Курс подготовки судоводителей маломерных судов
Шрифт:
На морских судах скорость измеряется в узлах (миля в час), а на судах внутреннего плавания в километрах в час (км/ч).
Для справки:
1 узел -1,852 км/час – 30,8667 м/мин – 0,5144 м/сек
1 км/час – 0,54 узла – 16,6667 м/мин – 0,2778 м/сек
1 м/сек – 3,6 км/час – 60 м/мин – 1,9438 узла.
Автономность и дальность плавания
К эксплуатационным качествам судна можно отнести такие как автономность и дальность плавания.
Во время эксплуатации судна расходуются топливо,
Под понятием дальность плавания для маломерного судна целесообразно считать расстояние, которое судно способно пройти, использовав полностью максимальный запас топлива.
Способность судна держаться на плаву, не переворачиваться и идти ко дну при затоплении характеризуется его мореходными качествами.
К ним относятся: плавучесть, остойчивость и непотопляемость.
Плавучесть
Плавучесть – способность судна плавать при заданной осадке, имея на борту заданное количество людей и груза.
На судно, находящееся на спокойной воде, постоянно действуют две силы: сила тяжести (веса) и сила поддержания (выталкивания). Судно держится на плаву благодаря тому, что силы тяжести, направленные вниз (ко дну), уравновешиваются выталкивающими силами воды, которые возникают в результате гидростатического давления на корпус судна.
Puc. 8 Статические силы, действующие на судно в состоянии покоя
Равнодействующая сил тяжести судна (D), которое находится на ровном киле (рис. 8), приложена в точке, которая называется центром тяжести (ЦТ), а точка приложения равнодействующей выталкивающих сил (сила поддержания С) называется центром величины (ЦВ).
Чтобы судно находилось в равновесии, силы тяжести и поддержания должны быть равны по величине, и направлены в противоположные стороны по одной вертикали, проходящей посередине вдоль судна – диаметральной плоскости (ДП). Если в какойлибо момент эти точки расположатся иначе, то судно будет получать крен и дифферент до тех пор, пока обе точки не расположатся на одной отвесной линии.
Изменяя расположение грузов на судне и перемещая людей, можно изменить положение центра тяжести, что очень существенно для маломерного судна. Несимметричное случайное перемещение центра тяжести создает крен и дифферент, которые плохо отражаются на управлении судном. Но иногда специально создаваемый дифферент улучшает маневренные качества судна, например, его поворотливость, ходкость. В случае течи в корпусе или пробоины, а также попадания воды во время штормовой погоды внутрь судна, увеличивается его масса.
Поэтому судно должно иметь запас плавучести – непроницаемый (для воды) объем корпуса судна, находящийся выше действующей ватерлинии. При отсутствии запаса плавучести судно затонет.
Необходимый для безопасного плавания судна запас плавучести обеспечивается приданием судну в процессе проектирования достаточной высоты надводного борта, а также наличия водонепроницаемых закрытий и переборок между отсеками. При отсутствии таких переборок любая пробоина подводной части корпуса (если нет возможности ее заделать)
Запас плавучести зависит от высоты надводного борта – чем выше надводный борт, тем больше запас плавучести. Этот запас нормируется минимальной высотой надводного борта, в зависимости от величины которой, для конкретного маломерного судна устанавливаются район плавания и допустимое удаление от берега. Однако следует знать, что чрезмерное произвольное) увеличение высоты надводного борта отрицательно влияет на не менее важное другое качество судна – остойчивость.
Остойчивость
остойчивостью называется способность судна, выведенного из положения нормального равновесия какимилибо внешними силами, возвращаться в свое первоначальное положение после прекращения действия этих сил. К внешним силам, способным вывести судно из положения нормального равновесия, относятся ветер, волны, перемещение грузов и людей, а также центробежные силы и моменты, возникающие при поворотах судна. Судоводитель обязан знать особенности своего судна и правильно их оценивать. Если силы, вызывающие наклонение судна, действуют медленно, то остойчивость называют статической, а если быстро, то динамической.
Рис. 9
Как судно реагирует на нарушение равновесия, вызванное ветром и волнами, зависит от положения метацентра по отношению к центру тяжести. Подводная часть судна изменяет при наклонении вокруг продольной оси свою форму. Вследствие этого точка приложения силы поддержания (центр водоизмещения или величины) из своего начального положения перемещается к погруженной стороне в новое положение, соответствующее углу наклона (крена). При этом новое и первоначальное направления действия выталкивающей силы пересекаются в так называемом «воображаемом метацентре». Истинным метацентром является точка пересечения двух соседних направлений выталкивающей силы. Эта точка при малых углах крена (примерно до 10°) лежит в диаметральной плоскости жания вертикально плавающего судна; при большем угле наклона она находится вне диаметральной плоскости судна на так называемой эволюте. Метацентр это точка, вокруг которой свободно плавающее тело совершает маятниковые колебания. Момент остойчивости спрямляет судно до тех пор, пока центр тяжести при малых углах наклона лежит ниже истинного метацентра и при больших углах наклона ниже воображаемого метацентра, т. е. пока имеется устойчивое равновесие. Если метацентр лежит ниже, то равновесие неустойчиво, т. е. создается момент, который предотвращает возвращение судна в положение равновесия. При совпадении метацентра и центра тяжести равновесие безразличное; не возникает никаких моментов, которые прекращают или поддерживают наклонения.Таким образом, поперечная остойчивость зависит от положения центра тяжести по отношению к истинному или воображаемому метацентру. Расстояние между метацентром и центром тяжести (метацентрическая высота) является, следовательно, мерой способности судна к выпрямлению при нарушающих равновесие воздействиях ветра, волн и несимметричной загрузки.
Момент остойчивости при наклонении судна вокруг продольной оси определяется весом судна, положением центра тяжести и метацентра, а также углом крена. Если у судна в грузу и у судна порожнем метацентрические высоты равны, то сначала, до входа кромки палубы в воду или оголения скулы, нагруженное судно будет более устойчиво против внешних влияний, чем порожнее и, следовательно, более легкое судно. Кроме того, естественно, что судно с тяжелым палубным грузом, у которого общий центр тяжести лежит выше, менее остойчиво, чем судно, у которого тяжелый груз лежит на дне и центр тяжести смещен вниз.