Буксировка аварийного судна в ледовых условиях

Рисунок 2.7 - Общий вид визиров на борту судна для определения скорости хода во льдах

Чтобы избежать ошибок в определении начала или конца измерения скорости, на судах ледового плавания снаружи крыльев мостика по каждому борту устанавливаются визиры (рис.2.7). Порядок определения скорости судна по визирам аналогичен изложенному выше с той лишь разницей, что вместо длины судна определяется р

асстояние между визирными линиями, отсекающими отрезок пути на льду на уровне действующей ватерлинии. Следует только учитывать, что мерное расстояние зависит от осадки судна, поэтому целесообразно иметь таблицу мерных расстояний между визирными линиями с учетом загруженности судна.

В практике ледового плавания для определения скорости судна используются радиолокационные станции. Однако для получения достаточной точности измерений при использовании РЛС необходимо удержание судна на курсе, что при плавании во льдах не всегда возможно. Кроме того, на экране РЛС трудно идентифицировать выбранную отметку вследствие однообразия изображения льда. При использовании РЛС для определения скорости судна наиболее удобен и точен способ, когда отметка на экране выбирается на курсовых углах 0 или 180°. На пятимильной шкале этот способ дает удовлетворительные результаты.

Для измерения скорости судна во льдах могут использоваться индукционные лаги, отличительной особенностью конструкции которых является приемное устройство, не выступающее за корпус судна. Последнее обстоятельство имеет большое значение в условиях ледового плавания. Следует только помнить, что индукционные лаги проектировались как измерители относительной скорости для плавания по чистой воде, поэтому в условиях ледового плавания при определении скорости судна возможны погрешности, вызванные изменением поля скоростей обтекания приемного устройства, намагниченности корпуса судна (влияние ударов о лед), магнитной проницаемости среды и другие. Эти явления недостаточно пока изучены, и опыт использования индукционных лагов при плавании во льдах еще невелик.

Рисунок 2.8 - Движение отметки на экране РЛС вблизи траверзных курсовых углов при постоянном курсе судна

Для измерения скорости судна во льдах перспективными можно считать лаги, работа которых основана на эффекте Допплера. Как известно, допплеровские лаги в зависимости от диапазона используемых частот и среды, в которой распространяются излученные и отраженные колебания, делятся на гидроакустические и радиолаги.

Работа первых из них основывается на измерении скорости сигнала, отраженного от морского дна, вторых - сигнала, отраженного от поверхности воды или льда. Эти особенности и определяют возможности их применения при плавании во льдах. Чтобы защитить антенны гидроакустических лагов от ударов о лед, антенны размещают внутри корпуса без выреза обшивки. На ледоколах типа "Капитан Сорокин" гидроакустические антенны, не выступающие за обшивку корпуса, защищены перфорированными пластинами. Следует помнить также, что попадание льда под корпус судна может вызвать рассеивание мощности сигнала гидроакустического лага (а значит, ошибку в определении скорости судна, а при использовании допплеровского радиолага во льдах при смене подстилающей поверхности (лед - вода) из-за смещения спектра частот отраженных колебаний возникает дополнительная ошибка (около 7%).

3. Определение сопротивления движению судна во льдах и скорости буксировки

3.1 Общие положения

Морская буксировка может быть запланированной и вынужденной. Все расчеты, связанные с плановой буксировкой, выполняются заблаговременно в КБ с учетом особенностей предстоящей операции: числа и типа буксирных судов и буксируемых объектов, вида буксирной линии (однородная, неоднородная, несимметричная и пр.), предполагаемых погодных условий, районов плавания (узкости, мелководье). Эти расчеты выполняются по существующим методикам, одобрены регистром России, и выдаются в виде чертежей и рекомендаций для выполнения буксировочной операции.

При вынужденной буксировке капитан буксировщика обязан выполнить расчеты скорости буксировки, а также элементов буксировочной линии (длины, толщины троса и его провиса). Задача может свестись к выбору безопасной скорости буксировки, при которой прочность имеющегося буксирного троса оказалась бы достаточной. Поскольку при вынужденной буксировке капитан не всегда может располагать точными сведениями о буксируемом объекте, расчеты приходится вести с использованием простейших эмпирических формул.

В этой части диплома приведен способ расчета сопротивления движению судна во льдах и скорости буксировки, пригодный для выполнения расчетов в судовых условиях.

Максимальной скоростью при буксировке будет та, при которой сопротивление буксирующего и буксируемого судов в сумме составят силу, равную упору винта:

, (3.1)

где Pm-максимальный упор винта буксировщика, кН;

R0-суммарное сопротивление, кН;

R1-сопротивление буксирующего судна, кН;

R2-сопротивление буксируемого судна, кН.

Расчет буксировки производится в следующем порядке:

Определяется максимальный упор винта буксировщика или сопротивление движению судна при максимальной скорости, которое равно упору винта при швартовом режиме.

Определяется сопротивление буксирующего и буксируемого судов на различных скоростях буксировки.

Составляется таблица и чертятся графики R1, R2, R0 зависимости сопротивлений от скорости буксировки, по которым определяются максимальная скорость буксировки и тяга на гаке.

3.2 Расчет упора винта буксировщика

Для приближенной оценки упора винта буксировщика может быть использована формула Регистра России расчета упора винта на швартовах:

кН, (3.2)

где Рm - упор винта, кН;

Ni - мощность главной силовой установки, кВт,

3.3 Расчет сопротивления судов

Сопротивление буксирующего судна равно сумме сопротивлений:

, (3.3)

где RСТ - сопротивление трения, кН;

RС - остаточное сопротивление, кН;

Rвозд - сопротивление воздуха, кН;

RВ-сопротивление от волнения, кН,

Rл - ледовое сопротивление, кН (рассчитываем для битого льда, сплоченностью 6 баллов)

Сопротивление буксируемого судна отличается от сопротивления буксирующего судна дополнительным сопротивлением застопоренного винта RЗ. В и буксирного троса RТР, кН:

. (3.4)

Сопротивления можно рассчитать по эмпирическим формулам:

Сопротивление трения (в кН):

, (3.5)

 Скачать реферат