Основные сведения, необходимые
судоводителям-любителям для получения права управления маломерным судном
при плавании на внутренних водных путях и в прибрежных районах морей
21.01.2019 21:37
- дата обновления страницы
Пособие судоводителю-любителю, справочник 1988 года
ГлаваII. Устройство маломерных судов, их оборудование и снабжение
Эксплуатационные и навигационные качества судов
Эксплуатационные качества характеризуют судно с точки зрения его
эксплуатации. К ним в первую очередь относятся:
пассажировместимость - показатель, равный числу оборудованных штатных
мест для размещения людей на судне; .
грузоподъемность - полезная нагрузка судна, включающая в себя массу
людей и багажа согласно пассажировместимости скорость - путь, проходимый
судном за единицу времени. Скорость зависит от мощности двигателя,
размеров и формы корпуса; загрузки судна и различных внешних факторов:
волнения, ветра, течения и т. д.
Навигационные (мореходные) качества - это свойства судна
взаимодействовать с водой. Основные из них перечисляются ниже.
Плавучесть - способность судна держаться на воде. Чем больше груза
помещать на судно, тем глубже оно будет погружаться в воду! но не
потеряет плавучести до тех пор, пока вода не начнет поступать внутрь
корпуса.
Блок плавучести - конструктивный элемент внутри корпуса маломерного
судна в виде сплошного блока из материала (например, пенопласта),
имеющего плотность меньше единицы.
Объем плавучести - герметический объем внутри корпуса маломерного судна.
Рис. 1. Расположение равнодействующих сил
тяжести и поддержания относительно друг друга при различных положениях
судна
Запас плавучести - весь непроницаемый для воды объем корпуса судна,
находящийся между грузовой ватерлинией и верхней кромкой борта. Отсюда
ясно, что чем выше водонепроницаемый надводный борт судна, тем больше
запас плавучести и, следовательно, безопаснее плавание. Однако
злоупотреблять высотой надводного борта нельзя, так как это отражается
на другом не менее важном качестве - остойчивости судна.
Остойчивость - способность судна плавать в положении устойчивого
равновесия и занимать его после того, как действие сил, вызвавших
наклонение, прекратится. Одно и то же судно может иметь хорошую
остойчивость при расположении в нем груза близко к днищу и может
частично или полностью потерять остойчивость, если груз или людей
разместить несколько выше.
Различают остойчивость поперечную (при крене) и продольную (при
дифференте). Рассмотрим схему действия сил, от которых зависит
поперечная остойчивость.
Во время плавания на судно действуют две силы: тяжести и поддержания.
Равнодействующая D (рис. 1, а) силы тяжести судна, направленная вниз,
будет условно приложена в точке G, называемой центром тяжести (ЦТ), а
равнодействующая А сил поддержания, направленная вверх, будет условно
приложена в центре тяжести С погруженной в воду части судна, называемом
центром величины (ЦВ). Когда судно не имеет дифферента и крена, ЦТ и ЦВ
будут расположены в диаметральной плоскости судна (ДП).
Допустим, что судно накренилось на какой-то угол ср (рис. 1,6). ЦВ при
этом переместится из точки С в точку Сi (которая является новым центром
тяжести погруженной части корпуса), и направление силы поддержания,
действующей перпендикулярно поверхности воды, пересечет диаметральную
плоскость судна в точке М. Положение ЦТ относительно корпуса судна при
этом останется неизменным. Точка М будет называться начальным
метацентром, а расстояние ho от нее до центра тяжести G - начальной
метацентрической высотой. Значение /io характеризует остойчивость судна
при малых наклонениях (у килевых судов метацентрическая высота обычно
равна 0,3-0,6 м, увеличение ее ухудшает способность судна переносить
качку). Положение точки М в этих условиях почти не зависит от угла крена
<р.
Сила D и равная ей сила поддержания А образуют пару сил с плечом /,
которая создает восстанавливающий момент MB=Dl. Этот момент стремится
вернуть судно в первоначальное положение. Заметим, что ЦТ при этом
находится ниже точки М.
Теперь представим, что на палубу этого же судна положен дополнительный
груз (рис. 1, в). В результате ЦТ расположится значительно выше, и при
крене точка М окажется ниже его. Образующаяся при этом пара сил будет
создавать уже не восстанавливающий, а опрокидывающий момент М0"р.
Следовательно, судно будет неостойчиво и опрокинется.
На поперечную остойчивость судна большое влияние оказывает ширина
корпуса: чем шире корпус, тем остойчивее судно, и, наоборот, чем корпус
уже и выше, тем остойчивость буде хуже.
Для маломерных скоростных судов (особенно при движении на большой
скорости во время волнения) далеко не всегда решенной проблемой является
и сохранение продольной остойчивости. По данным Госинспекции по
маломерным судам, имеется немало случаев, когда из-за пренебрежения
осторожностью <зарывались> носом в воду и тонули суда даже промышленной
постройки.
Улучшает остойчивость низкое расположение двигателя, топливного бака,
сидений и соответствующее размещение грузов и людей.
К характерным качествам судов относятся управляемость, устойчивость на
курсе, поворотливость и рыскливость.
Управляемость - это свойство судна подчиняться действию руля. Она
характеризуется устойчивостью на курсе и поворотливостью.
Устойчивостью на курсе называется свойство судна сохранять прямолинейное
направление движения. Если же судно при прямом положении руля
отклоняется от курса, то такое явление принято называть рыскливостью
судна.
Причины, вызывающие рыскливость, могут быть постоянными и временными. К
постоянным относятся причины, связанные с конструктивными особенностями
судна: тупые носовые обводы корпуса, несоответствие длины судна его
ширине, недостаточная площадь пера руля, влияние вращения гребного
винта.
Временная рыскливость может быть вызвана неправильной загрузкой судна,
ветром, мелководьем, неровным течением и т. п.
Поворотливость - свойство судна изменять направление движения под
действием руля. Это качество в первую очередь зависит от правильного
соотношения длины и ширины корпуса, формы его обводов, а также от
площади пера руля. Основной характеристикой поворотливости является
диаметр циркуляции.
Рис. 3. Силы, вызывающие крен на циркуляции: 1 -
сопротивление боковому перемещению; 2 - центробежная сила; 3 - давление
воды на руль
Если во время движения судна переложить руль в какую-либо сторону, то
судно начнет поворачиваться и опишет на воде кривую линию. Эта кривая,
описываемая центром тяжести судна при обороте, называется линией
циркуляции (рис. 2), а расстояние между диаметральной плоскостью судна
на прямом курсе и его диаметральной плоскостью после поворота на
обратный курс (180) - тактическим диаметром циркуляции. Чем меньше
тактический диаметр циркуляции, тем лучшей считается поворотливость
судна.
Если при этом не изменять перекладку руля, то судно начнет описывать
более или менее правильную окружность. Диаметр этой окружности принято
называть диаметром установившейся циркуляции.
Измеряется диаметр циркуляции обычно в метрах. Для маломерных моторных
судов размер тактического диаметра циркуляции в большинстве случаев
равен
2-3 длинам судна. Каждому водителю необходимо знать диаметр циркуляции
судна, которым ему приходится управлять, так как от этого во многом
зависит правильное и безопасное маневрирование.
Никогда не следует забывать, что при движении по кривой на судно
действует центробежная сила (рис. 3), направленная от центра кривизны во
внешнюю сторону и приложенная к центру тяжести судна. Возникающему от
центробежной силы дрейфу судна препятствует сила сопротивления воды -
боковое сопротивление, точка приложения которой расположена ниже центра
тяжести. В результате возникает пара сил, создающая крен на борт,
противоположный направлению поворота. Крен увеличивается с повышением
центра тяжести судна над центром бокового сопротивления и с уменьшением
метацентрической высоты. Увеличение скорости при повороте и уменьшение
диаметра циркуляции значительно увеличивают крен, что может привести к
опрокидыванию судна.
Рис. 4. Действие подъемной силы глиссирующего
судна при боковом перемещении: 1 - центробежная сила; 2 - давление воды
на руль; 3-дополнительная подъемная сила; 4 - сопротивление боковому
перемещению
Поэтому никогда не делайте резких поворотов при движении судна
на большой скорости.
В отличие от обычных водоизмещающих судов суда с глиссирующими обводами
на циркуляции получают крен во внутреннюю сторону (рис. 4). Происходит
это от дополнительной подъемной силы, возникающей на корпусе при боковом
смещении в связи с глиссирующими обводами. Одновременно с этим
происходит скольжение под действием центробежной силы во внешнюю
сторону, отчего у глиссирующих судов по сравнению с водоизмещающими
судами циркуляция несколько больше.
Очень важным маневренным качеством судна является его инерция. Ее обычно
принято оценивать длинами тормозного пути, выбега и пути разгона, а
также их продолжительностью.
Расстояние, которое проходит судно за промежуток времени от момента
переключения двигателя с полного хода вперед на задний ход до момента
окончательной остановки судна, называется тормозным путем. Это
расстояние обычно выражается в метрах, реже - в длинах судна.
Расстояние, проходимое судном за промежуток времени от момента остановки
двигателя, работающего на передний ход, до полной остановки судна под
действием силы сопротивления воды, называется выбегом.
Расстояние, которое проходит судно с момента включения двигателя на
передний ход до момента приобретения полной скорости при заданном режиме
работы двигателя, называется путем разгона.
Точное знание водителем указанных выше качеств своего судна в большой
степени обеспечивает безопасность маневрирования в узкостях и на рейдах
со стесненными условиями плавания.
Помните Моторные суда не имеют тормозов, поэтому для погашения инерции
им зачастую требуется значительно больше расстояния и времени, чем,
скажем, автомобилю.
