Подготовка к плаванию в штормовую погоду

Хорошая морская практика требует, чтобы независимо от района плавания и прогноза погоды судно перед выходом в рейс было готово к любым изменени­ям погоды. Поэтому подготовка к плаванию в штормовую погоду должна начи­наться еще в порту, перед выходом в рейс, с момента получения рейсового зада­ния. Составление грузового плана предусматривает обеспечение общей и мест­ной прочности корпуса судна и его мореходных качеств как на момент выхода из порта, так и во время рейса. Перед выходом судна в рейс необходимо тща­тельно провести анализ предстоящих погодных условий рейса по всей имеющейся информации.

СодержаниеСвернутьВлияние штормовых условий на мореходные качества судна Выбор курса и скорости при плавании в штормовых условиях Способы штормования судна Изменение курса судна в штормовых условияхРис. 1 Заливание палубы судна во время шторма

На этапе подготовки судна проводится ряд перечисленных мероприятий:

задраивают и проверяют горловины всех танков и отсеков, двери водонепро­ницаемых переборок;танки и цистерны или полностью заполняют или опорожняют так, чтобы в них не имелось свободных поверхностей жидкости;в грузовых помещениях проверяют льяла и приемные сетки, опробывают в действии водоотливные средства;проводят внешний и внутренний осмотры корпуса и переборок;при загрузке грузовых помещений производят тщательную штивку и креп­ление груза;осматривают состояние люковых закрытий, проверяют плотность прилега­ния крышек к комингсам люков;при наличии палубного груза производят его надежное крепление.

За подготовку судна к плаванию в штормовых условиях отвечают стар­ший помощник капитана и старший механик.

При получении штормового предупреждения на район плавания необхо­димо выполнить следующее:

оповестить экипаж о приближении шторма, необходимых мероприятиях по заведованиям и режиме передвижения по судну;проверить закрытие трюмов;проверить крепление палубного груза;проверить крепление грузовых стрел, кранов, спасательных шлюпок, пло­тов, дополнительно закрепить по штормовому судовое имущество по за­ведованиям ответственных;якоря берутся на дополнительные стопора, проводят цементирование якорных клюзов;задраить люки, двери, иллюминаторы;проверить чистоту шпигатов;с верхней палубы удалить все ненужные растительные и синтетические тросы, а также предметы, которые могут находиться во внутренних судо­вых помещениях;трюмные вентиляторы разворачивают по ветру и закрывают чехлами;обеспечивают свободный и безопасный проход по верхней палубе, орга­низовывают вооружение штормовых лееров;другие меры предосторожности, зависящие от особенностей судна.

Влияние штормовых условий на мореходные качества судна

При плавании в штормовых условиях очень важно выбрать рациональный курс и скорость судна относительно волнения и ветра.

Скорость судна на волнении всегда меньше скорости на тихой воде из-за:

увеличения сопротивления движению, вызванного воздействием ветра и волнения на корпус, а также рыскания судна на курсе;снижения эффективности действия гребного винта;разгона гребного винта;намеренного снижения скорости движения самим судоводителем при воз­никновении слеминга, заливания, брочинга и т. п.

Потеря скорости. При плавании в шторм приходится выбирать такую скорость, которая бы обеспечивала безопасный режим плавания. При равных условиях потеря скорости судна может достигать от 10 до 100% от скорости при плавании в штилевую погоду.

Рыскание судна:

снижает скорость судна;увеличивает сопротивление корпуса за счет частых перекладок руля;увеличивает время рейса судна;изменяет режим работы гребного винта;увеличивает расход топлива.

Удары волн в развал носа и заливание палубы (бортовой слеминг или випинг) вызывают вибрацию и повреждения, как корпуса судна, так и его конструкций и палубного груза (рис. 2). Этого можно избежать, снизив ско­рость судна или уменьшив осадку носом.

Рис. 2 Зарывание носовой части корпуса судна во встречную волну

Слеминг возникает при продольной качке из-за ударов днища судна о гребни волн. Вероятность ударов днища тем выше, чем больше высота волны и скорость судна. Слеминг наблюдается на встречном волнении, но может быть и кормовым. Избегают это явление снижением скорости или увеличением соответственно осадки носом или кормой (рис. 3, 4).

Рис. 3 Днищевой слемингРис. 4 Последствия днищевого слеминга

Разгон гребного винта и двигателя (рис. 5) вероятен у судов, на которых винты имеют малое погружение в воде. Напряжения в гребном валу при оголении винта могут возрасти в 2-3 раза, что может привести к поломке лопа­стей, конструкций гребного валопроводаРемонт валопроводов и судовых гребных винтов, вызвать вибрацию вала и кормы. Очень опасен разгон для дизельных двигателей. Избегают это явление увеличе­нием осадки кормой или уменьшением скорости судна.

Рис. 5 Разгон гребного винта

Влияние штормовых условий на циркуляцию и инерционно­тормозные качества. Действие ветра и волнения на судно, находящееся на циркуляции, значительно изменяет элементы циркуляции.

Влияние ветра и волнения на инерционные характеристики судна во мно­гом зависит от формы корпуса судна. При встречных направлениях ветра до 4 баллов для судов водоизмещением более 10 тыс. тонн уменьшение может достигать 4% по тормозному пути и 18% по выбегу. Влияние ветра и волнения на других курсовых углах усиливается. Однако при hв = 1-1,5 метра, это влияние прак­тически не сказывается.

Выбор курса и скорости при плавании в штормовых условиях

Выбор курса и скорости судна в условиях шторма имеет важное значение для безопасности морских судов любого класса, но особенное значение эта пробле­ма стала приобретать при эксплуатации специализированных судов - лесовозов, контейнеровозовСпециализированные суда для перевозки сухих грузов, крупнотоннажных бал­керов и т. п.

Величинами, характеризующими качку, являются угол наклонения судна и период, за который совершается одно полное колебание судна. Качка тем стре­мительнее, чем больше углы наклонения и меньше период. Качка зависит от за­грузки судна (остойчивости), характера волнения, скорости движения судна и курсового угла бега волн.

Колебания судна на тихой воде, возникающие под действием однократно приложенного к корпусу судна момента внешних сил, называются собственны­ми колебаниями.

Метацентрическую высоту по периоду собственных колебаний судна с достаточной точностью можно определить при помощи следующей формулы (капитанская формула):

h=(ƒBT)2, м

где h - поперечная метацентрическая высота, м;В - ширина судна, м;Т - период собственных колебаний, с;ƒ - коэффициент, зависящий от водоизмещения, отношения Н/В, коэф­фициентов общей полноты δ и полноты ватерлинии α, который по рекомендациям ИМО равен:0,88 - для судов каботажного плавания (кроме танкеров) в балласте;0,80 - для промысловых судов с полными запасами для открытого моря;0,95 - для промысловых судов с полными запасами для прибрежного лова;0,60 - для промысловых судов с полными запасами и с танками для живой рыбы;0,62 1,00 - для транспортных судов (кроме танкеров и газовозов) в грузу.

Период собственных поперечных колебаний судна практически определя­ется как отношение T = Δt/n, где Δt - показание секундомера, с; n - число пол­ных колебаний судна за этот период (обычно за 10 полных колебаний).

Качка для судна опасна в случае возникновения явления резонанса, т. е. период собственных колебаний T совпадает с кажущимся периодом волн Tw. Кажущийся период волны может быть рассчитан по формуле:

Tw=Δt/(n-1),

где Δt - время прохождения нескольких гребней волны, с.;n - число гребней за это время.

Основными признаками недостаточной остойчивости являются:

неожиданное увеличение крена при нахождении вершины отдельных волн вблизи миделя судна, существенно превышающее значение предшествую­щих углов статического крена или амплитуд бортовой качки;длительное наклонение судна на борт;задержка (зависание) в положении максимального крена и медленное воз­вращение в исходное состояние.

При плавании судна в условиях шторма на попутном волнении или волнении с кормовых курсовых углов (135°<α<225°) характеристики его основных мореходных качеств существенно изменяются. В определенных случаях эти изменения могут иметь опасный характер и привести к возникновению аварийной ситуации или опрокидыванию судна.

Наиболее опасным является движение судна на волнах при кормовых, длина и скорость которых близки, соответственно, к длине и скорости судна. В этот момент может произойти захват судна волной - брочинг (рис. 6). Судно в этом случае теряет управляемость, происходит самопроизвольный неуправляемый разворот лагом к волне с большим креном, что приводит к смещению гру­за и даже опрокидыванию судна. Наиболее опасным является захват на переднем склоне волн. Брочингу в основном подвержены суда длиной до 150 м.

Основными признаками брочинга являются:

значительное возрастание амплитуд бортовой качки судна;значительные колебания скорости за время прохождения волны относи­тельно судна, его тенденция к разгону на переднем склоне попутной вол­ны;ухудшение устойчивости на курсе и стремление судна развернуться ла­гом;увеличение скорости и амплитуд перекладки руля, потребных для удер­жания на курсе (судно плохо слушается руля).

Для предотвращения брочинга рекомендуется:

иметь скорость менее 0,6 - 0,7 от скорости распространения опасных волн;не допускать статического дифферента на нос;в случае опасности захвата судна волной резко сбавить скорость, в крити­ческих случаях - кратковременно дать задний ход, чтобы возможно ско­рее уменьшить скорость до безопасной, не теряя при этом способности управляться.Рис. 6 Брочинг

На рис. 7 представлена диаграмма для расчёта опасного периода захвата судна попутной волной Tе, при котором возможно возникновение брочинга.

Рис. 7 Диаграмма для расчёта периода захвата судна попутной волной

Правая часть диаграммы представляет собой семейство концентрических полуокружностей и пучок лучей из их центра. Каждая полуокружность соответ­ствует определенной скорости судна в узлах, а каждый луч определенному кур­совому углу в градусах направления волн с обоих бортов. Направление диамет­ральной плоскости судна расположено вверх на 360 градусов. С левой стороны диаграммы расположены кривые кажущегося периода волны Tw. В результате необходимо определить период захвата судна волной Те.

Пример: скорость судна 14 узлов, курсовой угол волны 250°, кажущийся период волны Tw = 10 с. При помощи диаграммы определили, что период захва­та судна волной будет длиться Те = 14 с.

Если время периода захвата судна волной превышает 14 - 20 с или выхо­дит за границы диаграммы, то риск возникновения брочинга очень велик.

Для избежания захвата судна попутной волной или возникновения пара­метрической качки курс и скорость судна должны выбираться за пределами опасных зон (рис. 8, 9).

Рис. 8 Зона захвата судна попутным волнениемРис. 9 Зона возникновения параметрической качки

Способы штормования судна

В условиях жестокого шторма при ураганном ветре и большом волнении судно попадает в условия, когда возникает задача сохранения са&#