Влияние мелководья на движущееся судно.

Влияние мелководья и близости берега. При движении судна по мелководью наблюдается увеличе­ние его осадки, что создает опасность удара корпуса о грунт. Явление приращения осадки судна при его движении называется просадкой, или динамической посадкой.

Основная причина возникновения просадки — уменьшение гидродина­мических сил поддержания корпуса судна на мелководье вследствие увеличения скорости протекания потока воды между днищем судна и грунтом. Чем меньше расстояние от днища судна до дна и чем больше скорость судна, тем больше скорость протекания воды под корпусом и просадка (рис. 47). При малом запасе воды под днищем, т. е. когда (ЯIТ)<(1, 2—1, 5), и движении суд-^на с_критической скоростью (v= = gff ) возможно не только каса­ние грунта, но и кратковременное присасывание небольших судов ко дну.

Предположим, что при движении судна по глубокой воде (на рис. 47 положение I) поток встречной воды протекает под днищем корпуса со скоростью vq. При этом гидродина­мическая сила поддержания судна Ро равномерно действует по всей площади днища и обеспечивает плавучесть судна с одинаковой

Рис. 47. Схема образования просадки судна

осадкой носовой части и кормы (Тко==Т„д). Когда судно начинает входить на мелководье (положение II), сопротивление воды в носовой части возрастает, а скорость протека­ния встречного потока под днищем и\ увеличивается (u\>Vo}. Вследствие этого гидродинамическая сила под­держания корпуса Р\ уменьшается и вызывает образование дифферента судна на корму (Тк1>Гн, ). При дальнейшем уменьшении запаса во­ды под корпусом движение судна (в положение III) сопровождается увеличением скорости протекания воды под днищем (v<i>v\) и умень­шением сил поддержания (P2<Pi). При этом дифферент судна на корму увеличивается (Ткз>Тк, ) и судно получает некоторое общее прираще­ние осадки.

Дальнейшее движение судна в условиях минимальных глубин (по­ложение IV) и с высокой скоростью характеризуется увеличением общего сопротивления воды движению судна R, образованием большой придонной волны у его кормы и максимальной общей просадкой судна. В этом случае общая осадка судна по миделю Тсрз значительно превышает осадку судна при движении по глубокой воде Терц.

Просадка Д Т зависит от соотно­шения скорости и, осадки Т судна и глубины судового хода Н, а также от обводов корпуса судна. Она может быть определена методом натур­ных испытаний или расчетом.

Приращение осадки кормы судна ДТк, м, при движении на мелководье определяют по формуле П. Н. Шанчу-рова:

для ( ЯIГ)<1, 6 , ____ Д Гк=0. 00135feu²Ig [ 16, 43- (Ll В) ] - fTIJT ;

для (НIТ)>\, 6 ____ T =0, 00\\2kv²Ig[\6AЗ-(LIB)] TTH ,

где k — коэффициент [принимаемый при 5<(LIB)<7 для винтовых судов равным 1, 15, для колесных— 1, 1;

при 7<(LIB)<. 9 для винтовых судов — 1, 1, для колесных — 1, 05];

v — скорость судна относительно бере­га, мIс;

g — ускорение свободного падения, мIс²;

Т — осадка, м;

Н — глубина судового хода, м.

При отношении (НIТ)- \, 4 общее приращение осадки, м, удобно опре­делять по формуле Г. И. Сухомела и В. М. Засса:

T==mv\

где m — коэффициент, зависящий от отно­шения длины судна L к ширине его корпуса В;

v — скорость судна, кмIч.

Значения отношения LIB и соот­ветствующие им значения коэффици­ента m следующие: 3, 5 и 0, 0038;

4 и 0, 0029; 5 и 0, 0023; 6 и 0, 0020;

7 и 0, 0016; 8 и 0, 00145; 9 и 0, 00126.

Мелководье, неровности дна, бли­зость берега или откоса канала значительно ухудшают устойчивость судна на курсе, вызывают рыскли­вость и потерю скорости. Рыскли­вость судна на мелководье возникает из-за неравномерности давления гидродинамических сил на подвод­ную часть корпуса. Вследствие разности давлений со стороны левого и правого бортов судно произвольно отклоняется (отрыскивает) носовой частью в сторону меньшего сопро­тивления воды, т. е. в сторону глубокого места. Кроме того, движе­ние но мелководью происходит при малом запасе воды под днищем судна и сопровождается возникновением так называемой придонной волны, которая увеличивает скорость попут­ного потока и снижает действие руля.