Управление судном в шторм.
Подготовка к плаванию в штормовую погоду.
Плавание в штормовую погоду является тяжелой и ответственной задачей Управление судном в шторм требует от судоводителей знания и учета всех видов воздействия штормовых условий на судно.
Перед выходом в рейс судно должно быть готовым к любым изменениям погоды Поэтому подготовка к плаванию в штормовую погоду должна начинаться еще в порту.
При составлении грузового плана необходимо предусмотреть обеспечение местной и общей прочности корпуса судна и его мореходных качеств, как на момент выхода из порта, так и при расходовании запасов в течение всего рейса. Перед выходом из порта судоводители должны ознакомиться с долгосрочным прогнозом погоды и ознакомить с ним командный состав. Перед выходом в рейс:
- проводят осмотр корпуса и переборок;
- проверяют льяла и приемные сетки (перед погрузкой);
- опробывают в действии водоотливные средства;
- танки либо полностью заполняют, либо осушают, чтобы не было свободной поверхности;
- задраивают все горловины и двери водонепроницаемых переборок, клинкетные двери (гибель «Тукана»);
- тщательно укладывают и крепят груз, особенно на палубе;
- проверяют герметичность и состояние люковых закрытий;
- проверяют крепление стрел, шлюпок и плотов;
- проверяют исправность штормовых портиков, шпигатов и др.;
- обеспечивают свободный проход по палубе к мерильным трубкам.
Судоводитель всегда должен помнить, что пренебрежение какой-либо мерой предосторожности может привести к тяжелым последствиям.
Влияние штормовых условий на мореходные качества судна.
Потеря скорости судна. Происходит вследствие:
- увеличения сопротивления движению судна из-за воздействия ветра, волн, качки и рысканья на курсе;
- снижения эффективности действия гребного винта;
- ограничения мощности двигателя и намеренного снижения скорости судна при заливании палуб и надстроек и возникновении ударов волн и слеминга.
Рысканье судна. Основными факторами, воздействующими на скорость судна, являются;
- увеличение сопротивления корпуса из-за переменных углов дрейфа;
- увеличение сопротивления из-за частых перекладок руля;
- увеличение длины пути, проходимого судном;
- изменение режима работы гребного винта;
- повышение расхода топлива и др.
Слеминг. Слеминг (днищевой) возникает в процессе килевой качки при оголении носовой оконечности и последующем соударении с волной. Вероятность опасных ударов тем больше, чем больше высота волн и скорость судна. Избежать опасных ударов волн легче и надежнее путем снижения скорости или увеличением осадки носом.
Заливание палубы и удары волн в развал носа судна. Эти явления выбывают повреждение бака, палубного оборудования, трубопроводов, конструкций люковых закрытий, палубного груза, комингсов трюмов и т.д.
Удары волн в развал носа (бортовой слеминг или випинг) вызывают вибрацию и вмятины в верхней части обшивки корпуса.
Для избежания заливания палубы необходимо снизить скорость судна или уменьшить осадку носом.
Разгон гребного винта и двигателя. Разгон винтов более вероятен для судов смялым погружением винтов. Разгон винта наиболее опасен для ТЗА и неблагоприятен лля личеля. Для избегания этого явления можно увеличить осадку кормой или регулировать частотой вращения винта.
Характеристика волнения. Волнение бывает регулярным и нерегулярным. Поверхностные волны с периодически повторяющимися характеристиками называются регулярными. Зыбь по своим характеристикам приближается к регулярному волнению. Ветровое волнение - всегда нерегулярное. Регулярное волнение на глубокой воде характеризуется следующими соотношениями между элементами волн:
(1)
(2)
(3)
где - длина волны (расстояние между соседними гребнями или подошвами), м;
- период волны (промежуток времени между прохождением через одну и ту же точку пространства двух последовательных гребней), с;
с - скорость бега волны, м/с.
Приведенные формулы характеризуют зависимость между длиной волны и ее периодом.
На движущемся судне вместо истинного периода волны наблюдаются кажущийся период , который определяется по следующей формуле (с учетом формулы (3)):
(4)
где - скорость судна, м/с;
- скорость судна, узлы;
- курсовой угол волнения, градусы.
Знак плюс относится к случаю движения против волны, минус – к случаю движения по волне.
На ходу судна кажущийся период волны можно получить, если измерить секундомером промежуток времени прохождения через какую-либо точку нескольких гребней и разделить их на число промежутков, уменьшенное на единицу.
(5)
где - время прохождения п гребней волн через выбранную точку.
Длину волны определяют обычно глазомерно, сравнивая с длиной судна.
Качка имеет максимальную амплитуду при резонансе, т.е. при совпадении периода волн г и периода собственных колебаний судна T, . Углы крена при резонансной качке возрастают во много раз и судно может потерять остойчивость. Зона усиленной качки (резонансной) определяется условием
(6)
Период собственных эмпирической формуле поперечных колебаний судна можно определить по
(7)
где Т - период бортовой качки, с;
В - ширина судна, м;
h - начальная поперечная метацентрическая высота, м;
к - коэффициент (эмпирический).
В рекомендациях по обеспечению безопасности плавания судов в осенне-зимний период и в штормовых условиях (РОБПС-84) предлагается принимать коэффициент к для пассажирских судов, равным 0,73, а для грузовых - 0,81.
Высоту волн при нерегулярном волнении принято оценивать для 3%-ой обеспеченности, т.е. статистически. Эту высоту можно определить, если наблюдать сто последовательно набегающих волн и, выбрав из них три наиболее крупных, рассчитать по ним среднюю высоту, которая и будет соответствовать высоте волн 3%-ой обеспеченности.
Зона резонанса при продольной качке выражена менее определенно, чем для поперечной. Опасность килевой качки связана не столько с ее амплитудой, сколько с сопутствующими явлениями - заливаемостыо и слемингом.