5. Короткие плечи

Две поперечные силы по Х те приложены на равных расстоя­ниях от миделя, судно не имеет хода Относительно воды (рис. 117).

Рис. 117. Короткие плечи; продольного движения нет

ЦТ и центр поперечного сопротивления совпадают. Боко­вой эффект: суммарное попе­речное усилие 2Х тс.

6. Короткие плечи при продольном движении

Судно движется вперед отно­сительно воды, точка приложе­ния усилия носового буксира и ЦВ совпадают (рис. 118).

Рис. 118. Короткие плечи; судно имеет ход вперед

Для удержания судна параллельно причалу кормовой буксир дол­жен полностью остановиться и держать слабым буксирный ко­нец. Боковой эффект: суммар­ное поперечное усилие Х те. При движении вперед носовой буксир создает наибольшее уси­лие, если он будет находиться в носу судна; при движении назад кормовой буксир создает наи­большее усилие, если будет на­ходиться у самой кормы судна.

7. Воздействие буксиров на переднем ходу

Судно движется вперед отно­сительно воды, поперечные си­лы носового буксира и среднего буксира равны и приложены на равных расстояниях от ЦВ. Кормовой буксир должен быть полностью остановлен, в противном случае он нарушит ба­ланс (рис. 119).

Рис. 119. Три буксира тянут или толка­ют по траверзу, судно движется вперед относительно воды

Боковой эф­фект: суммарное поперечное усилие IX те. Если средний буксир был бы закреплен ближе к.ЦВ, кормовой буксир мог бы увеличить общую поперечную силу.

8. Воздействие буксиров на заднем ходу

Судно движется назад отно­сительно воды; поперечные си­лы среднего буксира и заднего буксира приложены на равных расстояниях от ЦВ (рис. 120).

Рис. 120. Судно движется назад; три буксира толкают или тянут по траверзу

Передний буксир не может со­здавать натяжение буксирного троса, если только средний бук­сир не закреплен вблизи ЦВ. Боковой эффект: суммарное бо­ковое усилие IX те.

Приложение в. Вращательное движение

1. Поперечное сопротивление

Судно на ходу с определен­ным дифферентом и осадкой под воздействием руля будет встречать поперечное сопротив­ление. Центр поперечного со­противления служит рулю и в качестве некой мягкой опоры для разворота. Судно вращается вокруг ЦВ, который находится вблизи центра поперечного со­противления. Поскольку при развороте возникает угол дрей­фа, на борт судна также начи­нает действовать поперечное со­противление. В то время как сила от действия руля зависит от угла перекладки руля и упо­ра винта, поперечное сопротив­ление зависит от угла дрейфа и скорости относительно воды. Большая осадка увеличивает боковую подводную площадь и вследствие этого поперечное со­противление; различный диф­ферент изменяет относительную площадь впереди и сзади ЦВ.

FR (боковое сопротивление впереди от ЦВ) вызывает на­правленный вращательный эф­фект и является одной из ос- / новных сил, которые определя­ют положение ЦВ на судне, по­ворачивающемся под действием руля (рис. 121).

Рис. 121. Поперечное сопротивление позади ЦВ ограничивает угол дрейфа:

1 — центр бокового сопротивления

Центр FR (R) расположен примерно посереди­не между носом и ЦВ.

AR (поперечное сопротивле­ние, которое действует позади от ЦВ) работает против силы от действия руля и имеет поэтому обратное влияние на поворот, поскольку оно ограничивает угол дрейфа. Угол дрейфа уве­личивается до тех пор, пока AR достигнет определенного соотно­шения с поперечной силой от действия руля. Это соотношение достигается быстрее на мелко­водье, где ограниченный запас воды под килем вызывает подъ­ем воды со стороны, в которую движется корма. Получающийся в результате этого меньший угол дрейфа ведет к у р-сличе­нию диаметра циркуляции.

Когда судно имеет ход, на­чальный ЦВ под воздействием руля в самом начале поворота, когда угол дрейфа и поперечное сопротивление минимальны, на-' ходится примерно посередине между носом и ЦТ. В это время не только относительно боль­шая боковая подводная площадь позади начального ЦВ, но и скорость относительно воды, ко­торая пока также не снижается, создают большую начальную силу AR. Поэтому угол дрейфа увеличивается медленно из-за того, что поперечная сила от действия руля должна преодо­леть поперечную инерцию, а также .значительную AR, что ведет к медленной начальной скорости поворота при измене­нии курса на первые 10°. Уве­личивающийся угол дрейфа вы­зывает рост гидродинамической силы FR, которая отталкивает ЦВ назад до тех пор, пока не будет достигнут максимальный угол дрейфа, при котором AR ограничивает силу от действия руля, и установится баланс между поперечным сопротивле­нием и этой силой.

Широкие суда и суда с диф­ферентом на нос встречают бо­лее сильное гидродинамическое сопротивление. Вследствие этого боковая подводная площадь по­зади ЦВ будет меньше и угол дрейфа должен увеличиться, чтобы AR достигло определен­ного соотношения с поперечной силой руля.

Скорость поворота судна мак­симальная в то время, когда наибольшее сопротивление в носу. Это бывает некоторое вре­мя спустя после того, как пово­рот хорошо установится, т. е. между 10 и 90° угла поворота.

Рис. 122. Зависимость между действием силы руля, углом дрейфа, поперечным сопротивлением и ЦВ

А — боковое сопротивление, скорость судна относительно воды, глубина под килем, ветер, волны, произведение Ld\ В — сила на пере руля, упор гребного винта, смоченная поверхность пера ру­ля, угол перекладки руля; С — угол дрейфа; О — центр вращения, линей­ная инерция, отношение сопротивления воды к пропульсивной силе движителя, Отношение L/B, дифферент

На более поздней стадии пол­ной циркуляции, когда скорость снизится и станет постоянной, а частота вращения машины бу­дет больше, чем та, которая со­ответствует скорости относи­тельно воды, ЦВ сдвинется впе­ред, в результате чего снизится и угловая скорость.

Потеря скорости ведет к уве­личению угла дрейфа и смеще­нию вперед ЦВ. Баланс сил по­перечного сопротивления и руля сохраняется посредством мини­мальных изменений угла дрей­фа и положения ЦВ. Таким об­разом, между силой от действия руля, углом дрейфа, попереч­ным сопротивлением и ЦВ име­ется неразрывная взаимосвязь (рис. 122).