Где R — общее сопротивление каравана;

Ro— сопротивление буксирующего судна;

R₁— сопротивление буксируемого судна;

Рш—упор гребного винта на швартовах.

Разница между упором винта на полном ходу и сопротивлением буксирующего судна при уменьшенной скорости движения и есть та сила, которая используется на продвижение буксируемого судна. Эту силу называют тягой на гаке:

F_Г = P_m-R₀.(12.8)

Максимальной скоростью при буксировке будет та скорость, при которой сопротивления буксирующего и буксируемого судов в сумме составят силу, равную упору винта Р_Ш. Эту скорость легко определить, если построить суммарный график сопротивления буксирующего и буксируемого судов в зависимости от скорости.

Расчет производят в следующем порядке.

1. Определяют максимальный упор винта буксирующего судна или сопротивление воды движению буксирующего судна при максимальной скорости, которое равно упору винта.

Находят сопротивление воды движению буксирующего судна при различных скоростях одним из методов, применяемых в теории корабля.

2. Определяют сопротивление воды движению буксируемого судна при различных скоростях так же, как и сопротивление воды движению буксирующего судна. При этом необходимо учесть сопротивление винта буксируемого судна.

Сопротивление буксирного троса следует прибавить к сопротивлению воды движению буксируемого судна в тех случаях, когда нужно определить тягу на гаке буксировщика.

3. Составляют таблицу сопротивлений буксирующего и буксируемого судов при различных скоростях и строят график суммарного сопротивления, который затем используют для определения скорости буксирного каравана и силы тяги на гаке.

Значение силы тяги на гаке позволит определить, какой толщины буксирный трос требуется для данной операции.

Все расчеты, связанные с плановой буксировкой, выполняют заблаговременно с учетом особенностей предстоящей операции: числа и типов буксирных судов и буксируемых объектов, вида буксирной линии (однородная, комбинированная, несимметричная, с якорем или плитой для увеличения провеса), предполагаемых погодных условий, плавания в узкостях и на мелководье. В таких случаях расчеты выполняют по методике, разработанной применительно к разным типам судов и видам буксирной линии.

При вынужденной буксировке капитану буксировщика приходится выполнять расчеты, определяя возможную скорость буксировки, а также элементы буксирной линии: длину, толщину троса и его провес. Задача может свестись к выбору безопасной скорости буксировки, при которой прочность имеющегося буксирного троса оказалась бы достаточной. Поскольку при вынужденной буксировке капитан не всегда может располагать точными сведениями о буксируемом судне, расчеты приходится вести с использованием простейших эмпирических формул. Часто в таких случаях фактор времени является решающим, поэтому капитан лишен возможности выполнять сложные расчеты.

Рассмотрим простейшие способы расчета скорости буксировки и элементов буксирной линии.

Сопротивление (в кН) буксирующего, судна равно сумме сопротивлений:

R₀ = R_f + R_r + R_ВОЗД + R_ВОЛН (12.9)

где Rf — сопротивление трения, кН;

Rr — остаточное сопротивление, кН;