать с повышенной скоростью между судном и причалом. В этом случае судно будет стремительно присасываться к причалу, нанося повреждения себе и причалу. Даже при небольшом диагональном течении следует избегать швартовки к причалу под острым углом.
Несколько лет тому назад супертанкер навалил на нефтяной терминал из-за того, что два мощных буксира, работая полным ходом, пытались удержать нос танкера от навала на причал. Гребные винты буксиров создали движение потока воды между корпусом судна и терминалом, в результате чего образовалось пониженное давление и судно совершило навал на терминал, причинив ему значительные повреждения.
Силы приливо-отливных течений. Силы приливо-отливных течений могут достигать значительных величин. Как уже упоминалось, плотность воды в сотни раз больше, чем плотность воздуха, и при попытке преградить путь водному потоку, удерживая судно швартовными тросами, якорями или буксирами, на такой преграде может быть создана значительная по величине сила. На величину силы потока будут влиять:
-осадка судна и глубина под килем;
-конфигурация носовой части судна;
17
-скорость течения;
-глубины акватории.
При плавании на приливо-отливном течении необходимо учитывать осадку судна и глубину водной поверхности, особенно для крупнотоннажных судов, таких, как супертанкеры, поскольку скорость течения может значительно изменяться с изменением глубины. При отсутствии надежной информации о приливо-отливных явлениях все расчеты о скорости и силе течения в конкретном районе могут быть весьма неточными.
Скорость течения. Сила течения, действующего на судно, прямо пропорциональна квадрату его скорости. Это означает, что даже незначительное изменение в скорости течения повлечет за собой большое увеличение силы, действующей на судно.
Глубина под килем. Самое большое воздействие на величину силы течения оказывает глубина под килем судна. Оно возникает из-за блокирующего эффекта судна, когда глубина под килем небольшая и течение не может протекать под его днищем, а вынуждено протекать только вокруг судна. Следовательно, важно учитывать отношение осадки судна к глубине водной поверхности. При отношении глубины к осадке, равном 1,05, сила течения увеличивается в три раза по сравнению с отношением глубины к осадке, равным 3,0.
Сила течения на якоре. Судно, стоящее на якоре при отливном течении, является характерной иллюстрацией того, как изменяется зависимость между глубиной под килем и силой течения. Например, танкер дедвейтом 50 000 тонн стоит на якоре при скорости отливного течения, равной 5 узлам.
Первоначально отношение глубины к осадке составляло 3,0, и течение свободно протекало под килем и вокруг судна, создавая силу, действующую на его брашпиль, равную 19 тоннам.
При уменьшении глубины под килем, например, до величины отношения глубины водной поверхности к осадке, равной 1,1, протекание потока воды под корпусом судна будет ограничиваться, увеличивая силу сопротивления судна приблизительно в три раза. В этих условиях сила сопротивления корпуса может превысить держащую силу якоря и судно начнет дрейфовать, особенно, когда на него воздействует еще и ветер.
18
а) На глубокой воде
б) На малой воде.
Судно дедвейтом 50000 т. Скорость течения 5 узлов.
Рисунок 1.8 – Силы приливо-отливного течения, возникающие на якорной цепи
Поперечные силы течения. Когда судно стоит на якоре, то поперечная сила течения, действующая на его бортовую часть, будет относительно небольшой, по сравнению с поперечной силой, когда оно стоит у причала или вынуждено удерживаться бортом к течению. К тому же, если у него малая глубина под килем, препятствующая свободному протеканию, то поток будет вынужден обтекать корпус судна по всей его длине, создавая весьма значительную поперечную силу. Это хорошо иллюстрируется (см. рис. 1.9) результатами расчетов и модельных испытаний для танкера дедвейтом 280 000 тонн с осадкой 22 метра, удерживаемого бортом к течению, скорость которого равна 1 узлу. Отношение глубины к осадке равно 1,05.
По результатам расчетов это конкретное судно в данных условиях будет испытывать поперечное воздействие от течения, силой 328 тонн. Из-за разной конфигурации носовой и кормовой частей на носовом и кормовом перпендикулярах силы будут равны 153 и 175 тонн соответственно.
19
Поскольку сила течения прямо пропорциональна квадрату его скорости, то увеличение скорости течения на 0,5 узла, т.е. до 1,5 узла, увеличит поперечную силу в данном примере до 700 тонн.
Имея это в виду, важно помнить, что небольшое увеличение скорости приливо-отливного течения может значительно увеличить воздействие на корпус судна, имеющего предельную осадку. На траверзе судна это воздействие может превысить тяговое усилие буксира, поэтому перед швартовкой необходимо предпринять все необходимые меры предосторожности. Это особенно важно учитывать, когда на изгибах реки на приливо-отливное течение накладывается еще и речное течение.
а) Блокировка приливо-отливного потока воды.
б) Результирующие силы Судно дедвейтом 280 000 т. Течение 1 узел.
Рисунок 1.9 – Поперечные силы приливо-отливного течения
Вопросы для самоконтроля
1.Полюс поворота и его расположение на судне при отсутствии движения, при движении вперед и при движении назад.
20