- •1. Ходовые и тормозные качества судов
- •1.1. Составляющие сопротивления движению судна на спокойной воде
- •1.2. Полное сопротивление воды движению судна
- •1.3. Дополнительное сопротивление движению судна
- •1.4. Мощность силовой установки. Тяга винта
- •1.5. Ходовые характеристики винтовых судов
- •1.6. Тормозные характеристики судов
- •1.7. Торможение с помощью винта
- •Тормозные пути одновинтовых судов
- •1.8. Сокращение тормозного пути
- •2. Управляемость
- •2.1. Понятие управляемости. Силы и моменты, действующие на судно при перекладке руля
- •2.2. Особенности движения судна во время циркуляции
- •2.3. Элементы циркуляции транспортных судов
- •2.4. Влияние на управляемость совместной работы винта и руля.
- •2.5. Особенности управляемости судов, оборудованных врш и подруливающими устройствами
- •2.6 Особенности управляемости многовинтовых судов
- •2.7. Влияние ветра на управляемость судна
- •2.8. Потеря управляемости при ветре
- •2.9. Разворот одновинтового судна при ветре
- •3. Управление судами на стесненных фарватерах, в узкостях, каналах и на реках
- •3.1. Явления, сопровождающие движение судна на мелководье
- •3.2. Гидромеханическое взаимодействие между судами во время расхождения вблизи друг друга
- •3.3. Особенности управления судами в каналах
- •3.4. Обеспечение безопасности плавания в узкостях
- •3.5. Особенности управления судами при плавании на реках
- •3.6. Проводка судов под мостами
- •4. Стоянка судов на якорях и бочках
- •4.1. Держащая сила якорей
- •Значения коэффициентов держащей силы
- •4.2. Общие требования к постановке судна на якорь
- •4.3. Способы постановки на якорь
- •4.4. Съемка с якоря
- •4.5. Постановка судов на бочки
- •5. Швартовные операции
- •5.1. Безаварийный контакт судна с причалом в процессе швартовных операции
- •5.3. Отход судна от причала
- •5.4. Использование буксиров при швартовных операциях
- •5.5. Особенности использования подруливающих устройств при швартовных операциях
- •5.6. Обеспечение безопасности стоянки судов у причалов
- •5.7. Швартовка судов в море
- •6. Обеспечение безопасности плавания
- •6.1. Основные сведения о волнах
- •6.2. Факторы, воздействующие на судно во время шторма
- •6.3. Опрокидывание судов на попутном волнении
- •6.4. Слеминг
- •6.5. Качка судов
- •6.6. Влияние на качку курса и скорости судна
- •6.7. Повороты в условиях шторма
- •7. Буксировка судов
- •7.1. Требования к буксирной линии
- •7.3. Расчет длины стальной буксирной линии
- •7.4. Расчет длины буксирной линии из синтетического каната
- •7.5. Аварийная буксировка
- •Сопротивления буксируемого судна
- •7.6. Крепление буксирного каната
- •7.7. Управление судами во время буксировки
- •8. Снятие судов с мели
- •8.1. Характер сил, действующих на судно, находящееся на мели
- •8.2. Первоочередные меры при посадке судна на мель
- •8.3. Снятие судна с мели собственными силами, средствами
- •8.4. Снятие судна с мели с помощью другого транспортного судна
- •9. Обеспечение безопасности плавания судов во льдах
- •9.1. Организация вахтенной службы и наблюдения за корпусом судна при плавании во льдах
- •9.2. Управление судном в одиночном плавании
- •9.3. Меры предосторожности при плавании вблизи берегов и в условиях ограниченной видимости
- •9.4. Плавание в составе каравана
- •9.5. Выбор скорости движения и дистанции между судами в караване
- •9.6. Управление судном при плавании в канале за ледоколом в припайных, дрейфующих, сплоченных и разреженных льдах
- •9.7. Подготовка к буксировке и управление судном при буксировке ледоколом
- •9.8. Управление судном при околках ледоколом
- •9.9. Плавание в караване при ограниченной видимости
7.3. Расчет длины стальной буксирной линии
Для определения условий, при которых обеспечивается расхождение судов за счет распрямления буксирной линии, построим систему координат так, чтобы ось OY проходила через низшую точку буксирной линии Л (рис. 7.2).
Е
Рис. 7.2. Схема буксирной линии из стального
каната
; ,
откуда
, (7.4)
где l — длина буксирной линии, м;
р — масса одного метра каната, кг;
Т — натяжение каната, кгс.
Угол а называют углом схода каната. Он характеризует провес буксирного каната и позволяет судить о тяге на гаке во время расхождения судов. Действительно, тяга на гаке обратно пропорциональна tgα:
.
При увеличении расстояния между судами канат будет распрямляться, а угол схода уменьшаться. Следовательно, тяга на гаке будет увеличиваться. Задаваясь наибольшим допустимым натяжением в буксирном канате, можно определить предельный минимальный угол схода, при котором буксировка с данной скоростью еще допустима.
Как видно из рис. 7.2, наибольшее напряжение Т канат испытывает в точке его крепления на палубе буксировщика. Причем это натяжение больше тяги на гаке. Однако ввиду малости угла α и больших запасов прочности каната принимают Т=Тг=То.
Для буксирной линии из однородного стального каната с достаточной для практики точностью справедливы следующие соотношения:
; (7.5)
; (7.6)
, (7.7)
где L — расстояние между судами, м; Т — натяжение каната, кгс.
Последнее выражение позволяет определить: величину расхождения судов l—L во время орбитального движения при известных l и Т и необходимую длину каната, обеспечивающую заданное расхождение судов l—Т, при известной Т.
Выше было показано, что с уменьшением провеса каната напряжение в нем растет. Допустимому напряжению соответствует некоторый минимальный угол схода, или минимальная стрела провеса, при которых дальнейшее расхождение судов невозможно: произойдет обрыв каната. Поэтому, строго говоря, величина расхождения должна определяться как разность
,
где L — расстояние между судами при рабочей нагрузке, м;
Lm — наибольшее допустимое расстояние между судами во
время орбитального движения судов, м; Т — рабочая нагрузка в канате, равная Тр/п, тс; Тт—максимально допустимая нагрузка, равная половине
разрывного усилия Тр/2, тс;
Однако, так как величина l—Lm незначительна и с избытком компенсируется упругой деформацией каната расчет величины расхождения можно упростить, используя только первые составляющие в левой и правой частях данной формулы, т. е. использовать выражение (7.7).
7.4. Расчет длины буксирной линии из синтетического каната
Буксирная линия, изготовленная из синтетического каната достаточной длины, полностью обеспечивает расхождение судов во время их орбитального движения на волнении за счет упругой деформации каната. Формула упругой деформации синтетического каната имеет вид
, (7.8)
где l — длина каната, м;
Тт— наибольшее допустимое напряжение в канате, тс; Т — рабочая нагрузка каната, тс; Тр — разрывная прочность каната, тс;
а — безразмерный коэффициент, зависящий от материала и конструкции каната (табл. 7.2).
Таблица 7.2 Значения коэффициента а
Тип каната |
Название полимера |
Значение коэффициента а |
Плетеный восьмипряд-ный |
Полиамид Полипропилен Полиэфир |
3,5 11 11 |
Крученый восьмипряд-шй |
Полиамид Полипропилен Полиэфир |
2,8 8 7,5 |
Конкретные названия полимеров, из которых изготавливаются синтетические канаты в различных странах, приведены в табл. 7.3.
Таблица 7.3 Название полимеров
Страна-изготовитель |
Вид синтетического материала |
||
Полиамид |
Полиэфир |
Полипропилен |
|
СССР ГДР ПНР Голландия США
ФРГ Англия Япония
Италия |
Капрон Дедерон Стинол Типтолон Капролан Нейлон Перлон Нейлон Грилон Нейлон Нейлон |
Лавсан Ла нон - Типтолит Дакрон - Д и осей Терилен Теторон - - |
Полипропилен Полипропилен - Гриполен Полипропилен - Полипропилен Ульстрон Полипропилен - Полипропилен |
Синтетические канаты нестойки к истиранию. По этой причине их не следует проводить через клюз. Буксирную линию рекомендуется выполнить в виде длинной вставки и оба конца с помощью скоб закрепить к коротким стальным стропам. При отсутствии коушей огоны синтетического каната можно оклетневать парусиной.
Учитывая худшую по сравнению со стальными тросами стойкость синтетических канатов к внешним воздействиям, Регистр СССР требует, чтобы их разрывная прочность была не менее 1,4—1,6 разрывной прочности стальных канатов. Поскольку минимально допустимый запас прочности линии должен быть не менее двух, то наибольшее допустимое напряжение в синтетическом канате Тmax не должно превышать 30% от его разрывной прочности Тр. Подсчеты по формуле (7.8) показывают, что работа синтетического каната в диапазоне нагрузок 20—30% от разрывной при буксировке судов малого и среднего тоннажа является наиболее приемлемой с точки зрения как длины, так и относительного удлинения каната при расхождении судов на волнении. Поэтому выбирать канат целесообразно исходя из рабочей нагрузки Т (тяга на гаке на спокойной воде), равной 20% от разрывной Тр. Тогда формула (7.8) упростится:
. (7.9)