Принципы управления судном
Движение судна оценивается непрерывным наблюдением. Судно может иметь продольное или
поперечное движение или оба вместе. Одновременно судно может иметь вращательное движение. В
большинстве случаев нельзя сдвинуть судно в сторону, не имея вращательного движения, за исключением
тех случаев, когда помогают буксиры (рис. 1).
Рис. 1. Составляющие движения судна:
/ — вращательное; -2 — поперечное;
3 — продольное
При развороте следует учесть положение ЦВ, чтобы оценить плечо силы, вызывающей разворот. Момент
силы относительно ЦВ — это произведение силы на ее плечо — длину перпендикуляра, опущенного из ЦВ
на линию действия силы.
Следовательно, есть большое различие между тем, когда точка приложения силы к судну находится
вблизи ЦВ или далеко от него.
На большом судне расстояние от точки приложения силы до ЦВ может быть сотни футов. Смещение
положения ЦВ на 200 футов значительно изменяет плечо вращающей силы. Чем дальше точка приложения
силы, действующей на судно, от ЦВ, тем больше плечо этой силы, тем больше ее эффективное действие.
Поскольку ЦВ может перемещаться при маневрировании, очень важно иметь представление о вероятных
положениях ЦВ под воздействием различных обстоятельств, чтобы предвидеть изменения во вращательном
движении.
Инерция судна важна, когда мы хотим уменьшить скорость или расстояние перемещения. Инерция есть
количество движения, измеряемое произведением массы и скорости. Обычно мы рассматриваем инерцию
.как движение судна тогда, когда нам это движение не нужно, особенно когда предпринимаем действие для
получения противоположного эффекта. При следовании одной и той же скоростью судно в грузу имеет
большую инерцию, чем то же судно в балласте, а большое судно имеет большую инерцию, чем малое.
Лобовое сопротивление корпуса оказывает значительно меньшее влияние на большое судно. Большому
судну с относительно малой мощностью СЭУ, не имеющему хода относительно воды, требуется очень
длительное время для преодоления инерции покоя и достижения полного хода. Когда судно на ходу, то
относительно малая мощность СЭУ может поддерживать скорость при сравнительно низком расходе
топлива, потому что смоченная поверхность относительно мала и вследствие этого мало сопротивление
трения корпуса.
Однако когда дело дойдет до остановки VLCC, инерция движения сохраняется значительно дольше.
Инерцию следует предвидеть. Когда необходимо остановить идущее вперед судно, мы имеем дело с
инерцией продольного движения, а когда нужно предотвратить боковое смещение судна, имеем дело с
инерцией поперечного движения. Если инерция движения судна действует как сила, то мы должны
рассматривать центр тяжести (ЦТ) судна как точку приложения этой силы. Результат деист-. вия инерции
движения как силы должен рассматриваться по отношению к ЦВ. Инерция движения может начать или
поддержать вращательное движение. Когда необходимо остановить вращательное движение, мы должны
преодолеть инерцию вращательного движения.
Вязкость и малая сжимаемость воды создают сопротивление движению судна. В направлении движения
судна возникает подъем уровня воды, сопровождаемый понижением уровня на противоположной стороне.
На малой скорости сопротивление трения составляет большую часть сопротивления воды, испытываемого
судном. Сопротивление трения зависит от смоченной поверхности и состояния корпуса (обрастания); оно
увеличивается со скоростью судна и одновременно появляется дополнительное сопротивление.
Лобовое гидродинамическое сопротивление корпуса возникает при нарастании давления в носу судна;
энергия абсорбируется и рассеивается, образуя волновую систему скорости. Хотя бульбообразный нос
уменьшает сопротивление корпуса, лобовое гидродинамическое сопротивление нарастает при увеличении
скорости судна примерно пропорционально пропульсивной силе движителя.
Поперечное гидродинамическое сопротивление воды возникает при боковом перемещении. Величина
продольного и поперечного сопротивления зависит от формы корпуса и скорости относительно воды и
прямо пропорциональна пропульсивной силе движителя судна, следующего с постоянной скоростью.
Продольное и поперечное сопротивления действуют как силы и влияют на расположение ЦВ.
Судоводитель должен представлять, в какой степени каждая из сил действует на судно. Важно не только
оценить величину силы, нужно иметь также представление о плече этой силы. По этой причине
судоводитель должен иметь понятие о каждом этапе перемещения судна относительно воды. Он постоянно
оценивает силы, воздействующие на судно, и обдумывает, как он может противостоять им, для того, чтобы
4
сохранить их равновесие.
Движение и силы сопротивления среды
Сила, приложенная к судну для преодоления инерции покоя, вызывает его перемещение. Передвигаясь в
воде, судно встречает ее сопротивление. Та часть сопротивления воды, которая играет важную роль в
управлении судном, действует с противоположной стороны корпуса судна по отношению к приложенной
силе и в обратном для нее направлении.
Пропульсйвная сила движителя вызывает продольное перемещение. Возникает лобовое сопротивление,
которое действует в направлении, обратном движению судна (рис. 2).
Рис. 2. Виды движения и силы сопротивления:
/ — продольное: + — продольное сопротивление; 1 — пропульсивная сила;
// — вращательное: 1 — сила НПУ;
+ — поперечное сопротивление; III — поперечное: 1 — сила ветра; + — поперечное сопротивление; IV — относительное или
относительно грунта: 1 — сила течения
Сила НПУ вызывает вращательное движение; возникающее при этом сопротивление воды прилагается к
борту судна в основном в его носовой части. Боковой ветер вызывает поперечное смещение судна.
Сопротивление воды в этом случае будет поперечным и действующим в направлении, обратном силе ветра.
С другой стороны, бортовое течение вызывает поперечное перемещение судна, не встречающее
сопротивление воды. Поперечное смещение в этом случае происходит относительно грунта. После
изменения курса или когда судно выйдет из полосы течения, оно продолжает сохранять полученную
инерцию движения.
При управлении судном мы можем иметь дело одновременно со всеми четырьмя видами движений.
Оценка перемещений судна
При швартовке больших танкеров цель управления судном заключается в большинстве случаев в том,
чтобы использовать поперечное движение , и предотвратить развитие вращательного движения в момент
соприкосновения с причалом.
Интересно сравнивать результирующее вращательное движение, вызываемое действием руля и
гребного винта на переднем ходу, с действием НПУ и работой винта на задний ход (рис. 3). С места
управления на мостике (на корме, в средней или в носовой части судна) мы должны оценить, в какой
степени движение судна является продольным, поперечным или вращательным. Необходимо установить
величину требуемого
5
Рис. 3. Вращательное движение в комбинации с продольным и (или) поперечным движением:
/ — руль; 2 — НПУ; 3 — винт
перемещения судна в каждом направлении и быть готовыми вовремя замедлить или остановить любое из
трех движений.
Направление продольного движения судна в очень большой степени определяет положение ЦВ. Центр
вращательного движения должен приниматься в расчет при выборе нами момента начала поворота;
хорошая оценка положения ЦВ — это ключ к успешному маневру.
5 801
9 165 
