Lt;»> — угловая скорость судна.

Учитывая, что dx=Ldx_t для случая Зс_пп!>1/2 (ПП вне корпуса):

(6.4)

(6.5)

Для случая Хпп<1/2 (ПП в пределах корпуса судна):

(6.6)

(6.7)

Подставляя значения R_v и M_R из выражений (6.4), (6.5), (6.6) и

(6.7) в уравнение (6.1) и разрешая их относительно х_л, получим зави­симости, связывающие х_р и х_пп:

а) для случая х_Пп>1/2

Т^Хп"

лишь в частном случае, когда этот ПП совпадает с ЦТ судна (напри­мер, при использовании носового и кормового ПУ одновременно). Если же ПП отстоит от ЦТ на некотором расстоянии х_Пп, то при вращении возникает центробежная сила, приложенная к ЦТ, в результате чего судно постепенно приобретает также и продольное перемещение. Это движение при необходимости можно компенсировать подрабатыванием главного двигателя в нужном направлении.

6.3. Использование якорей при маневрировании

Судовые якоря при надлежащем их использовании позволяют при * маневрировании в стесненных условиях существенно расширить воз- ^ можности судна, особенно, если оно не имеет средств активного управ­ления.

Это достигается благодаря использованию держащей силы от­данного якоря в сочетании с силами от гребного винта и руля.

Рассмотрим возможности выполнения некоторых маневров, свя­занные с использованием якорного устройства судна.

Развороты на ограниченной акватории. Если на судне с отданным на грунт якорем, цепь которого натянута назад параллельно ДП, пере­ложить руль на один из бортов и дать передний ход двигателю, то кор­ма судна под влиянием боковой силы руля Р_ру, обтекаемого струей от винта, получает боковое перемещение в сторону, противоположную пе­рекладке руля. Продольного перемещения судно в начальном периоде не получает, так как сила упора винта Р_е компенсируется . держащей силой якоря Я_я, поэтому вращение вначале происходит вокруг полюса поворота, положение которого зависит, как было показано в п. 6.1, от точки приложения поперечной силы. В данном случае поперечная сила Рру создается рулем, следовательно, приложена примерно на расстоя­нии 0,5L в корму от ЦТ, поэтому в соответствии с графиком х_пп= =/(Jc_p) (см. рис. 6.5) будет находиться приблизительно на расстоянии

0, 15L в нос от ЦТ.

Если якорная цепь вытравлена на такую длину /_ц, при которой и корь будет находиться под днищем судна в районе полюса поворота (в рассматриваемом случае этому соответствует /_U«0,35L), то судно и в дальнейшем будет продолжать вращение вокруг ПП без поступа­тельного движения (если якорь не драгирует). Следовательно, оно мо­жет быть развернуто пргистия^сТаРпа месте на любой угол, как это по­казано на рис. 6.6, а.

Если вытравляю якорной цепи меньше чем 0.35L, то ПП смеща­ется в нос, и врадание судна будет происходить по-прежнему вокруг точ­ки, находящей^ примерно над лежащим на грунте якорем (рис. 6.6,6), но с/несколько меньшей угловой скоростью, чем в случае /_ц= = 0,35L. /

Уменьшение угловой скорости связано с тем, что ЦТ в данном случае/будет описывать дугу большего радиуса, а это приводит к воз­растанию демпфирующего гидродинамического момента.

/Если же якорной цепи вытравлено больше чем 0,35L, то после на­чала вращения между ДП и направлением якорной цепи образуется более или менее значительный угол (рис. 6.6, в), а это приводит к появлению поперечной составляющей натяжения якорной цепи, при­ложенной к носовой оконечности и способствующей развороту судна. Следует учитывать, что при таком вращении судно приобретает неко­торое поступательное движение, поэтому нужное для разворота прост­ранство возрастает.

Во всех рассмотренных случаях разворота с использованием от­данного на грунт якоря необходимо, чтобы сила упора винта не превы­шала держащей силы якоря.

В противном случае якорь поползет, и судно может не вписаться в имеющуюся акваторию.

Маневрирование с отданным якорем (якорями). При маневри* ровании на ограниченной акватории, связанном с необходимостью стро­го придерживаться заданной траектории и совершать крутые повороты на минимальной скорости, можно воспользоваться отданным на грунт якорем с небольшой длиной якорной цепи.

При протаскивании якоря по грунту создается тормозящая сила, что позволяет увеличивать частоту вращения винта без крайне нежела­тельного в этих условиях увеличения скорости судна. Увеличение час­тоты вращения винта резко увеличивает эффективность руля, находя­щегося в струе, отбрасываемой винтом, что позволяет совершать кру­тые повороты на ограниченной акватории. Кроме того, протаскивае-

а — длина вытравленной якорной цепи равна примерно 0,35 L; б — длина вытравленной цепи мень­ше 0.35 L\ в — длина вытравленной цепи больше 0,35 1,

Особенно эффективно использование протаскивае­мого по грунту якоря при маневрировании в условиях ветра, позволяющее сохра­нять управляемость при ми­нимальных скоростях. Если при этом одного якоря ока-

частоту вращения винта, а значит эффективность руля без увеличения скорости.

При маневрировании рассмотренным способом существует опас­ность резкого увеличения натяжения якорной цепи и ее обрыва из-за сильного зарывания лап якоря в грунт или его зацепа и попадания в расселину скальной породы.

Во избежание обрыва цепи и потери якоря рекомендуется вытрав­ливать в воду полторы глубины (/_и«1,5 Н). При выполнении этого условия наклон натянутой якорной цепи по отношению к грунту состав­ляет, как эго видно из рис. 6.7, угол 45°, поэтому лапы якоря, способ­ные поворачиваться относительно веретена тоже на угол 45°, будут при протаскивании располагаться параллельно грунту, не зарываясь в него.

Торможение с использованием якорей, протаскиваемых по грунту. Если движение судна происходит в районе с небольшими глубинами (подходы к портам, фарватеры, каналы и т. п.), го в случае возникно­вения аварийной ситуации, требующей экстренного торможения, наря­ду с реверсированием двигателя на полный задний ход могут быть ис­пользованы для сокращения тормозного пути судовые якоря. В этом случае одновременно с командой о реверсировании двигателя подается команда об отдаче якоря или обоих якорей с указанием количества смы­чек, которое должно быть вытравлено в воду, после чего задержано ленточным стопором.

Дополнительный эффект от использования якорей при торможении зависит от их держащей силы, которая в свою очередь зависит от веса якоря, характера грунта и длины вытравленной якорной цепи.

Дифференциальное уравнение движения судна при торможении с использованием якоря (якорей), протаскиваемого по грунту, имеет вид

т. е. отличается от уравнения (3.29) только дополнительным слагаемым константой а*, которую назовем коэффициентом торможения якорем.

Коэффициент а„ выражается (по аналогии с коэффициентом актив ности торможения а) отношением

I де Ря —держащая сила якоря (якорей), Н; к — коэффициент сопротивления, кг/м;