Министерство образования и науки Украини
Херсонский государственный морской институт
Факультет заочного обучения
Р Е Ф Е Р А Т
На тему: Навигационные особенности плавания в
штормовых условиях
студента __4__ курса ______Грищук А.А._______________________
( Фамилия Имя Отчество )
Херсон 2008
Конструкция современных морских судов обеспечивает большую прочность, надежную работу судовых механизмов и хорошие мореходные качества. Однако плавание и управление судном в шторм остаются сложной задачей. Обеспечение безаварийного плавания в этот период требует большого напряжения в работе всего экипажа, особенно судоводителей, четких знаний, умения и сознательной дисциплины.
Основные факторы, действующие на судно во время шторма — ветер и волнение. Ветер оказывает влияние на судно в зависимости от конструктивных особенностей. При развитых надстройках, избыточном надводном борте, небольшой осадке увеличиваются крен и дрейф судна. Ветер встречных направлений увеличивает сопротивление движению судна, ухудшает его управляемость. Если курс проходит вблизи берега, отмелей, рифов, то дрейф в их сторону во время плавания становится опасным.
Главную опасность для судна во время шторма представляют волнение, вызывающее качку, напряжение в корпусе и удары волн. Сильная бортовая качка создает большие динамические нагрузки на корпус и судовые механизмы. В результате этого могут появиться деформации и трещины в наружной обшивке корпуса и в палубах. Возникающие инерционные силы могут явиться причиной сдвига с фундаментов механизмов и устройств, смещения груза: удары волн и качка ухудшают управляемость, снижают скорость судна; рулевая машина работает с большой нагрузкой из-за частных перекладок руля.
Неправильная загрузка судна, повлекшая смещение груза, или отсутствие опыта в управлении судном в шторм приводят к аварийным ситуациям с тяжелыми последствиями, связанными с опрокидыванием судна. 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 льяль-ных 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).
С наступлением осенне-зимнего периода на судне разрабатывается и утверждается капитаном план организационно-технических мероприятий по подготовке судна к плаванию в этот период.
При получении штормового предупреждения или при появлении признаков ухудшения погоды заблаговременно до шторма под руководством старшего помощника выполняются следующие мероприятия, обеспечивающие безопасность плавания судна в шторм: оповестить экипаж;/-на верхней палубе протянуть штормовые леера для безопасного передвижения людей; задраить палубные люки, двери, иллюминаторы, воздушные трубки и другие отверстия, через которые возможно попадание воды внутрь помещений; трюмные вентиляторы развернуть по ветру, раструбы зачехлить; якоря в клюзах взять на дополнительные стопоры, клюзы цепных ящиков закрыть крышками или зацементировать; обтянуть весь такелаж; обеспечить свободный проход по палубе к мерительным и воздушным трубкам, портикам и шпигатам; все канаты убрать с палубы; проверить и дополнительно закрепить палубный груз, грузовые стрелы, аварийное имущество, спасательные шлюпки, шкиперское и другое имущество, находящееся во всех помещениях судна; проверить закрытие грузовых люков, исправность штормовых портиков и других отверстий
для стока воды. Установить режим движения людей на судне.
Для оценки опасности плавания в ожидаемых штормовых условиях судоводители должны иметь достаточную информацию об интенсивности волнения и силе ветра (элементы волн и ветра) и знать:
· мореходные качества судна и его способность противостоять воздействию волнения и ветра;
· положение судна относительно центра циклона или штормовой зоны;
· нахождение близлежащего порта-убежища и якорных стоянок, защищенных от воздействия ветра и волнения.
В зависимости от этого капитан судна обязан принять решение: о курсе и скорости хода при уклонении его от циклона, при следовании через штормовую зону или при расхождении с ней, об использовании внутренних фарватеров, о маневрировании короткими галсами под укрытием берега, о постановке на якорь в бухте, об уходе в порт-убежище и т. п.
Для выбора рациональных курсов и скорости судна судоводитель должен пользоваться универсальной диаграммой качки.
До шторма по возможности заполнить балластные отсеки полностью, а не подлежащие заполнению держать пустыми. Все работы, связанные с балластом, производить только с разрешения капитана.
При плавании судна в штормовых условиях необходимо стремиться к уменьшению ударов ветровых волн по корпусу, заливания и забрызгивания палубы, а также исключению резонансной бортовой и килевой качки. Своевременный и правильный расчет обеспечивает безопасный выход судна из сложной штормовой
обстановки. Методы управления судном в шторм зависят от типа судна, состояния его загрузки, силы и направления ветра и волнения. Поэтому судоводитель должен после расчетов принять решение: идти против ветра и волнения, зайти в порт-убежище или дрейфовать.
Плавание против волны. В этом случае принимаются во внимание следующие факторы: сила удара волны в носовую часть судна, прием воды на палубу; килевая качка; сила удара днищем о волну.
Чем больше корпус судна подвержен действию волн, тем сильнее будет удар.
Судно, имеющее дифферент на нос или большую загруженность носовых трюмов, будет стремиться испытывать медленную килевую качку и зарываться носом в волны. Если судно будет иметь большой дифферент на корму, у него будет увеличена рыскливость. Хорошим считается загрузка судна, идущего против волны с дифферентом на корму до 0,5 м или на ровном киле.
На характер качки оказывает влияние изменение скорости судна, которая меняет кажущийся период волны. При снижении скорости суда большого тоннажа иногда начинаю? принимать воду на палубу, в этом случае целесообразно изменить курс, сохранив скорость.
При курсе против ветровой волны нет резонансной и бортовой качки, кроме сильных ударов волн, но значительны потери в скорости и возможен слеминг.
Слеминг — сильные гидродинамические удары волн о подводную часть корпуса судна, главным образом о днище.
Слеминг возникает, когда:
· судно следует против волны в секторе острых курсовых углов;
· период собственных колебаний судна приближается по величине к кажущемуся периоду волны;
· длина волны равна или больше длины судна (>L);
· осадка судна носом равна или меньше 1/20 длины судна.
Наиболее тяжелый слеминг возникает, когда = L.
На курсовом угле волн более 60° слеминг не наблюдается. Для устранения слеминга скорость хода нужно снизить тем больше, чем больше высота волны и чем меньше разница между длиной волны и длиной судна.
Плавание лагом к волне. При волне в борт следует обращать внимание на отношение периодов бортовой качки Тсудна и период волны в.
Если эти периоды будут равны, т. е. То = в, то наступит резонансная качка — наиболее опасное состояние для судна. Во избежание этого следует изменить курс.
Изменение скорости практически не будет оказывать влияния на качку.
Плавание на попутной волне. При курсе по направлению бега волн нет резонансной и усиленной бортовой качки, но возможно опасное понижение остойчивости и управляемости судна (особенно небольшого тоннажа). При плавании по направлению бега волн увеличивается рыскливость, судно хуже слушается руля. Возникает опасность заливания кормы и разворота судна лагом к волне. Это может произойти тогда, когда скорость судна будет равна скорости волны и когда оно находится на переднем склоне волны или на ее подошве. В этом случае возможно опрокидывание судна. Курсовой угол волн, при котором уменьшается остойчивость, находится в пределах 180—135°, а опасной является волна с профилем 60—80 % длины судна. Если длина волны больше длины судна, то опасность набегания ее на палубу невелика. При длине волны меньше длины судна возможна значительная килевая качка с оголением гребных винтов, особенно, если скорость судна меньше скорости движения волны. Когда длина судна близка к длине попутной крупной волны, следует иметь скорость судна значительно меньшую, чем скорость движения волн.