21 Ветровой дрейф судна. Способы определения угла дрейфа

 

Д рейфом судна называется отклонение движущегося судна с ли­нии намеченного курса под воздействием ветра и ветрового волне­ния.

Направление ветра определяется по той точке горизонта, откуда дует ветер (ветер дует в компас) и выражается в румбах или градусах. Дрейф возникает под действием силы давления набегающего потока воздуха на надводную часть судна. Скорость и направление этого по­тока соответствуют вектору скорости кажущегося (наблюденного) ветра (рис. 6.10).

Несимметричные отклонения от курса под действием порывов ветра, ударов волн, отклонения руля вызывают зарыскивание судна, которое может быть как под ветер, так и на ветер (при кормовых курсовых углах или при больших кормовых надстрой­ках). Зарыскивание отдельно не определяется из-за сложности решения задачи и считается неотъемлемой частью дрейфа. Сле­довательно, говоря об определении и учете дрейфа, под терми­ном «дрейф» будем понимать результирующее отклонение судна с линии истинного курса.

Если машины застопорены, то под дрейфом понимается общее смещение судна под ветер. В общем случае ветер, кроме бокового смещения судна, создает усилие и вдоль диаметральной плоскости движущегося судна, увеличивая или уменьшая его скорость. Эти изменения скорости учитываются лагом, поэтому нет необходимости учитывать их отдельно. Полная сила А давления кажущегося ветра приложена к центру парусности надвод­ной части судна и направлена всегда под ветер (рис. 6.11). Ее направление может не совпа­дать с направлением кажущегося ветра, т. е. углы q и уне равны.

В общем виде сила А определяется равенством

где Cq — коэффициент сопротивления надводной части судна, зависящий от обтекаемости корпуса судна и его надстроек (этот коэф­фициент изменяет свое значение в зависимости от курсового угла ка­жущегося ветра q по закону, близ­кому к синусоидальному);

р — плот­ность воздуха, зависящая от атмо­сферного давления, температуры и влажности;

W — скорость кажуще­гося ветра;

Sq — площадь проекции надводной части судна на верти­кальную плоскость, перпендикуляр­ную направлению кажущегося ветра.

Р азложим силу Ā на две со­ставляющие — продольную х и по­перечную Ā. Продольная состав­ляющая вызывает изменение ско­рости судна относительно воды. Это изменение учитывается лагом. Под влиянием силы z судно получит боковое перемещение, скорость которого обозначим через Vдр. Под действием двух скоростей — направленной по диаметральной плос­кости Vл и перпендикулярной к ней Vдр — судно будет перемещаться относительно воды по линии пути со скоростью V0, направленной под углом α к диаметральной плоскости (см. рис. 6.11).

Угол α между линией истинного курса и линией пути судна назы­вается углом дрейфа. На рис. 6.12 показано движение судна при на­правлении ветра в левый борт. Под действием силы ветра центр массы судна будет смещаться под ветер и двигаться относительно дна моря по направлению линии ОВ, которая называется линией пути при дрейфе.

Угол между северной частью истинного меридиана и линией пути при дрейфе назыветсяпутем (ПУа). Связь между ИК и ПУа выражается формулами

 

У гол α имеет знак «плюс», если ветер дует в левый борт, и «ми­нус» — если в правый.

Большие трудности вызывает определение величины угла дрей­фа, который зависит от многих факторов:

— осадки, размеров и формы обводов подводной части судна. При прочих равных условиях у коротких судов с малой осадкой угол дрейфа больше, чем у длинных с большой осадкой;

— размеров и форм надводной части корпуса и надстроек. Чем выше борт и больше парусность надстроек, тем больше угол дрейфа;

— курсового угла и скорости кажущегося ветра. Угол дрейфа ра­вен нулю при КУ = 0 или 180° и достигает максимума при ветре с траверза;

— скорости судна. Чем меньше скорость судна, тем больше угол дрейфа, при прочих равных условиях.

Для учета дрейфа при прокладке необходимо знать угол дрейфа Угол дрейфа можно определить из наблюдений или предвычислить по формулам, специально составленным таблицам или номограммам.