Управляемость одновинтового судна на заднем ходу.

Управляемость судна на заднем ходу значительно хуже, чем на переднем. Основными причинами этого являются особенности условий работы руля и корпуса при движении задним ходом. Рассмотрим эти особенности.

При движении назад с переложенным рулём набегающий поток воды создаёт поперечную силу на руле Р_РУ, направленную в сторону того борта, на какой переложен руль. На рисунке 4.3. показано направление этой силы при руле, переложенном влево.

Рисунок 4.3. Управляемость на заднем ходу.

Для объяснения возникающих при этом явлений приложим в центре тяжести G две силы, равные по величине силе Р_РУ и направленные в противоположные стороны (такие силы ничего не изменяют, т.к. взаимно компенсируют друг друга). Одна из этих сил вместе с силой на руле Р_РУ образует пару сил с моментом P_PУI_P, стремящимся повернуть судно вокруг вертикальной оси, а другая сила , оставаясь нескомпенсированной, вызывает поперечное смещение судна. При таком смещении возникает угол дрейфа , благодаря которому на корпусе возникает поперечная гидродинамическая сила R_У, точка приложения которой смещена от центра тяжести в сторону кормы на величину l_R. Момент этой силы R_УI_R препятствует повороту судна в сторону перекладки руля. Если на переднем ходу момент поперечной гидродинамической силы в начале поворота имеет одинаковый знак с моментом руля и, следовательно, способствует повороту, то на заднем ходу этот момент препятствует повороту.

Кроме указанной причины, отрицательное влияние на поворотливость оказывает косое натекание воды на руль, за счёт чего эффективный угол перекладки руля _Э оказывается уменьшенным на угол дрейфа _р по сравнению с геометрическим углом перекладки _р. На переднем ходу этот эффект сказывается гораздо меньше за счёт спрямляющего влияния на поток со стороны корпуса, в то время как на заднем ходу руль находится по движению впереди, поэтому корпус не оказывает влияния на направление потока в месте расположения руля.

Перечисленными причинами и объясняется в первую очередь плохая управляемость судов на заднем ходу.

Одновинтовые суда по сравнению с многовинтовыми в общем случае имеют более высокий пропульсивный КПД. Однако управление такими судами в стеснённых условиях (например, в узкостях, при выполнении швартовых операций, во льдах и т.п.) намного сложнее. Кроме того, на крупнотоннажных судах с повышенными скоростями, технически затруднительно сосредоточить требуемую большую мощность на одном валу. С учётом указанных и некоторых других обстоятельств на крупных пассажирских судах обычно применяются двухвальные силовые установки. Трёх- и четырёхвальные установки находят применение на быстроходных судах большого водоизмещения и на ледоколах.

7. Управление многовинтовым судном.

Для обеспечения симметричной управляемости винты двухвинтовых, а также винты у трёхвинтовых судов имеют противоположное напрвление вращения. На некоторых двухвинтовых судах для повышения поворотливости устанавливают два пера руля за винтами.

Двухвинтовое судно при выходе из строя одной машины или повреждения одного винта может двигаться и управляться с помощью второго винта и руля, а при выходе из строя рулевого устройства сохраняет управляемость с помощью раздельной работы двух винтов.

Двухвинтовое судно может разворачиваться практически на месте за счё работы винтов враздрай. Разворачивающий момент при этом создаётся не только за счёт расположения винтов по разные стороны от ДП, т.е. наличия плеча, но и за счёт разности давлений воды у бортов кормового подзора, создаваемой противоположно направленными струями от винтов.

К недостаткам двухвинтовых судов следует отнести пониженную эффективность расположенного в ДП руля, особенно в случае винтов наружного направления вращения, а также повышенную опасность повреждения винтов, например о причал во время швартовых операций.

Трёхвинтовые суда объединяют в себе манёвренные свойства одно- и двухвинтовых судов.

Вопросы для самопроверки

1. Общие сведения об управляемости. Влияние скорости судна на его управляемость.

2. Устойчивость судна на курсе. Виды устойчивости

3. Критерий оценки эксплуатационной устойчивости судна на курсе, Q.

4. Циркуляции: понятие, элементы её характеризующие, её периоды.

5. Диаграмма управляемости судна, обладающего собственной устойчивостью на курсе и не обладающего собственной устойчивостью на курсе.

6. Силы, действующие на судно при криволинейном движении на развитой стадии циркуляции.

7. Угол дрейфа на циркуляции и его положение на судне.

8. Геометрические элементы циркуляции судна.

9. Эмпирические формулы для расчета элементов циркуляции одновинтового судна.

10. Влияние L|B на управляемость судна.

11. Влияние коэффициента полноты на управляемость судна.

12. Влияние дифферента на управляемость судна.

13. Влияние площади руля на управляемость судна.

14. Влияние относительного удлинения руля на управляемость судна.

15. Влияние места расположения руля на управляемость судна.

16. Совместное влияние сил гребного винта и руля при маневрировании.

17. Управляемость одновинтового судна на заднем ходу.

18. Управляемость многовинтового судна.

Литература для самостоятельного изучения, имеющаяся в технической библиотеке ИФ ОНМА:

1. Яркин П.И. Управление судном. (Учебное пособие). ОНМА. Одесса, 2007.

2. Мальцев А.С. Методические указания по выполнению курсовой работы на тему «Определение маневренных характеристик судна». ОНМА, Одесса, 2007.

3. Справочник капитана дальнего плавания // Под ред. Г.Г. Ермолаева. –М.: «Транспорт», 1988.

4. В.И. Снопков В.И. Управление судном. – М.: «Транспорт», 1991.