2 8. бортовая, вертикальная и килевая качка - колебательные движения судна под воз­действием внешних сил, во время которой судно испытывает удары волн, большие напряжения в корпусе, заливание палуб. Вызванные качкой инерционные силы явля­ются причиной смещения грузов, сдвигов с фундаментов механизмов и судовых уст­ройств. Чрезмерная бортовая качка может служить причиной опрокидывания судов, когда направление крена совпадает с направлением давления ветра. Поэтому к судам предъявляются требование, чтобы при качке динамический кренящий момент от воз­действия ветра при самых неблагоприятных условиях плавания (Mw) не превышал оп­рокидывающего момента при данном водоизмещении судна (М), т.е. выполнялось ус­ловие:

K=

Не менее опасные последствия имеет и килевая качка, при которой ухудшается режим работы винта из-за действующих на него переменных гидродинамических сил и моментов, что может привести к поломке лопастей, конструкций валопровода, вызвать

в ибрацию вала и кормы. При килевой качке наблюдается заливание палуб, слеминг - удары днища носовой оконечности судна о волну и ви­пинг - удары волн в развал носа,влна проходит вдоль корпуса, что может привести к серьезным повреждениям кон­струкций корпуса. Брочинг- захват судна волной и разворот лагом к волне;

потеря скорости судна за счет увеличения сопротивления движению как из-за не­посредственного воздействия на корпус ветра и волн, так и их вторичного влияния - качка, ветровой дрейф и крен, рыскание, снижение эффективности работы гребного винта.

Перечисленные выше явления приводят к общему ухудшению управляемости судна и изменению его маневренных характеристик в зависимости от курсового угла ветра и его скорости, а также от направления и интенсивности волнения, что необхо­димо учитывать при решении различных задач управления судном.

2 9. Процесс циркуляции принято делить на три периода: маневренный -продолжается в течении времени перекладки руля; эволюционный - начинается с момента окончания перекладки руля и заканчивается когда характеристики циркуляции примут установившиеся значения; установившийся - начинается с момента окончания второго периода и продолжается до тех пор, пока руль остается в переложенном положении

-сила лобового сопротивления руля Ррх - уменьшает скорость судна;- Рру Р''ру - разворачивает судно в сторону переложенного руля; - Р'ру - перемещает центр тяжести в сторону, обратную повороту.

-сила лобового сопротивления Rx - еще более уменьшает скорость судна; -Ry R'y - способствует развороту; угловая скорость поворота увеличивается;- R''y - компенсирует силу Р'ру и траектория искривляется в сторону поворота

Силы при заднем ходу

-поперечная сила руля Рру;

- момент сил Рру и Рру разворачивает судно в сторону, обратную переложенному рулю;

- гидродинамическая сила Rу образует момент, препятствующий развороту;

- косое натекание воды на руль уменьшает эффективный угол перекладки руля на величину, равную углу дрейфа и, следовательно, уменьшается значение боковой силы руля.

Влияние гребного винта на управляемость судна

Работающий гребной винт совершает одновременно поступательное движение со скоростью судна V относительно невозмущенной воды и вращательное движение с угловой скоростью = 2 n. Каждая лопасть винта рассматривается как отдельное крыло.

30. Когда начинается процесс образования одиночной волны, резко возрастает опасность столкновения из-за взаимодействия гидродинамических полей сближающихся судов.

Увеличение скорости потока приводит в соответствии с уравнением Бернулли к уменьшению гидродинамического давления и возникновению силы притяжения.

Нарисуй рисунки гитары и канала

Мелководье p+(pV²/2g)=const

Снижается скорость

Жесткое мелководье H/T=1.1

Осадка H>4T+3V²/g меньше 4 осадок-мелководье

Движение судна в мелководном канале сопровождается теми же явлениями, что и на мелководье, но выраженными в более резкой форме. Из-за дополнительного стеснения фарватера интенсивность волнообразования, проседание и сопротивление движению нарастают быстрее, чем на неограниченном мелководном участке моря. Особенности движения судна в канале различаются в зависимости от скорости движения.

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.

31. При рассмотрении сил и моментов, связанных с воздействием ветра, используется кажущаяся скорость ветра.

В соответствии со свойством крыла, при воздействии ветра появляется аэродинамическая сила А.

Раскладывая аэродинамическую силу на продольную и поперечную составляющие и приложив к ЦТ две равные и противоположно направленные силы Ау и А'у получим:

- сила Ах - увеличивает скорость судна;

- момент сил Ау и А'у - разворачивает судно в правую сторону;

-сила А''у - вызывает боковое перемещение, что приводит к появлению угла дрейфа  и гидродинамической силы R;

- продольная составляющая гидродинамической силы Rх - уменьшает скорость судна;

- момент сил Ry R''y, действуя в одном направлении с моментом сил Ау и А'у , еще более разворачивает судно;

- сила R'у вызывает боковое перемещение, противоположное перемещению от силы А''у.

Для удержания судна на курсе необходимо перекладывать руль на некоторый угол для создания момента боковой силы руля Рру, компенсирующего моменты аэро и гидродинамических сил

32. Буксировка - транспортировка несамоходных плавсредств самоходными. Различают три способа буксировки: в кильватер - в основном используется для морских буксировок; лагом - для буксировок судов в портах; толканием - для буксировок на реках и озерах.

Максимальная скорость буксировки (Vmax) определяется силой тяги винта буксировщика, которая должна быть равна суммарной силе сопротивления буксируемого и буксирующего судов.

A=Ro/Vo²

Сила тяги винта буксировщика в кН равна его сопротивлению на полном ходу и может быть рассчитана по формуле:

п аспортная диаграмма буксировки:

Допустимая скорость буксировки (Vдоп) определяется из диаграммы исходя из прочности ( разрывной нагрузки) буксирной линии:

0. для получения допустимой тяги на гаке (Fг доп) известное значение разрывной нагрузки троса (Рраз), из которого состоит однородная буксирная линия или наименее прочного ее участка - при неоднородной буксирной ли­нии, необходимо разделить на коэффициент запаса прочности (k). Значение k определяется исходя из величины Fг:

- при Fг  100 кН - k =5;

- при Fг  300 кН - k =3;

- при 100  Fг 300 кН - значение k определяется интерполяцией;

Д линна троса lт=160+0,03N

33. Силы, действующие на судно, сидящее на мели.

Реакция грунта (сила давления судна на грунт). При посадке на мель уменьшается осадка судна, т.е. происходит как бы потеря его водоизмещения, которая приводит к нарушению равновесия между весом судна и силами под­держания воды.

Судно на мели приобретает ту осадку, которую бы оно приобрело, находясь на плаву, при снятии с него груза, равному массой потерянному водоизмещению, с точки приложения равнодействующей сил реакции грунта.

Сила присасывания грунта - частицы грунта прилипают к корпусу, создавая эффект присасывания тем больший, чем большей вязкостью обла­дает грунт. Наибольшее присасывание наблюдается у вязкой глины.

Сила ударов волн - при длительном воздействии приводит к разруше­нию корпуса. При снятии с мели, как правило, оказывает положительное влияние - раскачивая корпус и, тем самым, уменьшая силу присасывания и силу трения корпуса о грунт.

Сила давления ветра - в зависимости от направления ветра увеличи­вает или уменьшает тяговое усилие, необходимое для снятия судна с мели.

Снятие с мели работой машины на задний ход.

определить стягивающее усилие F, необходимое для снятия с мели: F =f R,где f- коэффициент трения корпуса о грунт.

Снятие c мели дифферентованием. при посадке судна на отдельную банку небольших размеров, когда место касания грунта расположено в оконечно­стях судна, а под остальной частью киля имеется достаточный запас глубин. Наиболее простым способом изменения дифферента является перекачка бал­ласта или топлива из района посадки в противоположную оконечность.

Снятие с мели кренованием.

Кренование применяется, когда судно село на мель одним бортом, а со стороны другого борта имеются достаточные глубины. Креновать судно можно перекачкой топлива, балласта или перемещением груза с борта, нахо­дящегося на мели, на другой борт до тех пор, пока главная палуба не войдет в воду

Снятие с мели размывом грунта.

Буксировка - наиболее часто используется для снятия судна с мели с по­сторонней помощью. Рассчитывается необходимое стягивающее усилие и если оно соизмеримо с суммарной силой тяги винтов судов-спасателей, то снятие с мели возможно буксировкой. При возможности, машина аварийного судна должна работать на задний ход: при этом кроме создания дополнитель­ного стягивающего усилия, из-за вибрации уменьшается присасывание кор­пуса к грунту и уменьшается коэффициент трения корпуса о грунт.

Использование якорного устройства при снятии с мели.