Контроль и регулирование движения судна (стр. 2 из 4)

Неправильная загрузка судна повлекшая смещение груза, или отсутствие опыта в управлении судна, в шторм приводят к аварийным ситуациям с тяжелыми последствиями, связанными с опрокидыванием на. Плавание с большой скоростью навстречу волне (особенно при неправильной загрузке) может вызывать напряжение корпуса, которое превысит допустимый предел, и судно может переломиться. На волне корма небольших судов и судов в балласте периодически поднимается, оголяя гребной винт, что приводит к перенапряжению в работе главного двигателя.

На судне в балласте качка значительно сильнее, особенно опасна для него встречная волна, которая, ударяясь в поднятое волной днище носовой части корпуса, вызывает сильную вибрацию.

В сильный шторм волны могут повредить или смыть палубные грузы, разрушить люковые закрытия, вентиляторы, судовые устройства и системы. Это создает опасность проникновения воды в трюмы, влечет за собой подмочку груза, а иногда и гибель судна.

Судоводитель должен всегда помнить, что ошибки в управлении судном в

шторм могут привести даже самое современное судно к аварийному состоянию или его гибели. Безаварийное плавание в шторм зависит от высоких профессиональных знаний и опыта экипажа, подготовленности судна, заблаговременного получения прогнозов погоды и умелого управления.

Составная часть повседневной организации службы независимо от предстоящего плавания, продолжительности рейса, прогнозируемой погоды является подготовкой судна к штормовым условиям плавания. Судно должно быть приведено в такое состояние, которое обеспечит безопасность плавания в любых погодных условиях. Подготовка судна к плаванию начинается при стоянке в порту. Особое внимание уделяется погрузке. При составлении грузового плана необходимо предусмотреть обеспечение остойчивости, местной и общей прочности корпуса, мореходных качеств на момент выхода судна из порта, на период рейса и приход в порт назначения с учетом расходования судовых запасов в рейсе и качественную доставку груза получателю. Во время погрузки необходимо контролировать остойчивость, при необходимости производить перерасчеты;

тщательно следить за укладкой, наливом, штивкой и сепарацией, креплением груза. Особый контроль необходимо осуществить за погрузкой и креплением тяжеловесных и палубных грузов. Доступ к палубным механизмам и пробкам воздушных трубок балласта, льял или льяльных колодцев должен быть свободным.

При подготовке судна к рейсу следует руководствоваться Рекомендациями по обеспечению безопасности плавания судов в осенне-зимний период и в штормовых условиях (РОБПС-84).

Штормование. Если плавание судна в нужном направлении или в направлении ближайшего порта-убежища невозможно из-за очень сложных штормовых условий, то выполняется штормование — особый вид плавания, при котором судно удерживается на месте или идет курсом и скоростью, наиболее благоприятными относительно направления ветра и ветровых волн. Практикой установлено, что при штормовании против волны наиболее безопасной является минимальная скорость, при которой судно еще слушается руля.

Способ штормования определяется судоводителями с учетом конструктивных особенностей судна, его загрузки, остойчивости и района плавания:

на носовых курсовых углах — наиболее распространенный вид, рекомендуется для судов, имеющих полные обводы в носовой части (корпус конструктивно укреплен и рассчитан на большие волновые нагрузки с дифферентом на корму). На курсах носом на волну судно легче управляется, более устойчиво на курсе. Остойчивость судна сохраняется. Размахи бортовой качки уменьшаются. Скорость минимальная;

на кормовых курсовых углах выполняется только в том случае, когда длина

волны значительно отличается от длины судна, имеющего нормальную или повышенную остойчивость; в этом случае возрастает рыскливость, снижается устойчивость на курсе;

в дрейфе — штормование с застопоренными главными двигателями. Опасно для судна при сильном шквальном ветре.

Судно с большой метоцентрической высотой — остойчиво, но будет иметь сильную и резкую бортовую качку, при которой возможны повреждения корпуса, сдвиг механизмов, нарушения креплений и смещение груза.

Судно с большой парусностью может быть положено на борт. Способ требует большого водного пространства, свободного от навигационных опасностей с подветренной стороны.

Штормование лагом к волне. В этом случае судно в наибольшей степени подвержено воздействию волны и ветру. Штормовать данным способом могут суда с повышенной остойчивостью. Качка у таких судов плавная, оно легко восходит на волну, не принимая много воды на палубу.

В штормовых условиях о повороте судна на новый курс экипаж предупреждается заблаговременно. При очень сильном шторме наиболее опасным является положение судна лагом к волне. Чтобы повернуть судно на новый курс, устанавливается закономерность изменения размеров ветровых волн и только после прохождения очередной наиболее развитой волны выполняется поворот.

Поворот при плавании судна против волны совершают как вправо, так и влево, позволив судну уваливаться под ветер и уменьшив ход до минимального. Поворот судна начинают перекладкой руля на борт (30—35°) и дают полный ход, когда корма окажется на обратном склоне крутой волны. Во время поворота, при подходе высоких волн с кормовых углов руль следует отводить к ДП заблаговременно. По окончании поворота изменением скорости хода вывести судно из зоны усиленной качки.

Поворот при плавании судна по волне начинают, когда на обратном склоне последней из серии крупных волн окажется носовая часть судна с таким расчетом, чтобы вторая половина поворота выполнялась в период относительно спокойного волнения. Если у судна перед поворотом период бортовой качки больше периода волн, то первую половину поворота выполняют на малом ходу, а вторую— как можно быстрее, не набирая большой инерции хода.

В другом случае, когда перед поворотом период бортовой качки меньше периода волн, тогда первую половину нужно выполнять на большом ходу, а вторую как можно быстрее, но не набирая большой инерции хода.

Прочность корпуса определяет способность судна воспринимать действующие в процессе эксплуатации нагрузки, не разрушаясь. Для оценки прочности судна определяют внешние нагрузки, действующие на корпус, напряжения в различных наиболее нагруженных его элементах и сопоставляют их с нормативными допускаемыми значениями. Если полученные расчетом напряжения не превышают допустимое, то прочность корпуса считается обеспеченной. При этом очень важно, чтобы прочность корпуса была достаточной при минимальной массе. Корпусы речных судов рассчитывают в соответствии с Правилами Регистра Судоходства Украины.

На корпус движущегося судна могут действовать постоянные и случайные нагрузки. Постоянные нагрузки, действующие в течение всего периода эксплуатации, — это вес корпуса, надстроек, судовых механизмов и принятого груза, силы поддержания и силы сопротивления воды движению судна. Случайные нагрузки воздействуют на корпус в течение какого-либо промежутка времени и возникают при ударах волн, посадке судна на мель, столкновении судов. Для упрощения расчетов действующие нагрузки условно делят на две категории: вызывающие общий изгиб корпуса или местный изгиб отдельных его элементов.

При плавании на тихой воде изгиб корпуса вызывается неравномерностью распределения по длине судна сил тяжести и сил поддержания. Для построения эпюры весовой нагрузки q_B (рис. 3, а) принимают, что силы тяжести, действующие в пределах каждой теоретической шпации, распределены равномерно. Значение этих сил рассчитывают для каждой шпации отдельно с учетом всех составляющих. Силы поддержания распределяются по длине судна пропорционально погруженным площадям шпангоутов, что и отражает эпюра этих сил

Полученную ступенчатую нагрузку, равную разности сил тяжести и сил поддержания, называют эпюрой нагрузки судна q (рис. 3, б).

По нагрузке судна вычисляют срезывающие силы F_ТВ и изгибающие моменты М_ТВ, действующие на корпус при плавании на тихой воде. Их определяют соответственно как сумму сил или сумму моментов, взятых слева или справа от рассматриваемого сечения. Значение и знак изгибающего момента в каждом сечении корпуса зависят от характера распределения нагрузок по длине судна. Очевидно, что чем больше неравномерность нагрузки, тем больше и изгибающий момент.

Рис. 3. Эпюры нагрузок, вызывающих общий изгиб корпуса

При выходе судна на волну силы поддержания перераспределяются по длине корпуса благодаря_изменению формы погруженного объема. При этом судно

может попасть миделем на вершину (рис. 4, а) или на впадину волны (рис. 4, б). В первом случае в палубе возникают дополнительные напряжения растяжения (+Ds), а в днище — сжатия (- Ds), что соответствует перегибу корпуса; во втором, наоборот, палуба подвергается дополнительному сжатию, а днище — растяжению, что соответствует прогибу корпуса.

Рис. 4. Положение судна при постановке на волну

Наибольшие расчетные изгибающие моменты как для прогиба, так и для перегиба (М_р, кН * м) вычисляют алгебраическим суммированием наибольших значений изгибающих моментов, возникающих на тихой воде, с дополнительным волновым изгибающим моментом М _дв: