ВЛИЯНИЕ ШТОРМОВЫХ УСЛОВИЙ НА МОРЕХОДНЫЕ КАЧЕСТВА СУДНА

При плавании в штормовых условиях очень важно выбрать рациональный курс и скорость судна относительно волнения и ветра. Скорость судна на волнении всегда меньше скорости на тихой воде вследствие:
• увеличения сопротивления движению, вызванного воздействием ветра и волнения на корпус, а также рыскания судна на курсе;
• снижение эффективности действия гребного винта;
• разгона гребного винта;
• намеренное снижение скорости движения самим судоводителем при возникновении слеминга, заливания и т.п.

Рис. 6.10. Зарывание носовой части корпуса судна во встречную волну

Потеря скорости. При плавании в шторм приходится выбирать такую скорость, которая бы обеспечивала безопасный режим плавания. Для приблизительной оценки потери скорости на волнении может быть использована формула Г. Аертсена:

, [м/с]

где m и n – эмпирические коэффициенты;

V₀ – скорость полного хода судна на тихой воде, м/с;

L – длина судна между перпендикулярами, м.

Рыскание судна оказывает влияние на скорость движения, уменьшая ее, и на:
• сопротивление корпуса движению из-за переменного угла дрейфа (увеличивает) и перекладок руля;
• длину пути судна, увеличивая ее;
• изменение режима работы гребного винта;
• увеличение расхода топлива.

Слеминг возникает при продольной качке из-за ударов днища судна о гребни волн. Вероятность ударов днища тем выше, чем больше высота волны и скорость судна. Слеминг наблюдается на встречном волнении, но может быть и кормовым. Избегают это явление снижением скорости или увеличением соответственно осадки носом или кормой.

Рис. 6.11. Днищевой слеминг

Удары волн в развал носа и заливание палубы (бортовой слеминг или випинг) вызывают вибрацию и повреждения, как корпуса судна, так и его конструкций и палубного груза. Этого можно избежать, снизив скорость судна или уменьшив осадку носом.

Рис. 6.12. Последствия днищевого слеминга

Разгон гребного винта и двигателя вероятен у судов, на которых винты имеют малое погружение в воде. Напряжения в гребном валу при оголении винта могут возрасти в 2–3 раза, что может привести к поломке лопастей, конструкций гребного валопровода, вызвать вибрацию вала и кормы. Очень опасен разгон для дизельных двигателей. Избегают это явление увеличением осадки кормой или уменьшением скорости судна.

Рис. 6.13. Разгон винта

Влияние штормовых условий на циркуляцию и инерционно-тормозные качества. Действие ветра и волнения на судно, находящееся на циркуляции, значительно изменяет элементы циркуляции. Эти изменения характеризуются через угол φ и дистанцию S.

Рис. 6.14. Характеристики циркуляции судна:

1 – начало циркуляции; 2 – точка окончания поворота на 360°; 3 – точка окончания поворота на 360° в условиях ветра и волнения.

Влияние ветра и волнения на инерционные характеристики судна во многом зависит от формы корпуса судна. При встречных направлениях ветра до 4 баллов для судов водоизмещением более 10 тыс. тонн уменьшение может достигать 4% по тормозному пути и 18% по выбегу. Влияние ветра и волнения на других курсовых углах усиливается. Однако при h_в = 1-1,5 метра это влияние практически не сказывается.