Г де Р, — индикаторная мощность, кВт.

Более удовлетворительные результаты (кН) дают формулы:

Т = Р_в/Н_к л, (7.24)

ИЛИ

T--1,13(1,9—Н_л/й) {Р_л/О_ип)_%

где Ри — мощность, потребляемая гребным винтом, кВт;

Ни — шаг гребного винта,м;

Диаметр гребного винта, м; п — частота вращения гребного винта, с**1.

Имея вычисленные сопротивления буксирующего и буксируемого (с учетом сопротивления буксирного троса) судов, составляют табли* цу сопротивлений (табл. 7.2).

По таблице сопротивлений строят график сопротивлений в прямо угольной системе координат, который затем применяют для опреде Ленин скорости буксировки и силы тяги на гаке (рис. 7.6).

Пример. Допустим, что максимальный vпор гребного винта буксировщика ИОкН.

Iребуется определить скорость буксировки и силу тяги F_r на гаке.

Решение. По оси ординат отклады- ияем отрезок О_с, равный 110 кН. Через точ-

> е проводим линию, параллельную оси ябсцисс, до пересечения с кривой суммар­ного сопротивления в точке а. Из точки а -пускаем перпендикуляр на ось абсцисс и п мучаем при их пересечении точку Ь. От*

Ок ОЬ—скорость буксирования, которая и рассматриваемом случае равна 7,6 уз.

Для определения тяги Ьт на гаке отые- . и наем точку пересечения перпендикуляра ib с кривой сопротивления буксируемого удна. Обозначив эту точку буквой с, про- иодим через нее линию, параллельную оси iAhihcc, до пересечения ее с осью ординат «» точкеd.ОтрезокOdпредставляет собой тягу на гаке, которая в рассматриваемом примере равна 63 кН. Это и есть усилие, п.» которое следует рассчитывать буксир­ный трос.

Для промежуточных значений номинальной тяги на гаке запас ■рочности определяется линейной интерполяцией. Умножив тягу Ft |.т гаке на коэффициент прочности, получим разрывное усилие в бук- нрной линии, по которому и подбираем ее прочные размеры.

При плавании на волнении буксирная линия испытывает очень "ольшие усилия. Однако при некоторых условиях возможна безопас­ная буксировка и при волнении. Для определения этих условий акад. \ Н. Крылов рекомендовал проверять буксирную линию на конеч­ную нагрузку, равную половине ее разрывной нагрузки, т. е. предла- 1.1Л коэффициент запаса прочности, равный двум, для нагрузок, воз­никающих при плавании на взволнованном море.

Расчет размеров буксирного троса. Каждое морское судно снабже­но буксирным тросом в соответствии с требованиями Правил Регист- I СССР. Материал, из которого изготовлен буксирный трос, его дли­ну и толщину определяют в зависимости от характеристики снабже­ния судна якорями, якорными цепями, швартовными и буксирными (росами. Таким образом, штатный буксирный трос на каждом судне имеет определенную длину и толщину. При вынужденной буксировке аварийного судна или в других случаях, когда используют штатные буксирные тросы, приходится рассчитывать рабочую длину буксирно- и> троса и его провес, а также определять предельную скорость бук­сировки, при которой нагрузки на буксирный трос не превышали бы тпустимых.

Длина буксирного троса для морской буксировки должна быть t л кой * чтобы:

кильватерная струя буксира не оказывала тормозящего действия «м буксируемое судно;

управляемость буксируемого судна была удовлетворительной;

провес и упругая деформация были достаточными для смягчения рывков буксирного каната, которые возникают вследствие качки, рыс­кания судов и т. п.;

было возможно свободное орбитальное движение обоих судов на мол нении.

Натурные испытания по определению мощности буксировки пока­зывают, что при длине буксирного троса ЛL (где L — длина буксирую­
щего судна) продольная составляющая в кильватерной струе оказы­вает настолько .малое влияние, что им можно пренебречь. По длине буксирного троса менее 2L влияние кильватерной струи становится довольно заметным.

Во время буксировки в море неизбежны рывки троса. Причинами таких динамических нагрузок являются удары волн, рыскание и рез­кие изменения скоростей движения буксирующего и буксируемого судов, качка и т. п. Смягчить действие э»тих динамических нагрузок можно, используя потенциальную энергию упругой деформации троса и потенциальную энергию веса буксирного троса, т. е. поднимая центр тяжести кривой, по которой он располагаете я.

Последнее и самое главное, что требу^_тся от буксирной линии,— это свобода орбитального движения судов _При плавании на волнении. Для выполнения этого условия необходимо» обеспечить горизонтальное перемещение судов от какого-то среднего положения в обе стороны на расстояние, равное половине высоты волны, а общее перемещение, которое будут иметь оба судна, должно равняться высоте волны 2а — = Л_В. Кроме того, должна быть известна горизонтальная проекция на­тяжения буксирного каната, равная тяге к.а гаке. При таких условиях можно определить степень расхождения судов вследствие изменения формы буксирной линии и ее упругих деформаций.

Изменение расстояния между буксирующим и буксируемым суда­ми зависит от весовой и упругой «игры» буксирного троса. Рассчитав полное сопротивление буксируемого судна с учетом сопротивления буксирного троса, можно найти рабочую .длину (в м) стального бук­сирного троса, при которой обеспечивается горизонтальное перемеще­ние судов на расстояние, численно равнее высоте волны, по эмпи­рической формуле

l = F_P h_Bf[0ki, (7.26)

Для приближенного определения рабочей длины стального бук­сирного троса можно использовать простою зависимость между дли­ной / буксирного троса и высотой К волны по формуле:

/ = 85h_B. (7.27)

Синтетические тросы имеют относительно небольшую массу, од­нако их большая упругость с избытком компенсирует очень малую «весовую игру». Буксирные тросы из синтетического волокна при дли­не более 250—300 м и вследствие эласти «чности отличаются достаточ­ной «игрой» практически при самом болы*юм волнении моря. Поэтому йри использовании их в качестве буксирных канатов достаточно рас­считывать их только на прочность, если они имеют большую длину.

В отличие от стальных тросов, имеющих удлинение перед разры­вом не более 2 % от первоначальной длиньы, синтетические тросы имеют упругое удлинение перед разрывом от 30 до 50%. При буксировке расчетное усилие, растягивающее трос, ц.е должно превышать ^!/з—Vs

разрывного усилия троса. В таких условиях упругое удлинение синте­тического троса можно определить

Д/ = / /аРразр>м, (7.28)

где F— усилие, растягивающее трос, кН;

Рра:»р — разрывное усилие, кН;

А — коэффициент, равный 2,6 для крученого троса из полиамида; 3,5 для плетено­го восьмипрядного троса из полиамида; 8,0 для крученого троса из полипро­пилена или полиэфира и 11,0 для плетеных тросов из того же материала.

Провес буксирного троса зависит от его длины и массы и умень­шается при увеличении тяги на гаке. Значение провеса (стрелу) легко определить по эмпирической формуле (в м)

/=1,22 ql/F_r, (7.29)

где а—линейная плотность буксирного каната, кг/м;

/ — длина буксирного каната, м;