Влияние руля на управляемость судна на заднем ходу

Движение задним ходом. Откло­нение руля от ДП судна при движении его задним ходом (рис. 23) вызывает появление от действия пары сил Ру и Ps с плечом а момента руля Мр (рис. 23, положение I), под действием которого судно начинает изменять направление своего движе­ния в сторону перекладки руля. При этом сила давления воды на кормо­вую часть корпуса вначале действует под некоторым углом в сторону, противоположную перекладке руля, так как дрейф судна в этот период направлен в сторону внутреннего борта. Это препятствует повороту судна, создавая позиционный пово­рачивающий момент mr (положение II), противоположный моменту руля Му. Общий поворачивающий момент в начальный период циркуляции на заднем ходу равен разности повора­чивающих моментов: позиционного и момента руля, т. е. Мов==Мр—mr.

Угловая скорость вращательного движения судна постепенно увеличи­вается, и наступает такой период,

когда гидродинамические силы начи­нают действовать на корпус судна со стороны наружного борта, создавая позиционный поворачивающий мо­мент mr (положение III) того же направления, что и момент руля At р. Вследствие этого общий повора­чивающий момент М об==Мр-{-Мр. При этом скорость вращательного движе­ния резко возрастает и судно начинает вращение с большей угло­вой скоростью. Суммарный повора­чивающий момент Л1об в этом случае может достичь такого значения, что посредством перекладки руля в про­тивоположную сторону будет невоз­можно приостановить вращательное движение судна, т. е вывести его из циркуляции. Учитывая эти явления, при движении задним ходом не следует допускать больших скоростей поворота и движения, а в случае потери управляемости необходимо дать ход вперед и действовать рулем так, как на переднем ходу.

Большинство современных винто­вых судов с рулями трудно управля­ются на заднем ходу или не управляются вообще. У некоторых судов наблюдается обратная управ­ляемость — судно поворачивает в сторону, противоположную переклад­ке рулей. Несколько лучше управляе­мость у судов, оснащенных пово­ротными насадками.

Причинами ухудшения и потери управляемости судов являются сни­жение эффективности рулевых устройств, находящихся вне струи от движителей, появление бокйвых сил на движителях, обусловленных пере­кладкой рулей и противоположных рулевым силам, а также дрейф судна под влиянием боковых рулевых сил (рис. 24).

Предположим, что два судна А и Я движутся в одном направлении со скоростью и: судно А — передним ходом, В — задним. На обоих судах рули перекладывают в одну сторону с целью поворота направо. Попе­речная сила Ру, возникающая на рулях, смещает судно А влево (обратное смещение), а судно В— вправо. Оба судна начинают двигать-

24. Схема сил, действующих на судно при дрейфе на заднем ходу

ся с углом дрейфа а, на их корпусах развиваются гидродинамические по­зиционные силы I?у, моменты которых mr. Момент mr на судне А способ­ствует его повороту вправо, действуя в одном направлении с моментом ру­ля. Момент mr на судне В направлен в сторону, -противоположную мо­менту руля, и стремится развернуть судно влево. Таким образом, суммар­ный поворачивающий момент на переднем ходу 2Afn. x=AIp+AfI?, а на заднем ходу 2Л1з. х=Л1р—mr.

Возникает так называемая игра моментов, и направление поворота определяется значением превалирую­щего момента. Наличие угла дрейфа в месте расположения руля на судне В уменьшает угол атаки и снижает рулевую силу.

Описанными явлениями, прису­щими начальным стадиям маневри­рования, не исчерпываются все особенности управляемости судов на заднем ходу. Из практики судо­вождения известно, что в большин­стве случаев суда на заднем ходу отклоняются от курса в сторону перекладки рулей. Неудовлетвори­тельная управляемость проявляется в невозможности одержать судно, вывести его из установившейся циркуляции на заднем ходу. Пере­кладка рулей к противоположному по отношению к центру циркуляции борту не приводит к созданию достаточной боковой силы на рулях, поскольку угол атаки рулей из-за наличия угла дрейфа оказывается незначительным. Чтобы одержать судно, приходится маневрировать движителями.