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

ст

Сучетом приведенного коэффициента вес одного погонного метра якорной цепи с контрфорсами в морской воде можно рассчитать по формуле

где d – калибр якорной цепи, мм.

6.3. Обоснование безопасной якорной стоянки

Якорь, лежащий на грунте, способен обеспечить расчетную держащую силу лишь при условии, что веретено якоря сохраняет горизонтальное положение. Если же под влиянием натяжения якорной цепи веретено приподнимется, то держащая сила якоря резко уменьшится и он поползет.

Якорная цепь при отданном якоре приобретает форму кривой, называемой цепной линией (см. рисунок 6.1). Чтобы веретено якоря не поднималось от грунта, длина вытравленной якорной цепи должна быть не меньше ее минимального значения, определяемой по формуле (6.9).

Рисунок 6.1 – Схема стоянки судна на якоре

Рассмотрим рисунок 6.1, на котором показан случай, когда длина вытравленной якорной цепи равна минимальному значению ℓmin, т.е. когда нижняя вершина цепной линии совпадает со скобой якоря.

На судно, стоящее на якоре на глубине Н, действует внешняя горизонтальная сила Тг. Эта сила действует также на любую точку якорной цепи как горизонтальная составляющая ее натяжения.

61

Рассмотрим силы, приложенные к произвольно выбранной точке А. Кроме силы горизонтального натяжения Тг к этой точке приложена также сила вертикального натяжения Тв, численно равная весу участка цепи от скобы якоря до точки А длиной ℓ, т.е. Тв = gℓ.

Направление равнодействующей натяжения цепи Тц дает направление якорной цепи в данной точке, определяемое углом между отвесной линией и касательной к цепной линии.

Если сообщить точке А элементарное перемещение по цепной линии dℓ, то ему будет соответствовать элементарная вертикальная проекция dh, причем

Выражая cos через катет Тв и гипотенузу Тц прямоугольного треугольника АТвТц и учитывая, что Тв = gℓ, получим:

и после разрешения относительно ℓ min окончательно, получим

Формула (6.9) позволяет определить потребную минимальную длину якорной цепи, ℓ min, при заданной внешней силе Тг, действующей на судно. Если длина вытравленной цепи будет больше ℓ min, то ее избыточная длина ляжет на грунт. Таким образом, формула (6.9) дает длину провисающей части якорной цепи от точки ее касания с грунтом до поверхности воды.

Если внешняя сила Тг окажется больше держащей силы якоря GK, то якорь поползет – появится дрейф. Если же Тг не намного превышает GK, то безопасную якорную стоянку можно обеспечить за счет вытравливания дополнительной длины якорной цепи, часть которой уйдет на увеличение провисающего участка, а другая часть длиной «а» ляжет на грунт и увеличит держащую

62

силу якорного устройства. Длина цепи «а», лежащая на грунте, с учетом выражения (6.5), рассчитывается по формуле

где а - требуемая для безопасной якорной стоянки длина цепи. Тогда,

В результате проведенных расчетов может оказаться, что требуемая длина якорной цепи будет больше, чем количество смычек, имеющихся на судне. В этом случае можно попытаться встать на два якоря с вытравливанием необходимой длины якорных цепей.

6.4. Выбор места якорной стоянки

Безопасная якорная стоянка выбирается с учетом навигационных и гидрометеорологических характеристик. Принимаются во внимание глубины, защищенность от ветра и волнения, размеры акватории, наличие постоянных и приливо-отливных течений, рельеф дна и характер грунта, наличие навигационных ориентиров, состояние погоды и ее прогноз, близость навигационных опасностей и т.д.

Держащая сила якоря во многом зависит от характера грунта. Хорошими свойствами в этом отношении обладают илисто-песчаные и песчаные грунты. Глинистые грунты тоже хорошо держат якоря, но обладают свойством засасывания, что затрудняет отрыв якоря от грунта. Кроме того, после отрыва якоря забиваются глиной и плохо забирают вновь. Особенно неблагоприятными являются каменистые грунты. На таких грунтах якоря легко скользят, и судно может дрейфовать со значительной скоростью. Если при этом якорь неожиданно заклинится, то может произойти обрыв якорной цепи или поломка якоря.

Размер акватории для якорной стоянки можно приближенно оценить радиусом, рассчитываемым по формуле

R 2 H 2 L R , (6.12)

где ℓ - длина вытравленной якорной цепи, м; L – длина судна, м;

H - высота клюза над грунтом, м;

R - необходимый запас акватории, выбираемый от конкретных усло-

вий, м.

63

При оценке минимальной глубины, необходимой для обеспечения безопасной стоянки, можно воспользоваться следующей формулой:

где Т – наибольшая осадка судна, м;

hв - вероятная высота волны в районе якорной стоянки, м.

6.5. Способы постановки судна на якоря

Перед постановкой на якорь необходимо заранее выбрать место якорной стоянки и наметить план маневрирования с учетом ветра и течения, выбрать ориентиры для контроля над движением и определения места отдачи якоря.

Якорное устройство должно быть полностью подготовлено: якорь приспущен из клюза и взят на ленточный стопор, а барабан брашпиля разобщен с приводом.

Если глубины якорной стоянки превышают 25-30 метров, а также независимо от глубины при скалистом грунте, якорь следует заранее стравить в воду с помощью привода брашпиля так, чтобы высота его над грунтом была небольшой, после чего закрепить ленточный стопор и разобщить барабан брашпиля. Отдавать якорь необходимо при полностью погашенной скорости переднего хода.

После отдачи якоря и выхода судна на якорную цепь нужно плавно зажимать ленточный стопор, чтобы не допустить сильных рывков, а при необходимости подрабатывать машиной для погашения инерции.

Рассмотрим способы постановки на якорь для судна с винтом правого вращения.

Постановка на один якорь. Такая постановка может выполняться с выходом в точку отдачи якоря: 1) носом против направления ветра или течения; 2) носом по направлению ветра или течения; 3) под углом по направлению ветра или течения.

В первом случае, наиболее простом и распространенном, судно на небольшой скорости приближается к месту отдачи якоря носом против ветра, затем дают задний ход с расчетом остановить судно в заданном месте, и когда оно наберет небольшое движение назад, отдают якорь и стопорят машину. При таком способе следует учитывать, что при отработке назад нос судна пойдет вправо и будет подхвачен встречным ветром. Если такой разворот нежелателен, то следует отдавать якорь на таком курсе, чтобы ветер был несколько справа по носу.

Подход к месту отдачи якоря при попутном ветре – нежелателен, однако при маневрировании на стесненном рейде и для сохранения управляемости иногда приходится подходить, имея значительную скорость переднего хода. В

64

этом случае трудно погасить инерцию судна при отдаче якоря и при задержании якорной цепи может возникнуть рывок и произойти обрыв цепи.

Во избежание сильного рывка, следует маневрировать так, чтобы перед отдачей якоря привести ветер на тот борт, с которого будет отдан якорь. Для этого необходимо переложить руль на борт в сторону направления ветра и когда судно начнет разворачиваться на ветер, дать полный ход назад и отдать якорь. При таком способе кинетическая энергия судна будет расходоваться на разворот и рывка не произойдет.

Постановка на два якоря. Такая постановка выполняется при сильном ветре и течении. К месту якорной стоянки судно должно подходить по возможности перпендикулярно к направлению ветра или течения, учитывая дрейф или снос. Первым отдают якорь с наветренного борта и не задерживают якорную цепь, одновременно работая машиной на задний ход, чтобы остановить судно до момента отдачи второго якоря. После отдачи второго якоря судно должно плавно выходить на обе якорные цепи носом против ветра или течения, плавно потравливая их на необходимую длину. После крепления якорных цепей угол разноса между ними должен составлять 30 – 40 градусов.

Иногда второй якорь отдают для уменьшения рысканья судна. Это делают либо после отдачи первого якоря, либо когда судно уже стоит на одном якоре. Второй якорь отдается примерно с длиной цепи, равной полуторной глубине, и используется в качестве волокуши. Такой способ называется «тандем».

Постановка на шпринг. Этот способ применяется, когда необходимо удержать судно под углом к направлению ветра, чтобы прикрыть плавсредства, стоящие у борта, например, при проведении грузовых операций. Надежный швартовный трос проводится через кормовой клюз вдоль борта, с которого отдан якорь, протягивается в якорный клюз и крепится к якорной цепи. Коренной конец троса (шпринга) крепится на кормовых кнехтах. Затем, потравливая якорную цепь, устанавливают судно под требуемым углом к ветру.

6.6. Съемка с якоря

При выборке якорной цепи при сильном ветре судно обычно начинает дрейфовать еще до того, как якорь оторвется от грунта. Такой дрейф опасен при наличии других судов или мелководья. В таких случаях необходимо подрабатывать машиной и использовать руль для удержания судна на месте до подъема якоря.

При съемке с двух якорей, вначале можно выбирать обе якорных цепи до увеличения угла между ними, примерно до 60 градусов. После этого один якорь берут на ленточный стопор и разобщают, а второй продолжают выбирать, потравливая, при необходимости, цепь первого якоря. Когда второй якорь выйдет из воды, его берут на ленточный стопор, после чего выбирают первый

65

якорь. После выхода в море якоря втягивают в клюзы и крепят «попоходному».

6.7.Стоянка судов на бочках

Внекоторых портах на рейдах устанавливают на мертвых якорях швартовные бочки для швартовки к ним судов и проведения грузовых и других операций. Суда ставят на одну или две бочки. В первом случае швартовы подаются только с носа, а во втором случае – с носа и кормы. На каждой швартовной бочке имеется рым, к которому крепятся швартовные тросы, а иногда и якорные канаты.

Постановка на бочки без помощи буксиров является сложной операцией даже при хорошей погоде. К бочке следует подходить носом против ветра или течения и, работая машиной и рулем, удерживать нос вблизи бочки, чтобы подать первый швартов. Первый швартов рекомендуется подать серьгой (дуплинем), что позволит при съемке отдать его без помощи швартовщиков.

При подаче тяжелых тросов или якорной цепи следует сначала подать серьгой проводник и с его помощью подтягивать огон швартовного троса к рыму бочки. При подаче якорной цепи проводник крепится за ее третье или четвертое звено.

Если предполагается подача на бочку якорной цепи, то ее необходимо заранее отсоединить от якорной смычки. Для этой цели якорь крепят к стальной оттяжке и подтягивают его к борту, одновременно потравливая несколько метров цепи.

Затем оттяжку крепят на кнехтах и на палубу бака выкатывают якорную цепь до первой скобы. Расклепывают скобу, пропускают конец якорной цепи с барабана брашпиля в якорный клюз для подачи на бочку.

Если судно устанавливают на две бочки, то после закрепления швартовных тросов на первой бочке подводят корму ближе ко второй бочке и подают на нее концы в том же порядке. Чаще всего концы завозят с помощью швартовного мотобота или небольшого портового буксира. Иногда для этой цели используют судовой мотобот. При съемке отдают все дополнительные швартовы, оставляя дуплени с носа и кормы, после чего швартовщики отходят на мотоботе от бочки. Последние концы, поданные дуплинем, отдаются без помощи швартовщиков.

Работа швартовщиков на бочке является опасной, поэтому необходимо соблюдать предельную осторожность.

Вопросы для самоконтроля

1.Силы, действующие на судно, стоящее на якоре.

2.Держащая сила якорного устройства.

3.Обоснование безопасной якорной стоянки.

66

4.Выбор места якорной стоянки.

5.Способы постановки судна на якорь.

6.Съемка судна с якоря.

7.Стоянка судов на бочках.

67

РАЗДЕЛ 7.

ПЛАВАНИЕ СУДНА ВО ЛЬДАХ

7.1.Подготовка судна для плавания во льдах

Ксамостоятельному плаванию во льдах допускаются только те транспортные суда, у которых имеется ледовый класс, и только в тех условиях, которые являются допустимыми для данного класса. Суда, у которых отсутствует ледовый класс, могут совершать плавание во льдах только под проводкой ледокола.

При подготовке к плаванию во льдах каждое судно должно быть подвергнуто доковому осмотру корпуса, руля и винта. При этом бронзовые винты подлежат замене на стальные, желательно со съемными лопастями. Все обнаруженные дефекты и неисправности должны быть устранены.

Также должен быть выполнен осмотр и необходимый ремонт набора корпуса, водонепроницаемых переборок и обшивки двойного дна и водонепроницаемых закрытий. Приведены в полную работоспособность водоотливные средства, а трубопроводы запрессованы. Кингстоны и другие приемные отверстия, расположенные ниже ватерлинии, должны быть защищены сетками от попадания мелкого льда.

Палубные механизмы должны быть подготовлены к работе в условии низкой температуры, а магистрали пресной и соленой воды утеплены.

Судно при подготовке к ледовому плаванию должно быть обеспечено специальным снабжением:

1. Запасным стальным винтом (комплектом съемных лопастей). 2. Запасным концевым валом.

3. Двумя ледовыми якорями для швартовки к ледяным полям.

4. Переносной мотопомпой с комплектом приемных и отливных шлангов.

5. Аммонитом и всеми средствами для производства взрывных работ во льду.

6. Пешками, лопатами и кирками.

7. Быстросхватывающимся цементом по нормам для судов ледового плавания.

8. Комплектом теплой одежды для экипажа.

Судоводители обязаны изучить Правила для судов, проводимых ледоколами через лед, сигналы, применяемые для связи между ледоколами и проводимыми судами, публикуемые ежегодно в Извещении мореплавателям №1.

Особое внимание следует уделить разработке грузового плана. Груз должен быть размещен таким образом, чтобы в продолжение всего рейса обес-

68

печивался нужный дифферент на корму для предохранения руля и винта от ударов льда. Задача эта весьма сложная, особенно при арктических рейсах.

7.2. Плавание и управление судном во льдах.

Плавание во льдах требует использования специальных приемов по уточнению курса и скорости. Рекомендуется прокладывать на карте генеральный курс и пройденное расстояние за каждый час. Для этого необходимо каждые 5-6 минут замечать курсы, осредняя их за час. Удобно для этой цели применять маневренный планшет. Определение скорости судна производится методом «планширного лага»: замечают время прохождения льдиной двух заранее намеченных точек на судне и вычисляют скорость в узлах по формуле:

V = 1,94 l / t ,

где l – длина базы, м;

t – промежуток времени, с.

Для нахождения дрейфа необходимо получить две надежные обсервации. При первом определении одновременно берется пеленг и расстояние по РЛС до приметной льдины, которая затем наносится на карту. После второй обсервации вновь измеряется пеленг и расстояние до льдины. Полученное новое положение льдины будет характеризовать величину дрейфа. Для определения места судна во льдах можно использовать спутниковую систему навигации (GPS), однако следует учитывать, что ледовые поля и берег могут вносить погрешности в результаты спутниковых обсерваций.

Усудна не должно быть крена, который резко ухудшает поворотливость

всторону накрененного борта и способствует получению ледовых повреждений на приподнятой стороне корпуса. Лопасти винта чаще всего повреждаются, когда он находится в застопоренном состоянии, поэтому при маневрировании в сплоченном льду не следует останавливать двигатель. Реверсы следует выполнять как можно быстрее. Во всех случаях движения задним ходом руль должен находиться в положении «прямо». Во избежание удара о подводный «таран» не следует проходить вблизи льдины, имея значительную скорость. Опасно входить в трещины или каналы в ледяном поле, в которых отсутствует мелкобитый лед, т.к. в случае сжатия возможны тяжелые повреждения. При форсировании перемычек сплоченного льда к ним следует подходить с незначительной инерцией, а после того, как судно упрется носом в лед, постепенно увеличивать частоту вращения винта.

Судно самопроизвольно отклоняется в сторону разряженного льда. Если такое отклонение совпадает с генеральным курсом, то это свойство целесообразно использовать.

Следует ежечасно делать замеры воды в носовых отсеках, а также после сильного удара о лед.

69

РЛС позволяет оценить ледовую обстановку в радиусе 3 миль, если лед торосистый, однако гладкие ледяные поля почти не дают отметки на экране.

7.3. Самостоятельное плавание во льдах

До начала плавания во льдах капитан судна должен получить от руководства ледовыми операциями полную информацию о ледовых условиях на пути перехода. Такая информация передается в виде ледовой карты.

Заблаговременно обнаружить кромку льда помогают следующие при-

знаки:

«ледяное» небо – белесоватое отсвечивание на низких облаках в той части горизонта, где находится лед.

Рефракция – позволяющая видеть кромку льда на большом расстоянии. Отсутствие волнения при свежем ветре – надежный признак близости

льда с наветренной стороны.

Шорох трущихся льдин слышен в непосредственной близости от наветренной кромки льда ( помогает обнаружить кромку льда при пониженной видимости).

В наветренную кромку сплоченного льда следует входить под прямым углом на малом ходу. Нельзя входить в сплоченный лед, если наблюдается его дрейф в сторону близкого берега.

Следует избегать торосистых участков, т.к. они труднопроходимы, и риск повреждений при их форсировании сильно увеличивается.

7.4. Плавание под проводкой ледоколов

Основным видом ледового плавания является плавание судов за ледоколами. Единственным нормативным актом, регулирующим ледокольную проводку, являются приведенные ниже Правила для судов, проводимых ледоколами через лед, издания 1966 года.

1.Требование о проводке судов через лед должно быть направлено в порту начальнику порта, а в море – капитану ледокола.

2.На судне, подлежащем проводке, должны находиться в пределах требований морской практики достаточный для перехода во льдах запас топлива и продовольствия, деревянные брусья, быстросхватывающийся цемент, пластырь, маты и т.п.; водоотливные средства и радиоустановка должны быть в исправности; судно должно иметь свидетельство о годности к плаванию. При невыполнении всех этих условий судну может быть отказано в ледовой проводке.

3.Всякое судно, нуждающееся в ледокольной проводке, должно ожидать прибытия ледокола и не идти без ледокола в лед.

4.Время и порядок следования судов через лед, а равно и число проводимых судов определяются в порту начальником порта, а в море – капитаном ледокола.

70