Что необходимо сделать при попадании в условия резонансной качки для сохранения остойчивости
Тест оценки компетентности для ПДНВ-дипломирования (стр. 16 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 |
09.2.004 Выберите из предложенных характеристики поля давлений вокруг корпуса судна при его движении 1. Давление в средней части пониженное
2. Давление в носовой части повышенное
3. Давление в кормовой части повышенное
09.2.005 При своем движении в узкости судно стремится уйти в сторону 1. Глубокой воды
2. Расширения канала
09.2.006 Укажите основные причины появления поперечной силы, действующей на судно при движении его с докритической скоростью 1. Смещение судна с оси канала
2. Падение уровня воды между бортом и стенкой канала
3. Увеличение скорости истечения воды между бортом и стенкой канала
09.2.007 Укажите основные причины появления поперечной силы, действующей на судно при отходе его от стенки канала 1. Падение уровня воды между бортом и стенкой канала
2. Засасывание воды винтом, работающим на передний ход, со стороны носовой части судна
09.2.008 Укажите основные причины появления пары сил, действующей на судно при движении его с околокритической скоростью не по оси канала 1. Повышение уровня воды в носовой части
2. Интенсивное снижение уровня воды в кормовой части
09.2.009 Какие силы действуют на судно, сидящее на мели? 1. Реакция грунта
2. Сила ударов волн
3. Сила давления ветра
4. Сила присасывания грунта
5. Сила ударов о грунт вследствие зыби или волнения
09.2.010 Укажите название способа буксировки (см рисунок) и преимущества его по сравнению с другими способами буксировки в этих условиях 1. Буксировка способом «пуш-пул»
2. Перестановка буксиров не требуется
3. Легко менять направление тяги буксиров
09.2.011 Какие факторы влияют на величину просадки судна на мелководье? 1. Скорость судна
3. Работающие гребные винты
4. Отношение глубины к осадке
5. Ширина судна и ширина канала
09.2.022 На рисунке изображен процесс постановки судна на 2 якоря. Как называется и в каких случаях применяется этот способ? 1. Способ Фертоинга
2. Применяется в узкостях с ограниченной шириной и подверженных приливо-отливным течениям
09.2.023 На рисунке изображена схема постановки судна на 2 якоря. Как называется и в каких случаях применяется этот способ? 1. Способ перекрещивающихся якорных цепей
2. Используется когда направление изменения ветра известно (при прохождении циклона)
09.2.024 На рисунке изображен процесс постановки судна на 2 якоря. В каких случаях применяется этот способ и как он называется? 1. При швартовке кормой к причалу
2. Рекомендуется при продолжительном штормовом ветре
3. Способ постановки на два якоря с разносом их якорных цепей при боковом ветре
09.2.025 На рисунке изображен процесс постановки судна на 2 якоря. В каких случаях применяется этот способ и как он называется? 1. Рекомендуется при продолжительном штормовом ветре
2. Способ постановки на два якоря с разносом их якорных цепей при встречном ветре
09.2.026 На рисунке изображен процесс постановки судна на 2 якоря. Как называется и в каких случаях применяется этот способ? 1. Способ тандем
2. При неизвестном характере изменения направления ветра
09.2.027 Решение каких задач необходимо при расчете якорной стоянки судна? 1. Определение минимальной длины якорной цепи, при которой исключается дрейф судна в конкретных условиях якорной стоянки
2. Рассчитывается величина радиуса сектора, в котором будет перемещаться судно в случае изменения направления действия ветра (течения)
09.2.029 Укажите порядок отдачи якоря на различных глубинах 1. На мягких грунтах и глубинах до 30 м с ленточного тормоза
2. На больших глубинах (более 50 м) якорь стравливается брашпилем до грунта
09.2.030 Укажите порядок отдачи якорей при совместном действии ветра и течения 1. Первым отдают якорь со стороны более сильного фактора
2. Желательно подходить к месту якорной стоянки носом против более сильно действующего фактора
09.2.031 Укажите признаки того, что якорь не держит 1. Изменение величин контрольных данных (пеленгов, дистанций, координат GPS и т. п.) сверх допустимых пределов
2. Резкое изменение натяжения якорной цепи, когда она надраивается, а затем сразу же резко провисает, «рывки»
09.2.032 Укажите действия, которые необходимо предпринять при обнаружении дрейфа судна на якоре при отсутствии вблизи навигационных опасностей 1. Потравить якорную цепь для увеличения держащей силы якорного устройства
2. Отдать второй якорь для увеличения суммарной держащей силы якорного устройства
09.2.033 Держащая сила якорного устройства зависит от 1. Xарактера грунта
2. Массы и типа якоря
3. Длины вытравленной якорной цепи
09.2.034 Какие силы действуют на судно, стоящее на якоре? 1. Сила ударов волн
2. Держащая сила якоря
3. Сила давления ветра
4. Сила давления потока воды при наличии течения
5. Динамические рывки при вертикальной качке и при рыскании судна
09.2.035 Судно, выполняющее маневр, указанный на рисунке (I – самый малый вперед, руль лево на борт, II – прямо руль, малый назад, III – стоп машина, прямо руль) может быть оборудовано 1. Винтом регулируемого шага левого вращения
2. Винтом фиксированного шага правого вращения
09.2.036 Место встречи с ледоколом капитану судна обязан рекомендовать 1. Капитан ближайшего морского порта
2. Штаб руководства ледовыми операциями
09.2.037 Признаками попадания судна на попутную волну в условиях морского волнения являются 1. Движение судна вместе с гребнями волны
2. Xарактер качки изменяется. Период качки увеличивается. Углы крена при качке возрастают
3. Понижение скорости судна, измеряемой по относительному лагу по сравнению с скоростью, определяемой по обсервациям
09.2.038 Признаками понижения остойчивости судна (при неизменных внешних условиях) являются 1. Период качки увеличивается
2. Углы крена при качке возрастают
09.2.039 При попадании на попутную волну для сохранения остойчивости судна следует 1. Изменить курс судна
2. Изменить скорость судна
09.2.040 При попадании в условия резонансной качки для сохранения остойчивости судна следует 1. Изменить курс судна
2. Изменить скорость судна
09.2.041 Попадание на вершину попутной волны (длина волны близка к длине судна) 1. Опасно для продольной прочности судна
2. Уменьшает поперечную остойчивость судна
09.2.042 Наиболее опасен слеминг для судна 1. В балласте
2. С дифферентом на корму
09.2.043 Для избежания наиболее опасного для судна слеминга следует 1. Снизить скорость судна
2. Значительно увеличить курсовой угол волнения
09.2.044 Свободная поверхность жидкости в поврежденном отсеке уменьшает остойчивость судна 1. При наличии статического крена судна
09.4.001 На рисунке показана схема движения судов по реке. Укажите соответствие между номером судна и направлением его перемещения относительно течения. Чтобы увидеть рисунок, нажмите кнопку «ОТОБРАЗИТЬ» 1. Идет по течению
2. Идет против течения
09.4.004 На рисунках 1 и 2 показаны схемы положения двойных рулей Шиллинга. Укажите соответствие между номером рисунков и положением рулей. Чтобы увидеть рисунки, нажмите кнопку «ОТОБРАЗИТЬ» 1. Положение рулей Шиллинга на максимум боковой силы
Параметрическая качка
Динамика судов
“ Параметрический резонанс бортовой качки и его расчет”
Выполнил: студент гр. КО-411 Лозгачев Р.В.
Проверил: доцент, к. т. н. Чебан Е. Ю.
Резонансная качка наступает при сближении собственного периода качки судна с периодом волн. Амплитуда углов крена значительно возрастает (рисунок 3.8). При этом наибольший крен наблюдается на подошве и на вершине волны. Используя формулы (1.20) и (2.46) с учётом того, что длина морских волн обычно не превышает 200 м, можно получить вывод, что резонансная качка вполне вероятна, если период собственных бортовых колебаний судна менее 12 с. При собственном периоде более 16 с резонанс маловероятен.
На рисунке 3.9 показана зависимость амплитуды углов крена от возвышения центра тяжести судна. Она показывает, что для большинства судов существует оптимальное положение центра тяжести, при котором бортовая качка минимальна.
У судов, загруженных тяжёлым грузом, занимающим нижнюю часть трюма, центр тяжести понижен. Остойчивость судна чрезмерная. В результате возникают повышенные ускорения при бортовой качке, приводящие к морской болезни людей, повышенным динамическим нагрузкам на груз, оборудование и конструкции судна, что может привести к смещению или срыву с креплений груза, нарушению работы оборудования и повреждениям конструкций.
При высоком центре тяжести судно становится недостаточно остойчивым. При этом увеличивается собственный период качки (приближаясь к периоду волн), резко растёт амплитуда вынужденной бортовой качки, вплоть до потери остойчивости и опрокидывания судна.
При оптимальном положении центра тяжести судно имеет плавную качку с относительно небольшими ускорениями и амплитудами углов крена. Следует отметить, что при ходе на косых курсах бортовая качка может оказаться даже более сильной, чем в положении лагом к волне, если кажущийся период волны совпадет с периодом судна на тихой воде.
Внешние (кренящие или восстанавливающие) моменты, образующиеся при штормовой качке, обусловлены сложным сочетанием гидродинамических и аэродинамических сил. Гидродинамические силы могут иметь различный характер. В штормовых условиях на фоне сил Фруда – Крылова существенную роль играют дополнительные силы.
В теории качки судов дополнительные дифракционные силы FD определяются в предположении их потенциальности. При анализе поперечной качки на крутых и коротких штормовых волнах это допущение может приводить к существенным погрешностям. На рисунке 3.10 представлены результаты компьютерного моделирования поперечной качки по технологии CFD. Очевидно, что в данном случае на процесс качки оказывают существенное влияние сразу несколько дополнительных факторов:
– вихреобразование в районе скул судна;
– разрушение волны при взаимодействии с судном;
– удары волны в борт и рубку.
На рисунке 3.11 показано характерное воздействие на судно крутой
наветренный борт, а затем крен нарастает – не только в результате сил инерции движения судна, но и от момента, вызванного гидродинамическими давлениями при обтекании корпуса. При этом судно дрейфует на довольно большое расстояние, изменяя при этом естественный профиль волны (а значит и течение в ней). С разных бортов равнодействующие давлений образуют пару сил с плечом b (рисунок 3.11). Соотношение сил R1 и R2, а также точки их приложения зависят от многих факторов (обводов подводной части, высоты борта, размеров фальшборта, надстроек, параметров остойчивости и пр.).
Воздействие на судно шквального порыва ветра имеет некоторую
аналогию с ударом волны. Процесс также можно условно разбить на два периода: ударный и послеударный. Вначале происходит быстрое нарастание давления ветра. Так как в этот период скорость дрейфа мала, силы сопротивления небольшие и явление определяется в основном силами инерции. Во второй период судно вступает с начальной угловой скоростью и
углом крена (рисунок 3.12). Далее сила давления воды возрастает до значения, при котором сила инерции обращается нуль. Затем судно дрейфует
с примерно постоянной скоростью и углом крена.
Совместное действие на судно ветра и волнения приводит к увеличению амплитуды качки. При этом существуют особенно опасные, резонансные сочетания волнения и ветра, когда период волн равен периоду порывов ветра (рисунок 3.13).
Параметрическая качка
Под параметрическим возбуждением понимают такой вид возбуждения колебаний, когда внешняя сила периодически изменяет один из параметров качающейся системы. Такими параметрами при качке судна являются, например, метацентрическая высота, момент инерции площади ватерлинии, коэффициенты присоединённых масс и демпфирования. Возможны разные способы возбуждения параметрических колебаний путем изменения одного из параметров. Возможно и смешанное возбуждение, при котором два или более параметров изменяются одновременно. В случае параметрической качки коэффициенты дифференциальных уравнений, зависящие от параметров системы, становятся явными функциями времени. Параметрическое возбуждение наблюдается только при определенных соотношениях между частотой внешнего воздействия и частотой собственных колебаний системы и в этом отношении оно сходно с резонансом. По этой причине его часто называют параметрическим резонансом. Явление параметрического резонанса можно исследовать в рамках как линейной, так и нелинейной теории качки.
Рассмотрим простейшую задачу о симметричном относительно миделя корабле, расположенном лагом к волне и испытывающем совместную вертикально-бортовую качку. При этом за счет вертикальной качки восстанавливающий момент бортовой качки становится периодической функцией времени, что может явиться причиной возникновения параметрического резонанса [16]. Для упрощения вначале рассмотрим судно с вертикальными бортами в районе ватерлинии. Уравнение бортовой качки (2.43), учитывая изменение поперечной метацентрической высоты ∆h, вызванное волнением, а также вертикальной качкой, принимает вид:
Если в формуле (3.7) отбросить последний член, то из уравнения (3.6) можно получить однородное уравнение параметрических колебаний, называемое уравнением Матье. Решение этого уравнения позволяет определить условия, при которых колебания могут быть как затухающими, так и нарастающими во времени. В первом случае говорят, что система устойчива, а во втором — что неустойчива. Состояния, при которых теряется устойчивость такой системы и называется параметрическим резонансом. Они соответствуют следующим условиям:
Обычно значение имеет лишь главный параметрический резонанс, при котором собственная частота бортовой качки вдвое меньше частоты волнения (ω0 = 2ω). Практически резонансные колебания происходят в довольно узком диапазоне 1,9ω ≤ ω0 ≤ 2,1ω. Так как изменение метацентрической высоты пропорционально вертикальным колебаниям, то вторым обязательным условием параметрического резонанса является совпадение частоты волн и собственной частоты вертикальной качки (рис. 3.14).
При параметрической качке судна лагом к волнению (с учётом последнего члена в формуле (3.7)) процесс качки является более сложным. При этом может одновременно происходить параметрический и основной резонанс. Основной причиной параметрических колебаний является изменение остойчивости судна относительно волны при вертикальной качке. Такое изменение особенно существенно при наличии наклонных бортов в районе ватерлинии, поэтому наиболее сильный параметрический резонанс характерен для судов с наклонными бортами.
Из формул (2.46) и условий резонанса можно получить параметры судна, неблагоприятные с точки зрения возможности параметрических колебаний:
Для судна, имеющего крен, амплитуды параметрической качки зависят от аппликаты центра тяжести и от того, с какого борта набегают волны. Если центр тяжести расположен ниже ватерлинии, то параметрическая качка меньше при набегании волн со стороны поднятого борта, если же центр тяжести выше ватерлинии, то качка меньше при набегании волн со стороны входящего в воду борта [15].
Для судов с низким надводным бортом параметрический резонанс опасен также тем, что на палубе при её заливании скапливается вода. В результате дифракции относительно коротких волн корпусом судна их профиль искажается – высота волн со стороны наветренного борта значительно больше, чем с противоположного. Палубу судна заливают волны, и судно приобретает «псевдостатический» крен в сторону волн. Так как частота набегания на палубу волн вдвое превышает частоту бортовой качки, вода не успевает стекать за борт. В результате крен нарастает, и судно может опрокинуться (рисунок 3.15).
Плавание в сложных условиях
Подготовка к плаванию в штормовую погоду
Плавание в штормовых условиях, несмотря на строгие требования к проектированию и постройке современных морских судов, обладающих большой прочностью корпуса и высокими мореходными качествами, остается тяжелой и ответственной задачей.
Управление судном в шторм требует от экипажа и в первую очередь от судоводителей знания и учет всех видов воздействия штормовых условий на судно.
Воздействие штормового ветра и волнения может принести судну крупные повреждения, если оно надлежащим образом не подготовлено к встрече со штормом и если маневрирование в шторм сопровождается ошибочными действиями судоводителей и в первую очередь капитана.
Хорошая морская практика требует, чтобы независимо от района плавания и прогноза погоды судно перед выходом в рейс было готово к любым изменениям погоды. Поэтому подготовка к плаванию в штормовую погоду должна начинаться ещё в порту с момента получения рейсового задания.
При составлении грузового плана предусматривается обеспечение общей и местной прочности корпуса судна и его мореходных качеств как на момент выхода из порта, так и при расходовании запасов в течение всего рейса.
В случае рейса с несколькими пунктами захода, в которых должны проводиться грузовые операции, размещение груза должно обеспечивать возможность крепления грузов с целью сохранности на переходе в следующий пункт назначения или при необходимости (в незащищенных портах) прекращения грузовых операций и выхода в открытое море на время шторма.
Перед выходом судна в рейс:
проводят внешний и внутренний осмотр корпуса и переборок;
в грузовых помещениях проверяют льяла и приемные сетки (перед погрузкой), опробывают в действии водоотливные средства, проверяют исправность водомерных трубок;
танки и цистерны или полностью опорожняют, или полностью заполняют, чтобы в них не имелось свободных поверхностей жидкости;
задраивают и проверяют горловины всех танков и отсеков и двери водонепроницаемых переборок;
при загрузке грузовых помещений производят тщательную штивку, укладку и крепление груза;
осматривают состояние люковых закрытий;
при наличии палубного груза производят надежное крепление его найтовами;
принимают другие меры предосторожности в соответствии с конструктивными или иными особенностями специализированных судов.
Во время плавания на судне регулярно принимают прогнозы погоды, передаваемые береговыми станциями.
При неблагоприятном прогнозе погоды или при появлении признаков ее ухудшения судно должно быть подготовлено со всей тщательностью к встрече шторма.Для этого:
проверяют задрайку грузовых люков;
проверяют крепление палубного груза, грузовых стрел, спасательных шлюпок и плотов, крепят дополнительно аварийное, шкиперское и другое имущество, в том числе и находящееся в кладовых, на камбузе и в жилых помещениях;
обтягивают весь стальной такелаж и слегка ослабляют растительный;
якоря в клюзах, если необходимо, берут на дополнительные стопоры, а клюзы цепных ящиков закрывают крышками;
задраивают палубные люки, двери, иллюминаторы и другие отверстия, через которые возможно попадание воды внутрь помещений;
проверяют исправность штормовых портиков, шпигатов и других отверстий для стока воды;
трюмные вентиляторы разворачивают по ветру »и раструбы закрывают брезентовыми чехлами;
обеспечивают свободный проход по палубе к мерительным и воздушным трубкам, портикам и шпигатам, что особенно важно при наличии палубного груза;
на верхней палубе протягивают штормовые леера из растительного троса для облегчения хождения людей во время шторма;
проводят другие меры предосторожности исходя из особенностей конкретного судна.
Все подготовительные работы следует проводить заблаговременно, так как при сильном ветре, волнении и качке выполнение их становится трудоемким, а иногда и опасным.
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
Скорость судна на волнении всегда меньше, чем в тихую погоду, вследствие:
увеличения сопротивления движению судна как из-за непосредственного воздействия на корпус ветра и волн, так и их вторичного влияния через различные виды качки и рыскание судна на курсе;
снижения эффективности действия гребного винта;
ограничения используемой мощности двигателя вследствие разгона гребного винта;
намеренного снижения скорости при возникновении ударов корпуса о волны (слеминг, удары волн в развал носа), заливания палубы и надстроек, чрезмерных ускорений при качке и др.
Основная часть естественной потери скорости судна обусловлена средним дополнительным сопротивлением, которое вызвано ветром и волнами.
В отличие от бортовой, килевой и вертикальной качек рыскание судна относят к дополнительным видам качки.
При оценке влияния рыскания на эксплуатационную скорость судна можно выделить следующие основные факторы, действие которых может сказаться на его ходовых качествах:
увеличение сопротивления корпуса вследствие движения судна с переменным по времени углом дрейфа;
увеличение сопротивления из-за перекладок руля;
увеличение длины пути, проходимого судном;
изменение режима работы гребного винта;
повышенный расход топлива и др.
Слеминг (днищевой) возникает в процессе продольной качки при оголении носовой оконечности и последующем соударении с волной. Большие динамические нагрузки могут привести к серьезным повреждениям конструкций корпуса и оборудования.
Особенности слеминга как физического явления определяются в основном совместным выполнением двух условий: оголением днища и входом его в воду с вертикальной скоростью относительно воды, большей (3÷4) L, м/с.
Вероятность опасных ударов тем больше, чем больше высота волн и скорость судна. Наблюдаются они на встречном волнении в широком диапазоне курсовых углов.
Поэтому отклонение по курсу от чисто встречного движения не всегда является эффективным средством избежать опасности слеминга. Избежать опасные удары волн легче снижением скорости или увеличением осадки судна носом.
Заливание палубы и удары волн в развал носа судна
Эти явления вызывают повреждения бака, палубного оборудования, трубопроводов, конструкций люковых закрытий, палубного груза, комингсов трюмов и т. д.
Удары волн в развал носа (бортовой слеминг или випинг) сами по себе вызывают вибрацию, вмятины в верхней части наружной обшивки носа и в палубе полубака. Многочисленны случаи повреждения груза.
Вероятность подмочки груза на практике оказывается примерно вдвое больше вероятности механических повреждений.
Для избежания заливания палубы наиболее рационально снизить скорость судна или уменьшить осадку носом.
Разгон гребного винта и двигателя
Разгон винтов более вероятен для судов, на которых винты имеют малое погружение, большие удельные упоры, большие отношения шага к диаметру и частоты вращения.
Разгон винта наименее опасен для турбо редукторной пропульсивной установки и наиболее неблагоприятен для дизеля. Для избежания опасности разгона винта может служить увеличение осадки судна кормой или маневрирование скоростью на волнении путем снижения шага ВРШ.
Судоводители должны уметь рационально пользоваться этими средствами для обеспечения мореходности своих судов.
Меры по обеспечению безопасности судна при плавании в штормовых условиях
При получении информации о предстоящем шторме капитан обязан принять надлежащие меры для уменьшения степени риска при попадании судна в штормовые условия, если не представляется возможности избежать опасной штормовой зоны.
Штормовые диаграммы В. Б. Липиса и Д. В. Кондрикова, универсальная диаграмма Ю. В. Ремеза, а также другая информация, содержащаяся в нормативных документах, может существенным образом помочь капитану выбрать оптимальное решение.
Но, как уже отмечалось, расчетным путем пока что принципиально невозможно предусмотреть все многообразие ситуаций при попадании судна в штормовые условия.
Конкретные погодные условия, загрузка и мореходные качества судна должны быть учтены капитаном при выборе способа штормования. В любом случае должны быть предприняты подготовительные меры к встрече шторма: оповещен экипаж и пассажиры, проверена водонепроницаемость корпуса судна и проведены другие мероприятия по предотвращению нежелательных последствий шторма.
Все эти меры следует проводить в кратчайшие сроки до ухудшения погоды, поскольку в дальнейшем многие действия экипажа могут быть затруднены. Если необходимо, то заполняются балластные танки.
По возможности должны быть ликвидированы свободные поверхности в танках, устранен статический крен, опробованы водоотливные средства и т. д.
При плавании судна в условиях шторма на попутном волнении или волнении с кормовых курсовых углов характеристики его основных мореходных качеств, таких, как остойчивость, качка и управляемость существенно изменяются.
Возникновению аварийной ситуации обычно предшествует одно из следующих трех явлений или их комбинация:
значительное изменение или потеря поперечной остойчивости при прохождении вершины волны вблизи миделя судна. Наиболее опасным в этом отношении является движение судна на волнах, длина и скорость которых близки соответственно к длине и скорости судна. При этом время пребывания судна с пониженной ниже опасного уровня остойчивостью за кажущийся период волны может оказаться большим, чем время, потребное ему на наклонение из вертикального положения на опасный угол крена или на опрокидывание;
основной или параметрический резонансы бортовой качки, когда соответственно τ ≈ Тθ или τ ≈ Тθ /2;
Основными признаками изменения поведения судна на попутном волнении, свидетельствующими о его недостаточной безопасности в случае недостаточной остойчивости, являются:
неожиданное самопроизвольное увеличение крена при нахождении вершины отдельных волн вблизи миделя судна, существенно превышающее значение предшествующих углов статического крена или амплитуд качки;
длительное по сравнению с четвертью периода собственных колебаний судна наклонение судна на борт, задержка (зависание) в положении максимального крена и медленное возвращение в исходное состояние. Такие наклонения в зависимости от наличия начального крена, вызванного несимметричной загрузкой, давлением ветра или иными причинами, могут быть асимметричными.
В случае основного или параметрического резонансов бортовой качки значительно возрастает амплитуда бортовой качки судна в случаях, когда ее период (основной резонанс) приблизительно равен или вдвое превышает кажущийся период волны (параметрический резонанс).
В случае брочинга возникнут:
значительные колебания скорости при прохождении волны относительно судна, его тенденция к разгону на переднем склоне попутной волны;
ухудшится устойчивость на курсе, и судно будет стремиться развернуться лагом к волне;
увеличатся скорости и амплитуды перекладки руля, потребные для удержания судна на курсе; судно плохо будет слушаться руля, поскольку при равенстве скоростей движения судна и волны прекращается обтекание пера руля потоком воды и остается только набегающий поток, вызванный работой гребного винта.
В таком состоянии судно, двигаясь с достаточно большой скоростью и находясь на границе устойчивости движения, получает случайное возмущение и резко разворачивается лагом к волне.
Большое значение при плавании в штормовых условиях имеет правильное управление рулем. Необходимо заблаговременно перекладывать руль, чтобы не допустить уход судна с заданного курса, перейти на ручное управление, так как в штормовых условиях наиболее важно сохранить управляемость судна, а это чаще всего можно достигнуть только перекладкой руля на большие углы.
Для любого судна, в зависимости от условий и степени шторма поворот на другой курс связан с целым рядом неприятных или даже опасных обстоятельств: усилением качки, зарыванием в волну, попаданием на палубу больших масс воды и др.
Поворот судна с встречных курсовых углов на попутные осуществляют перекладкой руля на подветренный борт в момент подхода группы больших волн с тем, чтобы в положении лагом к волне оно оказалось в период затишья, вторая часть поворота должна осуществляться быстрее, чтобы сократить время воздействия волн в опасном положении.
Переход на кормовые курсовые углы может сопровождаться усилением бортовой качки вследствие сближения периода собственных колебаний судна и кажущегося периода волн, что следует оценить по диаграмме Ю. В. Ремеза.
В некоторых случаях (например, для тихоходных судов) поворот под ветер выполняют на заднем ходу.
Если на кормовых курсовых углах Тθ > τ, то первая половина при повороте с попутного волнения на встречное должна выполняться на малом ходу, а вторая—как можно быстрее. При Тθ Поворот судна на ветер требует большего времени, поскольку в этом случае ветер и волны препятствуют развороту, а управляемость ухудшается. Для сохранения управляемости можно использовать увеличение скорости судна.
Для тихоходных судов с развитыми носовыми надстройками подобный разворот трудно осуществим либо невозможен.
При невозможности судна следовать необходимым курсом судоводитель может избрать один из вариантов штормования судна. Многолетняя практика рекомендует разные способы штормования в зависимости от конструктивных особенностей судна, его загрузки, дифферента, наличия палубного груза и других условий.
Способ штормования на носовых курсовых углах. Для удержания судна против волны судно обеспечивает минимальный ход для сохранения управляемости. Выбор скорости также осуществляется из условия минимальной заливаемости, минимального количества ударов в носовую оконечность. Если судно достаточно хорошо управляется, а бортовая качка не слишком интенсивная, можно двигаться не строго против волны, а встречая волну скулой.
Способ штормования на кормовых курсовых углах. Этот способ можно применять при достаточной остойчивости и управляемости судна на сравнительно малых скоростях, чтобы судно шло с отличной от волны скоростью, и длина судна отличалась не менее чем на 25—30 % от длины волны. При длине судна, соизмеримой с длиной волны, режим движения со скоростью, когда судно обгоняет волны, особенно опасен.
Способ штормования лагом к волне. В большинстве случаев является нежелательным. Может допускаться при достаточной остойчивости судна и достаточной удаленности судна от резонансной зоны по бортовой качке.
Способ штормования, когда судно дрейфует с застопоренной машиной. По своим конструктивным особенностям, загрузке, положению центра парусности и другим факторам судно принимает определенное положение относительно волн.
Обычно это положение близко к положению бортом к фронту волн или под некоторым углом к нему.
Дрейф может быть пассивным, когда судно теряет скорость или управляемость, и активным, когда судно использует дополнительные меры для удержания его относительно ветра и волн, например, штормовой якорь, вытравливание якорной цепи и т. д. Активный дрейф может осуществляться как носом, так и кормой на ветер.
Способ штормования на якоре. Этот способ применяется, когда сумма всех внешних сил, действующих на судно, не превышает держащую силу якоря (якорей) и выбранное место якорной стоянки удовлетворяет условиям безопасности судна.
Использование судовых шлюпок при спасении людей с гибнущих судов
Судно, терпящее серьезное бедствие (гибель), обычно неспособно к маневрированию, не может управляться, дрейфует вдоль волн, во время шторма испытывает бортовую качку при постоянном крене на подветренный борт. В случае, когда на нем уже не остается спасательных средств или оно не может их использовать, действенность оказания помощи зависит от спасателя.
Шлюпку, посылаемую со спасателя для спасения людей с терпящего бедствие судна, следует снабдить бросательными концами, спасательными поясами и кругами, парусиновыми ведрами, мешками с маслом для выпуска его в воду и медикаментами для оказания первой помощи.
При спасательных работах на сильном волнении рекомендуется применять выпуск масла, как с аварийного судна, так и с судна, производящего спасательные работы. Выпуск масла значительно облегчает производство маневров, при этом следует помнить, что суда всегда дрейфуют быстрее, чем распространяется поверхностный слой выпускаемого масла.
1. Спуск и подъем шлюпки спасателем с наветренной стороны аварийного судна.
Судно, оказывающее помощь, подходит к аварийному судну с его наветренной стороны, спускает со своей подветренной стороны шлюпку и держится на возможно короткой дистанции от аварийного судна, маневрируя таким образом, чтобы, не создавая опасности для себя, уменьшить путь для возвращения шлюпки, посланной к аварийному судну.
2. Спуск и подъем шлюпки спасателя с подветренной стороны аварийного судна.
Спасатель выпускает за борт масло и спускает шлюпку с подветренной стороны аварийного судна. Шлюпка, находясь в слое масла, выпущенного спасателем, фактически удерживается на месте, дожидаясь аварийного судна, которое дрейфует по направлению к шлюпке. Таким образом, шлюпка работает по снятию людей, находясь под защитой (от ветра и зыби) аварийного судна.
3. Спуск шлюпки спасателя с наветренной стороны аварийного судна и подъем ее с подветренной стороны спасателя.
Этот способ рекомендуется применять в тех случаях, когда всех людей с аварийного судна можно снять за один рейс шлюпки.
Если выпуск масла с терпящего бедствие судна невозможен, спасатель выпускает масло с подветренной стороны аварийного судна и переходит на его наветренную сторону. В то время, когда оба судна, дрейфуя по ветру и зыби, окажутся в районе поверхности воды, покрытой маслом, спасатель спускает со своей подветренной стороны шлюпку.
Шлюпка идет к аварийному судну по ветру и волне под прикрытием спасателя. После того, как шлюпка подойдет к аварийному судну, спасатель переходит к нему с подветренной стороны и выпускает вновь масло, создавая на обратном пути следования шлюпки поверхность воды, покрытой маслом. Таким образом, шлюпка возвращается к спасателю по ветру и зыби под прикрытием аварийного судна.
4. Поддержка шлюпки у аварийного судна на тросе спасателя.
Судно-спасатель подходит к аварийному судну с наветренной стороны и спускает шлюпку, на которую подан манильский трос. Этот трос должен быть закреплен так, чтобы его можно было травить и выбирать со шлюпки.
Шлюпка следует к аварийному судну под веслами, а спасатель держится около аварийного судна на расстоянии, равном вытравленному манильскому концу, дающему возможность шлюпке держаться безопасно у борта аварийного судна и быть подтянутой на конце обратно к спасателю.
При таком выполнении маневра шлюпка, находящаяся с подветренной стороны спасателя, хорошо держится на волне.
Спасатель должен маневрировать с таким расчетом, чтобы его шлюпка подходила к аварийному судку перпендикулярно.
Следует помнить, что шлюпка может попасть в опасное положение, когда спасатель для сохранения необходимого расстояния между судами, маневрируя, вынужден будет давать задний и передний ход.
Указанный способ целесообразен, когда шлюпке необходимо сделать несколько рейсов и когда спасатель имеет хорошую маневренность.
5. Отбуксирование шлюпки спасателя к аварийному судну.
В тех случаях, когда шлюпка не в состоянии управляться вследствие плохих условий для ее самостоятельного маневрирования, спасатель может её отбуксировать к аварийному судну.
Для выполнения этого маневра на шлюпку подается и на ней крепится манильский трос, который должен быть вытравлен на такую длину, которая не ограничивала бы маневренность шлюпки.
6. Подъем шлюпки невозможен.
Во время шторма, при сильном волнении, иногда шлюпку удается опустить, но не всегда представляется возможность поднять ее обратно на судно, так как подъем шлюпки связан с большим риском для людей, находящихся в ней.
В этом случае, подняв людей на борт судна, шлюпку оставляют в море.
Следует иметь в виду, что дрейфующее аварийное судно обычно имеет крен в сторону подветренного борта. С борта часто свешиваются различные концы, шлюпочные тали, поломанные леера и др. предметы, поэтому при подходе шлюпки необходима большая осторожность, имея в виду, что шлюпку может ударить о борт дрейфующего судна, а при отходе шлюпки от него часто трудно оторваться от борта вследствие большего дрейфа судна, чем шлюпки.
Следует также помнить, что обычно люди с гибнущего судна бросаются в подходящую к борту шлюпку, создавая опасность для самой шлюпки.
Лучше подходить на шлюпке с подветренной стороны аварийного судна к носовой или кормовой части корпуса, избегая попасть под подзор. Получив с борта судна конец, следует удерживать шлюпку перпендикулярно к судну в безопасном расстоянии.
Спасаемые люди должны по концу перебираться на шлюпку или бросаться за борт в воду с надетыми на себя спасательными нагрудниками, откуда людей подбирают на шлюпку.
Если вследствие сильного волнения нельзя использовать шлюпки, снятие людей с аварийного судна производится путем устройства леерного сообщения между судами, использовав для этой цели ракетный линь.
Расстояние между судами следует держать, возможно, коротким. В этом случае спасателю целесообразно держаться кормой к корме аварийного судна и, дрейфуя вместе с ним, поддерживать установленное расстояние между обоими судами, маневрируя машиной.
Подача буксирного троса на судно, терпящее бедствие
Выбор способа подачи буксира в море зависит от силы ветра и состояния моря, величины обоих судов и скорости их дрейфа, а также и от состояния аварийного судна.
В зависимости от вышеуказанных причин рекомендуются следующие способы:
1) Спасатель подходит к аварийному судну и подает на него ракетный линь с помощью пистолета или ружья и последующей подачей проводника, а затем и буксирного троса.
Перед подачей линя необходимо выбрать наивыгоднейшее положение по отношению к аварийному судну, учитывая его дрейф и направление ветра.
Во время передачи буксирного троса спасатель должен держаться на возможно коротком расстоянии от аварийного судна.
2) Спасатель проходит вблизи аварийного судна с подветренной стороны и на пути дрейфа аварийного судна выпускает на воду проводник из манильского троса, подвязанный в нескольких местах к плавучим предметам (спасательные пояса, круги, анкерки, наполовину заполненные водой и т. п.). Вытравив проводник за борт, спасатель выходит на ветер и ожидает поднятия яз воды проводника на борт аварийного судна. В дальнейшем с помощью проводника подается буксирный трос. Эту операцию можно производить, заходя с кормы или с носа аварийного судна. При наличии на спасателе длинного проводника подачу его можно произвести, обойдя вокруг аварийного судна с любой стороны.
3) Если спасателем является большое судно, имеющее недостаточную маневренность, при благоприятных условиях погоды рекомендуется проводник заводить, опустив на воду шлюпку
4) В зависимости от условий погоды спасатель может подойти к аварийному судну на расстояние, позволяющее ему подать бросательный конец на нос или корму, а затем с помощью проводника подать буксирный трос.
После того, как буксирный трос будет закреплен на аварийном судне, следует дать ему возможность полностью выйти на буксир, а затем, потратив трос на достаточную длину, начинать буксировку. Во избежание обрыва буксирного троса не следует давать резких ходов машиной.
Если возникнет необходимость подать второй буксирный трос, то следует сбавить ход и, держась против ветра и зыби, по первому стальному буксирному тросу передать на скобе проводник, подвязанный в нескольких местах спасательным кругам или поясам.
Скоба с поданным проводником, на ходу судна, будет скользить по стальному буксирному тросу и дойдет до форштевня буксируемого судна, где проводник и выбирается на борт. После того, как будет принят проводник, передается буксирный трос.
При выполнении этой операции буксирный трос, по которому передается проводник, не должен иметь большой провес и уходит глубоко в воду.