Условия работы пропульсивной установки судна при буксировке

В практике эксплуатации флота иногда приходится встречаться с неординарными задачами по выполнению буксировки объектов (плавкраны, плавучие доки, несамоходные суда и др.) транспортными судами, не предназначенными для использования их по такому назначению. При буксировке про-пульсивная установка судна должна обеспечить величину полезной тяги гребного винта Р_е не только для преодоления сопротивления движению собственного корпуса судна R, но и для преодоления сопротивления буксируемого объекта Q, т.е. при установившемся режиме буксировки P_e=R + Q.

Гребной винт у транспортного судна обычно согласуется с главным двигателем для работы в режиме движения в полном грузу, т.е. при этом может использоваться номинальная мощность N_eн ГД. При других условиях работы судна мощность ГД ограничивается или максимальной частотой вращения вала, не превышающей номинальную величину N_eн (например, в балластном переходе или при малых осадках), или режим устанавливается без превышения механической и тепловой напряженности, обычно с соблюдением условия, чтобы крутящий момент на валу двигателя не превышал номинальное значение М_е<М_ен.

Гребной винт в новых условиях работы в режиме буксировки становится гидродинамически более тяжелым, чем при обычной транспортной работе судна. При этом работа ГД, обеспечивающего вращение гребного винта и подчиняющегося закону потребляемой им мощности, будет происходить в режиме более крутой винтовой характеристики (N_e=cn³), расположенной левее спецификационной или эксплуатационной, что может привести к перегрузке главного двигателя.

Чтобы исключить перегрузку ГД, режим его работы следует назначать не переходя пределы ограничительной характеристики, указанные на паспортной диаграмме судне, соблюдая при этом все допускаемые величина параметров работы ГД (давления, температуры), характеризующие его нормальней режим без превышения тепловой и механической напряженности.

Используя паспортную диаграмму (ходовую характеристику) судна, увязывающую режимы работа ГД (его основные параметры) в зависимости от скорости движения судна, можно, определив величину скорости при буксировке объекта υ₂, назначать эксплуатационный режим работы ГД (точка 2 на рис. 4.1)

Знание величины скорости буксировки также необходимо для планирования ходового времени буксировки. Поэтому первоочередной задачей является определение скорости судна при буксировке объекта [1].

Если известна характеристика изменения сопротивления движению буксируемого объекта в зависимости от скорости движения Q=f(v), а также имеется тяговая характеристика судна-буксировщика, т.е. зависимость изменения полезной тяги на гаке (тяговое усилие) от скорости буксировки F=f(v), то эта задача решается путем наложения этих двух графиков, точка пересечения которых покажет величину скорости буксировки данного объекта (рис. 4.2: точка 1, скорость v₁) при Q=F.

Рис. 4.1. Режим работы ГД при буксировке: Рис. 4.2. Определение скорости

I — ограничительная характеристика ГД буксировки: F — полезная тяга на

M_eн=const; II — расчетная винтовая харак- гаке буксировщика; Q — сопро-

теристика ГД тивление буксируемого объекта

Обычно тяговые характеристики F=f(v) определяются при натурных испытаниях специальных буксирных судов или буксиров-толкачей, а для транспортных судов, как правило, построение этих характеристик не предусматривается.