5.4. Использование буксиров при швартовных операциях

Буксирное обеспечение швартовных операций. Маневрирование во время швартовных операций крупнотоннажных судов, а также судов среднего тоннажа в неблагоприятных условиях осуществляется с помощью буксиров. Определенное количество буксиров заказывается по рекомендации лоцмана. Однако во избежание лишних расходов или рискованных намерений лоцмана капитан обязан убедиться в обоснованности буксирного обеспечения.

Потребное количество и мощность буксиров зависят от размеров судна, его маневренных качеств, конкретной обстановки и способа швартовки. Суммарная мощность буксиров должна быть достаточной, чтобы противодействовать ветру, течению и эффективно гасить инерцию судна. Но, определяя потребное количество буксиров, нельзя исходить только из суммарной мощности. Использование четырех и более буксиров усложняет управление ими. В некоторых случаях недостаток пространства чистой воды вокруг судна ограничивает свободу маневра буксиров, в результате использование большого числа буксиров становится невозможным. Поэтому возникает необходимость оценки эффективности использования одного буксира той или иной мощности. Для этого целесообразно ориентироваться на боковую силу, возникающую при реверсе двигателя (сила D+С'). Действительно, судоводителю обычно известно, как судно реагирует на реверс двигателя. Боковая сила может достигать 20% от тяги винта. Следовательно, если боковая сила соизмерима с тягой буксира, то эффект его действия будет аналогичным. При меньшей тяге на гаке буксир не сможет одержать вращательное движение судна после реверса двигателя.

В штормовую погоду основным фактором, определяющим потребную тягу буксира, является давление бокового ветра, величину которого можно вычислить по формуле (тс)

R_ву=0,65·10^-4S_пw²

где S_n — площадь парусности судна, м²;

w — скорость ветра, м/с.

Буксировка за кормой применяется для проводки судов через акваторию порта в район швартовки, отвода судов от причалов, разворота, а при прижимном ветре — непосредственно для постановки судов к причалам. При буксировке за кормой легче выдерживать направление движения, эффективно используется тяга буксировщика, но требуется свободное пространство вокруг судна для маневрирования буксиров.

Работа буксира способом «на укол» применяется для поджатия судна к причалу и для разворотов в стесненных условиях. Поскольку при этом способе буксировщик не швартуется к борту судна, имеется возможность быстро менять точку приложения его упора.

Рис. 5.12. Расстановка буксиров, работающих способом «на битенг"

В настоящее время широко применяется способ, при котором буксиры швартуются к борту судна носом с помощью коротких швартовав, один из которых подается через центральный клюз, а. другой — через клюз в районе скулы. Такой способ швартовки позволяет буксировщику изменять направление тяги, не требуя большого пространства для маневра. Обычно при этом способе используются мощные буксиры. Число их в зависимости от обстановки может быть от одного до четырех. Если применяются один или три буксира, то один швартуется вблизи центра тяжести судна. При этом дополнительно к носовым швартовам подают прижимной на корме (рис. 5.12).

Места швартовки пары буксиров (или двух пар) разносят возможно дальше от центра тяжести, как правило, в концы цилиндрической вставки.

Приемы использования одного буксира. С точки зрения эффективности использования тяги наиболее выгодной является работа буксира под прямым углом к ДП судна, поскольку продольное перемещение может задаваться главным двигателем. В самом простом случае, когда тяга буксира приложена в районе центра тяжести, который примерно находится на одной вертикали с центром сил сопротивления воды, судно перемещается поступательно, сохраняя положение корпуса параллельным самому себе.

Е сли точку приложения тяги сместить в нос или корму, судно будет совершать вращательное движение вокруг центра, положение которого на ДП определяется графиком, приведенным на рис. 2.9.

Н

Рис. 5.13. Схема сил при работе

буксира на прижим, когда судно

имеет ход

Рис. 5.14. Работа буксира на прижим с разворотом судна

апомним, что положение точки вращения на ДП или ее продолжение сохраняется только тогда, когда судно не имеет хода. Если же судну дать ход или направить тягу буксира под углом к диаметральной плоскости, оно начнет описывать циркуляцию с малым радиусом, аналогичную циркуляции судна с работающим подруливающим устройством (см. подраздел 2.5). Судоводители должны учитывать, что, когда судно имеет ход, буксиру, работающему способом толкания или буксирующему лагом, трудно рассчитать маневр для выхода в назначенное место. Кроме того, после контакта носа буксира с бортом буксир будет разворачивать по ходу судна, а при работе способом толкания нос буксира будет соскальзывать. Чтобы сохранить направление упора буксиpa возможно более близким к нормали, руль на нем перекладывают на борт (рис. 5.13); при этом полезная составляющая упора (перпендикулярная ДП судна) существенно уменьшается. Расчеты и практика показывают, что при скорости судна 2—3 уз (это зависит от мощности буксира) работа б уксира становится неэффективной. Учитывая сделанное замечание, рассмотрим некоторые приемы использования буксира при швартовке судна. 1. На рис. 5.14 показана работа буксира, поджимающего судно к причалу, в условиях маловетрия. Центр вращения согласно рис. 2.9 р асполагается в носовой оконечности судна. Другой прием состоит в том, что судно останавливают несколько впереди места стоянки. Буксир подходит к скуле судна и толкает его под углом к причалу (рис. 5.15). Под влиянием составляющих сил тяги буксира, тяги винта и боковой силы руля судно отходит назад и к причалу, сохраняя за счет силы винтовой отработки хорошую управляемость.

Рис. 5.15. Поджатие судна к причалу с помощью буксира, машины и руля

Рис. 5.16. Работа буксира на прижим при отжимном ветре

2. При отжимном ветре буксир располагают между центрами тяжести и парусности (рис. 5.16). При условии, что максимальная тяга буксира больше давления ветра (P_б>P_в), это позволяет путем изменения упора буксира в небольших пределах задавать судну не только поступательное движение к причалу, но и вращение вокруг собственной оси (вокруг центра тяжести) в ту или другую сторону.

Условием только поступательного движения является равенство моментов

или

.

С увеличением упора буксира (Р_б>Р_в) судно дополнительно к поступательному движению будет вращаться против часовой стрелки, при уменьшении упора (Р_б<Р_в)— по часовой стрелке.

Рис. 5.17. Поджатие судна к причалу во время отжимного ветра при изменении тяги буксира

Поступательное движение судна к причалу и его одновременное вращение вокруг центра тяжести можно представить как абсолютное угловое перемещение с центром вращения, расположенным в диаметральной плоскости. При этом расстояние центра тяжести от мидель-шпангоута можно вычислить, если воспользоваться правилом сложения антипараллельных сил и графиком рис. 2.9. Однако практической необходимости в этом нет. Достаточно сказать, что при тех расположениях центра парусности от центра тяжести, которые имеют место на транспортных судах, центр вращения располагается далеко за пределами судна (рис. 5.17,а, б).

3. При прижимном ветре один буксир используется для уменьшения дрейфа судна к причалу. Мощный буксир обычно работает способом «на битенг», швартуясь, как и при отжимном ветре, между центрами тяжести и парусности. Если же буксир слабосильный, то его используют для одержания более, быстрого сноса носа или кормы способом буксировки на гаке. В том случае, когда отдается якорь, буксир крепят на корме.

4. На рис. 5.18,а представлена схема маневрирования при отходе судна от причала в стеснен ных условиях.

Рис. 5.18. Отход судна от причала в стесненных условиях:

а — в маловетреную погоду; б — при небольшом прижимном вгтре (или при расположении буксирного клюза ближе к носовой оконечности)

З десь буксирный канат проведен в клюз примерно посередине между носовой оконечностью судна и мидель-шпангоутом и несколько ближе к последнему. Центр вращения (ЦВ) располагается сразу за кормой судна. Буксир вначале работает под прямым углом к ДП, а затем постепенно уменьшает угол направления тяги. Этот способ можно использовать и при умеренном прижимном ветре или когда клюз располагается дальше от мидель-шпангоута. Но тогда необходимо предварительно отбить корму от причала, работая на носовом шпринге (рис. 5.18,6).

5. Если судно стоит кормой на выход и его требуется развернуть в обратном направлении, буксирный канат проводят с таким расчетом, чтобы ЦВ располагался в районе носовой оконечности (рис 519). Буксир работает, сохраняя направление тяги под углом 90—110° к ДП судна до тех пор, пока оно не развернется на 40—60°. Затем отдают носовые швартовы, перекладывают руль в сторону от причала и дают задний ход, в то время как буксир продолжает разворот. Когда судно развернется по отношению к причалу на угол 80—100°, машине дают передний ход, а руль перекладывают на противоположный борт. После разворота судна в нужном направлении отдают буксир и оно следует на выход.

Один из способов использования буксира для разворота судна на месте приведен на рис. 5.20. Буксир толкает судно под прямым углом к скуле. Под действием составляющих упора судно не только разворачивается, но и движется назад. Если в это время машине дать ход вперед и руль переложить на борт, судно будет разворачиваться на месте.

Рис. 5.20. Разворот судна на месте с помощью одного буксира

И спользование буксиров для швартовки крупнотоннажных судов. Для швартовки судов крупного тоннажа применяются комбинированные способы работы буксиров. Один из них иллюстрируется рис. 5.21. С носа и кормы работают минимум по одному мощному буксиру с тросом на гаке. Два—четыре буксира расстанавливают у морского борта, они работают способом «на битенг». Во время проводки судна к месту стоянки носовой буксир обеспечивает основную тягу, а совместно с кормовым и управляемость.

В таком составе судно подводится и останавливается параллельно причалу на расстоянии в две-три ширины корпуса от него.

З

Рис. 5.19. Отход судна от причала с

Разворотом на обратный курс

Рис. 5.20. Разворот судна на месте с помощью одного буксира

атем инерция гасится с помощью бортовых и кормового буксиров. Буксиры морского борта начинают толкать судно к причалу. Когда до причала останется расстояние в одну-две ширины корпуса, буксир В уменьшает обороты, в результате чего судно получает вращательное движение.

Непосредственно перед первым контактом скулы с причалом буксир А совместно с носовым буксиром одерживает носовую часть, буксир В при необходимости увеличивает обороты. После контакта буксир А продолжает работать передним ходом, удерживая нос судна у причала, а буксир В работает с таким расчетом, чтобы второй контакт произошел на скорости сближения, близкой к нулю. При этом кормовой буксир страхует от навала в готовности работать на отжим. Когда судно ляжет на отбойные устройства всем корпусом, бортовые буксиры удерживают его у причала, пока не будут поданы и закреплены швартовы.

М

Рис. 5.21. Швартовка крупнотоннажного судна с помощью буксиров

еры безопасности. Используя буксиры для маневрирования в портовых водах, необходимо всегда помнить об опасности их опрокидывания. Эта ситуация возникает, когда натяжение каната и направление диаметральной плоскости буксира составляют большой угол. Поэтому, прежде чем давать ход судну, следует убедиться, что буксировщик развернулся в нужном направлении.

Причиной опрокидывания может быть не только движение судна вперед или назад, но и уклонение кормы влево (или вправо) во время реверса двигателя. Это особенно относится к судам крупнотоннажным, боковая сила реакции винта которых достигает нескольких десятков тонн.

Во время швартовных операций нельзя допускать, чтобы буксир находился между причалом и судном.

Буксировщик не должен подходить под становые якоря судна или маневрировать вблизи его винтов. Нельзя допускать, чтобы буксир работал способом толкания у кормового подзора, так как в результате соскальзывания он может наскочить на работающий винт или повредить свою надстройку.

Учитывая опасность аварийных последствий при работе с буксирами, капитан буксируемого судна должен соблюдать меры предосторожности: установить надежную двустороннюю связь с буксиром, предупреждать буксиры об изменении режима работы главного двигателя, не допускать избыточной слабины буксирного каната во избежание попадания его под винты, не допускать ситуации, когда канат под нагрузкой может оказаться направленным под тупым углом к диаметральной плоскости буксира. При возникновении у буксира крена необходимо немедленно остановить машину и отдать буксирный канат.