Плавание судна в узкостях и на мелководье
| Вид материала | Документы |
- Краткий словарь терминов, используемых при морских перевозках, 195.9kb.
- Правила перевозки зерна Регистра допускают его транспортировку без выполнения каких-либо, 34.55kb.
- Особенности плавания судна во льдах. Общее положение, 44.54kb.
- Какие первичные и дополнительные действия осуществляет экипаж судна в случае аварийного, 72.44kb.
- Василий И. Снопков Россия, Санкт-Петербург Март 18. 2010 Управление судном в шторм,, 110.35kb.
- Курс и скорость судна при плавании в штормовых условиях зависит от мореходных качеств, 24.09kb.
- Аче международного свидетельства об охране судна либо выдаче временного международного, 177.83kb.
- Понятие о прочности корпуса судна, 7.93kb.
- А. З. Гсэ. Ф. 02. «Физическая культура: плавание», 127.08kb.
- Відомості Верховної Ради (ввр), 2003, №38, ст. 313 ) Розділ I загальні положення стаття, 604.31kb.
Плавание судна в узкостях и на мелководье
Василий И.Снопков
Россия, Санкт-Петербург
Март 21. 2009
1.1. Особенности плавания судна в узкостях
и на мелководье. Краткая характеристика
узкостей и мелководья
Согласно рекомендациям по организации штурманской службы на судах Минморфлота (РШС–89) под плаванием судна в особых условиях понимается плавание:
– в районе со стесненными условиями;
– при входе в порт и выходе из него;
– с лоцманом;
– в зоне действия системы УДС;
– при ограниченной видимости;
– в системе разделения движения судов.
До входа в зону с особыми условиями плавания вахтенная служба обязана выполнить мероприятия по подготовке судна. Приведенные ниже перечни таких мероприятий ни в коей мере не могут считаться исчерпывающими и не ограничивают капитана в его действиях, диктуемых конкретными условиями и обстоятельствами плавания.
При прохождении узкостей, плавании в условиях ограниченной видимости и в других особых условиях общими требованиями являются:
– личное присутствие капитана на мостике и руководство им всеми действиями вахтенной службы (капитан может оставить за себя старшего помощника только в случае необходимости);
– четкая расстановка вахты и членов экипажа, вызванных для ее усиления, распределение конкретных обязанностей между судоводителями с целью своевременного обнаружения и исправления допущенных ошибок;
– при возникновении сомнения в правильности определения места, в зависимости от конкретной обстановки, уменьшение хода, вплоть до остановки, отдача якоря или даже разворот на обратный курс;
– заблаговременный переход на маневренный режим работы СЭУ с целью обеспечения возможности своевременного выполнения необходимого маневра;
– заблаговременное снижение скорости или даже полная остановка движения, если действия другого судна непонятны.
^ Плавание в районах со стесненными условиями. Под районами со стесненными условиями обычно понимают акватории, где судно ограничено в маневре из-за близости берегов и других навигационных опасностей, недостаточных глубин, интенсивного судоходства. Стесненность условий зависит, следовательно, от размерений и скорости судна, а также от внешних факторов.
При плавании в районах со стесненными условиями усиливается наблюдение, в том числе и с помощью судовой РЛС, независимо от условий видимости. Наряду с обсервациями используются методы, позволяющие практически непрерывно контролировать место судна (траверзные дистанции, ограждающие изолинии и т. д.), учитываются колебания уровня моря и необходимый запас воды под килем судна, контролируются глубины и тенденции их изменения.
Вблизи берегов возможно появление малых судов (прогулочных, рыболовных, яхт, быстроходных катеров), следующих курсами, отличающимися от рекомендованных. В таких районах возможна установка нештатных буев и вех, имеющих специальное назначение и не упомянутых в навигационных источниках.
^ Плавание при подходе к порту и выходе из него. Подходы к порту и портовые акватории помимо того, что являются районами со стесненными условиями плавания, имеют еще и специфические особенности. Обычно в этих районах действуют системы УДС. Как правило, на подходах к портам в местах схождения морских путей организуются системы разделения движения судов.
Плавание в портовых водах регламентируют отличные от МППСС–72 местные правила, которые следует заблаговременно изучить. При расхождении с небольшими судами необходимо учитывать возможность несоблюдения ими международных правил.
На подходах к порту возможны скопления стоящих на якоре, дрейфующих и перемещающихся с различной скоростью судов. В ночное время следует учитывать помехи наблюдению от береговых огней, маскирующих объекты на воде.
При подходе к месту приема-сдачи лоцмана следует предусматривать действия на случай его задержки или невозможности высадки.
^ Плавание с лоцманом. Присутствие лоцмана на мостике не освобождает ни капитана, ни вахтенного помощника капитана от их прав и обязанностей по обеспечению безопасности плавания. При малейших сомнениях в действиях лоцмана капитан (вахтенный помощник) должен, если позволяет время, выяснить у лоцмана его намерения. На каждом участке плавания следует для себя уяснить, какая из команд лоцмана — поворот в сторону опасности, увеличение скорости сверх безопасной и т. д. — должна быть немедленно отменена, так как чаще всего лоцманские операции происходят в стесненных водах, когда на выяснение намерений лоцмана может не оказаться времени.
^ Плавание в зоне действия системы УДС. Заблаговременно, до подхода к зоне действия системы УДС, следует изучить правила плавания в зоне, которые помещены в обязательных постановлениях по порту, Извещениях мореплавателям, в лоциях или на справочно-навигационных картах.
При необходимости и возможности используют две УКВ радиостанции: одну — для связи на дежурном 16-м канале, вторую — для связи на рабочем канале оператора системы УДС.
Плавание в зонах действия СУДС осуществляется в соответствии с МППСС–72, если местные правила не требуют иного. В случае нарушения правил движения следует немедленно информировать о факте и причинах нарушения оператора СУДС.
Вход в зону разрешается оператором СУДС, который вправе давать указания судну о порядке и очередности движения, якорной стоянке и действиях для предотвращения непосредственной опасности. В свою очередь, капитан судна обязан репетовать указания поста, направленные непосредственно его судну, а в случае невозможности их выполнения — сообщать причины и дальнейшие намерения.
Следует помнить, что точность глазомерного определения бокового смещения судна с оси канала или фарватера с помощью береговой РЛС составляет 10–20 м, что обычно бывает достаточно для обеспечения безопасной проводки.
Опасность представляют малые суда, следующие без связи с оператором СУДС и зачастую остающиеся вне его контроля.
^ Плавание в системе разделения движения судов. При плавании в системах разделения движения судов следует постоянно принимать информацию береговой контрольной станции.
В таких районах обычно используют две УКВ радиостанции.
Если при плавании в системе разделения движения другое судно, по вашему мнению, следует не по своей стороне, необходимо перепроверить место своего судна и, даже если оно подтвердится, следовать дальше с повышенной осторожностью.
В случае нарушения правил немедленно информировать контрольную станцию о факте и причинах этого нарушения.
Для решения практических вопросов управления судном в особых условиях судоводителю необходимо знать теоретические основы поведения судна в узкостях и на мелководье.
Узкости и мелководья оказывают существенное влияние на судно в процессе его плавания в этих зонах, в частности, на:
– скорость хода;
– управляемость;
– инерционно-тормозные характеристики судна;
– просадку судна;
– гидродинамическое взаимодействие судов и т. д.
С точки зрения управления судном понятие узкости определяется соотношением между маневренными характеристиками судна (с учетом линейных размеров самого судна) и шириной водного пространства, в пределах которого судно может безопасно следовать при существующих средствах навигационного обеспечения.
С точки зрения ширины акватории делят на открытые, закрытые акватории и каналы.
Открытые акватории делят на глубокие, мелкие и углубленные морские пути.
Открытой и глубокой акваторией называется такая акватория, на которой дно и берега не оказывают влияния на маневренные качества судна. Ширина открытой акватории определяется диаметром циркуляции. В морской мировой практике принимается, что для выполнения самостоятельной циркуляции на акватории, где нет ветра и течения, необходимы размеры акватории
, (1.1)где b — ширина акватории, м;
L — длина судна, м;
k — коэффициент запаса, равный 8.
Эта зависимость действительна для всех плавединиц, так как коэффициент k, равный 8, является наибольшим коэффициентом из используемых для определения нормального диаметра циркуляции. Величина параметра ширины акватории соответствует минимальному диаметру тактической циркуляции.
Определение понятия мелководье можно представить следующим образом. Движущееся судно вызывает образование различных волн.
Частица воды в волновом движении на глубокой воде движется по круговой орбите. Радиус орбиты на поверхности равен амплитуде волны, а на глубине Н радиус rН определяется формулой:
, (1.2)где r0 — радиус орбиты частицы на поверхности воды, равный амплитуде волны, м;
е — основание натуральных логарифмов;
— волновое число ( — длина волны, м);^ Н — глубина, отсчитываемая от поверхности воды, м.
Параметр e–kH называют коэффициентом затухания.
Известно, что если глубина воды меньше 0,5, то при движении судна необходимо принимать во внимание влияние дна. Уравнение, определяющее зависимость скорости волны от ее длины и глубины акватории,
, (1.3)где с — скорость волны, м/с;
g — ускорение свободного падения, м/с2.
При Н выражение
и скорость распространения волны на глубокой воде может быть определена по формуле:
, (1.4) Согласно уравнению (1.3), при = const скорость волны на мелководье меньше, чем на глубокой воде, поскольку частицы движутся не по круговой орбите, а по эллиптической. Скорость судна, равная максимальной скорости распространения волн, называется критической скоростью судна, а величина этой скорости может быть определена по уравнению (1.3) или приближенно для практических целей с помощью выражения
(1.5)Судоходный канал — искусственно проложенный водный путь, оснащенный современными средствами навигационного оборудования, обеспечивающими безопасность плавания судов.
Судоходные каналы классифицируются по: назначению; способу устройства; наличию оградительных сооружений; пропускной способности; размерам поперечного сечения и высот надводных переходов; длительности навигационного периода и характеру материковых грунтов, составляющих ложе канала.
По назначению каналы подразделяют на соединительные и подходные; по способу устройства — на закрытые (шлюзованные) и открытые; по наличию искусственных оградительных сооружений — на огражденные и неогражденные.
По пропускной способности каналы классифицируются показателями проектного и фактического судооборота в обоих направлениях, выраженными количеством пропускаемых судов и их регистровым тоннажем. По размерам поперечного сечения и высотам надводных переходов (мосты, линии электропередач и др.) каналы классифицируют по: максимально допустимой осадке пропускаемых судов; максимально допустимой высоте надводного габарита судов; режиму пропуска судов (каналы одностороннего или двустороннего движения). Каналы двустороннего движения могут иметь достаточную ширину либо по всей длине для расхождения встречных судов в любом пункте, либо иметь уширения в нескольких пунктах для ожидания пропуска встречных судов. В принципе движение в каналах в зависимости от размерений судов может быть в каждом конкретном случае и односторонним, и двусторонним.
По длительности навигационного периода каналы подразделяются на незамерзающие с круглогодичным навигационным периодом и замерзающие с ограниченным навигационным периодом по ледовым условиям.
По характеру грунтов, составляющих ложе, каналы подразделяются на имеющие глинистое или суглинистое ложе, песчаное или супесчаное ложе, илистое ложе, каменистое и скальное ложе.
^ 7.2. Влияние мелководья и стесненности
судового хода на скорость судна
Обычно для проведения ходовых или сдаточных испытаний, чтобы исключить влияние мелководья, выбирают полигон с глубиной, определяемой выражением
, (1.6)где d — осадка судна, м;
V — скорость судна, м/с;
g — ускорение свободного падения, м/с2.
При решении практических задач управления судном мелководьем можно считать, когда отношение глубины к осадке судна H/d < 2÷3. Для расчета скорости на мелководье может быть применена формула, полученная А. П. Смирновым,
, (1.7)где Vм — скорость судна на мелководье, м/с;
V — скорость судна на глубокой воде, м/с;
kv — коэффициент пропорциональности (табл. 1.1);
k — коэффициент пропорциональности за полноту водоизмещения подводной части корпуса судна (табл. 1.2);
kB/d — коэффициент пропорциональности отношения ширины судна к осадке B/d (табл. 1.3).
^ Таблица 1.1
Значения коэффициента kv
| H/d | Скорость V на глубокой воде, уз | |||||||||||
| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
| 3,5 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,97 |
| 3,0 | 1,00 | 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,97 | 0,97 | 0,96 | 0,96 | 0,96 | 0,95 | 0,94 |
| 2,5 | 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,96 | 0,95 | 0,95 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,93 | 0,92 | 0,92 |
| 2,0 | 0,98 | 0,97 | 0,97 | 0,95 | 0,94 | 0,93 | 0,92 | 0,90 | 0,90 | 0,89 | 0,88 | 0,88 |
| 1,5 | 0,96 | 0,94 | 0,92 | 0,91 | 0,89 | 0,88 | 0,87 | 0,86 | 0,86 | 0,85 | 0,84 | 0,84 |
| 1,3 | 0,95 | 0,93 | 0,91 | 0,89 | 0,88 | 0,86 | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,83 | 0,82 | 0,82 |
| 1,25 | 0,94 | 0,92 | 0,91 | 0,89 | 0,87 | 0,86 | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,82 | 0,82 | 0,81 |
| 1,10 | 0,94 | 0,91 | 0,89 | 0,88 | 0,86 | 0,85 | 0,83 | 0,83 | 0,82 | 0,82 | | |
^ Таблица 1.2
Значения коэффициента k
| | 0,7–0,75 | 0,75–0,80 | 0,80–0,85 |
| k | 1 | 0,973 | 0,947 |
^ Таблица 1.3
Значения коэффициента kB/d
| B/d | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 |
| kB/d | 1,026 | 1,0 | 0,973 | 0,947 |
Из анализа таблиц можно видеть, что падение скорости на мелководье может превышать 20 % по сравнению с глубокой водой. Данные таблиц получены в основном многочисленными натурными экспериментами. Практическое применение таблиц позволит судоводителям более обоснованно выбирать оптимальный курс судна с учетом глубин, более точно вести счисление судна, что в конечном счете повысит безопасность плавания. Эмпирическая формула (1.7) позволяет определить величину изменения скорости на мелководье с погрешностью ±2–3 %. Натурные эксперименты показали, что режим работы двигателя на мелководье при поддержании постоянной частоты вращения винта является чрезвычайно тяжелым и нормальная эксплуатация двигателя не может быть обеспечена без снижения мощности двигателя с уменьшением глубин. На основании этого рекомендуется при плавании на мелководье при H/d < 3 всережимный регулятор двигателя отключать и переходить на постоянную подачу топлива во избежание перегрузки главного двигателя. Следует обратить внимание судоводителей, что на мелководье показания индукционного лага будут завышаться из-за увеличения скорости потока, обтекающего корпус судна.
Влияние мелководья начинает заметно сказываться при переходе за скорости, равные 0,6Vкp, когда высота и длина создающихся при движении судна поперечных волн начинают резко возрастать. По мере увеличения скорости увеличивается и угол, составляемый гребнями волн с ДП судна. При скорости V 0,75Vкp поперечные и расходящиеся волны совмещаются в одну общую поперечную волну, достигающую наибольших размеров при скорости V = (0,9÷1,0)
и имеющую вид поперечного вала, движущегося вместе с судном несколько впереди форштевня. В кормовой части судна несколько впереди ахтерштевня также создаются поперечные волны, которые распространяются далеко по обе стороны от судна. Вместе с ростом волнообразования растет и сопротивление воды движению судна, перегружается двигатель, возрастает расход топлива, повышается износ двигателя. Поэтому увеличивать скорость судна до значений, больших 0,80Vкр, нецелесообразно. Скорость судов в канале назначается в пределах 4–12 уз, однако она не должна превышать величины 0,9Vкр.