Главная | Обратная связь

Воздействие на судно явления присасывания и носовой волны (схемы участков водных путей района Сабина по состоянию на 1916 г.)

Чем больше скорость крупного судна, следующего в узком и извилистом канале, тем сильнее действие присасывания и носовой волны.,

Прежде всего определим, что такое присасывание. Во-первых, это явление, зависящее от скорости судна и носовой волны. Во-вторых, что точнее, присасывание -явление, определяемое тягой воды, возникающей на траверзе раковины судна. Будем иметь в виду оба этих определения присасывания. Еще раз напомним: чем больше скорость судна, тем сильнее присасывание и носовая волна.

Этой аксиомы можно придерживаться при условии, что канал be слишком узок и извилист, а судно обладает достаточно хорошей управляемостью. Однако для судна с плохой управляемостью, т. е. излишне восприимчивого к воздействию присасывания и обладающего маломощным рулем, такое утверждение будет невер­ным. Следует помнить, что такое судно может в любой момент начать рыскание. Подобно канатоходцу, который, качнувшись, восстанавливает равновесие, судно, незначительно рыскнув, возвращается в требуемое положение, но как канатоходец, который, потеряв равновесие, падает, судно теряет управляемость, если рыскание слишком сильно. В этом случае оно ударится о берег, а затем, скользнув по нему, отклонится к противоположному берегу, не потеряв при этом инерции переднего хода. Судно не потеряет ход, так как его машина будет продолжать работать вперед, чтобы избежать посадки на грунт.

В указанных условиях судном следует управлять исключительно точно. Срав­ним судоводителя с подающим игроком в бейсболе. Только наиболее искусные спортсмены входят в состав команд высшей лиги. И даже в них только единицы достигают совершенства. В положении игрока команды высшей лиги оказывается судоводитель, управляющий крупным судном в крайне стесненных водах. Лишь правильное использование сил инерции хода судна, присасывания и носовой волны позволит ему сохранить управляемость судна, в противном случае весьма вероятно, что судно выйдет из-под контроля.

Рассмотрим проход судна в мелководном узком канале (рис. 18—21). Судно, имеющее почти полный груз, с осадкой 7,5 м начало движение по реке с наименьшей глубиной на фарватере 8 м. Вскоре после отхода от причала было установлено, что судно с трудом двигается по мелководью, а также плохо управля­ется. Поэтому была предпринята первоочередная мера предосторожности — передний ход судна был сбавлен до минимального, т. е. его машина работала самым малым ходом вперед (рис.18).

Рис. 18. Движение судна в мелководном узком канале.

1. Судно только что вошло в узкий канал с плавным поворотом, который лоц­ман, конечно, хорошо знает. Но даже в этом случае он должен заставить судно „прощупывать" свой путь по излучине. Судно подводят достаточно близко к ле­вому берегу, чтобы даже при перекладке руля на 5 или 10° влево, оно слегка отклонялось вправо.

2. Глубина в излучине увеличилась. Требуется переложить руль лишь на 5° влево, чтобы надежно компенсировать отклонение судна вправо.

3. Внезапно прекращается давление волны на левую скулу, в связи с чем нужно переложить руль вправо.

4. При положении руля „прямо" прекратится присасывание левой раковины. Чтобы компенсировать влияние присасывания, руль перекладывают на 5—10° вправо. Для сохранения достаточной скорости поворота судна при вхождении в середину канала потребуется переложить руль вправо еще на такой же угол, чем будет сбалансировано действие присасывания правой раковины судна.

5. В канале на обе раковины судна будет действовать постоянное присасывание. Чтобы удержать судно на курсе, потребуется перекладывать руль по крайней мере на 5—10" поочередно на оба борта. При движении малым ходом вперед, а не самым малым, руль придется перекладывать на 10—15° Если же судно сбли­зится с одним из берегов, угол перекладки руля, необходимый для его удержа­ния посредине канала, будет увеличиваться.

Примечание 1. Не следует думать, что постоянное присасывание обеих раковин вызывает быстрое рыскание судна из стороны в сторону. Напротив, по­скольку ход судна минимален, его рыскание будет плавным. Поэтому судоводи­тель располагает достаточным временем, чтобы переложить руль в нужную сторону.

Судно продолжает путь (рис. 19).

Рис. 19. Движение судна в мелководном узком канале (см. рис. 18.).

6. Вскоре после вхождения в канал судно неизбежно приблизится к правому берегу. Оно будет стремиться отойти от него, судоводитель добивается того же, но маневр не следует проводить слишком быстро. 7. Судно слегка поворачивает влево в ответ на перекладку руля на 10° вправо.

8. При перекладке руля еще на 15° вправо, судно выйдет на середину канала. Для выравнивания судна на курсе потребуются дополнительные перекладки руля вправо и влево.

9. Подводим судно несколько ближе к левому берегу и следуем параллельно ему, для чего перекладываем руль на 10° влево.

10. Руль отведен в положение „прямо", сила присасывания левой раковины отклоняет нос судна вправо. Но когда нос судна пройдет траверз мыса, пре­кратится давление воды (волны) на его левую скулу, а давление на правую скулу возрастет, и присасывание левой раковины ослабнет. В результате судно перестанет поворачиваться и пойдет в направлении открытой воды, чему можно

препятствовать, переложив руль вправо.

11. Судно следует в излучину.

12. Судно следует по излучине, руль находится в положении ,,право 25° ". 13. В положении 12 следует отвести руль в положение „прямо", тогда судно начнет поворачивать влево. Но почти сразу же этот поворот судна следует одер­жать, а вскоре и остановить, для чего руль перекладывают в положение „право на борт". Естественно, что какое-то время поворот продолжится. По мере того как угол поворота уменьшается, руль только отводят, так как поворот влево должен еще немного продлиться, чтобы судно заняло удобное положение для

вхождения в следующий отрезок канала.

Примечание 2. Следует указать, что носовая волна не имеет такого боль­шого значения, как может показаться из комментариев и иллюстраций. Например, хотя нос судна и находится вблизи левого берега, отсутствие присасывания. позволяет удерживать его в нужном положении за счет лишь незначительных перекладок руля. Для удобства представим себе, что участок канала прямой.

Судно заняло удобное положение для входа в следующий отрезок канала (рис.. 20).

5-198

 

В этом случае, чтобы удержать судно на курсе, руль придется переложить на 10° влево вместо 5°. Дело в том, что судно войдет в излучину с меньшим углом руля, чем требуется, чтобы удерживать его параллельно прямому отрезку берега.

Посмотрим, что произойдет, если то же судно отойдет от того же причала при тех же условиях (см. рис. 18—21), кроме хода судна. В первом случае судно следовало самым малым ходом вперед, теперь же оно будет идти малым ходом вперед (рис. 22, 23). Чтобы показать возможность другого исхода (см. рис. 23), вернемся к позиции 8 (см. рис. 22).

Рис.22. Анализ различных скоростей судна.

7 и 2. Требуются обычные в таком случае перекладки руля влево, чтобы одерживать правый поворот судна и удерживать его на привычном расстоянии от берега. 3 и 4. Следуют лишь обычные перекладки руля.

5. При входе в канал возникает необходимость переложить руль на 10—15°. Это слишком большой угол.

6. Ход судна сбавляют до самого малого вперед. Но почти сразу же кормовая волна догоняет судно и поднимает его кормо­вую часть, что вызывает рыскание. Для того чтобы судно не потеряло управляемость и можно было подавить рыскание, машине дают средний ход вперед. Это устраняет рыскание и позволяет выровнять судно на курсе. Как только это будет сделано, машине снова дают малый ход вперед. На этом ходу судно продолжает сохранять управляемость, но за счет толчка среднего хода инерция движения судна вперед несколько воз­росла. Чтобы теперь удерживать судно на курсе, руль нужно перекладывать на больший угол.

7. Предпочтительно придерживаться левого берега незадолго до выхода из канала. Однако сделать это невозможно, посколь­ку судно находится 'на грани потери управляемости, когда следует посредине канала.

8. Как только прекратится давление волны на левую скулу судно рыскнет влево.

9. Hoc судна попадает на мелководье,

10. Судно оказывается на грунте.

Наверное, никогда не проводились эксперименты по количественной оценке силы действия носовой волны и кормового присасывания на судно с полным или почти полным грузом. Однако многие годы практического опыта позволяют сделать вывод, что присасывание действует с силой, примерно в три раза превы­шающей действие носовой волны. Например, рыскание судна, вызванное только присасыванием, которое можно компенсировать перекладкой руля на 27—28 , может быть легко устранено перекладкой руля в положение ,,на борт" (т. е. 35 ). С другой стороны, если из-за действия силы носовой волны руль приходится до­полнительно перекладывать на 9-10°. то рыскание подавить не удается.

Рис. 23. Анализ различных скоростей судна (см. рис. 22).

11. Как только прекратится давление волны на левую скулу, судно развернется в сторону открытой воды.

12. Hoc судна попадает на мелководье, и судно разворачивается

параллельно кромке канала. 13. Вместо посадки на грунт судно ползет по кромке канала.

14. Если в это время судну дать полный ход, положив руль ,,право на борт", оно быстро освободится и развернется в положение 12.

15. Когда судно окажется в положении 12 еще до того, как оно разо­вьет значительный ход, руль перекладывают в положение „лево на борт" и сбавляют ход до малого. Тем не менее судно приходит в положение 16.

16. До того как давление волны на правую скулу поможет рулю в положении „лево на борт", следует развернуть судно в положе­ние 17.

17. Как только судно начнет отворачивать от берега, руль перекла­дывают в положение ,,право на борт". Тем не менее присасывание правой раковины заставляет судно продолжать поворот влево. Затем судно выравнивается на курсе и начинает медленно пово­рачивать вправо.

18. Хотя положение руля ,,право на борт" и позволяет судну войти в канал, оно не может предотвратить удара левой скулы в берег. Руль перекладывают в положение ,,лево на борт".

19. Руль, положенный „лево на борт", поможет выровнять судно на курсе, так как левая раковина не испытывает присасывания.

Примечание 3. Для успешного управления судном в указанных условиях (исключая прямые отрезки канала) необходимо действовать в определенном ритме: момент окончания одного поворота должен быть самым подходящим моментом для начала выполнения следующего.

Иногда в условиях движения вблизи от берега создается ситуация, грозящая судну незначительной аварией. Не следует принимать мер по ее предотвращению, так как в это время может возникнуть большая вероятность того, что судно по­падет в серьезную аварию. Так, если судну, находящемуся между положениями 17 и 18 (см. рис. 23), позволить слегка отвернуть влево перед следованием в канал, оно, вероятно, вообще не сможет войти в него. Вместо этого судно может удариться носом в мыс.

Предположим, что плохо управляющееся судно следует самым малым ходом вперед посредине канала (рис. 24).

Рис. 24. Присасывание при работе винта на задний ход.

1. Судно подходит к излучине. 2. Войдя в излучину, судно должным образом удерживается в ней.

3. После прохождения излучины обнаруживается, но, к сожалению, слишком поздно, что не удается выровнять судно на курсе. Слишком поздно, поскольку к моменту, когда машине можно было бы дать полный ход назад, нос судна, в лучшем случае, полз бы по берегу.

4. Руль находится в положении „право на борт", машина продолжает работать самым малым ходом вперед, а судно носом проползло бы по берегу. Теперь судно готово отвернуть от берега. Руль перекладывают в положение „лево на борт", машина продолжает работать самым малым ходом вперед.

5. Несмотря на то, что руль положен „лево на борт" и машина работает самым малым ходом вперед, судно ударится о берег. Тем не менее любая альтерна­тива окажется опаснее.

6. Судно опять ударяется о берег и отворачивает от него. Но в этот-момент машине дают полный ход назад. Винт одновременно выполняет два действия.

7. Винтовая струя, действующая на правую раковину, пытается повернуть корму судна влево. Однако присасывание, создаваемое винтом, оказывается сильнее. Поэтому корма судна притягивается к правому берегу.

8. Во время медленного продвижения судна сила винтовой струи, пытающаяся отвернуть корму влево, остается постоянной. По мере продвижения судна корма отходит все дальше от правого берега, что уменьшает присасывание. В конце концов сила винтовой струи окажется больше силы присасывания и начнет тянуть корму судна влево. При отвороте кормы влево, имея в виду, что судно сохраняет инерцию переднего хода, дают машине полный ход вперед и перекладывают руль в положение „лево на борт". Таким образом удается выровнять судно на курсе. После этого дают машине самый малый ход вперед.

Примечание 4. Может создаться впечатление, что избыточную инерцию переднего хода погасить невозможно. На самом деле такая ситуация возникает

только тогда, когда машина уже работает минимально возможным малым ходом. Во всех остальных случаях разовое уменьшение хода судна на один-два оборота винта постепенно полностью погасит инерцию.

Примечание 5. Машине следует давать реверс только в случае уверенмос-ги в благополучном исходе маневра. В рассматриваемом примере, поскольку зудно имеет винт правого вращения, оно, вероятнее всего, окажется на грунте.

Примечание 6. Когда винт работает в противоположном направлении, эффект отклонения кормы судна влево очень значителен. При движении же вперед (если судно с полным грузом) этот эффект слаб.

Рекомендации по отходу от берега. Если судно оказалось так близко к бе­регу, что требуется переложить руль на 30°, чтобы устранить присасывание, то сле­дует, если это возможно, вывести его на середину канала.

Если судно находится очень близко к берегу в тот момент, когда руль начи­нают отводить даже на незначительный угол, то оно будет разворачиваться в направ­лении противоположного берега. Чтобы погасить рыскание, потребуется переложить руль на значительно больший угол, чем необходимо для удержания судна на курсе возможно, что такой угол составит 35°. Однако, после того как рыскание погашено, судно можно выровнять на курсе, переложив руль на 27-28°. Уменьшение угла руля показывает уменьшение присасывания. Поэтому при следующем отведении руля вероятность потери управляемости уменьшится.

Эффект открытой воды. Ширина разводного пролета моста через канал 60 м . Первоначальная ширина канала тоже составляла 60 м В настоящее время ширина канала 120 м . В районе моста все суда обязаны следовать только по одной половине канала, поэтому другая половина заилилась.

Чтобы лучше понять причину посадки судна в таких условиях на грунт, пред­ставим себе следующую ситуацию.

По мере приближения к мосту судно произвело необходимый поворот влево После того как нос был направлен в середину входа в канал, руль был переложен в положение „право на борт" для того, чтобы погасить разворот и выровнять судно на курсе. Однако, несмотря на положение руля „право на борт", нос судна продол­жал двигаться влево.

Это произошло из-за того, что, во-первых, правая раковина оказалась близко к берегу, и создалось сильное присасывание; во-вторых, присасывание с левого борта оказалось незначительным из-за большого пространства открытой и глубокой воды, поэтому оно не могло противодействовать присасыванию правого борта- • в-третьих, в правую скулу судна ударял мощный клин носовой волны, отводивший нос судна от берега; в-четвертых, такое отталкивание от правого берега усиливалось за счет притягивающего эффекта большого пространства глубокой воды с левого борта. В результате судно сидит носом на грунте в неиспользуемой части канала.

Действие присасывания сильнее действия руля. В 1916 г. водный путь Сабина -Нечиз был открыт для судоходства. Места соединения отдельных каналов оказались весьма сложными для маневрирования. Особенно трудным маневром была проводка груженого судна из канала Сабина - Нечиз в канал Порт-Артур, (рис. 25).

 

Примечание 7. Во многих случаях суда ударялись о берег, а иногда садились на грунт.

Преодоление присасывания при помощи якоря. Маневр отдачи якоря и протаскивания его по грунту судном, имеющим инерцию переднего хода считается настолько опасным, что его относят к невыполнимым либо стараются избежать. Однако плавание в местах соединений каналов настолько трудно, что риск применения такого маневра кажется оправданным. Самое важное - правильно отдать якорь и вытравить якорь-цепь только на небольшую длину. При выполнении этих условий якорь почти всегда можно тащить по грунту (рис. 26) .

 

Рис.25. Проводка груженого судна из канала Сабина—Нечиз в Порт-Артур.

1. Судно, следуя самым малым ходом, подошло к точке, из которой оно должно развернуться в сторону правого берега. 2. Судно направляется к правому берегу самым малым ходом.

3. Самый малый ход и глубокая вода у берега позволили судну держаться лагом к берегу в непосредственной близости от него. Теперь нужно очень быстро создать максимальное присасывание, не давая судну отойти от берега. Для этого машине дают полный ход вперед и через небольшой промежуток времени кладут руль в положение „лево на борт".

4. Судно начинает резко поворачивать влево. Влияние присасывания вскоре пре­кращается, после чего поворот значительно замедляется.

5. Из-за прекращения присасывания поворот судна настолько замедляется, что судно буквально скользит по берегу, прежде чем поворот будет завершен.

Примечание 8. Когда судно, имеющее ход, тащит якорь по грунту на короткой якорь-цепи, якорь помогает рулю преодолеть присасывание, и судно можно удерживать близко к берегу. В противном случае оно рыскнет от него.

Применение якоря и якорь-цепи в качестве шпринга. Если во время выполне­ния крутого поворота влево возникает опасность того, что судно ударится в причал, а не в илистый берег, принимают особые меры предосторожности. На рис. 27 пока­зано груженое судно в канале Порт-Артур (в это время канал был еще очень узок), подходящее к такому повороту.

Примечание 9. В случае остановки машины в узком канале независимо от скорости груженое судно почти наверняка рыскнет, если оно не тащит якорь

по грунту.

Примечание 10. Если тянут короткую якорь-цепь, то якорь находится

почти под штевнем. В таком положении якорь способствует управлению судном.

Рис. 26. Преодоление присасывания при помощи якоря.

7. Судно только что прошло излучину. С помощью брашпиля стравливают левый якорь д6 грунта. Этот момент не выполнен прежде во избежание опас­ности нанесения повреждения судну из-за попадания якоря между левой скулой и берегом.

2. Брашпиль остается разобщенным. Травят несколько метров якорь-цепи. Плотно зажимают стопор.

3. Судно идет малым ходом. Якорь, упав на грунт, еще немного замедлил его ход. В результате поворот в другой канал осуществлен перекладкой руля всего на 15-20° влево.

4. Обычно на якоре накапливается столько ила, что его удается выбрать на ходу. Если же это не удается, то остановка машины сразу гасит ход. Затем дают машине толчок назад, и якорь приходит почти в положение ,,панер". Описанный маневр применялся неоднократно и без аварий.

 

Рис. 27. Применение якоря и якорь-цепи в качестве шпринга.

1. Судно следует самым малым ходом и тащит левый якорь по грунту на корот­кой якорь-цепи. Якорь был отдан на грунт при помощи брашпиля, после чего стопор брашпиля был плотно зажат. 2. Судно отлично управляется, несмотря на открытую воду с правого борта.

3. Произошло незначительное уменьшение хода судна, причиной чего, несомнен­но, послужил ил, налипший на якорь. Поэтому вытравливают еще примерно 2 м якорь-цепи. Брашпиль разъединяется с тем, чтобы в случае необходимости мож­но было быстро травить якорь-цепь. Машина стопорится, и судно идет вперед по инерции.

4. В этом положении ход еще не полностью погашен. Поэтому стопор отжимает­ся и якорь-цепь травят, пока судно не пройдет вперед еще на половину длины корпуса. После этого стопор зажимается. Теперь судно совсем не двигается. Поэтому машине дают малый ход вперед и руль кладут „лево на борт".

5. Судно развернулось, якорь, к счастью, немного прополз по грунту. Он не очень крепко держит и его можно будет выбрать, когда судно пойдет вперед.

Использование присасывания на двухвинтовом судне. Управление двухвинто­вым судном в канале, при отсутствии движения, уже рассматривалось в прилож. 1.

Предположим, что судно должно подготовиться к расхождению с встречным судном. Сначала правят на середину канала и при этом останавливают левую машину. Затем предоставляют судну двигаться за счет инерции переднего хода до того момента, когда нужно уступить дорогу встречному судну. За этот промежуток времени ход судна уменьшится. Это означает, что и присасывание тоже несколько уменьшилось. Поэтому при примерно равном присасывании обеих раковин, работа левой машины малым ходом вперед позволит судну легко отвернуть вправо. Судно с остановленными машинами может потерять управляемость (см. приме­чание 9).

Применение буксира в качестве винта и дополнительного руля на двухвинто­вом судне. Можно улучшить управляемость двухвинтового судна, очень плохо слушающегося руля, если закрепить буксир на его раковине (см. § 10). Машина судна того борта, где крепится буксир, не должна работать (объяснение дано в прилож. 1). Несмотря на то, что машина судна с борта, противоположного борту крепления буксира, находится на сравнительно большом расстоянии от берега, создаваемое ею присасывание по силе равно присасыванию винта буксира, так как последний меньше и не находится на такой глубине.

Примечание 11. Чтобы руль буксира действовал наиболее эффективно, его корма должна немного выступать назад из-за кормы судна.

Рис. 29. Воздействие присасывания на судно при раннем повороте (ситуация 1) .

1 — машина работает на средний ход вперед и ход судна постепенно замедляется; 2 - ход сбавляется до малого; 3 -судно продолжает движение малым ходом; 4 — машине дан полный ход и руль переложен в положение „право на борт" непосредственно перед тем, как течение ударило в правую скулу судна; 5 — после незначительного поворота вправо встречное течение вместе с присасыванием правой раковины к противоположному берегу заставило судно рыскнуть влево; 6 — судно село на грунт.

Рис. 30. Воздействие присасывания на судно при раннем повороте (ситуация 2).

1. Судно идет полным ходом посредине канала при сильном встречном течении. Задача —держать судно в середине канала. 2. Судно начинает поворот немного раньше, чем нужно.

3. Судно приближается к излучине, следуя против сильного течения, начинает поворот слишком рано. Течение, направленное в борт судна, начнет немедленно разворачивать его бортом к течению, а носом в направлении мелководья. Поскольку канал очень узок, вскоре возникнет необходимость переложить руль на 15—20° влево, чтобы подавить присасывание.

4. Судно находится „под мысом" и носом к сильному течению. Последнее прижимает судно к мысу. Чтобы удержать судно на курсе, t?! руль придется переложить на 30° влево.

5. Хотя руль положен „лево на борт", судно рыскнет вправо, а сильное течение только увеличит рыскание. 6. Судно наваливает на причал.

 

Рис. 31. Использование присасывания для обеспечения безопасности.

1. Продолжая идти полным ходом, судно немного подвернуло к правому берегу.

2. Судно подошло достаточно близко и теперь его можно удерживать параллель­но берегу, переложив руль на 15° вправо.

3. Судно продолжает движение близко к берегу. Руль находится в положении

,,право 15° ".

4. Слегка отводя руль, выводят судно на середину канала. 5. Судно выровнено на курсе на траверзе причала.

Использование присасывания как дополнительного руля. Выход судна из ка­нала в проход Сабина в условиях сильного встречного течения требует точного управления судном. Задолго до подхода к устью канала нужно осуществить дей­ствия, иллюстрируемые рис. 28.

Опасности, возникающие вследствие слишком раннего поворота. При под­ходе к устью судно удерживается в середине канала. Если маневр поворота начина­ется слишком рано, то судно подвергается опасному воздействию присасывания к противоположному берегу (рис. 29).

Судну удалось войти в проход Сабина из канала во время сильного встреч­ного течения (рис. 30).

Примечание! 2. Будем считать, что судно снялось с грунта, иначе в соот­ветствии с хорошей морской практикой судну (рис. 30, позиция 7) следовало бы задержать свой выход из канала до начала отлива.

Присасывание как мера обеспечения безопасности. Цель настоящего и предыду­щего примеров — показать значение присасывания и обеспечить более надежное управление судном (рис. 31) .

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие ......................................... 5