Принцип работы и погрешности САРП.

При радиолокационном наблюдении первыми появляются на экране РЛС изображения высоких участков берега в виде отдельных пятен (отметок), по которым местность обычно опознать трудно (за исключением случаев, когда эхо-сигнал имеет очень характерную форму или получен от одиночного, удаленного от других, высокого объекта). Затем происходит постепенное насыщение радиолокационного изображения множеством отметок эхо-сигналов, изображение местности на экране все более напоминает по своим очертаниям изображение на карте (хотя многие детали береговой черты на экране «сглаживаются», некоторые участки побережья затеняются, а в районе низменностей могут оставаться «разрывы» в радиолокационном изображении).

С появлением эхо-сигналов на экране РЛС судоводитель должен сориентироваться в изображении, выделить основные (опорные) ориентиры, выдвинуть гипотезу о наименовании и положении на карте наблюдаемых объектов, учитывая: → характер радиолокационного изображения; → Д и П открытия объектов в сравнении с расчетными; → характер взаимного расположения объектов относительно опорного на экране РЛС и на карте; → степень доверия к счислимому месту.

Проверка характеристик объекта (его окраски по книге «Огни и знаки», характеристики его огней по секундомеру и др.) позволяет проверить (подтвердить или опровергнуть) гипотезу («тот или не тот»)
Если характеристики объекта настолько оригинальны, что безошибочность опознавания гарантируется, то задача опознавания будет существенно упрощена. В противном случае необходимо дополнительно учитывать следующие рекомендации:

.•если на экране РЛС только один характерный эхо-сигнал, то для его опознания используется метод площади вероятного места судна (попадание измеренных по РЛС П иD до ориентира в круг радиусом R= ) – способ не надежен, а при большой погрешности в месте судна даже опасен, так как «провоцирует» судоводителя принять желаемое за действительное;

• если на экране РЛС наблюдается два характерных эхо-сигнала, а на путевой МНК имеется несколько подобных объектов – используется метод раздельного нанесения точек пересечения пеленгов и точек пересечения дистанций для каждой пары ориентиров;

• если на экране РЛС наблюдаются три характерных эхо-сигнала, то удобен метод трех дистанций; критерием правильности опознания будет пересечение всех трех окружностей в одной точке или малый треугольник погрешностей. Большую надежность опознания дают измерение и прокладка на путевой МНК всех 6-ти изолиний: – 3-х пеленгов и 3-х дистанций с последующим анализом полученной фигуры погрешностей.

•если на экране РЛС несколько (> 3-х) характерных эхо-сигналов, то более надежен метод веера пеленгов и дистанций, который обеспечивает не только надежное опознание, но и выявление ошибок в опознании объекта, что повышает точность последующих определений места судна по этим объектам;

• способ параллельных пеленгов может применяться в том случае, если судно, подходя к изрезанному побережью, движется вдоль него под некоторым углом;

•если хотя бы один из наблюдаемых ориентиров надежно опознан, то для опознания других объектов более эффективен метод привязки – измерение пеленга и дистанции по РЛС на этот ориентир

Рекомендуемые действия судоводителей при плавании в условиях ограниченной видимости и ночью.

Понятие ограниченная видимость в судовождении означает любые метеоусловия, при которых видимость ограничена из-за тумана, мглы, снегопада, сильного ливня, дыма и т.п. На практике, при плавании в море, судоводители называют ограниченной видимость в 30 и менее кабельтовов, ППВВП-84 при плавании на внутренних водных путях прямо устанавливает предел, называя ограниченной видимость менее 1,0км.и запрещая плавание в этих условиях судам, не имеющим радиолокационной станции, исправного компаса и радиостанции УКВ. Местными правилами в условиях ограниченной видимости может запрещаться плавание любых судов.
Перед входом в район ограниченной видимости судоводителю следует:

• предупредить капитана;

• начать подавать туманные сигналы;

• проверить РЛС,АИС;

• застопорить ход;

• определить место наиболее точным способом;

• включить ходовые огни;

• установить режим тишины на судне;

• установить «Слуховое наблюдение»

При движении в условиях ограниченной видимости необходимо:

• следовать с безопасной скоростью;
• вести постоянное радиолокационное и визуальное наблюдение за судами в районе, прослушивание сигналов по секторам;

· быть в постоянной готовности к немедленной остановке судна и даче заднего хода.
При плавании в ночное время судоводителю следует помнить, что ночью снижается уровень освещенности, возрастает порог контрастной чувствительности глаз, уменьшается дальность видимости объектов и не различаются их цвета, падает острота зрения. Еще более снижают видимость ночью выпадающие осадки. При переходах ночью границы “свет – темнота” характерной особенностью является необходимость дальнейшей адаптации (привыкания) зрения в течение достаточно длительного промежутка времени, которого в определенных условиях судоводителю может не хватить для избегания аварии судна. Поэтому ночью следует предохранять глаза судоводителя от воздействия белого света (включение света в рубке, горящей спички, зажигалки и т.п.) или сразу применить освещение глаз красным светом, что значительно сократит время адаптации. Для этого на некоторых судах на прибор­ной доске устанавливается специальный красный светильник. Судоводителю не следует забывать, что при плавании ночью значительно может помочь ориентировке освещение объектов прожектором (фарой-искателем) или применение осветительных парашютных и иных сигнальных ракет.

ECDIS ( ЭКНИС) — Electronic Chart Display & Information System — основаны на исполь-зовании и отображении цифровой картографи ческой и навигационно-гидрографической информации в виде электронных карт. Они представляют собой перспективные интегрированные информацион-ные системы, предназначенные для решения комплекса задач судовождения, автоматизации работы судоводителя и повышения навигационной безопасности мореплавания.

Интегрированность ECDIS подразумевает, что они объединяют информацию о местоположении судна на основании счисления ко ординат по данным лага и гирокомпаса, обсерваций по спутниковым навигационным системам, в совокупности с картографической и радиолокационной информацией о навигационной обстановке.

Информационное назначение ECDIS определяется ее способностью представлять судоводи-телю параметры картографических объектов (ориентиров, опасностей, фарватеров, глубин и др.) и данные об условиях плавания по всему маршруту перехода.

Навигационное назначение определяется решением как традиционных задач (счисление, прокладка, введение поправок в счислимые координаты, помощь в удержании судна на заданном курсе и др.), так и новых задач по оценке навигационной безопасности плавания, выработке рекомендаций по безопасному маневрированию, автоматизации процессов и процедур с электронной картой (ЭК) и ее использованию для мореплавания.

Электронные навигационные карты разделяются на растровые и векторные. Растровые карты нашли более широкое применение в видеопрокладчиках различных фирм для обеспечения нужд море плавания. Сегодня национальные гидрографические службы про­изводят такие системы и подтверждают возможность их использования.

Растровые навигационные карты представляют собой точные копии бумажных карт. Они получаются путем сканирования с высоким разрешением бумажных карт или их пластиковых аналогов с последующей обработкой, включая уменьшение размеров файла с помощью методов сжатия информации, добавления данных для его описания, проекции и т. п.

Последующая обработка позволяет современному программному обеспечению производить автоматическую прокладку, планировать маршрут перехода, обеспечивать автоматизированную сигнализацию для привлечения внимания судоводителя при отклонении от запланированного пути или контролировать место судна. При воспроизведении растровой карты можно изменять ее расположение в различных вариантах: ориентация «Север», «Курс» или любое другое по желанию судоводителя. При изменении ориентации карты все надписи поворачиваются вместе с изображе-нием. Данная особенность сторонников векторных карт трактуется не как недостаток, а скорее как достоинство, позволяющее избежать возможной ошибки оператора, естественным образом напоминая ему о том, что карта расположена нестандартно. В то же время осуществление разворота обеспечивает возможность совмещения карты с радиолокационным изображением.

Все надписи на растровых картах увеличиваются или уменьшаются пропорционально увеличению или уменьшению размера воспроизводимой карты. В случае, когда воспроизводится значительный участок, он может выглядеть переполненным пояснительными надписями, которые будут затруднять чтение. При уменьшении размеров воспроизводимого района, пояснительные надписи увеличиваются, приобретая чрезмерный размер, также мешают чтению карты. Поэтому при выполнении предварительной прокладки на ECDIS рекомендуется уменьшить нагрузку карты (например, отменить изображение всех глубин, кроме минимально допустимых).

Значительное преимущество растровых систем перед бумажными картами — это возможность ведения автоматической прокладки, отображение положения судна относительно окружающей обстановки в режиме реального времени. Существующее навигационное программное обеспечение сопрягается с системами определения места судна.

Производство векторных карт наиболее трудоемко. Оно заключается в первоначальном сканировании карты, а затем векторизации этой карты, т.е. перевода различных линейных, площадных и точечных объектов в цифровой код. Такими предметами являются: берега, осушки, изобаты, изолированные опасности (подводные, надводные, осыхающие скалы, затонувшие суда), буи, маяки, различные ограждающие линии и т. д.

Некоторые фирмы применяют смешанную технологию цифрования: наиболее сложные объекты сканируют, а затем векторизуют, а точечные объекты цифруют одновременно с векториза-цией.

При работе с такой картой в ECDIS имеется возможность реагировать на любой объект, так как он имеет свой код. Это позволяет судоводителю разгружать карту, т. е. удалять с экрана дополнительную и не имеющую особого значения информацию. Например, для судна с осадкой 10 метров можно убрать все глубины более 20 м.

Очевидно, что по информативности векторные карты лучше растровых и позволяют решать более широкий круг задач, связанных с безопасностью судовождения.

Основная концепция ECDIS состоит в том, что точность и пол нота ЭК должны быть эквивалентны (или не менее) точности и полноте бумажной карты.

Процедура планирования перехода судна на ECDIS, в общем, ничем не отличается от ее выполнения без применения цифровых технологий, но прежде, чем приступать к работе с ECDIS, необходимо ознакомиться с ее функциональными возможностями и ограничениями.

Основные функциональные возможности ECDIS сводятся к следующим возможностям:

— Работа с ЭК:

автоматические:

• загрузка и смена ЭК,

• изменение масштаба,

• выполнение корректуры;

• возможность изменения состава отображаемой картографической информации;

• получение дополнительной справочной информации о картографических объектах;

• планирование и выполнение предварительной прокладки маршрута перехода с проверкой на наличие навигационных опасностей в полосе заданного движения судна и проведением расчетов скорости, расстояний, времени плавания и т. п.

Контроль за местоположением судна:

• отображение обсервованных (счислимых) географических координат места судна;

• автоматическое ведение счисления и текущей прокладки с отображением траектории судна;

• измерение пеленгов и дистанций как от местоположения собственного судна до любого объекта, так и от любого местоположения на карте до любого объекта;

• отображение векторов движения судна относительно грунта и относительно воды (по данным гирокомпаса и лага);

• автоматическая оценка навигационной безопасности плавания на основе использования цифровой модели навигационно-гидрографической обстановки в ЭК и сигнализации об опасных событиях;

• совмещение радиолокационной и навигационно-гидрографической информации;

• обеспечение проигрывания маневра для безопасного расхождения с другими судами (при сопряжении с САРП);

• введение поправок в счислимые координаты места судна по данным обсерваций, полученным традиционными методами;

• автоматическое ведение судового журнала.

Оценка информации по району плавания:

• получение информации;

• по портам;

• по приливам;

• по течениям;

• климатических данных;

• расчет направления и скорости истинного ветра;

• расчет остаточной скорости при движении по маршруту перехода;

• просмотр архивных данных.

Указанные функциональные возможности ECDIS определяют следующие преимущества перед бумажной картой:

• обеспечение судоводителя интегральной навигационной обстановкой на основе объединения информации от различных технических средств навигации (РЛС, САРП, СНС и др.);

• уменьшение искажений масштаба и направлений на системной электронной навигационной карте (SENC) путем автоматического размещения главной параллели карты в середине экрана;

• повышение навигационной безопасности на основе более подробного учета гидрографической обстановки по цифровой модели карты и ее оценки по результатам совмещения радиолокационной и картографической обстановки;

• автоматическая корректура ЭК.

Главное же достоинство ECDIS заключается в повышении уровня автоматизации деятельности судоводителя, его обеспечение более надежной и достоверной непрерывной информацией о картографической и навигационной обстановке, местоположении судна, осуществление непрерывного ведения автоматической прокладки пути, уменьшение и исключение погрешностей при измерениях, опознании и расчетах.

Таким образом, применение ECDIS на судах дает возможность коренным образом улучшить организацию работы судоводителей и снизить навигационную аварийность.

Однако ECDIS свойственны определенные ограничения:

• ЭК отображают на обычных дисплеях примерно 1/6 часть бумажной карты традиционных размеров при одинаковом масштабе.

Из-за этого требуется более частая смена изображения. Частичное устранение этого ограничения достигается применением двух дисплеев, на одном из которых отображается мелкомасштабная карта района, а на другом — карта части этого района, но в более крупном масштабе;

• из-за наличия в ECDIS электронного изменения масштаба возможно отображение карты в таком крупном масштабе, при котором не обеспечивается необходимая точность измерений и не поддерживается детальное содержание ЭК. В этом случае оператору ECDIS должно автоматически выдаваться соответствующее предупреждение об опасном масштабе карты;

• при работе с дисплеями наблюдается повышенная утомляемость операторов;

• для работы с ECDIS необходима специальная подготовка судоводительского состава в целях ее эффективного использования и преодоления психологического барьера перед новыми нетрадиционными техническими средствами.

При чтении факсимильных гидрометеорологических карт первоначальную информацию штурман получает из заголовка карты. Заголовок карты содержит следующую информацию:
• тип карты;
• географический район, охватываемый картой;
• позывные гидрометеостанции;
• дата и время издания;
• дополнительные сведения.

Тип и район карты характеризуется первыми четырьмя символами, причем первые два характеризуют тип, а последующие два – район карты. Например:
• ASAS – приземный анализ (AS – analysis surface) для азиатской части (AS – Asia);
• FWPN – прогноз волнения (FW – forecast wave) для северной части Тихого океана

(PN – Pacific North).

Часто встречаемые сокращения приведены ниже:
1. Карты анализа гидрометеообстановки.
• AS – приземный анализ (Surface Analysis);
• AU – высотный анализ (Upper Analysis) для различных высот (давлений);
• AW – анализ волнения/ветра (Wave/Wind Analysis);
2. Прогностические карты (на 12, 24, 48 и 72 часа).
• FS – приземный прогноз (Surface Forecast)
• FU – высотный прогноз (Upper Forecast) для различных высот (давлений).
• FW – прогноз ветра/волнения (Wave/Wind Forecast)
3. Специальные карты.
• ST – ледовый прогноз (Sea Ice Condition);
• WT – прогноз тропических циклонов (Tropical Cyclone Forecast);
• CO – карта температуры поверхности воды (Sea Surface Water Temperature);
• SO – карта поверхностных течений (Sea Surface Current).

Для обозначения района, охватываемого картой, обычно используются следующие сокращения:
• AS – Азия (Asia);
• AE – юго-восточная Азия
• PN – северная часть Тихого океана (Pacific North);
• JP – Япония (Japan);
• WX – экваториальный пояс (Equator zone) и т.д.

Четыре буквенных символа могут сопровождаться 1-2 цифровыми символами, уточняющими тип карты, например FSAS24 – приземный анализ на 24 часа или AUAS70 – надземный анализ для давления 700 гПа.

За типом и районом карты следуют позывные радиостанции, передающей карту (например, JMH – Japan Meteorological and Hydro-graphic Agency). Во второй строке заголовка указывается дата и время составления карты. Дата и время приведены к Гринвичскому или Всемирному координированному времени. Для обозначения приведенного времени используются сокращения Z (ZULU) и UTC (Universal Coordinated Time) соответственно, например, 240600Z JUN 2007 – 24 июня 2007 г., 06.00 по Гринвичу.

В третьей и четвертой строках заголовка расшифровывается тип карты и дается дополнительная информация.

Барический рельеф на факсимильных картах представлен изобарами – линиями постоянного давления. На японских картах погоды изобары проведены через 4 гектопаскаля для давлений, кратных 4 (например, 988, 992, 996 гПа). Каждая пятая изобара, т.е. кратная 20 гПа, проведена жирной линией (980, 1000, 1020 гПа). На таких изобарах обычно (но не всегда) подписано давление. В случае необходимости, проводятся также промежуточные изобары через 2 гектопаскаля.

Такие изобары проводятся пунктирной линией.

Рис.42. Барические образования на картах погоды Японии

Барические образования на картах погоды Японии представлены циклонами и антициклонами (Рис.42).

Циклоны обозначаются буквой L (Low), антициклоны – буквой H (High). Центр барического образования обозначен знаком «x». Рядом указано давление в центре. Стрелка возле барического образования указывает направление и скорость его перемещения.

Существуют следующие способы обозначения скорости передвижения барических образований:
• ALMOST STNR – практически неподвижный (almost stationary) – скорость барического образования менее 5 узлов;
• SLW – медленно (slowly) – скорость барического образования от 5 до 10 узлов;
• 10 kT – скорость барического образования в узлах с точностью до 5 узлов;

К наиболее глубоким циклонам даются текстовые комментарии, в которых дается характеристика циклона, давление в центре, координаты центра, направление и скорость перемещения, максимальная скорость ветра, а также зона ветров со скоростями, превышающими 30 и 50 узлов.

Пример комментария к циклону:

DEVELOPING LOW 992 hPa 56.2N 142.6E NNE 06 KT MAX WINDS 55 KT NEAR CENTER OVER 50 KT WITHIN 360 NM OVER 30 KT WITHIN 800 NM SE-SEMICIRCULAR 550 NM ELSEWHERE
• DEVELOPING LOW – развивающийся циклон. Может также быть DEVELOPED LOW – развитой циклон;
• давление в центре циклона – 992 гПа;
• координаты центра циклона: широта – 56.2° N, долгота – 42.6° E;
• циклон движется на NNE со скоростью 6 узлов;
• максимальная скорость ветра вблизи центра циклона – 55 узлов.

Особое место на картах погодах занимает тропический циклон (ТЦ). Всемирная метеороло-гическая организация дает определение ТЦ как “циклон тропического происхождения малого диаметра (несколько сотен километров) с минимальным давлением у поверхности, иногда менее 900 гПа, очень сильными ветрами и проливным дождем; иногда сопровождается грозами. В нем обычно различают центральную область, или “глаз урагана”, с диаметром порядка нескольких десятков километров, слабым ветром и более или менее незначительной облачностью”. Фронтальные системы в тропических циклонах отсутствуют.

В Атлантике ТЦ называют ураганами, на Тихом океане – тайфунами, на севере Индийского океана – циклонами, на юге Индийского океана – арканами, у берегов Австралии – вилли-вилли.

Продолжительность существования ТЦ от 3 до 20 суток. Атмосферное давление в ТЦ от периферии к центру падает и в центре составляет 950-970 мб. Скорость ветра в среднем на удалении 150-200 миль от центра 10-15 м/с, в 100-150 милях-15-22, в 50-100 милях – 22-25 м/с, а в 30-35 милях от центра скорость ветра достигает 30 м/с.

Важным признаком приближающегося ТЦ на расстояниях до 1500 миль от центра циклона может служить появление перистых облаков в виде тонких прозрачных полос, перьев или хлопьев, которые хорошо видны при восходе и заходе Солнца. Когда эти облака кажутся сходящимися в одной точке за горизонтом, то можно считать, что на расстоянии около 500 миль от судна в направлении сходимости облаков расположен центр ТЦ.

В развитии тропический циклон проходит 4 основные стадии:
• TD – тропическая депрессия (Tropical Depression) – область пониженного давления (циклон) со скоростью ветра до 17 м/с (33 уз., 7 баллов по шкале Бофорта) с ярко выраженным центром;
• TS – тропический шторм (Tropical Storm) – тропический циклон со скоростью ветра 17 – 23 м/с (34 – 47 уз., 8 – 9 баллов по шкале Бофорта);
• STS – сильный (жестокий) тропический шторм (Severe Tropical Storm) – тропический циклон со скоростью ветра 24 – 32 м/с (48 – 63 уз., 10 – 11 баллов по шкале Бофорта);
• T – тайфун (Typhoon) – тропический циклон со скоростью ветра более 32.7 м/с (64 уз., 12 баллов по шкале Бофорта).

Направление и скорость перемещения тропического циклона указывается в виде вероятного сектора движения и кругов вероятного положения через 12 и 24 часа. Начиная со стадии TS (тропический шторм), на картах погоды дается текстовый комментарий к тропическому циклону, а, начиная со стадии STS (сильный тропический шторм) тропическому циклону присваивается номер и имя.

Пример комментария к тропическому циклону:

T 0408 TINGTING (0408) 942 hPa 26.2N 142.6E PSN GOOD NORTH 13 KT MAX WINDS 75 KT NEAR CENTER EXPECTED MAX WINDS 85 KT NEAR CENTER FOR NEXT 24 HOUR OVER 50 KT WITHIN 80 NM OVER 30 KT WITHIN 180 NM NE-SEMICIRCULAR 270 NM ELSEWHERE

Где:
• T (тайфун) – стадия развития тропического циклона;
• 0408 – национальный номер;
• имя тайфуна – TINGTING;
• (0408) – международный номер (восьмой циклон 2004 года);
• давление в центре 942 гПа;
• координаты центра циклона 56.2° N 142.6° E. Координаты определены с точностью до 30 морских миль (PSN GOOD).

Для указания точности определении координат центра циклона используются следующие обозначения:
• PSN GOOD – точность до 30 морских миль;
• PSN FAIR – точность 30 – 60 морских миль;
• PSN POOR – точность хуже 60 морских миль;
• движется на NORTH со скоростью 13 узлов;
• максимальная скорость ветра 75 узлов вблизи центра;
• ожидаемая максимальная скорость ветра 85 узлов на следующие 24 часа.

На картах погоды также указываются опасные для навигации явления в виде гидрометеорологических предупреждений. Виды гидрометеорологических предупреждений:
• [W] – предупреждение о ветре (Warning) со скоростью до 17 м/с (33 узлов, 7 баллов по шкале Бофорта);
• [GW] – предупреждение о сильном ветре (Gale Warning) со скоростью 17 – 23 м/с (34 – 47 узлов, 8 – 9 баллов по шкале Бофорта);
• [SW] – предупреждение о штормовом ветре (Storm Warning) скоростью 24 – 32 м/с (48 – 63 узлов, 10 – 11 баллов по шкале Бофорта);
• [TW] – предупреждение об ураганном ветре (Typhoon Warning) со скоростью более 32 м/с (более 63 узлов, 12 баллов по шкале Бофорта).
• FOG [W] – предупреждение о сильном тумане (FOG Warning) с видимостью менее 1/2 мили. Границы района предупреждения обозначаются волнистой линией. Если район предупреждения невелик, границы его не указываются. В этом случае считается, что район занимает прямоугольник, описанный вокруг надписи предупреждения.

Нанесение гидрометеорологических данных на карты погоды производится по определенной схеме, условными знаками и цифрами, вокруг кружка, обозначающего местоположение гидрометеостанции или судна.

Пример информации от гидрометеостанции на карте погоды (Рис.43):

Рис.43. Информации от гидрометеостанции на карте погоды

В центре находится круг, изображающий гидрометеостанцию. Штриховка круга показывает общее количество облаков (N) Табл.5

Табл.5

dd – направление ветра, обозначается стрелкой, идущей к центру кружка станции со стороны, откуда дует ветер.

ff – скорость ветра, изображается в виде оперения стрелки следующими символами:

– малое перо соответствует скорости ветра 2,5 м/с;

– большое перо соответствует скорости ветра 5 м/с;

– треугольник соответствует скорости ветра 25 м/с.

При отсутствии ветра (штиль) символ станции изображается двойным кружком.

VV- горизонтальная видимость, показываемая цифрой кода по таблице 6:

Табл.6

PPP – атмосферное давление в десятых долях гектопаскаля. Цифры тысяч и сотен гектопаскалей опускаются. Например, давление 987,4 гПа наносится на карту как 874, а 1018,7 гПа как 187. Знак “ххх” указывает, что давление не измерялось.

ТТ – температура воздуха в градусах. Знак “хх” указывает, что температура не измерялась.

Nh – количество облаков нижнего яруса (CL), а при их отсутствии количество облаков среднего яруса (CM), в баллах.

CL, CM, CH – форма облаков нижнего (Low), среднего (Middle) и верхнего (High) ярусов, соответственно.

pp – величина барической тенденции за последние 3 часа, выражается в десятых долях гектопаскаля, знак “ ” или “–” перед pp означает соответственно повышение или понижение давления за последние 3 часа.

a – характеристика барической тенденции за последние 3 часа, обозначается символами, характеризующими ход изменения давления.

w – погода между сроками наблюдений.

ww – погода в срок наблюдения.

Примет карты приземного анализа погоды для азиатского района показано на рис.44:

Рис. 44. Карта приземного анализа погоды для азиатского района

Циклоны умеренных широт возникают и развиваются, как правило, выше 30° широты. Основные места их возникновения в Северном полушарии – Северная Америка, моря у южных и западных границ Европы, Юго-Восточная Азия. Основные области действия этих циклонов – восточная часть Северной Америки, север Атлантического океана, Европа, Западная Сибирь, Юго-Восточная Азия, Дальний Восток. Циклоны умеренных широт в общем менее мощны, чем тропические циклоны

Циклоны умеренных широт чаще возникают и распространяются сериями от 4 до 6. Движутся обычно с запада на восток, но направление их перемещения может значительно отклоняться к югу или северу. Скорость перемещения циклонов примерно 15-20 уз, а иногда и больше (до 50-60 уз). Они характеризуются ветрами со скоростью 11-21 м/с (6-8 баллов), а на холодном фронте 21-28 м/с (9-10 баллов), шквалами, обложными осадками перед теплым и за холодными фронтами и ливневыми осадками перед холодным фронтом, плохой видимостью и возможными туманами перед теплым фронтом и в его тылу.

Стадию развития циклона, его состояние, «лицо» определяет давле­ние в центре — так называемая глубина циклона. Давление в центре может колебаться между 950-1025 мбар, наиболее часто — в пределах 980-1005 мбар (гПа). Климатические траектории внетропичес-ких циклонов обычно криволинейны и ориентированы в восточном, северо-восточном и юго-восточном направле-ниях. Скорости перемещения циклона изменяются в широ­ких пределах — от 5 до 100 км/ч. Зимой скорости выше, летом — ни­же. Средние скорости перемещения циклонов находятся в пределах 30-40 км/ч. В своем развитии внетропический циклон проходит ста­дию волны, молодого и окклюдиро-ванного циклона. В молодом циклоне давление в центре понижается до минимального. В результате возрас­тают горизонтальные градиенты давления и, как следствие, ветры достигают максимальной скорости. В стадии молодого циклона в его строении выделяются три структурные зоны с резко выраженными раз­личиями в характере погоды (рис. 45).

Рис45. Схема строения циклона, зоны тепла и холода, падения и роста давления

Зона I — передняя и центральная части холодного сектора циклона перед теплым фронтом. Характер погоды определяется холод­ной воздушной массой и приближающимся теплым фронтом. При быстром углублении и значительной влажности воздуха вблизи циклона образуются слоисто-дождевые облака (WS), из которых выпадают интен­сивные обложные осадки. Зимой в таких случаях может наблюдаться резкое ухудшение видимости, а летом возможна гроза.

Зона II — тыловая часть холодного сектора циклона за холод­ным фронтом. Погода определяется свойствами холодного фронта и хо­лодной неустойчивой воздушной массой. При высокой влажности и зна­чительной неустойчивости воздушной массы а зоне выпадают осадки и нередко грозы. В непосредственной близости от фронта ветер шква­листый, возможны смерчи. По мере прояснения (за линией холодного фронта) видимость улучшается и может быть значительной (особенно в холодное время при плавании в полярных морях). В зимнее время большая вероятность обледенения.

Зона III — теплый сектор между холодным и теплым фронтами.

Характер погоды обусловливается теплой устойчивой воздушной мас­сой, для которой характерна сплошная или значительная слоистая или слоисто-дождевая облачность, обложные и моросящие осадки, адвективные туманы, плохая видимость, умеренные и слабые ветры, низкое давление (ровный ход или слабое падение), значительные волны. Зимой в высоких широтах возможно обледенение.

Для решения вопросов маневрирования судна в зоне действия циклонов необходимо уметь рассчитывать траекторию его движения. Существует ряд способов, которые применяются в зависимости от конкретной синоптической ситуации.

Способ 1. Траектория рассчитывается методом прямолиней­ной и криволинейной экстраполяции. Для этого необходим последова­тельный прием карт приземного анализа за все сроки одних суток. На первую карту наносятся координаты центров циклонов, снятых с карт последующих сроков. Расстояние, пройденное циклоном, и время между сроками наблюдений (6 ч) позволяют рассчитать его скорость. С учетом равномерного или равномерно замедленного движения и характера траектории перемещения циклона рассчитываются его коорди­наты на предстоящие 6 или 12 ч.

Способ 2. Зная координаты центра циклона на карте при­земного анализа, его положение на ближайшие сутки устанавливают по карте приземного прогноза. Направление перемещения циклона и его скорость рассчитываются по координатам двух его положений -фактического и прогнозируемого:

V=S/t,

где S — путь циклона за сутки; t — время перемещения.

Способ 3. Метод «ведущего» потока для внетропических циклонов. Ведущим ветровым потоком называют устойчивый перенос воздушных масс на высоте 4-5 км от земной (водной) поверхности. Как правило, он занимает теплый сектор циклона, в котором прост­ранственная ориентировка изобар определяет направление перемещения циклона (рис. 46).

Рис.46. Перемещение циклона в направлении изобар теплого сектора

Способ 4. Способ так называемой блокирующей ситуации. Суть его в том, что над материком Евразии часто располагается мощ­ный антициклон. В том случае, когда центр антициклона расположен над центральными районами Западной и Восточной Европы, циклоны Северной Атлантики смещаются по баренцевоморскому направлению (рис.47,а). Если центр антициклона находится над Северной Евро­пой, то циклоны смещаются по балтийскому (рис. 47,б) или среднеземноморскому (рис. 47,в) направлениям.

а)

б)

в)

Рис. 47. Пути перемещения внетропических циклонов в зависимости от положения антициклона над материком Европы: а – баренцевоморское направление; б – балтийское направление; в – средне-земноморское направление

Тропические циклоны зарождаются в обоих полушариях над океанами (за исключением южного полушария в Атлантическом океане и юго-восточной части Тихого океана) в зоне 5-25°, но в опреде-ленных районах этой зоны. Всего в Мировом океане образуется всред нем около 70 тропических циклонов. Их траектории напоминают параболы. После зарождения они перемещаются с востока на запад по так называемой экваториальной ветви параболы. В дальнейшем они поднимаются в сторону высоких широт до точки поворота и далее движутся на северо-восток в северном полушарии и юго-восток — в южном полушарии (по полярной ветви параболы). Это справедливо в общем случае, однако в каждом частном случае траектории циклонов весьма разно образны и неповторимы.

Тропические циклоны перемещаются обычно со скоростью 10-20 уз, некоторые с постоянной скоростью, другие стоят на месте, третьи ускоряют свое движение за сутки в 15 раз. С выходом тропического циклона в высокие широты происходит регенерация его во внетропический (фронтальный) циклон, и на этой стадии скорость перемещения его может достигать 40-50 уз.

Глубина тропических циклонов в период максимального развития составляет 950-960 гПа и меньше (рекордно низкое давление 877 гПа зарегистрировано 24 сентября 1958 г. в тайфуне «Ида» на западе Тихого океана).

Погода в тропических циклонах: ветер ураганной силы (в среднем 40-60 м/с, в тайфуне «ИДА» достигал 113 м/с или 220 Уз), густые, черные кучево-дождевые облака, сильнейшие ливни, грозы, перистые облака в верхних слоях циклона выносятся на несколько сотен миль от центра циклона. В центре циклона облачность разряжается и иногда видно голубое небо — «глаз бури».

Признаки приближения тропического циклона:

– падение атмосферного давления более чем на 3 гПа в сутки ;

– подход крупной зыби с направлений, не совпадающих с преобладающим направлением ветровой волны;

– появление перистых облаков, исходящих как бы из одной точки горизонта, которые не исчезают после захода и восхода Солнца;

– установление накануне очень знойной и душной погоды с безоблачным небом и отличной видимостью.

При обнаружении признаков приближения тропического циклона необходимо:

• Определить направление перемещения циклона и расстояние до его центра;

• Определить, в какой половине циклона находится судно и в каком секторе;

• Рассчитать курс уклонения и начать движение по выходу из зоны действия циклона.

При решении вопроса о выборе маневра главная задача судоводителя — избежать центральной области урагана (50-80 миль от центра). Здесь очень сильная толчея, представляющая большую опасность для судна.

Основным источником информации о тропических циклонах являются штормовые предупре-ждения, передаваемые из радиометеорологических центров (в Северной Атлантике — РМЦ штата Флорида, Майами). В штормовом предупреждении сообщаются: дата и время начала шторма, тип (стадия) развития циклона, местоположение, направление и скорость перемещения, сила и направление ветра в различных секторах циклона, радиус штормовой зоны.

Обычно сведения о зарождении и движении тропического циклона систематически передаются по радио. При получении этих сведений полезно следить за изменением траектории движения циклона, пользуясь картой.

Если штормовое предупреждение на судно не поступило» то радиус штормовой зоны можно определить самостоятельно. При давлении в центре циклона менее 985 гПа радиус штормовой зоны принимают равным 150-200 миль. Если давление более 995 гПа — от 50 до 150 миль.

На карту рекомендуется нанести центр циклона, а также сектор, в котором наиболее вероятно перемещение центра. Для построения сектора следует из центра циклона проложить направление его движения в данный момент и под углом 40° в каждую сторону от этого направления – линии длиной, равной ожидаемому перемещению центра за сутки. Можно ожидать, что в течение ближайших 24 часов центр тропического циклона окажется где-то в пределах указанного сектора.

Если через некоторое время поступят новые данные о местоположении центра циклона, следует снова вычертить такой же сектор и внести необходимые поправки в меры, принимаемые для расхождения с циклопом.
Направление движения центра циклона будет определяться направлением отрезка, соединяющего центры двух последних секторов. Особенно важен контроль за изменением траектории движения циклона в тех случаях, когда судно находится вблизи района поворота циклона.

Ниже (рис. 48) приводятся правила расхождения с тропическим циклоном в северном полушарии, в южном – картинка имеет зеркальное изображение.

Рис. 48 Схема маневрирования судна в зоне тропического циклона в северном полушарии
Рассмотрим различные случаи маневрирования судна в зависимости от нахождения в зоне тропического циклона:

Случай 1. Если судно находится в наиболее опасной (правой передней) четверти тропического циклона и может пересечь путь движения циклона заблаговременно, т. е. вдали от его центра, то нужно идти так, чтобы ветер был с правого борта, и по возможности держать путь перпендикулярно пути движения циклона. Это позволяет уйти в наименее опасную (левую переднюю) четверть циклона.

Случай 2. Если судно находится в наиболее опасной (правой передней) четверти тропического циклона и не может пересечь путь движения циклона заблаговременно, то нужно по возможности удалиться от центра циклона, приведя ветер на носовые курсовые углы правого борта (вариант «а»). Если удалиться от центра тропического циклона на значительное расстояние не удается, то судно должно удерживаться носом против волны, работая машинами (вариант «б»).

Случай 3. Если судно приближается к циклону со стороны его наиболее опасной (правой передней) четверти, нужно изменить путь на обратный и поступить так, как указано в случае 2.

Случай 4. Если судно находится в левой передней четверти тропического циклона нужно стремиться уйти от центра циклона путем, перпендикулярным пути его движения, приведя ветер по правому борту.

Случай 5. Если судно находится в левой передней четверти тропического циклона и не может держать путь перпендикулярно пути движения циклона, то следует привести ветер на кормовые курсовые углы правого борта и идти полным ходом.

Случай 6. Если судно догоняет тропический циклон, нужно уменьшить ход, приведя ветер по левому борту, и ожидать, пока циклон не удалится.

Можно условно сказать, что расхождение с циклоном производится согласно правил МППСС, т. е. необходимо разойтись с циклоном левыми бортами с учетом того, что последний надо рассматривать как «судно, лишенное возможности управляться».

Поступательные движения огромных масс океанской воды приводят к появлению морских или океанических течений. Такие течения возникают на разных глубинах, в результате чего вода перемешивается.

Основная причина возникновения течений – постоянные ветры, дующие в одном направлении. Такие течения называют дрейфовыми (поверхностными). Они вовлекают в движение массу воды глубиной до 300 м, а шириной в несколько сотен километров.

Медленные кольцеобразные течения, существующие как в Северном, так и в Южном полушариях (Рис.49), основательно перемешивают воду в океанах (красный кружочек- теплая, голубой кружочек – холодная, стрелочки — направление движения)

Этот гигантский водный поток – река в океане – движется со скоростью от 3 до 9-10 км/ч. Протяженность таких «рек» может достигать нескольких тысяч километров. Например, течение Гольфстрим, начинаясь в Мексиканском заливе, имеет протяженность более 10 тыс. км и достигает острова Новая Земля. Это течение переносит в 20 раз больше воды, чем все реки земного шара, взятые вместе.

Рис.49. Основные мировые течения

Среди дрейфовых течений Мирового океана в первую очередь следует назвать северные и южные пассатные течения, имеющие общее направление с востока на запад, вызванные пассатами – постоянными ветрами, дующими к экватору со скоростью 30–40 км/ч. Встречая на своем пути препятствие в виде материков, течения изменяют направление движения и движутся вдоль берегов материков на юг и север.

В зависимости от температуры воды течения бывают теплыми, холодными и нейтральными.

Воды теплых течений имеют температуру более высокую по сравнению с прилегающей океанской водой, холодные – более низкую, нейтральные – одинаковую. Обусловлено это тем, откуда течение принесло воды, – из низких, высоких или тех же широт.

Морские течения обеспечивают водообмен и перемешивание экваториальных, тропических, умеренных и полярных водных масс, способствуют перераспределению морских животных и растений. Там, где встречаются теплые и холодные течения, органический мир океана намного богаче и продуктивнее.

Кроме дрейфовых известны течения компенсационные, стоковые и плотностные.

Компенсационные течения обусловлены дрейфовыми и образуются в тех случаях, когда ветры с материка отгоняют поверхностные воды. На место этих вод, компенсируя их недостаток, поднимается вода из глубин. Она всегда холодная. По этой причине у жарких берегов Западной Сахары, Калифорнии, Чили проходят холодные Канарское, Калифорнийское и Перуанское течения.

Стоковые течения образуются из-за нагона воды дрейфовыми течениями, выносом речных вод или сильного испарения воды, в результате начинается выравнивание за счет стока сопредельных вод. Так, например, благодаря стоку из Мексиканского залива появилось течение Гольфстрим.

Плотностные течения образуются в том случае, когда два морских бассейна, вода которых имеет разную плотность, соединяются проливом. Например, более соленая и плотная вода Средиземного моря вытекает в Атлантический океан по дну Гибралтарского пролива, а навстречу этому потоку по поверхности пролива идет стоковое течение из океана в море.

К смешанным движениям океанских вод относят приливы и отливы, возникающие в результате притяжения Луной водной поверхности океана и вращения Земли вокруг оси.

В течение суток приливы и отливы наступают дважды, через каждые 6 ч. В открытом океане приливные и отливные волны незаметны, так как высота их не превышает 1,5 м, а длина очень велика. У берегов, особенно скалистых, длина волны сокращается, а так как масса воды остается прежней, высота волны стремительно растет. Например, в заливе Фанди (Северная Америка) высота приливной волны достигает 20 м, в Охотском море (у берегов России) превышает 13 м.

Во время прилива крупные океанские суда могут входить в морские порты, недоступные для них в другое время.

Устройства и приспособления для определения элементов волн.

Для измерения элементов отдельных волн используют различного типа специальные измерительные приспособления. Несмотря на кажущуюся примитивность, при тщательном выполнении измерений они дают отличные результаты. Одними из первых подобных приспособлений, не потерявших своего значения и до настоящего времени, являются волномерные рейки и вехи или волномерные щиты с сеткой, которые предназначены для определения высоты волн и повышают точность визуальных наблюдений.

В океанологической практике прибрежных наблюдений за основными элементами поверхностных волн, а также для измерения расстояний на море используются оптические волномеры-перспекто-метры.

Поплавковые волнографы.

В качестве датчика для измерения характеристик волнения используются также плавающие поплавки. Поплавки обычно изготовляют в форме вертикального цилиндра и крепят с помощью жестких пружин к несущей конструкции. Переменная архимедова сила, воздействующая на поплавок при прохождении профиля волны, воспринимается пружинами и преобразуется в непрерывную запись колебаний волнового уровня. Но этот метод не позволяет производить измерения в высокочастотной части спектра (волнограф типа Вемельсфельдера).

Измерители гидростатического давления.

Измерение давления осуществляется датчиками, расположенными на дне при небольших глубинах или находящимися в фиксированном положении ниже поверхности воды. На каждый датчик при этом воздействуют столб воды и атмосферное давление. Это суммарное давление медленно меняется в связи с наличием в море длиннопериодных колебаний и происходящих атмосферных процессов. Волновой профиль накладывается на эти медленные изменения суммарного давления. Для измерения поверхностного волнения в этом случае используются различного типа датчики гидростатического давления (Волнограф модели 521).

Буйковые волнографы.

При использовании волнографов подобного типа датчики характеристик поверхностного волнения располагают или на буе, плавающем на поверхности, или подвешивают к нему (Волнограф ГМ-16, Радиоизмеритель волн ГМ-32 и «Метеобуй», Волнографы, регистрирующие ускорение волнового движения, Волномерный буй «Вейврайдер», Волнограф «Вейвтрек», Волнограф «Вейвкрейстбуй» Автономный волноизмерителъный буй).

Альтиметры

Альтиметры разделяются на системы, работающие в надир (надводные) и в зенит (подводные). Но в обоих случаях носитель может быть неподвижным (надводная или подводная платформа, дно моря) или движущимся (самолет, ИСЗ, подводная лодка). К приборам, работающим в надир, относятся радары, лазеры, инфракрасные альтиметры и сонары (ультразвуковые эхолоты), к приборам, работающим в зенит, ‑ сонары (Акустический измеритель волнения модели 480).

Оптические методы

Судовые волнографы

Волнограф Такера позволяет измерять на малом ходу судна, с судна, лежащего в дрейфе или стоящего на якоре, гидростатическое давление в фиксированной точке на небольшой глубине датчиком волнения, встроенным в обшивку судна в плоскости его центра тяжести, и вертикальное перемещение этой точки акселерометром с двойным интегрированием выходного сигнала.

Волнограф судовой ГМ-62 предназначен для измерения высот и периодов волн с судна в открытом море Кроме того, он может использоваться для регистрации вертикальной качки той части судна, где подвешены датчики, т.е. линейных колебаний этой части вдоль вертикальной оси.

«Система путевого измерения характеристик волнения океана», предназначенная для измерения волнения на ходу судна и состоящая из: датчика волнения, датчика качки судна, двух аналого-цифровых преобразователей, блока вывода информации на магнитную ленту, магнитного накопителя и компьютера.

Расписание по тревогам является определяющим обязанности и место сбора по всем тревогам членов экипажа судна.

Расписание по тревогам составляется старшим помощником капитана при участии Главного (старшего) и утверждается капитаном судна.

При незначительном изменении численности экипажа расписание по тре­вогам корректируется, при значительном изменении — составляется заново.

Типовые формы расписания по тревогам в зависимости от количества аварийных партий на судне даны в приложениях 11, 12 и 13. В зависимости от конструктивных особенностей судна и штатной численности экипажа допу­скаются соответствующие уточнения и дополнения типового расписания по тре­вогам.

При нахождении судна в порту у причала или на рейде ежедневно составляется расписание по тревогам для минимума членов экипажа, находящегося на борту, по форме расписания для палубной аварийной партии. Расписание должно быть вывешено на видном месте, а один экземпляр должен находиться у вахтенного помощника капитана.

В расписание по тревогам должны быть включены:

• сигналы тревог;

• расписание спасательных средств, общесудовых аварийных и пожарных постов средств защиты от ОМП на судне;

• судовой номерник (фамилии, должности и судовые номера членов экипажа и номер судового поста); состав и место сбора по общесудовой тревоге группы охраны порядка и безопасности, обязанности входящих в группу членов экипажа по сопровож­дению людей к местам посадки в спасательные шлюпки и плоты, по поддержа­нию порядка движения людей в проходах, на трапах и по общему регулиро­ванию движения в соответствии с установленными маршрутами;

• состав по общесудовой тревоге ходовых вахт на мостике и в машине, основные обязанности расписанных в них членов экипажа; состав и место сбора по общесудовой тревоге аварийных партий (групп) и санитарной группы, основные обязанности расписанных в них членов эки­пажа по использованию аварийного и противопожарного снабжения, исполь­зованию установленных на судне специальных средств, по герметизации и защи­те судна от ОМП, а также по оказанию медицинской помощи экипажу;

• расписание по оставлению судна, распределение всего экипажа по спаса­тельным шлюпкам и плотам, основные обязанности членов экипажа по под­готовке и спуску спасательных шлюпок и плотов, постановке штормтрапов, обеспечению порядка при посадке в них людей, а также основные обязанности членов экипажа по управлению шлюпками и плотами в морей оказанию первой медицинской помощи нуждающимся в ней людям;

• расписание по тревоге «Человек за бортом», определяющее состав членов экипажа на выделенную дежурную спасательную шлюпку и их обязанности по указанной тревоге с учетом того, что смена ходовых вахт по этой тревоге не производится, за исключением третьего помощника капитана, который обязан прибыть на мостик, если не несет ходовую вахту.

При составлении расписания«Человек за бортом»следует учитывать, что дежурная шлюпка должна быть укомплектована наиболее квалифицирован­ными и хорошо подготовленными для спасания людей членами экипажа. При этом количество выделенных на дежурную шлюпку гребцов и лиц для ее спуска на воду должно быть на 50 % больше предусмотренного расписанием по общесудовой тревоге.

При распределении обязанностей между членами экипажа в распи­сании по оставлению судна должно быть уделено особое внимание:

• назначению соответственно подготовленных командиров спасательных шлю­пок из числа лиц командного состава судна, старшин и квалифицированных матросов;

• наличию на каждой шлюпке специалистов, умеющих пользоваться нави­гационными средствами, средствами радио- и визуальной связи и другим спе­циальным оборудованием шлюпок;

• выделению достаточного количества экипажа для спуска (сбрасывания) спасательных шлюпок и плотов.

Расписание по тревогам должно быть вывешено на видном месте в помещениях общего пользования (столовых, клубах, коридорах и т. п.), а также в других доступных местах судна по усмотрению капитана.

Над койкой каждого члена экипажа, за исключением капитана, должна быть прикреплена табличка (приложение 14), в которой указывается:

• судовой номер согласно расписанию по тревогам;

• сигналы тревог;

• место сбора и обязанности по тревогам лица, занимающего койку;

• номер спасательной шлюпки или плота, в которых отведено место для лица, занимающего койку, при разных вариантах использования спасательных средств.в зависимости от сложившейся обстановки.

Кроме того, каждый член экипажа, кроме капитана, должен иметь книжку «Судовой номер», в которой указывается его место и обязанности по всем су­довым расписаниям, а также номера закрепленных за ним средств защиты» химического, аварийно-спасательного имущества и пр.

Судовые тревоги. Установлены следующие судовые тревоги и сигналы:

Общесудовая тревога – непрерывный сигнал звонком громкого боя в тече­ние—30 с, повторяемый 3—4 раза;

• при пожаре (взрыве) сигнал общесудовой тревоги сопровождается частыми ударами в судовой колокол и объявляется голосом по радиотрансляции о месте пожара;

• при пробоине — после сигнала общесудовой тревоги объявляется голосом по радиотрансляции о пробоине и ее месте;

• при возникновении возможности радиоактивного, химического или бакте­риологического заражения — после сигнала общесудовой тревоги объявляете» голосом по радиотрансляции о приготовлении судна к защите от ОМП с указанием вида заражения и действий экипажа, которые необходимо в связи с этим предпри­нять. При обнаружении радиоактивного заражения объявляется «радиационная опасность», химического или бактериологического — «химическая тревога»

• при аварийной утечке (прорыве) аммиака—после сигнала общесудовой тревоги объявляется голосом по радиотрансляции о прорыве аммиака;

• при оставлении судна — не менее семи коротких и один продолжительный (5—6 с) сигналы звонком громкого боя, повторяемые 3—4 раза;

Тревога «Человек за бортом»— три продолжительных (по 5—6 с каждый) сигнала звонком громкого боя, Повторяемые 3—4 раза.

В качестве дублирующих средств подачи сигналов тревоги могут использоваться паровой свисток, тифон, сирена и другие средства. При отсутствии радиотрансляции экипаж оповещается голосом о виде тревоги, месте пожара, пробоины, заражения и прорыве аммиака.

При проведении тренировочных учений (учебных тревог) после сигнала обще­судовой тревоги голосом или по трансляции передается слово «учебная».

Отбой всех тревог объявляется голосом или по судовой радиотрансляции.

Общесудовая тревога объявляется капитаном или вахтенным помощ­ником капитана в случаях, когда для борьбы с возникшей опасностью для судна, людей и груза необходимо участие всего экипажа, а также при попадании в орудия лова взрывоопасных предметов.

Тревога «Человек за бортом» объявляется вахтенным помощником капитана при падении человека за борт или при обнаружении человека за бортом.

Учебные судовые тревоги объявляются только по приказанию капитана судна.

9.2.Составление плана действий при чрезвычайных ситуациях (CONTINGENCY PLAN).???

Когда возникает угроза затопления судна на большой глубине (например, в результате столкновения судов) проводят намеренную посадку судна на мель.. Действия экипажа в этом случае:
• объявить общесудовую тревогу;
• выбрать место выброса на мель с учетом всех обстоятельств, которые имели бы положительный результат при снятии с мели;
• уменьшить скорость судна до минимальной, но достаточной для управления судном;
• в момент касания грунта руль поставить в диаметральную плоскость судна, немедленно застопорить главный двигатель;

• после посадки на мель заполнить носовые балластные танки, а при малом уклоне грунта заполнить и другие танки для уменьшения разворота судна лагом к волне.

• зафиксировать в судовом журнале время касания грунта, курс и скорость перед посадкой, крен, координаты;

• определять данные по прогнозу погоды;

• произвести расчет приливо-отливных явлений в этом месте;

• установить связь с судами, находящимися поблизости;

• определить возможность самостоятельного снятия с мели или срочно вызывают спасателей;

• при приближении шторма или в штормовую погоду принять меры по закреплению судна на мели путем взятия балласта или затопления отсеков;

• поднять в соответствии с МППСС-72 огни или знаки – судно на мели.

Рекомендации экипажу судна, севшему на мель:

• не увеличивать размеров аварии;

• сообщать об изменении обстановки через 2–4 часа;

• производить контроль уровня воды в льялах и междудонных отсеках, при этом определять и вкус воды (пресная/соленая);

• шум выходящего воздуха при откручивании пробки мерительной трубки говорит о том, что в этот отсек поступает вода;

• необходимо принимать меры по заделке пробоины и откачке воды;

• составляют планшет глубин.

Расчеты и процедуры снятия судна с мели.

Способы снятия судна с мели

Существуют несколько способов снятия судов с мели, выбор которых зависит от периода навигации, места посадки, направления первоначаль­ного движения, типа и размеров судна, прочности корпуса и осадки, степени загрузки, глубины вокруг судна, грунта дна, наличия течения, его скорости и направления, колеба­ний уровня воды, расположения судна относительно русла и направ­ления течения, отсутствия или нали­чия пробоин, исправности двигателей и вспомогательных механизмов.

Рас­смотрим основные способы.

Снятие с мели путем использова­ния своей энергетической установки, если корпус не получил пробоин, можно разделить на три этапа.

Первый этап заключается в попытке использовать придонную волну, т. е. одиночную волну, образу­ющуюся за кормой судна при движе­нии по мелководью с большой скоро­стью. Для этого, как только судно село на мель, нужно без промедления переключить движители на задний ход. Через несколько секунд придон­ная волна подойдет к корпусу и при­поднимет судно. Если оно стало на мель небольшой площадью корпуса, то работающие назад движители могут снять судно с мели.

Второй этап используется по­сле неудавшегося первого. Двигате­лям дают задний ход с постепенным увеличением до полного. Струи воды от винтов размывают грунт в месте постановки корпуса на мель, и судно сходит с мели.

Третий этап используется при неудавшемся втором. Двигателям дают попеременно ход вперед и на­зад, одновременно перекладывая руль с борта на борт и раскачивая

тем самым судно вправо и влево. При двух двигателях пробуют работу двигателей попеременно враздрай с перекладкой руля с борта на борт, а затем оба двигателя работают назад.

Если используя свою энергетиче­скую установку, снять судно с мели не удалось, двигатели останавливают, судно обмеряют, составляют обмерную схему глубин, определяют ха­рактер грунта и после расчетов выбирают способ снятия судна с ме­ли, установив потерю осадки от постановки судна на мель и потерю запаса плавучести, если корпус полу­чил пробоины.

Способ снятия судна с мели дифферентовкой или кренованием применяют в том случае, если соглас­но обмерной схеме имеется доста­точная глубина под кормой или по борту, в сторону которых перемеща­ется груз или балласт.

Способ снятия с мели с использо­ванием завезенного якоря (рис. 51) обычно применяют для судов небольших размеров на участках с незначительной интенсивностью движения и при условии обеспечения беспрепятственного пропуска идущих судов. Якорную цепь заменяют тросом. Якорь кладут в шлюпке на площадку из бревен или досок, уложенных поперек, а трос укладыва­ют шлагами. По мере удаления шлюпки от судна в нужном направле­нии трос сбрасывают в воду и, ковда шлюпка достигнет намеченного ме­ста, с нее сбрасывают якорь, при этом экипаж шлюпки должен соблюдать меры предосторожности. После от­дачи якоря трос выбирают на шпиль или брашпиль (положение I), якорь «атакует» грунт, и судно, работая движителями и рулями на раскачку, перемещается к глубокому месту в сторону завезенного якоря (поло­жение II). При этом можно использо­вать постановку упорной сваи

Рис. 51. Схема снятия судна с мели с использованием завезенного якоря

Способом паузки груженое судно снимают с мели, когда вышепере­численные способы не дали положи­тельных результатов. Груз перегру­жают в другое судно, которое ставят к борту стоящего на мели судна. До начала паузки необходимо рассчи­тать массу груза, который может принять поданное судно, чтобы по­следнее не оказалось на мели. Этот способ снятия с мели наиболее эффективен. Однако для его осуще­ствления отвлекаются транспортные суда, перегрузочная техника и брига­ды портовых рабочих.

Способ снятия с мели с использо­ванием дноуглубительного снаряда обычно применяется в случаях, когда судно встало на мель на затопленной половодьем пойме и ему грозит обсушка или когда судно встало на мель рядом с земснарядом, разраба­тывающим обмелевший судовой ход.

В первом случае дноуглубитель­ный снаряд разрабатывает к стояще­му на мели судну канал-прорезь, а затем, подав на него со своих лебедок тросы, снимает судно с мели. Если это не удается, применяют подмыв под корпус, для чего земсна­ряд разворачивают пульпопроводом в сторону стоящего на мели судна, лишние понтоны с пульпопроводом убирают и к трубе крайнего понтона прикрепляют заранее изготовленный патрубок с небольшой площадью сечения выходного отверстия. Такой своеобразный гидромонитор при ра­боте земснаряда на обычном режиме создает мощную струю воды, которая направляется под корпус стоящего на мели судна и размывает любой земляной грунт. После подмыва суд­но снимается с мели, и по прорези его выводят на глубокую воду.

Во втором случае с вставшего на мель судна на лебедки земснаряда завозят тросы, посредством которых судно подтягивают к более глубокому месту. Если снять судно с мели не удалось, земснаряд на своих папиль-тонажных и становых тросах подходит ближе к стоящему на . мели судну и выбирает грунт вдоль его корпуса. Двигатели судна в это время работа­ют назад. Дополнительно с судна подают трос на лебедку земснаряда, который помогает стаскивать судно на разработанное глубокое место.

Снятие судов с мели с помощью других судов применяется при любых обстоятельствах поставки судов на мель.

Первый способ заключается в использовании одного или несколь­ких буксировщиков. С буксировщика на стоящее на мели судно подают буксирный трос, который пропускают через клюз и крепят за два кнехта. Снятие с мели осуществляется в сто­рону наибольших глубин по обмерной схеме. Перед выходом на буксир в месте крепления троса на снимае­мом с мели судне и буксировщике не должно быть людей, . так как при его натяжении не исключены обрыв тро­са или срыв кнехтов. При снятии судна l с мели на реке при наличии течения (рис. 52) буксировщику 2 часто приходится выходить на буксир и удерживаться поперек тече­ния. В этих случаях для удержания буксировщика в нужном направле­нии отдают носовой якорь или букси­ровщик удерживает от сноса течени­ем вспомогательный буксировщик 3. При участии в работах нескольких буксировщиков их учаливают в киль­ватер, при этом выход на буксир осуществляют плавно, без рывков,

Рис. 52. Схема снятия судна с мели с по­мощью вспомогательного буксировщика

после чего по команде с буксировщи­ка, с которого подан коренной бук­сирный трос, все буксировщики уве­личивают ход до полного.

В исключительных случаях судно снимают с мели рывками («барсом»). Для этого на буксировщике оста­навливают двигатели и, как только трос немного ослабнет, дают полный ход вперед. Судно трогается с места, а повторение рывков снимает его с мели. Опасность применения спосо­ба в том, что нередко происходит обрыв троса, поломка кнехтов и даже повреждения корпуса. Поэтому перед рывками необходимо убедиться в прочности швартовных устройств, троса и его закрепления, а при рывках надо следить за водотечностью корпуса снимаемого с мели судна.

Второй способ основан на использовании струй воды от работа­ющих винтов для подмыва стоящего на мели на песчаном или илистом грунте судна (рис. 53). Оказываю­щее помощь судно А подводят кор­мой на возможно близкое расстояние к борту стоящего на мели судна Б, учаливают за него, включают движи­тели, постоянно увеличивая частоту их вращения до полного хода. По мере размыва грунта судно учалива­ют ближе к подмываемому судну. Подмыв ведут до тех пор, пока струи воды не покажутся с противополож­ного борта. Далее подмывающее судно переставляют вдоль борта стоящего на мели судна от носовой части к корме или наоборот и продол­жают работу до тех пор, пока судно не сойдет с мели. Недостатком данно­го способа является то, что он не дает эффекта на трудно-размываемых грунтах и создает опасность де­формации корпуса от неравномерного распределения его давления на грунт при неравномерном подмыве.

Третий способ заключается в протаскивании троса под корпусом и подрезке им грунта. Он применя­ется в том случае, если судно стоит на мели на трудно-размываемом грунте и имеется возможность подойти к не­му с обоих бортов мелкосидящим буксировщикам. Трос большой проч­ности заводят под корпус и крепят на двух буксировщиках, которые, двига­ясь вдоль стоящего на мели судна, протаскивают трос под днищем по­следнего, нарушая присасывание корпуса к грунту. Двигатели букси­ровщика, с которого подан коренной буксирный трос, в это время работа­ют на полный ход. Подрезку грунта тросом может выполнить и один буксировщик. Для этого требуется очень длинный трос, который одним концом пропускают через клюз и кре­пят в носовой части или на корме судна, а ходовой конец обводят вокруг борта судна и после заводки под корпус крепят на буксировщике.

Рис.53.Схема снятия с мели способом подмыва другим судном.

Снятие с мели судовых и плотовых составов имеет особенности. Если на мель сел толкаемый состав, толкач расчаливается с составом, расчали­вает баржи состава и поочередно отводит в безопасное место баржи, не стоящие на мели. После этого присту­пает к снятию с мели барж, стоящих на мели. Перед снятием с мели составляют обмерную схему, прове­ряют корпуса барж на водотечность и их техническое состояние.

Аналогично снимают с мели бук­сируемый состав. Если на мели стоят несколько барж, сначала снимают ту, которую легче снять или нижнюю (по течению). После снятия с мели всех барж их формируют в состав для продолжения рейса.

Большую сложность представляет снятие с мели плотового состава. Очень редко удается снять с мели весь плот без расчалки. Обычно снятием плота с мели занимаются несколько буксировщиков и плотовых бригад рабочих, которые вычаливают грузовые единицы (пучки, клетки и т. д. ), находящиеся на- плаву, отводят их и учаливают в безопасном месте. Грузовые единицы. Стоящие на, меля, ;, вначале пробуют снять без расформирования. Если это сделать не удается, то с них снимают часть бревен или распускают. В обоих случаях для предупреждения расплыва древесины ниже плота соору­жают запани, в которых собирают плывущие бревна.

Не менее сложно снимать с мели суда и составы, стоящие на камени­стом грунте. Перед снятием промеря­ют глубины вокруг каждого судна, устанавливают наблюдение за водо-течностью корпусов, приводят в го­товность водооткачивающие средст­ва, аварийный запас материалов

и инструмента. Снятие с мели с по­мощью буксировщика осуществляют только в том случае, если тщательно проверено дно и отсутствуют подвод­ные препятствия, о которые можно проломить корпус. Однако наиболее безопасным является способ частич­ной или полной паузки судна, а также способ установки по бортам двух порожних барж или понтонов (рис. 54), которые притопляют, подводят под корпус стоящего на мели судна подкильные концы, обтягивают их и закрепляют на баржах (понтонах), затем откачивают из барж (понто­нов) воду, аварийное судно припод­нимается, и его отводят на глубокую воду.

Если судно имеет второе дно и междудонное пространство одного из отсеков через пролом в корпусе заполнено водой, применяют судовой компрессор, нагнетают в герметизи­рованный отсек воздух, который выдавливает воду наружу через про­боину. Это уменьшает осадку судна и облегчает дальнейшее снятие его с мели.

Если на мель села приставка изгибаемого: состава, применяют способы раскачивания путем повторе­ния изгибов вправо и влево и измене­ния режима работы движителей с переднего на задний ход. Если этот способ не дает положительных ре­зультатов, состав расчаливают и сни­мают приставку с мели одним из вышеизложенных способов. Если на мели окажутся одновременно при­ставки и самоходное судно, то во избежание поломки изгибающего устройства состав расчаливают и снимают судно и приставку с мели поочередно с помощью других судов.

Во всех случаях постановок судов на мель в нижних бьефах гидроузлов

Рис. 54. Схема снятия судна с мели способом балластировки двух барж

Рис. 55. Схемы расположения якорных стоянок

Схемы расположения якорных стоянок с учетом безопасности движения и маневрирования других судов и составов в стороне от оси судового хода, а там, где позволяют глуби­ны, — за кромкой судового хода (рис.55, б). Места безопасной стоянки:

толкаемого состава А — на кормовом якоре у правой кромки судового хода;

плавучего причала Б — у яра левого берега;

плотового состава В — ниже перевала судового хода у правой кромки;

крупнотоннажного судна Г — в стороне от оси судового хода, ближе к левой его кромке;

мало­тоннажного судна Д — за кромкой судового хода.

В целях безопасности судов, а также для предотвращения по­вреждения подводных переходов (кабелей, трубопроводов и др. ), мостов и других сооружений в прави­ле 19 указаны места, где запрещается отдавать якоря, лоты, цепи; волокуши, а также останавливаться и сто­ять на якоре. На (рис. 55, в) показаны суда и составы, нарушающие требо­вания правила 19, а именно: толкае­мый состав Д отдал якорь в зоне подводного перехода и вблизи моста, создавая угрозу повреждения пере­хода и навала на мост; судно Е хотя и отдало якорь за пределами зоны перехода, но само остановилось в границах этой зоны и в случае дрейфа может зацепить якорем за кабель; судно Т стоит на якоре вблизи плавучего навигационного знака, затрудняя Ориентировку дру­гим судам, а судно Ж, стоящее вблизи причала, мешает подходу к этому причалу; состав В стоит в корыте переката и закрыл перекат для движения других судов; состав Б остановился у яра с прижимным течением и может попадать под раскатку других судов, особенно буксируемых составов, идущих вниз; судно А отдало якорь вблизи канатной паромной переправы, что создает опасность обрыва паромного каната.

1. Определение общей нагрузки судна на грунт:

Определяется потеря водоизмещения или реакция грунта:

ΔΔ = Δ – Δм = q(dср – dсрм)g, [кН]

где Δ – водоизмещение до посадки на мель, т;

Δм – водоизмещение после посадки на мель, т;

q – число тонн на метр осадки, т/м;

dср – средняя осадка судна до посадки на мель (dср = (dн 2dм dк)/4), м;

dсрм – средняя осадка судна после посадки на мель (dсрм = (d’н 6d’м d’к)/8), м;

dн,м,к – осадка судна носом, на миделе и кормой до посадки на мель, м;

d’н,м,к – осадка судна носом, на миделе и кормой после посадки на мель, м;

g – ускорение свободного падения, м/с^2.

2. Расчет стягивающего (поступательного) усилия для снятия судна с мели:

С учетом ветра и волнового давления:

F_ст = F_тр F_ветр F_волн, [кН]

Сила трения о грунт: F_тр = f×ΔΔ [кН], где f – коэффициент трения. (Табл.7)

Табл. 7

Сила ветрового давления:

F_ветр = 0,001ρ_vA_vcosq_u, [кН]

где ρ_v – давление ветра (выбирается из графика ρ_v = f(V_v)), н/м²;

A_v – площадь парусности в плоскости, перпендикулярной направлению ветра, м²;

q_u – угол между направлением ветра и направлением стягивания, град.

В зависимости от направления ветра и направления стягивания F_ветр может быть положительной (ветер препятствует стягиванию) и отрицательной (ветер направлен в сторону стягивания – необходимо будет приложить меньше стягивающего усилия)

Рис.56. Зависимость давления ветра ρ_v от скорости ветра W_ветр

Сила волнового давления: в районе посадки в зависимости от глубины может возникать от действия стоячих, разбивающихся и прибойных волн, причем они имеют как взвешивающее давление, так и горизонтальное воздействие.

Сила взвешивающего давления от действия стоячих волн:

При курсовом угле стоячих волн 10÷170º:

F^с-взв_волн = 100k_вk₅qh_в, [кН]

где k_в – волновой коэффициент (при 10º k_в = 0,3; при 90º k_в= 0,4), м/с²;

k₅ – коэффициент, зависящий от λ_в, h_в и d_ср ;

q – число тонн на 1 см осадки, т/см;

h_в – средняя высота волны, м.

При курсовых углах 0÷10º и 170÷180º:

F^с-взв_волн = k_сqh_в10³, [кН]

где k_с – коэффициент, зависящий от отношения λ_в/L (средний – 0,2).

Сила бокового волнового давления от действия стоячих волн:

F^с-бок_волн = k_вk_снρh_в Lsinδ_вcosq_в[k₂(0,5h_в d_ср) k₅d_cpм], [кН]

где k_сн – коэффициент (в среднем принимается значение 0,8);

ρ – плотность воды, т/м³;

δ_в – курсовой угол бега волны, град.;

q_в – угол между направлением бега волн и направлением стягивания, град.;

k₂ – коэффициент, зависящий от λ_в, h_в и d_ср (средний – 0,8).

Сила взвешивающего давления от действия разбивающихся волн:

При курсовом угле разбивающих волн 10÷170º:

F^р-взв_волн = 100k_в(qh_в)/k_λ, [кН]

где k_λ – коэффициент, зависящий от λ_в и d_ср (диапазон 1,0 – 2,0).

Сила взвешивающего давления от действия прибойных волн:

При курсовом угле разбивающих волн 10÷170º:

F^п-взв_волн = 0,7F^р-взв_волн, [кН].

Сила бокового давления от действия разбивающихся или прибойных волн:

F^{р(п)-бок}_волн = k_вρh_в Lsinδ_вcosq_в[1,5h_в d_ср(1,5 1/k_λ)], [кН].

Если в формулах для определения F^с-бок_волн и F^{р(п)-бок}_волн произведение Lsinδ_в < В , то его заменяют значением В – ширины судна, м.

3. Расчет усилия ГД при работе его на задний ход

Усилие ГД при его работе на задний ход численно равно упору винта на задний полный ходи (эмпирическая формула):

F_ГД = 0,14k_pρn²D_в⁴(3,76 Bd_cpβ_м/D_в²), [H]

где k_p – коэффициент упора винта (определяется по специальным диаграммам);

β_м – коэффициент полноты площади мидель-шпангоута.

Для практических расчетов используют еще такую формулу:

F_ГД =10k_сР_indk_зх, [кH]

где k_с – коэффициент, равный 0,01 для судов с ВПВФШ;

Р_ind – индикаторная мощность, л. с.;

k_зх – коэффициент заднего хода, равный 0,8 для грузовых судов с ВПВФШ.

4. Расчет изменения осадки от прилива

После посадки на мель определяем потерю (изменение) осадки: Δd_м = d_cp – d_cpм. Затем определяем по таблице приливов величину подъема уровня воды за 1 час, для чего величину прилива b делим на продолжительность роста (падения) уровня при правильном полусуточном приливе: Δd^пр_ср = b/t_p. Рассчитываем остаточную, не компенсированную подъемом уровня воды потерю осадки: Δd^ост_ср = Δd_м – Δd^пр_ср. Определяем усилие, необходимое для снятия с мели в момент полной воды:

F_пв = 10fΔd^ост_срq, [кH].

5. Расчет изменения осадки от дифферентования перемещением груза

1. При известном количестве перемещаемого груза и известных абсциссах перемещения изменение осадки носом и кормой при дифферентовании определится:

; ,

где Р_i – перемещаемый груз, т;

х₂; х₁ – абсциссы отсеков, м;

L_{┴ ┴} – длина судна между перпендикулярами, м

D – водоизмещение с полным грузом на момент посадки, т;

Н – продольная метацентрическая высота, м.

Определяем новые значения осадок: d’_нм = d_н Δd_н; d’_км = d_к Δd_к, где d_н и d_к – осадки судна к моменту посадки на мель. Сравнив получившиеся осадки, определяем результат дифферентования.

2. Если не известно количество груза для дифферентования, то при известных абсциссах отсеков:

– рассчитываем изменение осадки судна при посадке на мель:

Δd_н = d_н – d_нм; Δd_к = d_к – d_км;

– определяем дифферентующий момент на 1 метр: m = DH/L_{┴ ┴}, [т].

– рассчитываем количество груза, которое необходимо переместить по судну, чтобы оно оказалось на плаву:, [т] где x_A – абсцисса внешней кромки мели;

– определяем осадки носом и кормой после перемещения груза:

d”_н = d_н – Р_гр(х₁ – х₂)/(2m); d”_к = d_к Р_гр(х₁ – х₂)/(2m).

Сравнив получившиеся осадки, определяем результат дифферентования.

6. Расчет изменения угла крена и осадки от кренования

Оценить перемещение ЦТ какого-то количества перевозимого груза затруднительно, поэтому обычно прибегают к перекачке топлива, воды или балласта. Угол крена при этом:

, град., где h – поперечная метацентрическая высота, м.

После этого рассчитывается изменение осадки бортов: .

Сравнивая потерю осадки от выхода на грунт с рассчитанной, оцениваем эффективность кренования.

7. Частичная или полная разгрузка судна

Задаваясь значением Δd^ост_ср, которая не была скомпенсирована приливом, определяем необходимое количество груза, необходимого для снятия, чтобы в момент полной воды попытаться с помощью двигателя сняться с мели: Р_i = Δd^ост_ср q , т. Затем рассчитываем получаемый угол дифферента: , град., где

х – абсцисса ЦТ отсека;

х_f – абсцисса ЦТ площади действующей ватерлинии (из кривых элементов теоретического чертежа). После этого определяем изменение осадок носом и кормой:

Δd_н = ± Δd^ост_ср ψ(L_{┴ ┴}/2 – x_f); Δd_к = ± Δd^ост_ср – ψ(L_{┴ ┴}/2 – x_f), м.

Поскольку приходится разгружать довольно значительное количество груза, обязательно необходимо определить изменение метацентрической высоты от снятия груза:

Δh = – P(d_ср – Δd^ост_ср/2 – h – z_p)/(D – P), м,

где Р – количество снимаемого груза;

h – метацентрическая высота до начала выгрузки;

z_p – отстояние ЦТ от основной плоскости.

8.Завоз якорей и расчет тягового усилия гиней

а) б)

Рис57. Разбивка гиней:

а) – на кормовой палубе; б) – на носовой палубе

1– якорный трос; 2– гини; 3– брага гиней; 4– канифас-блок; 5– брага канифас-блока;

6– грузовые лебедки.

Расчет производится в следующем порядке:

– определяем держащую силу якоря F_я = 10k_яМ_я, [кН], где k_я – коэффициент держащей силы якоря;М_я – масса якоря, т;

– рассчитываем минимальную длину якорного троса:

, м,

где k_тр = 1,2 – для стального троса;

q_тр – вес одного метра троса в воде (q_тр = 0,87q_{тр(возд)}), т;

– определяем тяговое усилие гиней:

, [кН],

где F_лоп – тяговое усилие в ходовом лопаре, создаваемое палубным механизмом;

n – число шкивов в гинях;

k – коэффициент троса (для стального – 10);

– рассчитываем число якорей: n_я = F_гн/F_я, округляя до целого числа.

Буксирное устройство морских транспортных судов состоит из одного – двух парных кнехтов на баке и на корме, буксирного троса и буксирных клюзов.(Рис.58) Существуют три основные способа буксировки: в кильватер, борт о борт (лагом) и толканием. Последний вид осуществляется преимущественно речными судами. Буксировка лагом имеет место в основном при внутрипортовых операциях, На море применяется буксировка в кильватер, когда буксирующее судно тянет за собой буксируемое. Буксировка морем относится к особым случаям морской практики. Как правило, буксировка осуществляется транспортными судами или мощными буксирами – спасателями. Для обслуживания буксируемого объекта, особенно крупнотоннажного судна, при маневрировании в портах и узкостях в помощь буксировщику придаются один или два вспомогательных буксира. Приспособления, с помощью которых осуществляется буксировка, называются буксирным устройством. При буксировочных операциях также используются элементы якорного и швартовного устройств (шпили, якорные цепи, кнехты и т.п.).

Наиболее простым и в то же время наиболее распространенным способом буксировки является буксировка с гака. В этом случае суда соединяются длинным гибким тросом, который подают с кормы буксирующего судна на нос буксируемого. Основными деталями буксирного устройства при буксировке с гака являются буксирный трос и гак. В качестве буксирных тросов применяют как растительный, так и стальной трос.

Буксирный трос крепят на специальном гаке. Буксирные гаки необходимы для того, чтобы можно было в любой момент быстро отдать буксирный трос. Буксирные гаки бывают простые, полуавтоматические и автоматические. (Рис.59) Простой гак неудобен тем, что трос можно отдать только при наличии слабины. Но часто приходится отдавать буксирный трос под натяжением в момент рывка, когда он направлен под углом к диаметральной плоскости и вызывает большой крен буксира, что может привести к опрокидыванию последнего. Быстрая отдача натянутого троса возможна при наличии и применении автоматических и полуавтоматических гаков.

Гак закрепляют на буксирной дуге, расположенной в горизонтальной плоскости. Параллельно буксирной дуге часто устанавливают погон, на котором лежит гак, имеющий значительную массу. Гак к буксирной дуге крепят через пружинные амортизаторы.

Рис.58Буксирное устройство судна – буксировщика

1-буксирный трос; 2- мягкий кранец; 3- буксирный клюз; 4- буксирная арка; 5- битенг;

6- буксирная лебедка; 7- буксирный гак; 8- погон; 9- буксирная дуга

Рис. 59 Буксирные гаки: а) -простой; б)- полуавтоматический в)- автоматический

Большое влияние на мореходные качества буксира оказывает место установки буксирной дуги. Обычно ее устанавливают примерно посередине длины судна на высоте 1 – 1,5 м от верхней палубы. Такое положение дуги обеспечивает хорошую поворотливость буксира и удобное обслуживание буксирного устройства, но при боковом натяжении троса может вызвать опасный крен буксирного судна. Поэтому при морских буксировках, чтобы избежать боковых рывков, буксирный трос, идущий от гака, проводят через кормовой буксирный клюз. Если он отсутствует, то трос раскрепляют оттяжками или накладывают на него цепной стопор. Для защиты кормовой части палубы от буксирного троса устанавливают несколько буксирных арок. Высоту арок выбирают в зависимости от положения буксирного гака.

Многие морские буксиры имеют автоматическую буксирную лебедку. В этом случае буксирный трос крепят не на гаке, а на барабане лебедки. Сама лебедка имеет специальное устройство, автоматически регулирующее натяжение троса. В случае увеличения тягового усилия, а также при различных рывках лебедка немного потравливает трос, чем достигается смягчение рывков. При уменьшении тягового усилия буксирный трос автоматически подбирается.

К буксирному устройству также относятся битенги и кранцы. Битенг – чугунная или стальная тумба для крепления буксирных тросов, которая имеет усиленное крепление к палубе. Установка вдоль каждого борта двух – трех битенгов или усиленных кнехтов обеспечивает надежное закрепление тросов при буксировке лагом. Мягкие кранцы, расположенные на носу и корме буксира, позволяют избежать вмятин обшивки корпуса судна при подходе буксира к борту.

Способы крепления буксирного троса. Вынужденные буксировочные операции по спасению аварийных судов выполняется транспортными судами или буксирами – спасателями. На транспортных судах буксирное устройство устанавливается на случай аварийных буксировок и поэтому запрещается использовать буксирный трос для иных целей.

Для морской буксировки применяется стальной гибкий трос. Недостаток стального троса – его малая эластичность. Поэтому морские буксировки производят при большой длине буксира (400 – 500 м) или в трос включают две – три смычки якорной цепи. Благодаря большой длине и значительной массе трос провисает и смягчает рывки. Большой эластичностью также отличаются тросы из синтетического волокна, поэтому их целесообразно использовать при морских буксировках. На транспортных судах выбор способа крепления буксирных тросов определяется в зависимости от размеров и конструктивных особенностей судов, наличия средств для крепления буксирных тросов, а при аварийных буксировках – еще и от погодных условий. Во всех случаях должно быть обеспечено надежное крепление тросов и предусмотрена возможность изменения длины буксирного троса и его немедленной отдачи.

Рис. 60 Крепление буксирного троса на кнехтах Рис. 61 Подкрепление кнехтов

1-такелажная цепь; 2-талреп; 3- палубный обух

Крепление буксирного троса на буксируемом судне. Самым простым способом является крепление буксирного троса непосредственно на кнехтах (рис.60). Такой способ можно использовать при буксировке небольших судов на короткие расстояния в стесненных условиях плавания, где требуется часто выбирать и потравливать буксир. Однако в этом случае необходимо тщательно осмотреть кнехты и при необходимости их подкрепить (рис.61).

При морской буксировке на дальние расстояния используется способ крепления буксирного троса к двум или одной якорным цепям (рис.62).

Рис. 62. Крепление буксирного троса к якорной цепи:

1-буксирный трос; 2- якорная скоба; 3- удлиненное звено; 4- якорная цепь; 5- соединение троса с цепью с помощью скобы (вариант А или В); 6- стальной трос; 7- крепление цепи талрепом с раздвоенным гаком (переносной стопор)

Иногда целесообразно буксирный трос закрепить прямо за якорь (рис.63). Наличие тяжелого якоря значительно улучшает работу буксирной линии в целом. Но в этом случае необходимо продумать способ соединения с якорем, так как простое набрасывание огона троса на лапы якоря не обеспечивает надежного соединения по причине возможного перетирания троса об острые края головной части якоря. Если нет возможности использовать якорные цепи, то приходится заводить брагу. Брага – стальной трос, который заводят за жесткие корпусные конструкции (рубки, комингсы грузовых люков) с распределением нагрузки на возможно большее число точек, причем без резких перегибов троса (рис.63). На углах под брагу крепят деревянные брусья. Для экстренной отдачи браги используется глаголь – гак.

Рис. 63 Варианты крепления буксирного троса за становой якорь

1-буксирный трос; 2- становой якорь; 3- якорная цепь; 4- стальной проводник

Рис. 64. Крепление буксира за брагу на буксируемом судне:

1-проводник; 2- якорная скоба; 3- скобы – зажимы; 4- брага; 5-деревянные брусья на углах комингса люка; 6- такелажная скоба; 7- струбцины; 8- буксирный трос

На корме должна быть предусмотрена возможность легкой и надежной отдачи буксирного троса в случае вынужденной остановки в море и опасного сближения с буксируемым судном, а также внезапной угрозы столкновения и других аварийных ситуациях

а)

б)

Рис 65Крепление буксира за брагу, обнесенную вокруг полуюта комингса люка:

а) – общий вид: 1-серьги; 2 – брага;

б)- соединительное устройство: 1-буксирный трос; 2- глаголь-гак; 3-проводник; 4-брага;

5, 7- якорные скобы; 6- тройник.

Рис. 66. Крепление браги за полуют буксирующего судна.

1- буксирный трос; 2- якорная скоба; 3- концы браги с огонами; 4- серьги; 5 –деревянные кранцы; 6- проводник со скобой.

Данным способом удобнее крепить буксирный трос на равнопалубных судах, проводя брагу вокруг комингса кормового трюма. На кнехт следует накладывать такое число шлагов браги, которое допускается его нагрузкой. Оставшаяся часть тягового усилия должна быть передана на комингс грузового люка или на другие прочные конструкции, расположенные на палубе судна. Трос браги следует брать такой прочности, как и буксирный, или делать его из нескольких шлагов. По достижению судами полной скорости буксировки необходимо осмотреть буксирное устройство. На корме буксирующего и на носу буксируемого должна быть установлена вахта для наблюдения за работой буксирного устройства. У места, где возможна отдача буксирного троса, должен быть инструмент, позволяющий перерубить трос, или привести в действие отдающее устройство. Все суда, когда они идут на буксире, рыскливы. Предотвратить рысканье при помощи руля возможно лишь в том случае, если скорость рысканья позволяет рулевому удерживать судно на курсе.

Буксировка судов во льдах ледоколами. В тяжелых ледовых условиях или при повреждении проводимых судов может возникнуть необходимость их буксировки ледоколом (рис.66)

Подготовка проводимого судна к буксировке заключается в следующем:

Якоря убираются на палубу, что необходимо для продевания буксирного стропа ледокола через якорные клюзы, атакже во избежание поломки якорей и повреждения борта ледокола, Суда при плавании в ледовых условиях должны быть всегда готовыми к поднятию якорей на палубу.

На баке судна готовят в достаточном количестве бросательные концы и тросы – проводники со скобами для приемки буксира с ледокола.

Необходимо предусмотреть быструю отдачу буксирного стропа, поданного с ледокола. Один из способов крепления стропа заключается в том, что выходящие через якорные клюзы на палубы огоны «усов» связывают манильским или пеньковым тросом. Для отдачи буксира этот бензель рубят. Чтобы эту операцию можно было произвести без малейшей задержки, под бензель плотно подкладывают деревянный брус. При буксировке нужно вблизи найтова выставить вахтенного матроса, снабженного топором.

При ледовой проводке в сплоченном тяжелом или торосистом льду применяют буксировку ледоколом вплотную.

При этом способе буксировки ледокол подтягивает проводимое судно вплотную в свой кормовой вырез. Для буксировки вплотную используется специальный буксир «усы» – короткий стальной трос с огонами на концах, которые пропускаются через якорные клюзы буксируемого судна (рис.67)

Буксируемое судно должно идти строго в диаметральной плоскости ледокола. На резких поворотах во льду ледокол должен сбавлять скорость, что избежать обрыва буксирного стропа. При буксировке судов большого водоизмещения или большой длины ледокол управляется плохо. В этих случаях при поворотах на буксируемом судне необходимо класть руль в противоположную сторону и переходить к нормальному управлению, как только ледокол начнет выправляться на канале или на курсе.

Рис. 67 Буксирное устройство на ледоколе

1-лебедка; 2- стопор Булливана; 3- буксирная серьга; 4- блок Николаева; 5- бензель

При буксировке в тяжелых льдах нельзя крепить буксирные тросы за швартовные кнехты или брашпиль, которые не рассчитаны на большие нагрузки и при приложении таких нагрузок будут срезаны и разрушены.По этой причине применяются специальные методы крепления буксирного троса на буксируемом судне (рис.67)

Буксировка аварийного судна.

Если аварийное судно имеет повреждения, то до начала буксировки усилиями экипажа аварийного судна, а при необходимости и с помощью экипажа судна-буксировщика следует обеспечить его живучесть, восстановить плавучесть и остойчивость.

Подготовка к буксировке аварийного судна предусматривает:

• удифферентование для лучшей управляемости;

• максимальное уменьшение крена;

• подготовку к действию стационарных и переоборудование переносных водоотливных средств, навигационных огней и источников их питания;

• проработку навигационной, гидрометеорологической обстановки на переходе и выбор наиболее безопасного маршрута движения, пунктов убежища;

• отработку аварийного расписания по обеспечению живучести судна на всем переходе силами его экипажа и аварийной партии судна-буксировщика;

• приведение всех спасательных средств в состояние немедленной готовности. В зависимости от состояния аварийного судна на его борту следует оставлять минимальное число членов экипажа, необходимое для тщательного наблюдения за отсеками, посадкой, водонепроницаемостью корпуса, буксирным устройством;

• для несения ходовой вахты и поддержания надежной связи с буксировщиком, проведения при необходимости первоочередных мер по поддержанию живучести судна.

Наиболее простым и надежным способом является буксировка за отклепанную от якоря цепь. Для этого якорь с якорь-цепью поднимают на палубу и отсоединяют от нее. Затем свободный конец цепи с помощью якорной либо такелажной скобы соединяют с буксирным тросом, поданным с буксировщика. После вытравливания 1—2 смычек якорь-цепь по выходу ее из бортового клюза на палубу полубака крепится дополнительными стопорами из стальных швартовных тросов. При буксировке крупнотоннажного судна в океане аналогичным образом подготавливают обе якорь-цепи и соединяют их с одной либо с двумя буксирными линиями.

Буксировка судна за якорную цепь тем предпочтительна, что при этом обеспечивается надежное соединение буксирной линии с буксируемым судном, способ этот не требует сложных работ по изготовлению дополнительной браги, якорь-цепь меньше подвержена перетиранию, вытравливание ее для удлинения буксирной линии и утяжеления ее (увеличения провеса) не представляет каких-либо трудностей. Если невозможно использовать якорь-цепь, на буксируемом судне можно изготовить цепные «усы» либо тросовую брагу, заводимые за носовые конструкции судна, надежные носовые кнехты. Пропустив ветви «усов», браги через швартовные клюзы с помощью такелажных скоб и тройника соединяют их с буксирным тросом.

На корме судна-буксировщика буксирный трос крепится на буксирные кнехты или битенги. При креплении его на швартовных кнехтах нагрузку следует распределять на несколько пар кнехт, расположенных на одной прямой линии с кормовым клюзом, через который пропускается буксирный трос. При этом на первую пару кнехт накладывается один шлаг (одна «восьмерка»), на вторую пару – два шлага и окончательно трос закрепляется на третьей паре кнехтов. Если на корме буксировщика надежные кнехты отсутствуют, необходимо изготовить тросовую драгу и завести ее за кормовые конструкции судна (комингсы люков, кормовые надстройки и др.), используя деревянные прокладки, предохраняющие её от перетирания.

Поскольку транспортные суда снабжаются стальными буксирными тросами длиной до 250 м, для буксировки аварийного судна приходится соединять в одну линию два троса: судна-буксировщика и буксируемого судна.

После того как буксирная линия заведена и закреплена, буксировщик медленно и осторожно выходит на буксир, обтягивает буксирную линию и постепенно выходит на допустимую при данных обстоятельствах скорость.

Практика морских буксировок, подкрепленная расчетами запаса прочности буксирных тросов, тяговых характеристик судов-буксировщиков и полного сопротивления транспортных судов, выработала рекомендуемую величину скорости буксировок в зависимости от водоизмещения буксируемого судна в пределах от 5 до 7 уз при благоприятных погодных условиях.

Необходимо своевременно снижать тяговые усилия буксировщика, уменьшать скорость движения, изменять курс относительно направления ветра, бега волны, чтобы максимально снизить отрицательное влияние орбитального движения обоих судов. Для этого длина буксирной линии должна обеспечивать расстояние между судами, кратное длине волны. Нельзя допускать рыскливости буксируемого судна, так как это может служить причиной значительных рывков буксирной линии. Снизить рыскливость возможно работой руля на буксируемом судне, его

дифферентовкой, выбором оптимальной скорости, курса, длины буксирной линии. С этой же целью следует избегать резких поворотов каравана.

При подходе к узкостям для лучшей управляемости каравана нужно своевременно укоротить буксирный трос до 150—200 м, предварительно остановив движение судов. Следует иметь в виду, что при остановке на больших глубинах возможно сближение судов под тяжестью буксирного троса. Остановка на малых глубинах безопасна, так как трос ложится на грунт, затормаживая движение судов.

Буксировка транспортным судном аварийного транспортного судна, помимо общих правил морской буксировки, изложенных выше, имеет ряд важных особенностей. Судно-буксировщик, имея большие размеры, не обладает достаточной маневренностью, поэтому подход к аварийному судну, подача буксира, маневрирование на подходе, проход узкостей требуют большого опыта, осторожности. Зачастую оба судна имеют значительную и близкую по значению массу, что при ограниченной длине буксирной линии и невозможности оперативно изменять ее длину, особенно в штормовых условиях, может привести к большим динамическим нагрузкам на буксирный трос.

Необходимо своевременно снижать тяговые усилия буксировщика, уменьшать скорость

движения, изменять курс относительно направления ветра, бега волны, чтобы максимально

снизить отрицательное влияние орбитального движения обоих судов. Для этого длина буксирной линии должна обеспечивать расстояние между судами, кратное длине волны. Нельзя допускать рыскливости буксируемого судна, так как это может служить причиной значительных рывков буксирной линии. Снизить рыскливость возможно работой руля на буксируемом судне, его дифферентовкой, выбором оптимальной скорости, курса, длины буксирной линии. С этой же целью следует избегать резких поворотов каравана.

Благополучное проведение морской буксировки зависит и от бдительности вахтенной службы, важной обязанностью которой является непрерывное и тщательное наблюдение за состоянием и поведением буксирной линии и буксирного устройства на обоих судах, поддержание между судами устойчивой связи всеми имеющимися визуальными, звуковыми и радиотехническими

средствами.

Особенности управления судном при плавании по рекам.???

10.2.Особенности плавания в узостях и каналах.

При плавании в узкостях руководствуются следующими рекомендациями:

• При подходе к узкостям со стороны моря необходимо располагать курсы перпендикулярно линии, соединяющей наиболее узкие участки входа в стесненные для плавания районы. Вход в узкость начинается с подходного буя, которым, как правило, обозначено начало рекомендованного пути. Выход судна к бую производится на основе надежной обсервации.

• Место судна при подходе к узкости может быть уточнено по измеренным глубинам.

• При следовании узкостью управление судном осуществляется на основе ускоренных (лоцманских) методов контроля за местоположением и движением судна – с использованием ведущих, секущих, ограждающих и контрольных изолиний, с применением методов визуальной или радиолокационной глазомерной проводки судна. По радиотелефону необходимо прослушивать два канала — дежурный канал и канал СУДС.

• Проход траверзов всех ориентиров отмечают по времени на линии пути, а знаки плавучего ограждения сличают с указанными на карте или в лоциях, при этом проверяются их названия, окраска, вид топовых фигур, характер и цвет огня. В ночное время ориентиры необходимо освещать прожектором. При расположении ориентира на траверзных курсовых углах на него измеряют пеленг, а при острых курсовых углах – дистанцию.

• Контроль за безопасностью плавания осуществляется вахтенным помощником капитана по обсервациям с использованием всех имеющихся на судне навигационных и радиотехнических средств, с применением сеток изолиний, ведущих, секущих и ограждающих линий положения. Обсервации производятся как можно чаще и для этого в первую очередь используются искусственные береговые ориентиры, во вторую очередь – естественные ориентиры береговой черты и лишь затем – плавучие маяки и плавучее ограждение. О результатах обсерваций, положении судна относительно линии пути, направлении и скорости сноса, пеленге и дистанции до точки изменения курса, а также времени плавания до начала очередного поворота вахтенный штурман докладывает капитану.

• Точка и время поворота на новый курс рассчитывается по обсервации так, чтобы после нанесения ее на карту последующими определениями можно было уточнить время начала поворота.

• При поворотах на новый курс обязательно учитывается циркуляция судна с учетом сноса течением и воздействия ветра с таким расчетом, чтобы после поворота судно точно находилось на новой намеченной линии пути или на линии створа.

• При поворотах вблизи подводных опасностей не допускается «срезать углы» для сокращения расстояний и заходить за изолинию, ограждающую опасности.

• При прохождении вблизи стенок каналов, причальных линий, плавдоков, земснарядов, стоящих судов и других объектов необходимо уменьшать ход до минимума, чтобы избежать явления присоса.

• При уменьшении видимости и неисправном радиолокаторе не рекомендуется входить в узкость, а если судно находится в узкости, необходимо стать на якорь. В плохую видимость не входят в узкость, если ее ширина меньше двойной минимальной рабочей дальности действия радиолокационной станции.

Гидродинамическое взаимодействие судов в узостях при обгоне и на встречных

Курсах.

При плавании в узкостях управление судном значительно усложняется стесненностью акватории, мелководьем и необходимостью частого расхождения и обгона судов. На мелководье судно плохо слушается руля, особенно при разворотах машинами. Скорость уменьшается. Изменение глубин приводит к сильной рыскливости. При резком изменении глубин судно рыскает носом в сторону большей глубины. При прохождении узкостями скорость судна замедляется до

25—30%, поворотливость снижается, рыскливость увеличивается. Рыскливость судна приводит к потерям эксплуатационного времени (удлинению времени перехода) до 5—6% и затрате дополнительного топлива на переход. Глубина фарватера, при которой не сказывается влияние мелководья на сопротивление судна, определяется по приближенной формуле :

H>4T 3 ,

где Т — осадка судна, м; V — скорость судна, м/сек.

Взаимодействие судов при обгоне

Рис.68. Взаимное присасывание двух одинаковых судов при обгоне

При управлении судном в узкостях .необходимо учитывать явление присасывания, возникающее от взаимодействия гидродинамических полей судов, движущихся близко друг к другу, а также в результате влияния течений, узкостей и мелководья. Явление присасывания особенно проявляется при обгоне одного судна другим, при подходе судна к месту стоянки другого судна, при проходе устоев мостов на реках с большим течением. Присасывание, являющееся следствием неравномерного давления воды вокруг судна и вызываемого им волнения, возрастает с ростом скорости и уменьшением расстояния между судами.
Взаимное присасывание двух одинаковых судов при обгоне имеет следующий характер (рис. 68). Судно А медленно обгоняет судно Б. Когда судно А перекроет 1/5 длины судна Б (положение 1), нос судна А будет уклоняться вправо, а корма судна Б — влево. Между судами возникнет сила притяжения, а вращательное усилие будет отклонять их вправо.
В положении II, когда перекрытие корпуса достигнет 2/5 L, суда продолжают отклоняться вправо, но сила притяжения уменьшается до минимума. Когда перекрытие достигнет значения 3/5 L (положение III) , суда начнут уклоняться влево, одновременно испытывая сильное притяжение, которое будет увеличиваться до момента выхода судна А на траверз судна Б (положение IV), где вращательное усилие перестанет действовать. Когда судно А выйдет вперед (положение V), сила притяжения будет равна нулю, а суда начнут уклоняться вправо.

Из рассмотренного видно, что при обгоне судна одинакового размера с обгоняющим оба судна отклоняются в одну и ту же сторону и столкновение маловероятно, но возможно опасное сближение судов друг с другом.

Наиболее опасной является ситуация, когда обгоняемое судно имеет значительно большие размеры, чем обгоняющее, а последнее движется в волновой области, образованной нагоняемым. Для устранения возможности столкновения обгоняющее судно должно идти вне волновой области. Обгоняющее судно должно выдерживать безопасную дистанцию между диаметральными плоскостями судов, которая должна быть равна не менее 0,9 длины обгоняемого судна.

Взаимодействие судов при встречном расхождении схематично выглядит следующим образом:

I. Под влиянием областей повышенного давления обоих судов их носовые части будут стремиться отклониться в разные стороны (рис.69).

II. Самый опасный момент в ситуации – массы воды от носовых оконечностей устремляются к области пониженного давления и увлекают за собой носовые части обоих судов.

III. В этой ситуации в узком пространстве между бортами скорость V воды увеличивается, давление будет меньше, чем со стороны наружных бортов. Суда будут стремиться сблизиться бортами.

IV. В этой ситуации кормовые части будут находиться напротив областей пониженного давления и будут стремиться друг к другу.

V. Повышенное давление в кормовых оконечностях обоих судов будет их взаимно отталкивать, стремясь отвести друг от друга.

Такое взаимодействие судов проявляется сильнее при расхождении судов на больших скоростях и на малых расстояниях между ними. Большему влиянию подвергается меньшее из встречных судов.

Рис.69. Взаимодействие судов при встречном расхождении

I. Судно А приближается к судну Б. Когда носовая часть судна А приблизится к корме судна Б, тогда за счет разности давлений в оконечностях нос судна А и корма судна Б будут сближаться.
II. В этом случае наблюдается боковое смещение судов или присасывание вследствие того, что гидродинамические силы сохраняют свое направление, а точки их приложения смещаются ближе к миделю.
III. Судно А кормовой частью приблизилось к носовой части судна Б, за счет разности давлений в оконечностях нос судна Б и корма судна А будут стремиться сблизиться.

В целях безопасности расхождения судов на малых (траверзных) расстояниях рекомендуется снижать скорость движения. Необходимо также иметь расстояние между бортами судов не менее 3В меньшего из судов (встречное расхождение) и 6В для обгона.
В каналах влияние сил отталкивания и присасывания особенно ощутимо, т. к. не только затрудняется перетекание воды под днищем, но и возникает дополнительное сопротивление со стороны обоих берегов свободному обтеканию водой судна.
При увеличении скорости движения судна до определенного предела наступает момент, когда вода не успевает обтекать корпус, отчего ее большие массы в виде волны идут впереди носовой части. Наступает эффект «насыщения». Скорость, при которой наступает этот эффект, называется критической скоростью плавания в канале Vкр, которая зависит от соотношения между площадью поперечного сечения канала и площадью поперечного сечения подводной части мидель-шпангоута.

10.4.Особенности маневрирования судна при швартовных операциях самостоятельно и с помощью

Буксиров.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ШВАРТОВКА СУДНА

Процесс швартовки включает в себя три последовательных операции:

1. Судно разворачивают с основного курса для захода в порт и с целью погашения инерции уменьшают ход;

2. Производят вторичное изменение курса по направлению к причалу, удерживая нос судна на то место причала, где после швартовки будет находиться середина второго трюма. На этом курсе дается машине задний ход, гасится инерция, и судно идет к причалу ходом, при котором оно только слушается руля, или толчками (имеется в виду использование двигателя у причала для погашения инерции с расчетом, чтобы после первых оборотов машины судно совершенно остановилось);

3. Производится подача и крепление швартовных тросов с предварительным полным погашением инерции.

Основные способы стоянки судна на швартовых показаны на рис.70

Рис. 70. Основные способы стоянки судна на швартовых:
1 – бортом (лагом); 2 – бортом с отданным якорем; 3 – бортом с отданным якорем и швартовом на бочку; 4 – кормой; 5 – на бочке с отданным якорем; 6 – на двух бочках;

7 – на четырех бочках; 8 – лагом; 9 – на бакштове

Подход к причалу левым бортом без отдачи якоря в штилевую погоду (Рис.71)

Для выполнения маневра необходимо следующее:

• Идти по инерции к причалу под углом 20—40° (подход к причалу под острым углом считается наиболее безопасным, так как в случае навала судно получит скользящий удар.
• На расстоянии от причала, достаточном для полного погашения инерции, дать реверс двигателю на задний ход. В этом случае корма разворачивается влево и замедляется ход судна.
• Подойти к причалу носом, погасить инерцию и одновременно подать и закрепить носовой продольный шпринг, руль положить в сторону от причала и дать самый малый передний ход, корма прижмется к причалу;
• когда корма под действием руля и работы винта подойдет к причалу, машину застопорить, подать кормовые и крепить судно у причала

Рис. 71 Швартовка к причалу левым бортом при отсутствии ветра и течения

.

Швартовку левым бортом можно произвести без разворота кормы на носовом шпринге. Тогда, подведя нос судна к причалу, подают носовой продольный и прижимный швартовы, для погашения инерции держат носовые концы слабо, дают задний ход; когда корма подойдет на расстояние, с которого можно подать бросательный конец, стопорят машину и подают кормовые швартовы; если корма судна быстро пойдет в сторону причала, то нужно задержать носовой прижимный швартов.

Подход к причалу правым бортом без отдачи якоря в штилевую погоду( Рис.72)

Рис. 72. Швартовка правым бортом при отсутствии ветра и течения

При выполнении этого маневра следует помнить, что при даче машине заднего хода корма пойдет в сторону от причала, а нос в сторону причала. Поэтому нужно подходить к причалу под более острым углом (10—20°), после подачи носовых швартовов следует руль положить лево на борт и дать на короткий период передний ход, чтобы корма ближе подошла к причалу. Как только будут поданы кормовые концы, следует для погашения инерции дать задний ход, тогда судно остановится параллельно линии причала, после чего его подтягивают и крепят. Если этот маневр не выполним, то первоначально подводят нос судна, крепят его, а затем руль перекладывают в сторону от причала, дают передний ход и разворачивают корму судна на шпринге в сторону причала.

Подход к причалу левым бортом между стоящими судами (Рис. 73)

Для выполнения этого маневра необходимо следующее:
• идти к причалу под углом 30—40° малым ходом или по инерции;
• отдать якорь со стороны «морского» борта, не доходя до причала 75—100 м, продолжая идти к нему по инерции и потравливая якорную цепь;
• подойти к причалу, задержать якорную цепь, подать и закрепить носовой продольный и шпринг, руль положить в сторону от причала и дать передний ход;
• когда корма судна подойдет к причалу, застопорить машину, подать и закрепить кормовые концы.

Рис. 73. Швартовка судна между судами левым бортом

Швартовка правым бортом в этих условиях принципиально не отличается от описанной выше (Рис.74).

Рис74. Швартовка судна между судами правым бортом

Подход к причалу кормой

Швартовку кормой (Рис.75) производят с отдачей одного или двух якорей тогда, когда невозможна или ненадежна стоянка на рейде, или отсутствует достаточная длина причала.

Рис75. Швартовка судна кормой

При выполнении швартовки с отдачей двух якорей необходимо следующее:
• идти к причалу под углом, близким к 90°, малым ходом или по инерции, удерживая нос левее места швартовки;
• не доходя до причала, заблаговременно отдать правый якорь (рассчитывая вытравить якорной цепи при глубине 10—20 м не менее 12—15 глубин) и продолжать идти к причалу, потравливая якорь-цепь;
• вытравив 2—3 смычки (с расчетом, чтобы якорь не полз), задержать и обтянуть якорь-цепь, руль переложить в сторону отданного якоря и дать передний ход;
• когда корма судна развернется примерно на 135⁰ и нос судна будет на линии отданного правого якоря, отдать левый якорь, дать ход назад и травить якорные цепи, учитывая движение кормы судна влево;
• подойдя кормой к причалу, подать и крепить швартовы. Затем выбрать слабину якорных цепей и равнять натяжение швартовов, перетравливая их втугую.

Если швартовка кормой производится при боковом ветре(Рис.76),то для выполнения маневра необходимо следующее:

Рис. 76. Швартовка судна кормой при боковом ветре

• идти к месту отдачи якоря малым ходом или по инерции курсом бакштаг правого галса;
• не доходя до линии швартовки, отдать наветренный правый якорь и продолжать идти вперед, потравливая якорную цепь;
• вытравив 2—3 смычки цепи, задержать якорную цепь правого якоря и, как только нос судна пойдет на ветер, отдать подветренный левый якорь, дать машине задний ход, потравливая якорную цепь и удерживая корму на ветре;
• при подходе кормы к причалу первым завести и крепить с наветренной стороны швартов, после чего подтянуть и установить судно, как при подходе к причалу кормой.

При наличии буксировщика выполнение маневра значительно облегчается. В этом случае судно, положив два якоря на линии, перпендикулярной причалу, подает буксирный трос на буксировщик, который разворачивает и подтягивает корму судна к причалу, а в это время с судна травят якорные цепи.

Наиболее безопасной является швартовка носом против течения (Рис.80). В таком случае нет необходимости давать задний ход продолжительное время, и поэтому работа винта не создает сильного отклоняющего воздействия.

Для выполнения этого маневра необходимо:
• развернуться носом против течения, продвигаться вдоль причала малым ходом на расстоянии

3/4—1 длины корпуса судна, подходя к причалу под углом 10— 15°;
• уравнять свою скорость со скоростью течения и малыми перекладками руля приближаться к причалу;
• потравливая якорную цепь, работая машиной и рулем, подвести нос судна к причалу, задержать якорную цепь, подать носовой продольный и шпринг.
• для того чтобы сдержать движение кормы в сторону причала, руль переложить в сторону причала или при неизменном положении руля, удерживаясь на носовом шпринге, дать передний ход.

Рис. 80. Швартовка судна против течения без отдачи якоря

Чтобы обеспечить большую безопасность, суда швартуют против течения с отдачей якоря. (рис.81)

Рис. 81. Швартовка судна против течения с отдачей якоря

ШВАРТОВКА С ПОМОЩЬЮ БУКСИРОВ

Существуют следующие способы использования буксиров:
• буксировка с помощью буксирных тросов;
• буксировка лагом;
• буксировка способом «пуш-пул» (push – pull) – буксиры швартуются к борту таким образом, что могут изменять свое положение относительно буксируемого судна, тем самым изменяя направление тяги;
• буксировка способом на укол.

Рис.82. Швартовка судов
а) – при отжимном ветре буксиры работают «пуш-пул»; б) – при прижимном ветре буксиры работают методом буксировки на тросах и «пуш-пул»; в) – при отжимном ветре с помощью буксира; г) – с помощью буксира «пуш-пул» и якоря

Рис. 83. Работа буксиров «пуш-пул» (на битинг)

Руководство буксирными судами при швартовных операциях осуществляет капитан швартующегося судна или лоцман. Лоцман – только советчик капитана; его присутствие на мостике не снимает с капитана ответственности за выполнение швартовных операций.

Капитан и лоцман согласуют план швартовной операции, определяют виды основной и дополнительной связи с буксирными судами.

В зависимости от размеров швартуемого судна, особенностей расположения причала, погоды и других факторов, определяющих степень сложности маневрирования, может быть назначено необходимое количество буксирных судов. На носу и корме швартовная команда готовит надежные тросы для использования их в качестве буксиров при вариантах работы на буксировку или толкание.

Особенности маневрирования при постановке на якорь и снятии с якоря.

При плавании на Мелководье ряд явлений существенно влияет на условия маневрирования судна. Так, при соотношении глубины моря и осадки судна менее 7 появляются поперечные волны, движущиеся со скоростью судна. При некотором значении скорости связанная с этим потеря мощности составляет около 10%, судно плохо слушается руля, поперечная волна и попутный поток могут разрушить берег, откосы, сорвать со швартовов суда. Другим неблагоприятным фактором, сопровождающим плавание на Мелководье и в узкости, является просадка судов (увеличение осадки), которая зависит от скорости движения судна и может быть равна 0,05-0,07 осадки на глубокой воде. При этом возникает опасность касания днищем грунта. Плавание судов на Мелководье и в узкостях допускается с ограниченной скоростью.

Таким образом, влияние мелководья на поведение судна зависит не только от глубины моря, но и от габаритов судна и его скорости. Существуют различные эмпирические формулы для определения глубины, с которой начинает сказываться мелководье. Согласно одной из формул [1] влияние мелководья на поведение судна наблюдается на глубинах:

где Нгл – глубина, м;
d – средняя осадка судна, м;
Vс – скорость судна, м/с;
g – ускорение свободного падения, 9.81 м/с2.

Другим критерием оценки влияния мелководья, связанным с изменением картины волнообразования, является “число Фруда” по глубине:

Согласно этому критерию ощутимое влияние мелководья начинает проявляться

при Frн > 0.4 – 0.5 .ТОЖЕ

10.9.Влияние канала на управляемость судна (“канальный эффект”).

Особенности движения судна в канале различаются в зависимости от скорости движения. При движении судна с докритической скоростью в сечении канала, стесненном корпусом, скорость течения жидкости между бортом судна и стенкой канала увеличивается, а уровень ее поверхности понижается. При смещении с оси канала обтекание корпуса становится несимметричным, скорость потока воды между бортом и ближайшей стенкой увеличивается и возникает поперечная сила, которая притягивает судно к ближайшей стенке.

Явление притягивания особенно заметно при отходе судна от стенки канала. В начале движения винт, работающий вперед, интенсивно засасывает воду со стороны носовой части судна. Поскольку приток воды со стороны ближайшего к стенке борта затруднен, уровень воды между бортом и ближайшей стенкой понижается и возникает сила, притягивающая судно к стенке канала.

Рис.84.Эффект берега при плавании судна в канале

Более сложными являются взаимодействие корпуса и стенок канала при движении судна околокритическими скоростями. С началом образования одиночной волны изменяется профиль поверхности воды, обтекающей корпус.

При смещении с оси канала со стороны ближайшей стенки в носовой части судна уровень поверхности воды повышается и возникает избыточное давление, отталкивающее скулу от ближайшей стенки. Одновременно ускоряется поток воды между бортом и ближайшей стенкой, достигая максимальной скорости в корме судна за счет винтовой струи, что приводит к понижению уровня воды, и корма судна стремится притянуться к ближайшей стенке.

Рис.85.Взаимодействие корпуса судна и стенок канала

Для компенсации возникающего момента и удержания судна на прямом курсе в этом случае необходимы несимметричные, смещенные в сторону ближайшей стенки канала перекладки руля. Во время прохода мимо расширений или ответвлений канала, из-за нарушения симметричности обтекания корпуса, носовая оконечность судна будет уклоняться в сторону расширений или ответвлений. Если в это время в расширении стоит какое-либо судно, то это грозит навалом. Средство предупреждения – заранее переложить руль в сторону противоположную расширению.

При прохождении прямолинейных участков, поскольку профиль сечения канала редко бывает симметричным, нос судна будет уклоняться в сторону больших глубин. Это явление называется «эффектом свободной воды». При следовании судна вдоль отлогого берега этот эффект резко усиливается.

Рис.86.Влияние расширения канала на управляемость судна

Рассмотренные ранее явления существенно усиливаются при увеличении скорости судна, что приводит к его резким отклонениям от курса, которые иногда невозможно компенсировать только перекладкой руля. Первым признаком несоответствия скорости движения судна площади сечения канала является ярко выраженная крутая кормовая волна.

Рис.87.Влияние рельефа дна канала на отклонение носа судна

Если не уменьшить скорость судна, то при неожиданном уменьшении площади сечения канала увеличивается интенсивность процесса волнообразования, существенно возрастет сопротивление движению, и судно резко потеряет скорость. Тогда кормовая волна нагонит судно и вызовет его отклонение в ту или иную сторону, т. е. судно потеряет управляемость.

Основные требования к конструкции, установке и эксплуатации рулевого устройства на судне определены в следующих документах :

1.« СОЛАС-74» – правила, касающиеся технических требований к рулевому устройству , а также

Правило V/24, – « Использование системы управления курсом и / или системы управления судном по заданной траектории, Правило V/25, – « Работа главного источника электрической энергии и / или рулевого привода “, Правило V/26, – « Рулевой привод : испытания и учения “;

2. Правила Классификационных обществ, касающиеся рулевых устройств ;

3. Рекомендации по Эксплуатационным требованиям системам управления курсом

( Резолюция MSC.64(67), Приложение 3, и Резолюция MSC.74(69), Приложение 2).

Принципы работы основного. запасного и аварийного рулевого устройства.

Рулевое устройство предназначено для обеспечения управляемости судна, т.е. ведения его по заданному курсу и поворота в нужном направлении. От его надёжной работы зависит безопасность плавания судна.

Рулевое устройство современного морского судна состоит из следующих основных узлов:

– пера руля с баллером – непосредственно обеспечивает управляемость судна;

– рулевого привода – для передачи усилия от рулевой машины к баллеру руля и тем самым перекладки пера руля;

– рулевой машины – является силовой частью рулевого устройства и предназначена для приведения в движение рулевого привода;

– системы дистанционного управления (телемотора)- для управления рулевого устройства с мостика

По Правилам Регистра России каждое морское судно должно иметь три привода, действую-щих независимо друг от друга на руль: основной, запасной и аварийный.

Мощность двигателя основной рулевой машины должна обеспечивать перекладку руля из положения 35° на один борт в положение 30° на другой борт за время не более 28 сек.при макси-мальной скорости судна на передний ход.

Вспомогательный рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля из положения 15° на один борт в положение 15° на другой борт не более чем за 60 сек. при движении судна на передний ход со скоростью, равной половине максимальной, но не менее 7 узлов. Время перехода с основного на запасной привод составляет две минуты.

Силовые агрегаты основного и вспомогательного рулевых приводов должны:

– запускаться автоматически при восстановлении питания энергией после его потери;

– приводиться в действие с поста на ходовом мостике. В случае потери питания энергией любого из силовых агрегатов рулевого привода на ходовом мостике должны подаваться звуковой и световой сигналы.

Аварийный рулевой привод должен быть расположен выше водонепроницаемой палубы, и обеспечивать перекладку руля с борта на борт при скорости хода не менее 4 узлов.

Обычно для основного привода применяют рулевые машины, а запасной и аварийный делают ручными, за исключением судов, у которых диаметр головы баллера руля больше 335 мм, а также пассажирских судов с диаметром головы баллера более 230 мм; для них требуется механический запасной привод.

Размещают рулевую машину и привод обычно в румпельном отделении.

По конструктивному исполнению рулевые приводы могут быть:

На судах небольшого водоизмещения применяют механические приводы :

1.штуртросовые;

1. секторно-зубчатые ;

2. винтовые.

Более современные гидравлические:

1. Лопастного типа.

2. Плунжерного типа.

На Рис. 81 изображен современный гидравлический лопастной рулевой привод .

Рис. 88 Схема гидравлического лопастного привода:

1-лопастной привод; 2-баллер; 3-гидроцилиндр; 4-радиальные перегородки;

5- предохранительно-перепускной клапан; 6,9 – трубопроводы; 7 – масляный насос;

8 – электродвигатель.

На баллер руля 2 жёстко насажен лопастный привод, состоящий из двух лопастей 1 и цилиндра 3. С одной стороны лопасти приварены к цилиндрической втулке, которая жёстко насажена на вал привода, соединённый с баллером руля. С другой стороны, лопасти плотно прилегают к поверхности цилиндра 3. Цилиндр имеет две радиальные перегородки 4, прилегающие к цилиндрической втулке. Лопасти и радиальные перегородки разделяют цилиндр на четыре полости, объём которых изменяется в зависимости от положения лопастей. Чтобы жидкость не перетекала из одной полости в другую, торцы лопастей и радиальных перегородок имеют уплотнения из маслостойкой резины или нейлона. Полости рулевого привода сообщаются трубопроводами 6 и 9 с масляным насосом 7, приводимым электродвигателем 8. По команде из рулевой рубки, при помощи дистанционного привода управления, насос 7 отсасывает жидкость из одной пары полостей гидроцилиндра и нагнетает во вторую пару полостей. Лопасти под давлением жидкости будут поворачивать баллер с рулём.

Предохранительно-перепускной клапан 5 служит для смягчения ударов волн, предохраняет гидравлическую систему от чрезмерного повышения давления в ней, перепуская жидкость из одной полости в другую.

Процедуры перехода на аварийное управление рулем.

Порядок перехода на аварийное управление зависит от конструкции аварийного привода. Но во всех случаях при выходе из строя главного привода необходимо прежде всего застопорить руль и поворачивать аварийный привод вхолостую до тех пор, пока он не дойдет до положения, соответствующего углу поворота руля. После этого аварийный привод соединяют с баллером руля. Переход с главного на аварийный привод выполняется по схеме перекрытия и открытия клапанов, расположенных в румпельном помещении, либо с помощью автопереключателя. При каждой постановке судна в док рулевое устройство тщательно осматривает судовая администрация совместно с инспектором классификационного общества. (Ллойд, Бюро Веритас.Российский Регистр и т.п.)

Сроки проверок рулевого устройства и проведение обучения на руле.

«Международная палата судоходства» (ICS)разработала«Руководство по рутинным

Проверкам рулевого устройства», которое позднее в полном объеме вошло в Правило V/26

«СОЛАС-74»:

1. Дистанционное ручное управление рулем – должно быть опробовано всякий раз после продолжительного управления авторулевым и перед входом в районы, где судовождение требует особой осторожности;

2.Дублирующие силовые устройства управления рулем: в районах, где судовождение требует

Особой осторожности, следует использовать более одного силового устройства управления

рулем, если возможна одновременная работа нескольких таких устройств;

3.Перед отходом из порта в пределах 12 часов до отхода–выполнить проверки и опробовать

Рулевое устройство, включая, насколько это применимо, проверку работы следующих узлов

и систем:

– главное рулевое устройство;

– вспомогательное рулевое устройство;

– все системы контроля дистанционного управления рулем;

– пост управления рулем на мостике;

– аварийный источник питания;

– соответствие показаний аксиометра действительным положениям пера руля;

– проверяется предупредительная сигнализация об отсутствии питания в системе дистанционного управления рулем;

– предупредительная сигнализация об отказе силового блока рулевого устройства;

– другие средства автоматики;

4.Контроль и проверки должны включать:

– полную перекладку руля с борта на борт и ее соответствие требуемым характеристикам рулевого

устройства;

– визуальный осмотр рулевого устройства и его соединительных связей;

– проверку связи между ходовым мостиком и румпельным отделением;

5. Процедуры перехода с одного режима управления рулем на другой: все члены судового комсостава, имеющие отношение к использованию и / или технической эксплуатациирулевого

устройства, должны изучить эти процедуры;

6. Тренировки по аварийному управлению рулем- должны проводиться, по крайней мере, каждые три месяца и должны включать непосредственное управление рулем из румпельного отделения, процедуры связи из этого помещения с ходовым мостиком и, где это возможно, использование альтернативных источников питания;

7. Регистрация: в судовом журнале должны делаться записи о выполнении контроля и указанных

Проверок рулевого устройства, а также о проведении тренировок по аварийному управлению рулем

Во время хода судна вахтенный механик, принимая вахту, обязан осмотреть румпельное отделение и рулевую машину, а вахтенный моторист должен осматривать их два раза за вахту.

В течение вахты механик должен периодически контролировать исправность действия рулевой машины по показаниям имеющихся на пульте управления приборов и сигнализаторов,

При обнаружении существенных отклонений от спецификационных параметров работы рулевой машины вахтенный механик обязан организовать постоянное наблюдение за работой рулевой машины идоложить старшему механику.

Управление главными двигателями судна непосредственно осуществляет вахтенный механик, а при дистанционном управлении с ходового мостика – вахтенный помощник капитана. В последнем случае капитан и его помощники, несущие ходовую вахту, обязаны изучить разделы инструкций, относящиеся к использованию систем дистанционного управления главными двигателями и винтами регулируемого шага (ВРШ), а также к режимам их работы.

Контроль за состоянием и режимами работы Г.Д. должен производиться по показаниям штатных контрольно-измерительных приборов и средств аварийно-предупредительной сигнализации, по контрольным измерениям основных параметров с помощью специальной измерительной аппаратуры, контрольным анализам рабочих сред, а также визуальным наблюдением за общим состоянием Г.Д., звуку и вибрации. Перечень контролируемых параметров, которые должны обеспечивать обнаружение неисправностей, определяется инструкциями заводов-строителей и судовладельца.

Все средства аварийно-предупредительной сигнализации и аварийной защиты должны постоянно находиться в действии и периодически проверяться в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей, Правилами технической Г.Д. и графиком, утвержденным судовладельцем. Контрольные проверки или отключение их на время профилактического ремонта допускается производить только с разрешения капитана или старшего механика, о чем делается соответствующая запись в судовом и машинном журналах и информируется вахтенный персонал.

Регистратор маневров должен постоянно находиться во включенном состоянии как при маневрах, так и в ходовом режиме судна. Отключение регистратора допускается только для устранения неисправностей с разрешения вахтенного помощника капитана, о чем делаются соответствующие записи в судовом и машинном журналах. Проверка правильности показаний регистратора маневров должна производиться не реже одного раза за вахту вахтенным механиком или вахтенным помощником капитана, в зависимости от места установки регистратора. Ленты регистратора маневров хранятся в течение одного года у старшего механика судна, затем они сдаются для хранения судовладельцу в установленном порядке.

Устройства аварийной защиты должны быть отрегулированы и при необходимости опломбированы соответствующими органами. Случаи снятия пломб в период эксплуатации должны быть зафиксированы в машинном журнале. Пломбирование должно быть восстановлено в первом порту захода после соответствующей настройки и проверки в действии.

При срабатывании средств аварийно-предупредительной сигнализации и аварийной защиты вахтенный механик немедленно информирует о состоянии дел вахтенного помощника капитана и старшего механика, выявляет причину срабатывания и принимает необходимые меры по предотвращению повреждения судовых технических средств и устранению выявленных недостатков. При заведомо ложном систематическом срабатывании указанных средств вахтенный механик имеет право их отключить и восстановить режим работы Г.Д., поставив в известность об этом вахтенного помощника капитана и старшего механика судна. В судовом и машинном журналах должны быть сделаны соответствующие записи. Вахтенным механиком должны быть приняты меры по усилению контроля за параметрами работы судовых технических средств, по которым отключена аварийно-предупредительная сигнализация или аварийная защита.

При создавшейся угрозе повреждения судна, перевозимого груза или гибели людей вахтенный помощник капитана имеет право самостоятельно или дать указание вахтенному механику отключить средства аварийной защиты и аварийно-предупредительной сигнализации судовых технических средств. О каждом конкретном случае их отключения вахтенный помощник капитана немедленно сообщает вахтенному механику и информирует капитана и старшего механика судна. В судовом и машинном журналах должны быть сделаны соответствующие записи.

На центральном посту управления в машинном помещении и главном посту управления на ходовом мостике должна находиться таблица, показывающая частоту вращения гребного винта или шаг ВРШ на всех режимах работы судовой энергетической установки на переднем и заднем ходах, предусмотренных машинным телеграфом.

Неисправности судовых технических средств, выявленные в процессе эксплуатации, должны устраняться только после их вывода из действия. Если обстановка этого не допускает, вахтенные обязаны принять все меры для обеспечения безопасности людей и предупреждения возможных повреждений судовых технических средств.

Вывод из действия судовых технических средств для устранения обнаруженных неисправностей и ввод их в действие после устранения выявленных недостатков производятся с разрешения старшего механика или старшего помощника капитана соответственно и уведомления об этом вахтенного помощника и капитана судна.

При непредвиденной остановке главных двигателей (вынужденной, самопроизвольной или из-за срабатывания автоматической защиты) вахтенный механик обязан немедленно доложить об этом на ходовой мостик вахтенному помощнику капитана и старшему механику.

Режимы работы судна, Г.Д., условия эксплуатации, распоряжения судовой администрации, имевшие место недостатки в работе Г.Д. и меры, принятые по их устранению, должны отражаться в судовых учетно-отчетных документах.

Ходовой режим судна устанавливает капитан.

Порядок установления, поддержания и изменения режимов работы судна, Г.Д. в обычных и особых условиях, а также действия должностных лиц при угрозе человеческой жизни, безопасности судна и груза, аварийных случаях определяются инструкциями заводов-строителей, судовыми Правилами технической эксплуатации Г.Д., национальными и международными нормативными актами.

Под особыми условиями понимается плавание при маневренных режимах работы судна (швартовные операции, прохождение каналов и узкостей, вход в порт и выход из порта, расхождение судов, плавание во льдах, тумане и т.д.).

Все судовые технические средства, дополнительно требующиеся для работы в особых условиях плавания, должны быть заблаговременно подготовлены вахтенным персоналом к действию.

Вахтенный помощник капитана обязан не позже чем за час до начала маневров, а при подходе к порту – за 1,5 – 2 часа, но не менее времени, указанного в инструкции завода – изготовителя главных двигателей, предупредить о предстоящих маневрах вахтенного механика для постепенного снятия нагрузки. Исключение составляют предотвращение аварийных случаев и выполнение спасательных операций.

По окончании маневров вахтенный помощник извещает об этом вахтенного механика.

Вахтенный механик, получив предупреждение о предстоящих маневрах, должен немедленно прибыть на центральный пост управления машинного помещения, доложить об этом старшему механику, подготовить судовые технические средства к работе судна в маневренном режиме.

При дистанционном управлении главными двигателями и ВРШ с ходового мостика их подготовка к маневрам и реверсированию выполняется вахтенным помощником капитана, о чем он своевременно предупреждает вахтенного механика. Вахтенный механик должен быть готов в любое время по команде с ходового мостика принять на себя управление главными двигателями и ВРШ.

В особых условиях плавания судовая электростанция должна обеспечивать снабжение основных потребителей электроэнергии таким образом, чтобы выход из строя одного источника электроэнергии не привел к обесточиванию судна.

Устройства.

Управление подруливающим устройством (рис. 89) может осущест­вляться с одного из трех пультов, расположенных на мостике, или с пульта в машинном отделении. Релейный блок / включает один из пультов 2, 3 мостика, блокируя остальные. Кнопка 4 в ЦПУ служит для переключения управления на мостик или в машинное отделение. Из машинного отделения управление ВПЛ осуществляется нажатием одной из кнопок 5, замыкающих цепь управления соответствующего электромагнита золотникового распределителя. Кнопка удерживается, пока по указателю угла поворота лопастей не будет зафиксировано их нужное положение.

Пульт управления на мостике состоит из сельсина-датчика 2 и сельсина-приемника / системы указателя шага винта

Рис. 89. Схема управления подруливающим устройством

При повороте рукоятки сельсина-датчика 2 электрический сигнал, пропорциональный заданному углу поворота лопастей, поступает на вращающийся трансформатор 14 и в зависимости от стороны перекладки – на реле К1 или К2. Реле замыкает контакты цепи управления и включает соответ­ствующую позицию золотникового распределителя. При изменении шага винта шток сервопоршня через систему обратной связи, шток 10, рычаг 9 и шток 6 воздействует на золотник, смещая его к средней позиции. Одновременно рычаги 11 и 12 к шток 13 возвращают вращающийся трансформатор 14 к нулевому положению, после достижения которого цепь управления размыкается, золотниковый распределитель занимает среднюю позицию и по обе стороны сервопоршня ВПЛ устанавливается одинаковое давление. Управление из машинного отделе­ния и с местного поста с помощью рукоятки и сектора 8 считается аварийным.

При подготовке подруливающего устройства к действию необходи­мо проверить состояние гидросистемы и электрооборудования и вклю­чить электродвигатель насоса 7 (см. рис. 90). При достижении рабочего давления в гидросистеме гаснет сигнальная лампа 5. Запуск электродвигателя 12 возможен только после установки ВПЛ в положение нулевого шага. Перед выходом судна в море ВРШ опробуется в работе путем выполнения перекладок во всем рабочем диапазоне со всех постов управления. При этом проверяются согласование показаний указателей шага и исправность элементов электрооборудования и гидропривода. Продолжительность работы электропривода с номинальной нагрузкой не должна превышать 30 мин. Не рекомендуется” работа ВРШ при скорости судна более 3 уз, при плавании во льду, а также длительная работа при нулевом шаге.

Рис. 90 Гидравлическая система управления винтом с поворотными лопастями ВПЛ

Четырехлопастный винт с поворотными лопастями (ВПЛ) 1 (рис. 90) находится в туннеле, представляющем собой стальную трубу диаметром 2,5 м, расположенную в носовой части судна перпендикулярно диаметральной плоскости. ВПЛ приводится электродвигателем 12 через эластичную муфту 13 и коническую зубчатую передачу 14, корпус которой установлен в туннеле на кронштейнах.

В ступице ВПЛ расположен сервопоршень, при перемещении которого происходит изменение шага винта. Нагнетание масла в полости сервоцилиндра осуществляется насосом 7 через электрогид­равлический золотниковый распределитель 2. Давление масла в системе может изме­няться от 1,0 до 4,5 МПа, при этом контакты реле давления 3 замкнуты и горящая зеленая лампа 4 сигнализирует о нор­мальном давлении в системе. При падении давления ниже 1,0 МПа срабатывает реле дав­ления 6 и загорается красная лампа 5. Реле давления 6 бло­кирует запуск электродвига­теля 12 ВПЛ. При повышении давления до 5 МПа срабатывает предохранительный кла­пан .Масляный бак 8 обору-дован электроподогревателем, управляемым термостатом. Подогреватель должен работать все время, пока судно находится на ходу. Корпус 14 привода за­полняется маслом по трубопроводу 9. Во избежание проникновения воды в корпус 14 при нарушении герметичности уплотнений вала дав­ление масла несколько превышает давление воды ввиду расположе­ния бака 8 на 3 м выше грузовой ватерлинии. Трубопровод 10 является расширительным для корпуса 14.

Маневрирование судном, как правило, происходит при плавании в узкости, в пределах портовой акватории, т. е. вблизи от опасностей. Поэтому маневрировать рекомендуется на самой малой скорости, обеспечивающей управляемость судна. Многие суда хорошо маневрируют на малых оборотах машины. Но нередко возникает необходимость маневрировать и полными ходами, так как при этом полностью используется влияние винта на поворотливость.

Изменение режима работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС). занимает определенное время Мощность ДВС при работе назад значительно ниже, чем при движении вперед.

Маневренные качества дизельной установки характеризуются следующими основными показателями:
• продолжительностью пуска и разгона двигателя;
• наличием запретных (критических) зон в области изменения оборотов от нуля до максимальных;
• минимальным числом оборотов, обеспечивающих устойчивую работу двигателя;
• продолжительностью реверса двигателя;
• автономностью каждого гребного винта;
• количеством реверсов в час (из-за наличия сжатого воздуха для пусков);
• способностью к продолжительной работе на заднем ходу.

Продолжительность пуска ДВС определяется временем от начала пусковых операций до момента, когда двигатель начнет работать на топливе. Для судовых дизельных установок это время составит 10-20 секунд.

Продолжительность разгона — промежуток времени, исчисляемый от момента начала самостоятельной работы двигателя до достижения заданного числа оборотов. При разгоне судна увеличение скорости движения связано с нарастанием оборотов винта и достижением им установленного номинального режима работы. Быстрое нарастание оборотов, вызывающее повышенную нагрузку двигателя и дополнительный расход топлива, не дает эффекта в нарастании скорости и с экономической и технической точек зрения себя не оправдывает. Поэтому с места сразу не следует давать винту большое число оборотов. Разгон судна надо начинать с минимального числа оборотов, постепенно увеличивая их в зависимости от обстановки и условий маневрирования.

У ДВС при числе оборотов ниже 30% от номинального работа двигателя становится неустойчивой, ухудшаются условия распыления топлива, его сгорания и т. д. ДВС очень тяжело переносят перегрузку, которая сопровождается не только возрастанием давления, но и повышением температуры выхлопных газов, что сказывается на прочности деталей двигателя.. Поэтому для ДВС перегрузка допускается кратковременная, умеренная и не более 10% в течение 30 минут.

На современных судах двигатели снабжены программным управлением, которое автоматически развивает заданное количество оборотов в определенный промежуток времени и предотвращает перегрузки двигателя. В экстренных случаях программное управление может быть отключено.

Продолжительность остановки и реверса (перевода двигателя на работу с одного направления на другое) измеряется временем от момента подачи команды до выполнения маневра и зависит от продолжительности переключений распределительных устройств на остановку и реверс. В ДВС реверс заключается в остановке двигателя, переключении на обратный ход, пуске его посредством сжатого воздуха с последующим переводом на топливо, на что требуется от 5 до 20 с. На больших судах, следующих полным ходом, время реверсирования двигателя может достигать 1—2 мин. Количество реверсов у ДВС зависит от запаса пускового воздуха, который хранится в специальных баллонах. Емкость таких баллонов должна быть такова, чтобы обеспечить не менее 12 пусков. Помимо этого, во время маневров работает воздушный компрессор, подкачивающий сжатый воздух в баллоны.

При внезапном заклинивании гребного винта (например, при плавании во льдах) наибольшей опасности повреждения подвергаются те установки, которые имеют большую кинетическую энергию вращающихся масс. Для избежания поломок силовой установки при заклинивании гребного винта применяют эластичные муфты, которые ставят между гребным валом и двигателем.

Право назначения скорости судна принадлежит капитану.

Главный судовой двигатель связан прямо или посредством передачи с гребным винтом, поэтому режим работы всей энергетической установки всегда зависит от условий работы гребного винта. При любом установившемся режиме мощность, развиваемая главным двигателем расходуется на преодоление сопротивлений движению судна. Если изменить подачу топлива на двигатель, измениться и развиваемая им мощность. Это , в свою очередь, вызовет изменение частоты вращения двигателя и винта, что приведет к изменению скорости судна и , следовательно, установлению нового равновесного состояния между мощностью двигателя и сопротивлением движения судна. При постоянной осадке судна. Неизменном состоянии моря и одинаковой силе и направлении ветра существует прямая пропорциональная зависимость между частотой вращения двигателя и скоростью хода судна.

Картину взаимодействия главного двигателя, гребного винта и корпуса судна в разнообразных условиях плавания дает ходовая характеристика. Она представляет собой зависимость между мощностью главного двигателя, частотой вращения вала и скоростью судна на установившихся режимах. (Рис. 94)

Рис94 Ходовая характеристика

Ходовая характеристика строиться на основании расчетов с использованием результатов испытаний судна данной серии. Ходовая характеристика на Рис. 87, которая показывает зависимость мощности главного двигателя от скорости судна в полном грузу при различных постоянных частотах вращения гребного винта. При каждой данной частоте вращения эта зависимость может считаться линейной. На характеристику могут быть нанесены пограничные кривые предельной мощности и винтовые характеристики при различных условиях плавания. Так на характеристике, показанной на Рис.94 указаны ограничения по величине крутящего момента на валу главного двигателя при номинальной (линия 1) и максимальной (линия 2) перегрузочной мощностях, а также линия 3 ограничения по максимальной мощности.

Использование ходовой характеристики дает возможность устанавливать режим энергетичес-кой установки при различных условиях работы судна. Удельный расход топлива (на 1квт/ч) в установке зависит от мощности, развиваемой главным двигателем, и при некотором ее значении достигает оптимальной величины. Режим работы судна, соответствующий наименьшему наименьшему удельному расходу топлива, обычно является наивыгоднейшим для эксплуатации СЭУ. Но этот режим обычно соответствует неполной мощности главного двигателя. Работа же установки на режиме наименьшего удельного расхода топлива приводит к понижению скорости хода судна, что нерационально с точки зрения его эксплуатации, так как влечет за собой сокращение оборачиваемости, а следовательно, провозной способности и скорости доставки грузов.

При снижении частоты вращения гребного винта происходит стремительное уменьшение мощности двигателя. Так при частоте вращения, равной 30% номинальной мощность двигателя составляет 2,7% номинальной. Для многих судовых дизелей этот режим является предельным, при котором еще возможна устойчивая работа двигателя. При попытке дальнейшего уменьшения подачи топлива в цилиндры нарушается нормальное течение тепловых процессов и двигатель останавли-вается. Поэтому для судовых дизелей частота вращения, равная 25-30% номинальной, рассматри-вается как минимально устойчивая. Невозможность обеспечения меньшей частоты вращения ограничивает маневренные возможности дизельного судна.

На режим работы энергетической установки влияет также характер загрузки судна и его правильная дифферентовка; на топливоиспользовании заметно сказывается также качество работы рулевых. Фактический путь судна является ломаной линией, так как неизбежно некоторое его рысканье; учет же пройденного расстояния ведут по прямой линии. Поэтому чем точнее рулевой держит судно на курсе, тем меньше фактический путь судна отклоняется от прямой и тем меньше расход топлива на 1 милю. В связи с этим использование топлива улучшается при наличии авторулевого. Это объясняется это тем, что при автоматической работе руля обеспечивается меньшая рыскливость судна.

Для управления скоростью и направлением движения судна служит система дистанционного автоматизированного управления (ДАУ). На судах, оснащенных винтами фиксированного шага (ВФШ), управление упором и направлением вращения гребного вала происходит за счет изменения частоты и направления вращения мало- и среднеоборотных реверсивных главных двигателей. Если же двигатели нереверсивные, система использует реверсивный дизель-редукторный агрегат.

На судах, оснащаемых винтами регулируемого шага (ВРШ), системы ДАУ работают в сочетании с системой управления главным движителем, который изменяет скорость и направление судна.

Система ДАУ – это комплекс устройств, обеспечивающих работу всех механизмов, обслуживающих главный двигатель, пуск двигателя, его прогрев, вывод на эксплуатационную нагрузку, реверсирование, изменение оборотов и текущий контроль за работой дизеля, а также его установку.

По виду используемой энергии для исполнения операций системы ДАУ могут быть пневматическими (работающими под действием сжатого воздуха), гидравлическими, электрическими и комбинированными. В так называемых «интеллектуальных ГЭУ» применяются электронные системы управления и диагностики с внедрением компьютерной техники. Они находят все более широкое применение на современных судах.

Основные функции системы ДАУ:

• обеспечение заданной последовательности операций по управлению движением;

• предпусковое проворачивание двигателя;

• изменение рабочих режимов двигателя в зависимости от изменения условий плавания;

• обеспечение защиты двигателя путем снижения оборотов или остановки в аварийных ситуациях;

• контроль состояния систем, обслуживающих двигатели и самой системы ДАУ;

• аварийная остановка двигателя по команде с ходового мостика (с центрального поста управления), из рулевой рубки.

Дополнительные функции системы ДАУ:

• программированный выход главного двигателя на заданный режим;

• обеспечение трех попыток пуска;

• прохождение зоны критических оборотов;

• выполнение экстренных маневров по следующим программам: контрпуск при повышенном числе оборотов;

•пуск с повышенной подачей топлива; выход на режим по ускоренной программе; задание максимальной нагрузки с кратковременной перегрузкой; аварийная остановка при возникновении опасности для судна.

Литература:

Вагущенко Л. А., Цымбал Н. Н. Системы автоматического управления движением судна. – Одесса: Латстар, 2002. – 310 с.

Винницкий А. Г., Козырь Л. А. Рекомендации вахтенным помощникам капитана. Г.: Транспорт, 1986.

Дыба В. Г. , Позолотин Л. А., Чистяков В. Л. Управление безопасностью судна. – Одесса: Моряк, 1997. – 200 с.

Мальцев А. С. Динамическая навигация: Автореферат на соискание ученой степени д.т. н. – Одесса, ОГМА, 1996. – 48 с.

Мальцев А. С, Касимов Т. Расхождение судов. – Одесса: ОМТЦ, 2000. – 154 с.

Мальцев А. С. Плавание при особых обстоятельствах. – Одесса: ОВИМУ, 1987. -70 с.

Мастушкин Ю. М. Гидродинамическое взаимодействие судов при встречах и обгонах.

-Л.: Судостроение, 1987. – 124 с.

Пламер К. Дж. Маневрирование судов в узкостях. – Л.: Судостроение, 1986. -80 с.

Погосов С. Г. Безопасность плавания в портовых водах. – Г.: Транспорт, 1977. -136 с.

Погосов С. Г. Швартовка крупнотоннажных судов. -Г.: Транспорт, 1975. -176 с.

Полынь Л. Э. Маневрирование в узостях. – Г.: Транспорт, 1957. – 180 с.

Рекомендации по организации штурманской службы на судах Украины. -Одесса: Южниимф, 1998. – 111 с.

Снопков В. И. Эксплуатация специализированных судов. – Г.: Транспорт, 1987. -288 с.

Третьяк А. Г., Козырь Л. А. Практика управления морским судном. – Г.: Транспорт, 1988.-112 с.

Удалов В. И. Управление крупнотоннажными судами. – Г.: Транспорт, 1986. -229 с.

Управление судном/ С. И. Демин и др. Под ред. В. И. Снопкова. – Г.: Транспорт, 1991.-359 с.

Хойер Г. X. Управление судами при маневрировании. – Г.: Транспорт, 1992. -101 с.

Юдович А. Б. Предотвращение навигационных аварий морских судов. – Г.: Транспорт, 1988. – 224 с.

Информация об остойчивости.

Каждое морское судно валовой вместимостью более 20 рег. т снабжается Информацией об остойчивости и прочности, содержащей сведения об остойчивости в нескольких типовых случаях загрузки судна и данные для расчетов в нетиповых случаях. Формы бланков для таких расчетов приводятся в Информации.

С полученными на основании расчетов значениями ∆ и моментом Мz относительно продольной оси входят в график предельных контрольных моментов. Если точка, соответствующая полученным ∆ и Мz, располагается на графике ниже предельной кривой — остойчивость судна соответствует требованиям Регистра, если выше — не соответствует. С этого же графика можно снять допустимое значение h. Следует помнить, что с целью получения более удобного масштаба величин М, график контрольных моментов построен для моментов относительно некоторой условной плоскости расчета, возвышающейся над килем на величину zo. Значение zo дается в Информации. Поскольку расчет Мz на судне ведут от киля, входить в график контрольных моментов надо со значением Мz, уменьшенным на величину ∆zo

Рис. Универсальная диаграмма остойчивости

Для полного суждения об остойчивости судна следует построить диаграмму

статической остойчивости для конкретного случая загрузки. Сняв с

диаграммы предельных моментов значение h, соответствующее имеющемуся

значению Mz, и зная величину D, на универсальной диаграмме статической

остойчивости, приводимой в Информации, находят ЛУЧ h и кривую D.

Расстояние между ними по вертикали будет равно значению l для

соответствующего угла Q. Последовательно снимая l для углов Q = 10o

, 20o

и

т, д., строят диаграмму статической остойчивости (pиc. 2.8)

Иногда вместо D на универсальной диаграмме наносят кривые дедвейта.

Требования к остойчивости судна изложены в 4-й части “Остойчивости”

правил классификации и постройки морских судов Регистра(7).

Согласно требований этих правил остойчивость судна проверяется по

критерию погоды К; регламентируются также величина исправленной

начальной поперечной метацентрической высоты и числовые значения

параметров диаграммы статической остойчивости судна. Нормируется также

аварийная остойчивость. Остойчивость сухогрузного судна должна быть

дополнительно проверена по критерию ускорения

Остойчивость судна проверяется по пяти параметрам,

регламентируемым правилами регистра. Так, остойчивость судна считается

достаточной если:

А) критерий погоды К ≥ 1; К =Мопр / Мкр

Б) максимальное плечо диаграммы статической остойчивости lmax ≥ 0,25м для судов с L ≤ 80м и lmax ≥ 0,20 для судов

с L ≥ 105м;

В) угол максимума диаграммы статической остойчивости Qm ≥ 30°;

Г) угол заката диаграммы статической остойчивости Qзак ≥ 60°;

Д) начальная метацентрическая высота положительна, т.е. h > 0.

Для сухогрузного судна проверяется его остойчивость по критерию ускорения.

Остойчивость по критерию ускорения К* считается приемлемой, если в рассматриваемом состоянии погрузки расчетное

ускорение aрасч (в долях)не привышает допустимого значения, т.е. соблюдается условие:

0,3

* = ≥

aΡΑC

g

K .

Для судов, перевозящих сыпучие грузы, и некоторых других типов судов (пассажирские, лесовозы, буксиры и т.д.)

необходимо проверить выполнение дополнительных требований, изложенных в разделе 3 части 4 правил.

Требования к прочности корпуса судов содержаться в части 3 “корпус” правил. Все современные суда длинной 150м

должны быть снабжены одобренными регистром средствами контроля загрузки (инструкции по загрузке, приборы дляконтроля и т.п.), позволяющими легко и быстро установить,что изгибающий момент и перерезывающая сила на тихой воде в

каждом конкретном случае загрузки судна не превышают допустимых значений.

(Если│Мизг │≤ Мдоп,(где Мизг = Мп Мdv Мсп,

где Мп – составляющая изгибающего момента на мидель от веса судна порожнем.

Мdw – от сил дедвейта;

Мсп – от сил поддержания на тихой воде),

Общая продольная прочность корпуса судна считается обеспеченной и соответствующий грузовой план с точки зрения

прочности удовлетворительным.

Если│ Мизг │ > Мдоп, общая прочность корпуса считается не обеспеченной, в связи с чем необходимо принять меры

для уменьшения абсолютной величины изгибающего момента.

Абсолютную величину изгибающего момента в миделевом сечении при перегибе – можно уменьшить перемещением грузов

от оконечности к миделю или приемом балласта в середине цистерны, а при прогибе – перемещении грузов от миделям к

оконечностям или приемом балласта в носовые и кормовые цистерны

1. Требования ІМО к диаграмме статической остойчивости неповрежденного судна.

Таблица

Требования Морского Регистра судоходства и ІМО к метацентрической высоте.

Опасности, которые имеет для судна отрицательная начальная остойчивость, а также необходимость поддержания определенного уровня мореходности после нарушения водонепро-ницаемости корпуса привели к необходимости регламентации параметров аварийной посадки и остойчивости в Правилах морского Регистра судоходства. Для конечной стадии затопления значение начальной метацентрической высоты непассажирских судов не должно быть ниже hав=0,5м. Максимальный угол аварийного крена не должен превышать 15 градусов

для пассажирских и 20 градусов для непассажирских судов.

После принятия мер по спрямлению крен пассажирского судна не должен превышать 7градусов при затоплении одного отсека и 12 градусов при затоплении двух и более смежных отсеков. Крен непассажирского судна во всех случаях не должен превышать 12 градусов.

В качестве рекомендации в Правилах регламентируются значения максимального плеча статическойостойчивости поврежденного судна, которое должно быть не менее 0,1 м и протяженности части диаграммы с положительными плечами не менее 30 градусов при симметричном и 20 градусов при несимметричномзатоплении. Если эти рекомендации выполняются, то для непассажирских судов допускается в конечной стадии затопления положительная метацентрическая высота, меньшая 0,05м.

5. Дополнительные требования к остойчивости пассажирских судов.

6. Дополнительные требования к остойчивости сухогрузных судов.

7. Дополнительные требования к остойчивости контейнеровозов.