3.2. Состав задания

Судно находится на основном судовом ходу водохранилища. Вычислить высоту и длину волны в месте нахождения судна и дать оценку возможности продолжения рейса или необходимости укрытия в ближайшем убежище при исходных данных, принятых по [7] и приведенных в табл. 9. При выполнении задания принимать скорость ветра при длительном действии максимальной в указанных границах по табл. 7.

Т а б л и ц а 9. Исходные данные

№ вар.	Расстояние до убежища	Длина разгона, км	Сила ветра, балл	Проект судна	Средняя глубина, м
1	8,0	9,5	10	19610	5,4
2	7,0	6,0	9	488/А	4,2
3	13,0	8,0	8	Р156	5,0
4	8,0	19,0	9	791	5,0
5	17,0	5,0	10	1787У	5,0
6	17,0	20,0	10	576	4,5
7	14,0	9,0	9	1787	6,5
8	14,0	14,0	9	507А	5,0
9	10,0	7,0	8	1581	6,0
0	19,0	7,0	10	Р25	5,5

3.3. Примерные вопросы для самопроверки

и подготовки к защите работы

1. Почему судоводителю необходимо оценивать ветро-волновой режим водохранилищ?

2. От чего зависят параметры ветровых волн?

3. В чем разница понятий «глубокая» и «мелкая» вода?

4. Определение загрузки и скорости

движения судна при прохождении

лимитирующего участка

4.1. Общие положения

На реках глубоководные плесовые лощины чередуются с мелководными перекатами, лимитирующими судоходство. На перекатах необходимо, чтобы максимальная осадка судна не превышала предельно допустимую по условиям прохождения данного участка и судно не село на мель. Осадка судна зависит от количества груза на его борту и должна быть рассчитана.

Цель данного задания контрольной работы состоит в определении эксплуатационной загрузки судна и его скорости движения при прохождении заданного участка реки.

Предельно возможная осадка судна t_пр при его движении зависит от глубины на участке T, запаса под днищем судна по Правилам плавания , максимальной просадки судна при движении и определяется по формуле

(19)

При расчетах для речных участков принимают запас под днищем равным 25 см, для водохранилищ – 30 см.

Увеличение сопротивления воды с возрастанием скорости движения судна сопровождается увеличением его осадки. Это объясняется тем, что в струях, обтекающих корпус судна, с увеличением скорости понижается давление (закон Бернулли). Пониженное давление в жидкости приводит к понижению уровня воды в районе, где находится движущееся судно и к уменьшению давления на днище судна. Последнее уменьшает силу поддержания судна и увеличивает его осадку. Поэтому осадка судна на ходу относительно уровня невозмущенной воды возрастает на величину , называемую «просадкой». Увеличение осадки судна при движении может привести к удару днищем судна о дно водоема и вызвать повреждение рулевого устройства, движителей или корпуса. Отсюда, при выходе судна с глубокой воды на мелкую, скорость его движения должна быть понижена.

Отметим также, что у судна при движении появляется дифферент на корму, возрастающий с увеличением скорости. Явление дифферента на корму объясняется отрывом струй от корпуса в районе между миделем и ахтерштевнем. Здесь образуются завихрения, вследствие чего поток между миделем и ахтерштевнем (и за ним) стеснен больше, чем в носовой половине корпуса. Скорости течения в районе стеснения больше, а давление, следовательно, меньше, чем в нестесненной части потока. Поэтому в носовой части днища, не находящейся в зоне завихрений, давление в жидкости больше, чем в кормовой, что является причиной возникновения дифферента на корму.

Просадка судна по корме в стоячей или слабо проточной воде получается умножением величины средней просадки на коэффициент :

(20)

Коэффициент  зависит от отношения длины судна l к его ширине b, его значения приведены в табл. 10.

Т а б л и ц а 10. Значения коэффициента 

Величина отношения l/b	Коэффициент 
3,5–5,0	1,40
5,0–7,0	1,25
7,0–9,0	1,10

Для определения средней просадки судна используются формулы А.М. Полунина и Г.И. Ваганова [1, 8]. А.М. Полунин разработал методику определения просадки для сухогрузных теплоходов, Г.И. Ваганов – для несамоходных составов.

Формула А.М. Полунина получена в результате испытаний сухогрузных теплоходов на мелководье (м):

(21)

Формула Г.И. Ваганова получена при исследовании движения толкаемых составов (см):

			(22)
где	–	средняя величина просадки судна, м и см
		соответственно;
V_с	–	скорость движения судна относительно воды, м/с;
t_c	–	осадка судна в покое, м;
g	–	ускорение свободного падения, м/с²;
T	–	глубина пути в месте нахождения судна, м.

Наблюдения показывали, что при движении судна вниз по течению просадка судна больше, а при движении против течения несколько меньше или равна просадке при движении в стоячей воде.

Для учета влияния этих факторов по методу А.М. Полунина используется графическая зависимость относительной осадки судна от относительной скорости (здесь U – скорость течения, м/с) и направления движения судна (рис. 5). Пользуясь зависимостями, представленными на рис. 5, по величине истинного значения (вертикальная шкала), относительной скорости и направлению движения определяется на горизонтальной шкале эквивалентное значение , которое затем используется в формуле 21.