Типы буксирных линий

Буксировка одного судна другим осуществляется посредством буксирной линии. Буксирная линия может быть однородной – буксирный трос, и комбинированной (неоднородной) – синтетический трос + якорная цепь; стальной трос + якорная цепь; синтетический + стальной трос; трос + якорь + якорная цепь. Кроме того, неоднородная линия может быть симметричной и несимметричной.

Рис. 4.13. Типы буксирной линии:
1–стальной трос; 2 – якорная цепь; 3 – синтетический трос

Буксирная линия характеризуется длиной l, стрелкой провеса f и расстоянием между судами - х. длина и стрелка провеса определяют возможности буксирной линии по увеличению расстояния между судами за счет ее упругого удлинения и изменения формы.

Существует несколько методов расчета буксирной линии. Различаются они наличием или отсутствием возможности выбора элементов буксирной линии (подготовка к буксировке проводится в порту – выбор возможен; в открытом море: выбор элементов буксирной линии невозможен – используют то, что имеется).

Разрывные усилия буксирного троса транспортных судов определяется по характеристике снабжения N_с по формуле, указанной в «Якорное устройство» Правил регистра судоходства.

В общем случае, длина буксирной линии зависит от водоизмещения буксируемого объекта. Минимальная требуемая длина буксирного троса может быть определена по формуле

l = (F_г/P_раз)1800, м

где Р_раз – паспортная разрывная нагрузка буксирного троса;

F_т - тяговое усилие.

Все расчеты, связанные с проведением буксировки сводятся к определению:
• максимальной скорости буксировки;
• длины буксирного троса или буксирной линии;
• прочности буксирного троса или линии.

При плавании на тихой воде горизонтальная составляющая буксирного троса равна тому сопротивлению, которое вызывает буксируемое судно при данной скорости плавания.

Рис. 4.14. Рыскание буксируемого судна

Это сопротивление и собственно сопротивление буксировщика преодолеваются упором гребного винта буксировщика. В некоторых случаях, когда наблюдаются рывки буксирного троса (линии) и появляются динамические нагрузки в буксирном тросе, возникают усилия большие, чем максимальный упор гребного винта буксировщика. Эти случаи могут встречаться как при буксировке на тихой воде, так и при буксировке в штормовых условиях.

Длина буксирного троса для морской буксировки должна быть такой, чтобы:
• кильватерная струя буксира не оказывала тормозящего действия на буксируемое судно;
• провес и упругая деформация были достаточными для смягчения рывков буксирного каната, которые возникают вследствие качки, рыскания судов и т. п.;
• было возможно свободное орбитальное движение обоих судов на волнении;

При этом управляемость буксируемого объекта должна быть удовлетворительной, а его рыскание сведено к минимуму.

Натурные испытания и опыт буксировок показывает, что если длина буксирной линии равна трем длинам буксирующего судна, то продольная составляющая в кильватерной струе оказывает настолько малое влияние, что им можно пренебречь. По длине буксирного троса менее 2L влияние кильватерной струи становится довольно заметным.

Расчеты скорости буксировки и прочности буксирного троса (линии)

Скорость буксировки определяют исходя из того, что суммарное сопротивление буксировщика и буксируемого судна должно быть преодолено упором гребного винта буксировщика:

R_Σ = R₀ + R₁ = P_ш,

где R _Σ–общее сопротивление каравана;

R ₀–сопротивление буксировщика;

R ₁–сопротивление буксируемого объекта;

P_ш – упор гребного винта на швартовах.

Сила, которая используется на преодоление сопротивления буксируемого судна и буксирного троса, называется тягой на гаке и P_ш и его сопротивлением:

F_г= Р_ш–R₀.

Максимальная скорость при буксировке будет тогда, когда общее сопротивление каравана составит силу, равную P_ш. Для определения этой скорости необходимо построить суммарный график всех сопротивлений в зависимости от скорости движения каравана.

Расчет производится в следующем порядке:
• определяется сопротивление буксировщика при различных скоростях (с дискретностью 2 узла) до максимальной включительно, которое равно упору винта;
• определяется сопротивление буксируемого объекта при разных скоростях, при этом необходимо учесть сопротивление винта буксируемого судна (свободно вращающийся или застопоренный);
• в том случае, когда нужно определить тягу на гаке буксировщика, то нужно к сопротивлению буксируемого объекта прибавить сопротивление самого буксирного троса;
• составляют таблицу сопротивлений при различных скоростях и по ней строят графики сопротивлений (войдя по значению P_ш в график суммарного сопротивления определяют скорость буксирного каравана и тягу на гаке);
• по найденному значению тяги на гаке определяют требуемые характеристики буксирного троса.