7.2. Определение времени снятия судна с якоря

Процесс снятия судна с якоря можно разделить на следующие пе­риоды:

- подготовительный;

- период установившегося движения судна (время от начала подъема якорной цепи до подъема последних звеньев цепи, лежащих на дне);

- период подтягивания судна к якорю (окончание этого периода на­ступает в тот момент, когда цепь займет вертикальное положение);

- период отрыва якоря от грунта;

- период подъема якоря от грунта до клюза;

- обмыв якоря;

- уборка якоря в клюз и крепление по-походному.

Продолжительность первого периода от момента отдачи команды "Приготовиться к съемке с якоря" до доклада о готовности для грузовых судов составляет

t₁ = 4 мин.

Продолжительность второго периода установившегося движения судна в минутах

t₂ = а/v_СР = 25/10 = 2,5 мин

где v_СР = 10 м/мин - средняя скорость подъема якоря.

Продолжительность подтягивания судна к якорю в минутах опреде­ляется из выражения

t₃ = (L_ОРТ – h) / v_СР = (175 - 82,5)/10 = 9,25 мин

Продолжительность отрыва якоря от грунта

t₄ = 1 мин.

Продолжительность подъема якоря от грунта до клюза в минутах

t₅ = h /v_СР =82,5/10 = 8,25 мин

Продолжительность обмыва якоря

t₆ = 3 мин.

Продолжительность уборки якоря и крепления по-походному

t₇ = 1,5 мин.

Суммарное время снятия судна с якоря в минутах:

T = t₁+t₂ + t₃ + t₄ + t₅ + t₆ + t₇ = 4 +2,5 +9,25 + 1 + 8,25 + 3 + 1,5 = 29,5мин

7.3. Расчет усилий, возникающих при стоянке судна на якоре, и определение фактической длины провисающего участка якорной цепи

Величина фактически провисающего участка якорной цепи L_Ф в метрах при весе якоря, обеспечивающем стоянку, определяется по форму­ле:

L_Ф =(2 Р_ВН h/q +h²)^0,5

где Р_ВН - внешняя нагрузка, действующая на судно.

Внешняя нагрузка слагается из воздействия течения, ветра, соскаль­зывания судна под уклон русла и удара волн. Расчет производится для наиболее неблагоприятного случая, то есть для момента, когда все эти силы совпадают по направлению и результирующая сила достигает своего наибольшего значения.

Расчеты производятся для судна без палубного груза.

Относительная длина судна:

Ψ = L/ V^1/3 = 92/ = 6,95

Относительная смоченная поверхность:

Ω_ОТН = 2,24 Ψ^0,56 + 0,33(В/Т – 2) = 2,24∙6,95^0,56 + 0,33(13/2,65 – 2) = 7,59

Площадь смоченной поверхности корпуса судна:

Ω = 1,02∙ Ω_ОТН ∙V^2/3 = 1,02∙7,59∙ ^2/3 = 1355,07

Сила сопротивления корпуса судна течению:

Р_Т = К_Т ∙f_T ∙Ω∙ С² = 9,81∙0,18∙1355,07∙0,28² = 187,59 Н

Сила давления воздушного потока на надводную часть судна:

Р_В = q_B∙ (F_ДП ∙sin β_В + F₀ ∙cos β_В) ∙U_B = 1,96∙(428∙0,5 + 73,9∙0,866) ∙ 0,8 = 435,89 Н

Сила удара волн:

Р_ВОЛН = 0,185 ∙ρ∙ h_B ∙В = 0,185∙1,025∙3∙13 = 7,3 кН = 7300 Н

Внешняя нагрузка:

Р_ВН = Р_Т + Р_В + Р_С + Р_ВОЛН = 187,59 + 435,89 + 0 + 7300 = 7923,48 Н

Величина фактически провисающего участка якорной цепи:

L_Ф =(2∙ Р_ВН ∙h/q +h²)^0,5 = (2∙7923,48 ∙82,5/417,18 + 82,5²)^0,5 = 99,699 м

7.4. Определение угла отклонения якорной цепи в районе клюза от вертикали

Угол отклонения якорной цепи на выходе из бортового клюза от вер­тикали характеризует степень ее натяжения. С увеличением натяжения якорной цепи угол отклонения γ будет увеличиваться, достигнув макси­мального значения, когда усилие цепи в месте касания с грунтом будет равно держащей силе якоря. При дальнейшем увеличении внешних сил якорь будет "ползти". Как известно, синус угла отклонения якорной цепи от вертикали на выходе ее из бортового клюза равен отношению усилия в якорной цепи в месте касания с грунтом Т_ГР к усилию в цепи у клюза Т_КЛ:

Тогда угол отклонения якорной цепи от вертикали определится фор­мулой:

Схема положения якорной цепи у клюза

На рисунке показана схема якорной цепи при ее выходе из борто­вого клюза и направление силы F по отношению к вертикали.

В работе рассчитываются два значения угла γ. Первое значение должно соответствовать длине цепи L_Ф. Второе значение угла рассчитыва­ется для случая, когда он достигает максимального значения при L_Ф = L_ОРТ, то есть когда практически усилие в цепи на месте касания с грунтом будет равно держащей силе якоря.

γ₁ = arc sin [(99,699 ² – 82,5²)/( 99,699 ² + 82,5²)] = arc sin 0,187= 10,7°

γ₂ = arc sin [(175² – 82,5²)/( 175² + 82,5²)] = arc sin 0,653 = 39,5°