Морський освітній портал, контент сайту, загальні поняття і визначення

Маневреність судна - здатність судна швидко змінювати напрямок і швидкість руху. Кількісно оцінюється максимально досяжної швидкістю зміни зазначених параметрів руху.

ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ

Маневрування - зміна напрямку руху судна і його швидкості за допомогою керма, рушіїв, підрулюючих пристроїв і іншого з метою забезпечення безпеки мореплавства або рішення експлуатаційних задач (швартування, постановка на якір, прохід вузький прохід і т.п.)

Маневреність визначається такими якостями судна, як швидкість, ходкость, керованість, стійкість на курсі і повороткість, а також інерційними характеристиками судна.

Маневреність судна не є постійною. Зміна її відбувається під впливом різних факторів (завантаження, крену, диференту, вітру і т. Д.), Які слід враховувати судноводіїв при управлінні судном.

Під Ходкостью розуміється здатність судна долати опір навколишнього середовища і переміщатися з необхідною швидкістю при найменшій витраті потужності головних машин.

Швидкість судна - одна з найважливіших характеристик маневрених елементів судна. Швидкістю судна вважається та швидкість, з якою воно переміщається относітельео води.

Керованість - здатність судна рухатися по заданій траєкторії, тобто утримувати заданий напрямок руху або змінювати його під дією керуючих пристроїв. Головними керуючими пристроями на судні є засоби управління кермом, засоби управління рушієм, засоби активного управління.

Керованість об'єднує дві властивості: стійкість на курсі і повороткість.

Стійкість на курсі - це здатність судна зберігати напрямок прямолінійного руху.

Повороткість - здатність судна змінювати напрямок руху і описувати траєкторію заданої кривизни.

Керованість судна в основному визначається взаємним розташуванням трьох точок: центра ваги (ЦТ), центру докладання всіх сил опору руху (Р) і центру додатки рушійних сил.

Якщо центр ваги при певному стані завантаження судна залишається нерухомим, то центр докладання зусиль опору не має постійного місця розташування. Залежно від руху судна сумарний вектор сил опору водної та повітряної середовищ змінюється, і точка його додатки до судна зазвичай переміщається уздовж діаметральної площині.

Мал. 1.1. Розташування центру обертання судна

При поворотах судно розгортається навколо вертикальної осі (центру обертання), що проходить через центр сил опору (Р).

Якщо ЦТ розташовується попереду центру сил опору, то судно стійко на курсі і, навпаки, якщо ЦТ розташовується позаду центру сил опору, то судно нестійкий на курсі і більш схильне нишпоренню. Розташування центру додатки рушійних сил залежить від режиму роботи рушіїв, положення керма, впливу вітру, течії і т. П. Залежно від розташування зазначених трьох точок, при русі судна можуть статися супутні явища: крен, диферент, поперечне зміщення.

В результаті взаємодії обтекающих мас води і вітру на корпус, гвинт і кермо навіть при спокійному морі та слабкому вітрі судно не залишається постійно на заданому курсі, а відхиляється від нього.

Відхилення судна від курсу при прямому положенні керма називається рисклівостью.

Амплітуда нишпорення судна в тиху погоду невелика. Тому для утримання його на курсі потрібна незначна перекладка керма вправо або вліво. При сильному вітрі і хвилюванні стійкість судна на курсі значно погіршується.

На рисклівость судна великий вплив робить розташування надбудови. На тих судах, де надбудови на кормі, рисклівость збільшується, так як майже завжди корми йде «під вітер», а ніс - «на вітер». Якщо надбудова в носі, то судно ухиляється «від вітру».

Ухилення судна під вітер називається увальчівостью. Це властивість так само, як рисклівость, є недоліком судна, його завжди доводиться враховувати при здійсненні різних маневрів, особливо в умовах обмеженого простору.

Сили і моменти, що діють на судно. Всі сили, що діють на судно, поділяються на три групи:
• рушійні;
• зовнішні;
• реактивні.

До рушійним силам відносяться сили, створювані засобами управління: тяга гвинта, бічна сила керма, сили, створювані засобами активного управління.

До зовнішнім силам відносяться сили тиску вітру, хвилювання моря, тиску течії.

До реактивним силам відносяться сили, що виникають в результаті руху судна під дією рушійних і зовнішніх сил. Вони поділяються на інерційні - обумовлені інертністю судна і приєднаних мас води і виникають тільки при наявності прискорень. Напрямок дії інерційних сил завжди протилежно до чинного прискоренню. Неінерціонние сили обумовлені в'язкістю води і повітря і є гідродинамічними і аеродинамічними силами.

Тяга гвинта і опір руху судна. Щоб судно рухалося з певною швидкістю, до нього необхідно докласти рушійну силу, долають опір руху. Корисна потужність, необхідна для подолання опору, визначається формулою

де R - сила опору; V - швидкість руху.

Рушійна сила створюється працюючим гвинтом, який, як і всякий механізм, частина енергії витрачає непродуктивно.

Ставлення корисної потужності до затрачуваної називається Пропульсивную коефіцієнтом комплексу корпус - рушій. Пропульсивную коефіцієнт характеризує потребу судна в енергії, необхідної для підтримки заданої швидкості руху.

Максимальна тяга гвинта розвивається в швартових режимі (в разі, коли судно стоїть на швартових, а його машині дали повний передній хід). Ця сила приблизно на 10% більше тяги гвинта в режимі повного ходу. Сила тяги гвинта при роботі на задній хід для різних судів становить приблизно 70-80% від тяги гвинта в режимі повного ходу.