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

5. Если в составе буксирной линии применяется якорная цепь, то ее разрывное усилие должно быть не менее разрывного усилия основного буксирного троса, а длина засчитывается в общую длину буксирной линии.

Следует иметь в виду, что при составной буксирной линии все части ее должны быть равнопрочными.

Для смягчения отрицательного воздействия рывков при волнении провес буксирной линии должен допускать изменение расстояния между буксировщиком и буксируемым объектом, равное половине высоты волны.

При ограниченных глубинах надлежит контролировать провес буксирного троса, чтобы не допустить касания им грунта. Все элементы буксирной линии, соприкасающиеся с деталями корпуса буксировщика и объекта, необходимо предохранять от перетирания клетневанием, прокладкой плотной парусины, толстой резины, деревянными выкладками или другим способом. С этой же целью буксирный трос ежедневно перетравливается на незначительную длину (около 1 м). Особой проверке подлежат узлы и детали буксирной линии, соединяющие отдельные элементы. Стальные тросы, якорные цепи, скобы, тройники и другие детали буксирного устройства должны иметь сертификаты, удостоверяющие их прочность, которая должна соответствовать прочности основного буксирного троса.

5.2.Расчет тягового усилия и скорости буксировки

Вморской практике существуют следующие виды буксировок: за кормой на буксирном тросе; борт о борт (лагом); методом толкания.

Вштормовую погоду может быть использован только первый способ буксировки.

Усилия, которые возникают в буксирном тросе при орбитальном перемещении судов на волнении, достигают значительных величин, равных 1/6 водоизмещения наименьшего из них. Поэтому крупнотоннажные объекты предпочтительнее буксировать буксирами-спасателями, имеющими малую массу, при достаточной мощности. Для уменьшения влияния динамических нагрузок на буксирную линию она должна иметь такую длину, которая обеспечивала бы расстояние между буксировщиком и буксируемым объектом, кратное длине волны. При этом суда будут одновременно всходить на волну, значительно уменьшая вероятность рывков.

51

Во время движения состава буксирная линия принимает форму кривой, параметры которой изменяются – происходит упругое удлинение и спрямление. Процесс изменения параметров буксирной линии называется игрой. Суммарная игра буксирной линии должна быть больше высоты волны 3%-ой обеспеченности. В этом случае суда будут свободно совершать орбитальное перемещение без рывков и чрезмерных усилий в буксирной линии.

Таблица 5.1 – Перечень параметров, условных обозначений и их размерности

52

Продолжение табл. 5.1

53

Коэффициент сопротивления волнения Кволн. = (степень волнения в

баллах) х 10 4 ; - массовая плотность воды = 1025 кг/м.куб.

Основное уравнение буксировки (без учета инерционных сил, возникающих при рывке буксирного троса)

Все расчеты сводятся в таблицы для штилевой и штормовой погоды.

Таблица 5.3 - Сопротивление судов для штилевой погоды, кН

Порядок расчетов следующий:

1.Рассчитывают и заполняют графы таблицы 5.3 для определения скорости движения буксирного каравана на тихой воде.

2.По полученным табличным данным строят график сопротивлений на тихой воде и определяют скорость буксировки и силу упора гребного винта (см.

рис. 5.1).

3.Из точки на оси ординат, соответствующей Рв , проводят горизонталь-

ную прямую до пересечения с кривой R в точке А и с кривой Rб в точке В.

Из точки А опускают вертикальную прямую до пересечения с кривой Rбо в точке К и с осью абсцисс в точке М. В точке М получают значение скорости буксировки при заданных условиях в тихую погоду. Из точки К проводят горизонтальную прямую до пересечения с осью ординат в точке С и снимают значение тяги на гаке. Из точки В опускают перпендикуляр на ось абсцисс и получают в точке N значение максимальной скорости самого буксировщика в тихую погоду.

4.После расчета Rвозд.,Rволн. находят значения

Rбш, Rбош, R Rбш Rбош. Аналогичным образом строят график сопротивлений движению буксирного каравана в шторм и определяют максимальную скорость буксировки в шторм, скорость буксировщика и тягу на гаке.

5.Анализируют полученные результаты и делают выводы о возможности буксировки при заданных условиях.

55

Взависимости от состояния аварийного судна на его борту следует оставлять минимальное количество членов экипажа, необходимое для наблюдения за отсеками, посадкой, водонепроницаемостью корпуса, буксирным устройством; для несения ходовой вахты и поддержания надежной связи с буксировщиком.

Если буксировка выполняется буксиром-спасателем, то задача обеспечения буксирным устройством значительно упрощается, т.к. он имеет штатное буксирное устройство. Если буксировать приходится транспортному судну, то необходимо оборудовать буксирное устройство на обоих судах.

Наиболее простым и надежным способом является буксировка за отклепанную от якоря якорную цепь. Буксировка за якорную цепь тем предпочтительна, что при этом обеспечивается надежное соединение буксирной линии с буксируемым судном.

Если невозможно использовать якорную цепь, то на буксируемом судне можно изготовить цепные «усы» либо тросовую брагу, заводимые за носовые конструкции судна, надежные носовые кнехты. Ветви усов или браги пропускают через швартовные клюзы и соединяют с буксирным тросом. При креплении буксирного троса на кнехты буксировщика нагрузку следует распределять на несколько пар кнехт.

После заводки и крепления буксирной линии, буксировщик медленно и осторожно выходит на буксир, обтягивает буксирную линию и постепенно выходит на заданную скорость. При благоприятных погодных условиях скорость буксировки выбирается от 5 до 7 узлов.

Буксировка транспортным судном аварийного судна имеет ряд важных особенностей. Судно-буксировщик не обладает достаточной маневренностью, поэтому подход к аварийному судну, подача буксира, проход узкостями требуют большого опыта и осторожности.

Вштормовую погоду необходимо своевременно снижать тяговое усилие буксировщика, уменьшать скорость движения, изменять курс относительно ветра и волнения. Нельзя допускать рыскливости буксируемого объекта, т.к. это может вызвать рывки в буксирной линии. Следует избегать резких поворотов каравана. Следует иметь в виду, что при остановке каравана на больших глубинах возможно сближение судов под тяжестью буксирного троса.

Благополучное проведение морской буксировки зависит от бдительности вахтенной службы, важной обязанностью которой является непрерывное и тщательное наблюдение за состоянием и поведением буксирной линии и буксирного устройства на обоих судах, поддержание между судами устойчивой связи всеми визуальными, звуковыми и радиотехническими средствами.

57

Вопросы для самоконтроля

1.Основные требования к буксировке.

2.Виды морских буксировок.

3.Упругое удлинение и спрямление буксирной линии.

4.Сопротивление корпуса буксировщика и буксируемого объекта.

4.Дополнительное сопротивление от ветра и волнения.

5.Основное уравнение буксировки.

6.Расчет скорости буксировки при штилевой погоде.

7.Расчет скорости буксировки при ветре и волнении.

9. Буксировка аварийных судов.

58

РАЗДЕЛ 6

ЯКОРНЫЕ ОПЕРАЦИИ

6.1. Силы, действующие на судно, стоящее на якоре

На судно, стоящее на якоре, действуют силы, обусловленные влиянием ветра – Рв, течения – Рт, а также инерционные силы, вызванные рысканьем судна на якоре – Рин. Безопасная якорная стоянка обеспечивается, если сумма внешних горизонтальных сил Тг не превышает держащей силы якорного устройства – Тд, т.е., если обеспечивается условие

Сила давления ветра зависит от скорости ветра, площади парусности судна и угла рысканья судна. При рыскании угол ветра изменяется, поэтому площадь парусности судна также изменяется. Силу давления ветра можно приближенно определить по формуле

где Рв – сила давления ветра, Н;

S бок. – боковая площадь парусности, м. кв ;

S лоб. - лобовая площадь парусности, м. кв. ; qw – курсовой угол ветра при рысканьи ;

W эф. – эффективная скорость ветра, м/с;

Св. - коэффициент воздушного сопротивления, зависящий от степени обтекания надводной части судна ветром и угла рысканья, может быть в пределах 0,6 – 1,0 (1,0 при отсутствии рысканья).

Поскольку при порывах скорость ветра может вдвое и более превышать измеренную анемометром, то рекомендуется Wэф. увеличивать в два раза, т.е. Wэф. = 2Wизм.

Степень рысканья судна на якоре зависит от взаимного расположения центра боковой парусности и центра бокового сопротивления воды. При смещении центра парусности в нос, а центра бокового сопротивления воды в корму от ЦТ судна, скорость и угол рысканья увеличиваются. Следовательно, при увеличении дифферента на корму рысканье будет увеличиваться.

В морской практике принято считать, что инерционная сила Рин при значительном рыскании приблизительно равна весу якоря.

Сила давления от течения Рт численно равна силе сопротивления корпуса судна и его винта (винтов) при движении со скоростью течения. Еѐ можно приближенно определить по эмпирической формуле

59

где VT – скорость течения, м/с. D - водоизмещение судна, т.

L - длина судна между перпендикулярами, м.

Под влиянием волнения судно, стоящее на якоре, совершает вместе с частицами воды орбитальные движения. Такое движение приводит к периодическому возрастанию натяжения якорной цепи. Влияние волнения может приводить к кратковременному возрастанию силы горизонтального натяжения якорной цепи до 20 – 30 %, что может быть учтено с помощью коэффициента динамичности Кд, величину которого для неблагоприятного случая можно принять равным 1,3. С учетом сказанного, суммарная внешняя сила, воздействующая на судно при стоянке на якоре, определяется по формуле

в которой силы Рв и Рт определяются, соответственно, по формулам (6.2) и (6.3), а значения силы Рин и коэффициента Кд принимаются в зависимости от конкретных условий и обстоятельств якорной стоянки.

6.2. Держащая сила якорного устройства

На морских транспортных судах используются, как правило, в качестве становых якорей якоря Холла. Держащая сила якорного устройства Тд состоит из держащей силы якоря и держащей силы участка якорной цепи, лежащего на грунте

где G – вес якоря в воде, кг;

К – коэффициент держащей силы якоря, зависящий от типа якоря и характера грунта;

а - длина участка цепи, лежащего на грунте, м;

q – вес одного погонного метра якорной цепи в воде, кг; f п - коэффициент присоса.

Для приближенных расчетов можно принять К = 2,5 – 3,75 и fп = 1,0 – 1,3.

Для учета потери веса якоря и якорной цепи в морской воде применяется коэффициент, учитывающий плотности морской воды и стали,

60