Снятие судна с мели и аварийная морская буксировка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра Управление судном и ТСС

Курсовая работа

По дисциплине: Управление судном

На тему: Снятие судна с мели и аварийная морская буксировка»

Москва 2014



Оглавление

Введение

1. Данные по судну проекта №791и проекта №2-95

2. Навигационно-географический очерк

3. Расчет сопротивления буксировщика

4. Расчет сопротивления буксируемого судна

5. Расчет элементов буксирной линии

6. Расчет посадки судна на мели, реакции грунта и метацентрической высоты

Заключение

Список использованной литературы



Лист задания.

Аварийная морская буксировка

Судно спасатель - Проект 791

Аварийное судно - Проект 2-95

Район - Черное море. Крымский полуостров-п. Ростов

Ветер - 4 балла NE

Море - 2 балла

Снятие с мели

Судно на мели - Проект 791

Район - Северное море

Ген. груз - 1000т

Район посадки на мель - Правый борт, 3 м от ДП, 70-110 шпангоут.

Осадки до посадки на мель - Тн =2,12 м Тк = 2,81 м

Осадки после посадки на мель - Тн =2,22 м Тк = 2,75 м

Ветер - 6 баллов NW



Введение

Морские буксировки относят к особым случаям морской практики, так как этот вид работы связан с весьма сложным маневрированием при самых разнообразных обстоятельствах и при условии управления объектом, состоящим из двух или более судов.

Среди аварийных происшествий, посадки на мель стоят первыми как по количеству случаев так и по убыткам, связанным с затратами по снятию с мели или с гибелью судов, разрушенных на мели. Девяносто процентов посадок на мель происходят по вине судоводителя.

Курсовой проект на указанные выше темы имеет целью углубить и укрепить знания по этим вопросам, а также научить использовать полученные знания, судовую информацию и информацию из других источников.

буксировка аварийный мель сопротивление



1. Данные по судну проекта №791и проекта №2-95

Данные по судну проект 791

Основные показатели

Тип судна Назначение Класс Регистра и район плавания Остойчивость Размеры судна габаритные, м: длина ширина Размеры корпуса расчетные, м длина ширина высота борта Высота надводного борта, м Скорость судна при осадке 3,36 м на глубокой тихой воде, км/ч Скорость судна порожнем в балласте, км/ч Коэффициент полноты водоизмещения при осадке 3,36 м Грузоподъемность судна, т	Однопалубный винтовой грузовой теплоход с двойным дном и двойными бортами, баком и ютом, жилыми и служебными надстройками и МО в кормовой части. Перевозка хлебных грузов, апатитовых концентратов, железнорудных концентратов при влажности их от 2 до 7% угля, рудстойки и т.д.. Допускается плавание в морских районахдля судов класса «М-СП» Азовское море, Балтийское море- Ботнический, Финский и Рижзкий заливы. Соответствует требованиям, установленным Регистром для данного класса судов 114,02 13,22 110,15 13,0 5,5 1,85 18,7 20,2 д= 0,816 2700

Грузовые трюмы

№ трюма	Объем трюма, м3
1 2 3 4 Вместимость трюмов	1076 1122 1122 1190 4510

Корпус

Количество и расположение поперечных водонепроницаемых переборок Размер шпации, мм: в районе МО и гр. трюмов форпике Высота междудонного пространства, мм: под трюмами МО	на 13, 55, 91а, 94, 133,156 и 166-м шп. 550 500 880 1000

Главные двигатели

Дизель Количество Номинальная мощность, э.л.с. Частота вращения, об/мин	6NVD48AU 2 660 330

Движители

Тип Количество Диаметр, м Шаг винта, м Дисковое отношение Число лопастей, шт Насадки	Гребной винт 2 1,6 1,92 0,5 3 Поворотные со стабилизаторами

Рулевое устройство

Насадки Количество Диаметр, м Длина, м Рулевая машина Угол поворота насадки, град Время перекладки руля с борта на борт, с	Поворотные со стабилизаторами 2 1,62 1,53 РЭР7,5Э 30 30



Данные по судну проект 2-95

Основные показатели

Тип судна Назначение Класс Регистра и район плавания Размеры судна габаритные, м: длина ширина Размеры корпуса расчетные, м длина ширина высота борта Скорость судна при осадке 3,44 м на глубокой тихой воде, км/ч Автономность Коэффициент полноты водоизмещения при осадке 3,36 м	Однопалубное двухвинтовое сухогрузное судно с люковыми закрытиями грузовых трюмов, ютом, баком, надстройками и МО расположенного в кормовой части судна Перевозка угля, зерна, соли, леса и генеральных грузов включая контейнеры. «М» Азовское , Балтийское море- Ботнический, Финский и Рижзкий заливы. 114,0 13,0 110,0 13,0 5,5 20,0 15 д= 0,825

Грузовые трюмы

№ трюма	Объем трюма, м3
1 2 3 4 Вместимость трюмов	1131 1195 1195 1229 4750

Корпус

Количество и расположение поперечных водонепроницаемых переборок Размер шпации, мм: в районе МО и гр. трюмов форпике Высота междудонного пространства, мм: под трюмами МО	на 22, 61, 97, 133, 170, 174 и 200-м шп. 550 400 880 880

Главные двигатели:

Дизель Количество Номинальная мощность, э.л.с. Частота вращения, об/мин	6L275IPN 2 700 600

Движители

Тип Количество Диаметр, м Шаг винта, м Дисковое отношение Число лопастей, шт Насадки	Гребной винт 2 1,65 2,013 0,58 4 Поворотные со стабилизаторами

Рулевое устройство

Насадки Количество Диаметр, м Длина, м Отклонение насадки, град Руль Площадь пера руля, м2 Отклонение руля, град	Поворотные со стабилизаторами 2 1,67 1,36 34 Балансирный 6,42 45

2. Навигационно-географический очерк

Черное море

Черное море расположено между 46°33'- 40°56' с. ш. и 27°27'-41°42' в. д. Являясь частью бассейна Атлантического океана, Черное море соединяется с ним на юге через Средиземное море проливами Босфор, Дарданеллы и Гибралтар. На северо-востоке оно соединяется Керченским проливом с Азовским морем. Наибольшая длина моря по 42°29/ с. ш. составляет 1148 км. Наименьшая ширина его по меридиану южной оконечности Крымского полуострова (от м. Сарыч) 258 км.

Ветер

Ветры на Черным морем определяются пространственным распределением циклонов и антициклонов. Характерны также местные ветры, возникающие в результате сложного взаимодействия крупномасштабного поля давления, локальных термических возмущений и горного рельефа.

По всему побережью Черного моря отмечаются бризы. На большей части побережья они возможны с мая по октябрь, а в южных районах - в любое время года с максимальной повторяемостью летом.

Морской бриз начинается спустя несколько часов после восхода солнца, достигая своего максимального развития после полудня. Он обычно проникает в глубь суши примерно на 10-22 мили. Береговой бриз начинается после захода солнца; он, как правило, слабее морского. В сторону моря он распространяется на расстояние до 4-5миль.

На восточном побережье моря, преимущественно от порта Анапа до порта Туапсе, и на южном побережье Крымского полуострова наблюдается сильный порывистый ветер с гор - бора; он приносит значительное похолодание. Отличительная особенность боры заключается в том, что скорость ветра резко уменьшается по мере удаления от берега. Уже в 5 милях от берега бора почти не ощущается, проявляясь главным образом в волнении.

Бора отмечается с сентября-октября по март. В районе порта Новороссийск в среднем наблюдается до 6-8 дней с борой в месяц, на южном побережье Крымского полуострова - меньше. В остальное время года этот ветер бывает редко.

Туманы

В открытой части Черного моря повторяемость туманов составляет в среднем 1-5 % в течение года. В центральном районе моря туманы наблюдаются чаще, чем в остальных районах: повторяемость их в среднем за год составляет здесь 5 %, а в апреле - мае достигает 9%.В годовом ходе туманы над морем наиболее часто наблюдаются весной, особенно в апреле - мае, реже всего они бывают летом и в начале осени; в конце осени снова отмечается некоторое увеличение повторяемости туманов.

Ограниченная видимость

В описываемом районе преобладает видимость 5--10 миль и более. Наилучшие условия видимости отмечаются с апреля по октябрь -- ноябрь. В течение суток наибольшая видимость наблюдается днем, наименьшая -- утром.

При вторжении холодных масс воздуха иногда отмечается исключительная видимость; в это время при рефракции в юго-восточной части моря она может достигать 160 миль.

Резко улучшается видимость и при фенах, которые характерны для гористых побережий моря.

Понижение видимости наблюдается во время тумана и осадков. В северной части района весной возможно ухудшение видимости из-за пыльных бурь, которые проносятся над югом Украины, но эти случаи редки.

Берега

Берега Черного моря изрезаны незначительно. Единственный крупный полуостров - Крымский (и связанный с ним Керченский). Несколько небольших полуостровов (Инджебурун, Ясун и др.) - на Анатолийском побережье. Наиболее обширные заливы: Одесский, Каркинитский, Каламитский - на северо-западе; Новороссийская бухта - на востоке; зал. Синопский, бухты Самсун, Бона - на юге; Игнеада, Бургасский, Варненский заливы - на западе моря.

Берега Черного моря отличаются большим разнообразием ландшафтов. Здесь к морю подходят и высокие горы, и обширные низменности, и слегка всхолмленные равнины. Наряду с участками, покрытыми богатой субтропической растительностью, встречаются участки, лишенные растительного покрова.

Северо-западный берег моря от дельты р. Дуная до Севастопольской бухты невысокий. Здесь к морю подходит палеозойская платформенная Восточно-Европейская равнина, высоты которой не превышают 10 м на юге и увеличиваются до 40-50 м на севере. Сложена она породами платформенного чехла, представленного преимущественно осадочными породами неогенчетвертичного возраста. Равнина изрезана балками, местами оканчивается у моря обрывами и низменными песчаными полосами суши - пересыпями, отделяющими от моря обширные солевые озера и лиманы. Особенно много лиманов вблизи Одессы. Одни лиманы совершенно отделены от моря, другие временами сообщаются с ним. Лиманы, образовавшиеся в устьях многоводных рек (Днестр, Южный Буг, Днепр), имеют постоянный выход к морю. Самые большие лиманы: Днепровско-Бугский, Днестровский, Хаджибейский, Куяльницкий, Березанский - почти все мелководные, несколько сот лет назад были заливами глубиной 20-30 м.

Восточнее Севастопольской бухты берега заметно повышаются. От м. Фиолент до Феодосии, вдоль всего южного берега Крымского полуострова, сначала тремя, а затем двумя параллельными грядами простираются мезозойские складчатые сооружения Крымских гор, обрывающиеся к морю почти отвесными скалами. В некоторых местах, от м. Сарыч до Ялты, горы несколько отступают от берега, склоны их становятся пологими. Далее к востоку, основной хребет Крымских гор отходит от береговой черты и постепенно понижается, но склоны гор, расположенных у самого берега, и здесь обрывистые. Берега Керченского полуострова почти на всем протяжении обрывистые.

Северо-восточный берег Черного моря от Анапы до Сухуми преимущественно высокий. Здесь к морю, местами вплотную, подходят отроги мезо-кайнозойских складчатых сооружений Главного Кавказского хребта, образуя отвесные обрывы. Местами четко выражены террасы. Наибольшей высоты горы достигают у Сочи (до 3000 м), далее постепенно понижаются (до 1000 м) и значительно удаляются от береговой черты в районе р. Кодори.

Между устьем р. Кодори и г. Кобулети к морю подходит обширная, приуроченная к мезо-кайнозойскому прогибу, аккумулятивная Колхидская низменность. Южнее устья р. Риони, вблизи берега моря, находится большое оз. Палеостоми, бывшее ранее заливом моря. К югу от Кобулети берег снова становится гористым и в районе Батуми высота отдельных хребтов превышает 1500 м.

Южный берег моря также высокий. К морю подходят отроги мезо-кайнозойских складчатых сооружений Понтийских гор, наибольшей высоты они достигают к югу и юго-западу от Батуми, к западу понижаются, и высота их у прол. Босфор не превышает 450 м. На всем протяжении южный берег обрывистый, местами спускается к морю террасами. Изредка встречаются низкие песчаные участки с выступающими в море скалистыми мысами.

К западу от прол. Босфор берег сравнительно невысокий. Здесь к морю от м. Калиакра подходят мезозойские складчатые сооружения Балканских гор. Мысы, выступающие в море на этом участке черноморского берега, обрывистые. От м. Калиакра до дельты Дуная берег постепенно понижается. Здесь к морю подходит холмистая палеозойская платформенная аккумулятивная равнина с наклоном в сторону моря.

Течения

Общая (генеральная) схема течений Черного моря представляет собой единую для всего моря систему замкнутых, преимущественно циклонических потоков (круговоротов).

Вдоль берега моря проходит основное течение, охватывающее все море замкнутым кольцом в зоне материкового склона и движущееся против часовой стрелки параллельно береговой линии полосой, ширина которой 10-30 миль.

От главного потока отходят две ветви. Одна из них берет начало в районе мыса Чам (41°07'N, 37°47'E) и направляется на NE, затем на N, сливаясь в районе мыса Пицунда с главным потоком. Вторая начинается в районе мыса Сарыч, огибая мыс Херсонес, заходит в северо-западную часть моря, поворачивает на W и SW и, присоединяя дунайские воды, сливается с главным потоком в районе мыса Калиакра. В Керченском проливе течение обычно направлено из Азовского моря в Черное море и реже - наоборот.

Скорость течения в среднем составляет 0,6-1,2 уз, а на оси течения увеличивается до 1,4 уз. При сильных ветрах, направление которых совпадает с направлением потока, максимальная скорость достигает 3 уз. На отдельных участках основного потока под действием сильных и продолжительных встречных ветров течение иногда меняет направление на обратное, а скорость его уменьшается до 0,2 уз.

За пределами основного течения, в центральной глубоководной части моря, располагаются обширные круговороты устойчивой циклонической циркуляции; скорость на их периферии 0,4-0,8 уз, в центре 0,2-0,4 уз.

В отдельных глубоководных районах моря отмечаются малые локальные круговороты; скорость на их периферии 0,4-0,6 уз, в центре 0,2- 0,4 уз.

Основное течение в общей системе циркуляции выражено наиболее ярко, его устойчивость составляет 80 % в зимний период, 90 % в летний и 80-85 % в переходные периоды.

Северное море

Общие сведения.

Условия плавания у восточного берега Северного моря сложные.

Глубины на фарватерах, пролегающих среди отмелей, подвержены изменениям.

Плавание в Северном море осложнено часто плохой видимостью, сильными приливными течениями, отмелями, простирающимися в некоторых местах далеко в море, и многочисленными затонувшими судами. Зимой нередки штормы; ветры, дующие в восточной части Северного моря преимущественно с моря, требуют соблюдения осторожности и применения всех имеющихся средств, обеспечивающих безопасность плавания. Следует учитывать, что приливное течение сносит суда к берегу; при прохождении устьев рек, проходов и глубоко вдающихся бухт необходимо принимать во внимание, что приливное течение направлено в них.

В Северном море во многих местах ведутся разработки нефтяных и газовых месторождений, что также затрудняет плавание.

В Северном море, особенно на подходах к портам, гаваням и к устьям рек, встречается много судов, которые усложняют судоходство, особенно при плохой видимости. Надо избегать приближения к рыболовным судам, которые в большом количестве можно встретить в районах лова рыбы.

Следует иметь в виду, что плавучие средства навигационного оборудования (СНО) не всегда могут служить надежными ориентирами, так как они часто подвержены сносу или повреждению.

В прибрежных водах Германии банки и другие навигационные опасности, расположенные за пределами ограждаемых фарватеров, ограждаются нерегулярно. Поэтому выход за пределы ограждаемого фарватера требует особой осторожности.

Берега.

Почти везде вдоль берегов лежат острова.

Растительность на побережье и близлежащих островах скудная. Берега в основном покрыты травой, и только в некоторых местах раскинулись рощи и растут одиночные деревья. На побережье и отдельных островах для укрепления почвы высаживаются деревья и кустарники.

Для защиты от затопления в Германии и Нидерландах почти всюду вдоль берега сооружены дамбы; в некоторых местах они тянутся в несколько рядов.

Берег от мыса Ханстхольм до мыса Блованнсхук изрезан мало. На остальном участке побережье прорезано устьями рек Айдер, Эльба, Везер, Эмс и общей дельтой рек Маас и Шельда. В берег вдаются заливы Яде и Ваддензе.

Восточный берег Северного моря от мыса Блованнсхук до мыса Кап-хофд отмелый. Частично осыхающие отмели тянутся вплоть до прибрежных островов. От некоторых островов в сторону моря также выдаются довольно обширные отмели.

Реки, впадающие в Северное море, судоходны. Река Айдер доступна для малых судов, реки Эльба, Везер, Эмс, Маас и Шельда -- для больших. Эти реки, связанные между собой протоками и каналами, образуют единую систему внутренних водных путей. Река Эльба соединена с Балтийским морем Кильским каналом.

Глубины, рельеф дна и грунт.

От устья реки Эльба изобата 20 м проходит в 30--40 милях от берега, а западнее устья -- в 6--15 милях от прибрежных островов.

Южная часть Северного моря имеет очень неровное дно. Здесь лежит много банок, удаленных на расстояние до 20 миль от берега. Особенно много банок против устьев рек Маас и Шельда и далее до пролива Ла-Манш.

Грунт в юго-восточной и южной частях Северного моря ил, песок, гравий, мелкие камни; в районе острова Гельголанд местами встречается скала.

На распределение грунтов большое влияние оказывают приливные и постоянные течения. Там, где действуют сильные придонные течения, грунт преимущественно крупный песок. В тех районах, где скорость течений часто изменяется, грунт в основном мелкий песок; там же, где придонные течения слабые или вовсе отсутствуют, осаждаются ил и илистый песок.

На многих банках под воздействием сильных приливных течений и волнения грунт уплотняется.

Температура и влажность воздуха.

Самыми теплыми месяцами года являются июль и август, когда средняя месячная температура воздуха в открытом море составляет 16 °С, а в большинстве пунктов на побережье колеблется от 16 до 21 °С.

В суточном ходе относительной влажности максимум наблюдается ночью и рано утром (с 2 до 7 ч), а минимум -- после полудня (с 12 до 16 ч), что особенно заметно в теплый период года.

Ветры.

В открытом море почти весь год преобладают ветры от W, S и SW; повторяемость каждого из направлений 15--20 %. Весной часто, отмечаются ветры от N (повторяемость около 20 %).

На побережье в большинстве пунктов весь год господствуют ветры от SW и W, суммарная повторяемость которых колеблется от 25 до 1 50 %. Из ветров других направлений в городе Ден-Хелдер и порту Флиссинген с октября по январь часто отмечаются ветры от S (20-- 25 %), а в селении Вестервиг с сентября по март -- ветры от SE (15--22 %). В гавани Норбю круглый год, а в городе Вестерланд и гавани Нордернай с апреля -- мая по сентябрь господствуют ветры от NW (15--25 %).

Средняя месячная скорость ветра в открытом море с мая по август, как правило, не превышает 5 м/с, в остальные месяцы составляет 6--8 м/с. На побережье средняя месячная' скорость ветра в течение года изменяется от 4 до 8 м/с. Днем над сушей скорость ветра обычно наибольшая, а ночью и рано утром -- наименьшая.

Штили наблюдаются редко. Повторяемость их как в открытом море, так и на побережье не превышает 5 %. Исключением является город Остенде, где повторяемость штилей в течение года колеблется от 9 до 22 %.

Повторяемость ветра со скоростью 16 м/с и более в открытом море обычно не превышает 5 %, лишь в декабре увеличиваясь до 5--10 %. На побережье среднее годовое число дней со скоростью ветра 19 м/с и более составляет 10---20; исключением являются гавань Нордернай и остров Гельголанд, где оно достигает соответственно 26 и 52. Наиболее вероятны такие ветры с октября по февраль -- март, когда среднее месячное число дней с ними в большинстве пунктов составляет 2--3, а в гавани Нордернай и на острове Гельголанд 4--8. В остальные месяцы сильные ветры наблюдаются не каждый год.

Средняя продолжительность штормов (скорость ветра 19 м/с и более) в описываемом районе 6--8 ч; в редких случаях они длятся до 2--3 сут без перерыва, а скорость ветра достигает 40 м/с (порывами до 55 м/с).

Штормовые ветры наиболее часто приходят от SW, W и NW. Кроме того, к северу от параллели 56° сев. шир. зимой и весной отмечаются штормовые ветры от SE и Е, а к югу от параллели 53° сев. шир. зимой -- штормовые ветры от N.

Особенно опасны для мореплавания штормовые ветры от NW и W, так как они очень сильные, а начинаются внезапно. Штормовые ветры от SE также отличаются большой силой, но менее внезапны.

Штормовые ветры от SW, обычно сопровождающиеся дождем, иногда неожиданно меняют направление на NW, N или NE, не ослабевая при этом. Если ветры от N не изменяют своего направления и давление при этом повышается, то, как правило, следует ожидать ослабления ветра и улучшения погоды. Изменение направления ветра на SW и падение 20 давления предвещают ухудшение погоды. Ветры от SE, сопровождающиеся дождем, при понижении давления усиливаются, иногда до шторма.

Штормовые ветры от Е довольно устойчивы.

Известен случай, когда во время сильнейшего урагана в Северном море в Бельгии и Голландии погибло 3 тыс. чел. Скорость ветра на 25 побережье Голландии превышала 35 м/с, высота ураганных волн достигала 10 м. Уровень воды у берегов Дании повысился на 1,4 м, а у берегов Голландии -- на 3,4 м.

Шквалы в описываемом районе возможны в любое время года. С мая по сентябрь не чаще одного раза в месяц наблюдаются шквалы, 30 скорость ветра при которых нередко превышает 14 м/с. Обычно они отмечаются в период с полудня до полуночи и сопровождаются грозами.

В зимне-весенний период наблюдаются шквалы, сопутствующие холодному фронту; как правило, они сопровождаются ливневыми осадками 35 в виде града, крупы или снега.

Бризы в описываемом районе отмечаются часто, особенно в теплый период года в ясную и тихую погоду. Морской бриз обычно начинается в первой половине дня, максимальной скорости {около 5 м/с) достигает после обеда, а к вечеру стихает. Береговой бриз слабее морского, он 10 начинается после захода солнца и заканчивается утром. На побережье Нидерландов легкий бриз носит название «флаувевинд».

Туманы.

Повторяемость туманов в открытом море, как правило, не превышает 5 %; наиболее вероятны они с декабря по март. Исключением является район Гельголандской бухты, где их повторяемость достигает 20 %. На побережье среднее годовое число дней с.туманом изменяется от 25 до 60, а в порту Бремен увеличивается до 74. С мая по сентябрь, как правило, наблюдается не более 3 дней с туманом в среднем за месяц, а в некоторых пунктах туманы в этот период не ежегодны.

В открытом море отмечаются адвективные и радиационные туманы, а на побережье -- преимущественно радиационные. Адвективные туманы наиболее вероятны весной и в начале лета, а радиационные -- осенью и зимой. Туманы, возникающие над открытым морем, продолжительнее туманов над побережьем.

Чаще всего туманы образуются при слабых и умеренных ветрах от SW и W, а иногда и при штилях. В последнем случае туманы более плотные, но имеют небольшую вертикальную мощность. При ветрах 5 северных направлений туманы возникают редко. Исключением является устье реки Маас, где туманы наиболее часты при ветрах от N и NE.

Средняя продолжительность туманов 6--8 ч зимой и 3--4 ч летом. В отдельные годы туманы могут продолжаться летом 12 ч и более, а зимой -- несколько суток.

В течение суток туманы в прибрежной зоне наиболее вероятны с 4 до 12 ч и чрезвычайно редки с 16 до 24 ч. В открытом море суточного хода туманов нет.

Видимость.

В течение всего года в описываемом районе преобладает видимость более 5 миль; повторяемость ее 60--80 %.

Повторяемость видимости менее 2 миль в течение года составляет 5--10 %, а в ноябре -- январе увеличивается до 15--20 %.

Наилучшая видимость отмечается с июня по сентябрь.

Ухудшение видимости вызывается, как правило, туманом, дымкой или-осадками. Вблизи больших промышленных городов дальность видимости существенно уменьшается за счет дыма и гари.

В течение суток плохая видимость чаще отмечается утром, в 6--8 ч.

Облачность и осадки.

Облачность в описываемом районе значительная и в течение года меняется мало. Как в открытом море, так и на побережье она составляет в среднем 6--8 баллов, лишь в городе Вестер-ланд и в гавани Норбю летом уменьшается до 5 баллов. Преобладают слоистые облака.

Облачность в данном районе в значительной степени зависит от направления ветра. Как правило, наибольшее количество облаков отмечается при ветрах от S до SW.

Повторяемость пасмурного неба (облачность 7--10 баллов) в открытом море колеблется от 50 % летом до 60--70 % зимой. На побережье среднее годовое число пасмурных дней изменяется в широких пределах: от 140 до 220. B течение года больше всего пасмурных дней отмечается с октября по март: в среднем от 13 до 20 пасмурных дней за месяц. С апреля по сентябрь среднее месячное число пасмурных дней в большинстве пунктов составляет 8-- 12.

Повторяемость ясного неба (облачность 0--3 балла) увеличивается от 10--20 % зимой до 30 % летом. Среднее годовое число ясных дней на побережье изменяется от 25 до 45. Среднее месячное их число не превышает 5.

Среднее годовое количество осадков в описываемом районе колеблется в основном от 600 до 750 мм. В северной части района осадков выпадает больше, чем, в южной.

В течение года больше всего осадков выпадает с июля по ноябрь -- декабрь, а меньше всего -- с февраля по апрель -- май. Среднее месячное количество их в эти периоды составляет соответственно 55--90 и 30-- 50 мм.

Среднее годовое число дней с осадками в большинстве пунктов на побережье колеблется от 175 до 210. Наибольшее число дней с осадками за месяц (15--22) отмечается с сентября по февраль -- март, а наименьшее (10--14) -- в мае -- июне.

Максимальное суточное количество осадков 94 мм (гавань Норбю, июль).

Осадки выпадают преимущественно в виде дождя.

Весной ветры от NW часто приносят в описываемый район морской арктический воздух, при этом наблюдаются сильные ливни, град и снегопады, которые называются «мартовскими» осадками.

После снежных буранов в Дании и Германии отмечался слой снега высотой 1 м.

Течения

В описываемом районе представлены постоянными, ветровыми и приливными, причем последние преобладают.

Постоянное течение является ветвью теплого Северо-Атлантического О течения, входящего в Северное море через пролив Ла-Манш. Оно следует вдоль берегов Нидерландов и Германии на NE, а вдоль берегов Дании -- на N.

Средняя скорость течения 0,1 ---0,5 уз.

Сильные и продолжительные ветры северных направлений нередко изменяют направление постоянного течения на отдельных участках на противоположное. Например, постоянное течение, идущее вдоль берегов Дании на N, при сильных и продолжительных ветрах от NW и N может изменить направление на SSW (к острову Гельголанд).

Ветры южных направлений могут заметно увеличить скорость постоянного течения. Так, штормовые ветры от SW увеличивают скорость постоянного течения до 0,9 уз, а на участке к северу от маяка Бов-бьерг, а также у мыса Ханстхольм -- до 4 уз.

Увеличение скорости прибрежного течения в районе мыса Ханстхольм служит признаком начала свежего ветра от S или SW.

3. Расчет сопротивления буксировщика

Аварийная морская буксировка

Все расчеты, связанные с плановой буксировкой, выполняют заблаговременно с учетом особенностей предстоящей операцией: числа и типов буксирных судов и буксируемых объектов, вида буксирной линии (однородная, не однородная, с якорем или плитой для увеличения провеса) предполагаемых погодных условий плавания в узкостях и на мелководье. В таких случаях расчеты выполняют по методике разработанной применительно к разным типам судов и видам буксирной линии при вынужденной буксировке. Капитану буксировщика приходится выполнять расчеты, определяя возможную скорость буксировки, а так же элементы буксирной линии длину, толщину троса и его провес. 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 судне, расчеты приходится вести с использованием простейших эмпирических формул. Часто в таких случаях фактор времени является решающим, поэтому капитан лишен возможности выполнять сложные расчеты.

Определение сопротивления воды и воздуха буксирующего судна.

Расчеты ведутся применительно к скорости ППХ буксировщика, значение которого равно 5,4 м/с .

Сопротивления трения воды движению буксирующего судна

Определяем сопротивления трения воды движению буксирующего судна, которое рассчитывается по формуле, Кн,

Rf = f*г*Щ*V ^1.83*10^-5

где, f - коэффициент трения. Принимается в зависимости от длины судна (выбирается из таблицы) , f=0,142;

г- плотность морской воды , м³, г-1025 кг/м³;

V-скорость, для которой определяется сопротивление, м/с,

Щ- площадь намоченной поверхности корпуса судна, м², которая определяется по формуле:

Щ=1,05*L*(1.7*Tcp+д*B)

где, L- длина судна. L=110,15 м;

B- ширина судна. B=13м;

Tср- средняя осадка судна ,м, Tср = 3,36 м;

д - коэффициент полноты водоизмещения д=0,816;

Щ=1,05*110,15*(1,7*3,36+0,816*13)=1887,5 (м²)



Таким образом, значение сопротивления воды движению буксирующего судна имеет вид:

Rf=0,142*1025*1887,5*(1,2^1,83)*10^-5=3,8 кН

Rf=0,142*1025*1887,5*(2,2^1,83)*10^-5=11,6 кН

Rf=0,142*1025*1887,5*(3,2^1,83)*10^-5=23,1 кН

Rf=0,142*1025*1887,5*(4,2^1,83)*10^-5=37,9 кН

Rf=0,142*1025*1887,5*(5,2^1,83)*10^-5=56,1 кН;

Остаточное сопротивление буксирующего судна.

Определяем остаточное сопротивление буксирующего судна, которое рассчитывается по формуле, кН,

Rr = (0.09*д*D*V⁴)/L² ;

где D- водоизмещение судна, т, D=4018,0 т

V- скорость для которой определяется сопротивление, м/с,

д- коэффициент полноты водоизмещения, д=0,816 ;

Таким образом, остаточное сопротивления буксирующего судна будет равно

R_r=(0.09*0.816*4018,0*1.2⁴)/110,15²=0,05 кН;

R_r=(0.09*0.816*4018,0*2.2⁴)/110,15²=0,6 кН;

R_r=(0.09*0.816*4018,0*3.2⁴)/110,15²=2,5 кН;

R_r=(0.09*0.816*4018,0*4.2⁴)/110,15²=7,6 кН;

R_r=(0.09*0.816*4018,0*5.2⁴)/110,15²=17,8 кН;

Сопротивление воздуха движению буксирующего судна.

Определяем сопротивление воздуха движению буксирующего судна, которое рассчитывается по эмперической формуле:

R_a=0.2*( R_f + R_r );

Таким образом, сопротивление воздуха движению буксирующего судна будет равно:

R_a= 0.2*(3,8+0,05 ) = 0,77 кН

R_a= 0.2*(11,6+0,6)=2,44 кН

R_a= 0.2*(23,1+2,5)= 5,12 кН

R_a= 0.2*(37,9+7,6)= 9,1 кН

R_a= 0.2*(56,1+17,8)= 14,8 кН;

Сопротивление волнение моря.

При буксировке судов по взволонованной поверхности (моря, океана) обычные для судна расчеты сопротивления воды (т.е. сопротивления трения, вихревого и волнового сопротивления) подвергаются изменению из за килевой и боротовой качки, дополняются новыми силами сопротивления в результате ударов волн о корпус судна. На волнении возникают перебой винтов, снижается коэффициент их полезного действия, уменьшается скорость каравана.

Общая величина сопротивления от волнения моря, а следовательно, и уменьшение скорости, часто, в зависимости от погоды и состояния моря, достигают значительной величины.

Определяем сопротивление величины моря, которое рассчитывается по формуле:

R_v= 0.5*k_v*г*V²*Щ*10 ^-3

где, k_v - коэффициент дополнительного волнового сопротивления, который в нашем случае при волнении 2 балла будет равен: k_v=0,2

Щ - площадь смоченной поверхности корпуса буксирующего судна, м² ,

г - плотность морской воды.

V- скорость, для которой определяется сопротивление, м/с,

Таким образом, сопротивление волнения моря движению буксирующего судна будет равно:

R_v = 0.5*0.2*1025*1.2²*1887,5*10^-6= 0,28 кН

R_v = 0.5*0.2*1025*2.2²*1887,5*10^-6=0,94 кН

R_v = 0.5*0.2*1025*3.2²*1887,5*10^-6=1,98 кН

R_v = 0.5*0.2*1025*4.2²*1887,5*10^-6=3,41 кН

R_v = 0.5*0.2*1025*5.2²*1887,5*10^-6=5,23 кН

Суммарное сопротивление буксирующего судна (сопротивление воды и воздуха движению буксирующего судна)

В результате определяем суммарное сопротивление буксирующего судна (сопротивление воды и воздуха движению буксирующего судна), которое по формуле будет равно сумме всех, раннее определенных сопротивлений, кН,

R₀=R_f+R_r+R_a+R_v

Где R₀ - сопротивление буксирующего судна, кН;

R_f - сопротивление трения воды, кН;

R_r - остаточное или волновое сопротивление, кН;

R_a - сопротивление воздуха, кН;

R_v - сопротивление волнение моря, кН;

R₀=3,8+0,05+0,77+0,28= 4,9 кН

R₀=11,6+0,6+2,44+0,94=15,6 кН

R₀=23,1+2,5+5,12+1,98=32,7 кН

R₀=37,9+7,6+9,1+3,41= 58,0 кН

R₀=56,1+17,8+14,8+5,23= 93,9 кН

4. Расчет сопротивления буксируемого судна

Сопротивление буксируемого судна рассчитывается также, как и буксирующего (с использованием аналогичных формул), за исключением того, что в расчет суммарного сопротивления дополнительно входят также сопротивление винтов и сопротивление погруженной в воду части буксирной линии.

Сопротивление трения воды.

Определяем сопротивление трения воды движению буксирного судна, которое рассчитывается по формуле, кН.

Rf = f*г*Щ*V ^1.83*10^-5

Где f- коэффициент трения (принимается из таблицы) f=0,142

г- плотность морской воды, г=1025 кг/м³

v_ск- скорость для которой определяется сопротивление,

Щ₀-площадь смоченной поверхности корпуса буксируемого судна, м²

Определяем по формуле:

Щ=1.05*L*(1.7*Т_ср+д*В)

Где L-длина судна, L=110.0м

B-ширина судна, B=13м

Т_ср- средняя осадка, Т_ср=3.44м

д - коэффициент полноты водоизмещения, д =0.825

Щ=1.05*110.0*(1.7*3.44+0.825*13)=1914,2 м³

Таким образом, значение сопротивления трения воды движению буксируемого судна примет вид:

R_f = 0.142*1025*1914,2*1,5^1.83*10^-5=5,85 кН

R_f = 0.142*1025*1914,2*2,5^1.83*10^-5=14,9 кН

R_f = 0.142*1025*1914,2*3.5^1.83*10^-5=27,6 кН

R_f = 0.142*1025*1914,2*4.5^1.83*10^-5=43,7 кН

R_f = 0.142*1025*1914,2*5.5^1.83*10^-5=63,1 кН

Остаточное сопротивления буксируемого судна.

Rr = (0.09*д*D*V⁴)/L² ;

Где D-водоизмещение судна ,т

Которое определяется по формуле и равно:

D=г*v

D=4163,5 т

Остаточное сопротивление примет вид:

R_r=(0.09*0.825*4163,5 *1.5⁴)/ 110.0²=0,13 кН

R_r=(0.09*0.825*4163,5 *2.5⁴)/110.0²=0,99 кН

R_r=(0.09*0.825*4163,5 *3.5⁴)/110.0²=3,83 кН

R_r=(0.09*0.825*4163,5 *4.5⁴)/110.0²=10,48 кН

R_r=(0.09*0.825*4163,5 *5.5⁴)/110.0²=23,38 кН

Сопротивление воздуха.

Сопротивление воздуха рассчитывают по формуле:



R_a=0.2*(R_f+R_r)

R_а=0.2*(5,85+0,13)=1,2 кН

R_а=0.2*(14,9+0,99)=3,2 кН

R_а=0.2*(27,6+3,83)=6,3 кН

R_а=0.2*(43,7+10,48)= 10,8 кН

R_а=0.2*(63,1+23,38)=17,3 кН

Сопротивление волнения моря.

Сопротивление волнения моря рассчитывается по формуле:

R_v=0.5*k_v*г*V_ск²*Щ*10^-6

R_v=0.5*0.2*1025*1.5^2*1914,2 *10^-6=0,44 кН

R_v=0.5*0.2*1025*2.5^2*1914,2 *10^-6=1,22 кН

R_v=0.5*0.2*1025*3.5^2*1914,2 *10^-6=2,4 кН

R_v=0.5*0.2*1025*4.5^2*1914,2 *10^-6=3,97 кН

R_v=0.5*0.2*1025*5.5^2*1914,2 *10^-6=5.94 кН

Сопротивление винтов.

Определяем сопротивление застопоренных винтов движению буксируемого судна которое рассчитывается по формуле:

R_pr=0.15*и*D_pr²*V_ск²

Где и-дисковое отношение, равное и=0.58

D_pr-диаметр винта, равный D_pr=1.65 м

V- скорость судна, для которой вычисляется R_pr

Таким образом, сопротивление винтов движению буксируемого судна будет равно:



R_pr=0.15*0.58*1.65²*1.5²=0,53 кН

R_pr=0.15*0.58*1.65²*2.5²=1,48 кН

R_pr=0.15*0.58*1.65²*3.5²=2,9 кН

R_pr=0.15*0.58*1.65²*4.5²=4,79 кН

R_pr=0.15*0.58*1.65²*5.5²=7,16 кН

Сопротивление погруженной в воду части буксирной линии

Сопротивление погруженной в воду части буксирной линии рассчитываем по формуле:

R_tug=0.04*l_п*d_тр*V_ск²

Где d_тр- диаметр троса буксирной линии, d_тр=36.5 мм =0.0365 м

V_ск- скорость буксировки,

l_п- длина погруженной в воду части буксирной линии,

l_п = v [l²-(80*R_l*h_T/q)]

где l- полная длина буксирного троса, м

L- длина судна, L=110,15 м

R_l- сопротивление буксирного троса, Кн

h_T- средняя высота над уровнем моря, h_T=4 м

q-вес 1п.м. буксирного троса в воде, кН

Для контроля: длина погруженной в воду части буксирной линии можно ориентировочно принимать равной 2/3 от общей длины буксирной линии.

q=m_пмв*g*0.87*10^-3

где m_пмв- масса 1 п.м. в воздухе, m_пмв=5.395 кг

q=5.395*9.81*0.87*10^-3=0.046 кН

Полная длина буксирного троса рассчитывается по формуле:

l=3*L

l=3*110,15=330,45 м

Так как, согласно практики управления судном, влияние кильватерной струи буксировщика не сказывается, если длина буксирной линии более 3х длин буксирующего судна. Поэтому длину буксирной линии берем равной 3м длинам буксировщика.

Для определения диаметра буксирной линии необходимо рассчитать упор винтов буксировщика в швартовном режиме.

Р_шв= Х*К_i*с*n²*D⁴

Где с- плотность воды, с=1.025 т/м³

К_i-коэффициент упора винта, К_i=0,61

n- частота вращения двигателя, n=330 об/мин=5,5 об/сек

D-диаметр винта, D=1.6 м

H-шаг винта, H=1,92

H/D- шаговое отношение, H/D=1,2

X-число винтов, X=2

Z-количество лопастей, Z=3

Р_шв=2*0,61*1,025*5,5²*1.6⁴ =247,907 кН

Полученное значение упора винта можно проконтролировать с помощью формулы:



Р_шв=0.136*N_i

Где N_i-индикация мощности, кВт

N_i=0.7355*1.136*УN_е

УN_е= х* N_е

Где N_е- мощность одного двигателя. N_е=660 л.с.

х- количество двигателей.

УN_е = 2*660 = 1320 л.с.

Индикация мощности рассчитывается по формуле:

N_i=0.7355*1.136*1320=1103 кВт

Таким образом, упор винтов в швартовном режиме рассчитанный по контрольной формуле, будет равен:

Р_шв=0.136*1103=149,9 кН

Что не превышает рассчитанного по основной формуле значения. Исходя из этого значения упора винта считаем за достоверное.

Определим максимальный упор винтов буксирующего судна при его максимальной скорости (приближенно должно быть равно сопротивлению движению буксировщика), по формуле:

Т=1.13*[1.9-( Н_в /D_в)]*[Р_в /(D_в*n)]

Где n- частота вращения главного двигателя, n=330 об/мин=5,5 об/сек

D_в- диаметр гребного винта, D_в=1.6 м

Н_в- шаг гребного винта, Н_в=1,92 м

Н_в /D_в- шаговое отношение, Н_в /D_в=1,2 м

Р_в- мощность потребляемая гребным винтом, кВт.

Р_в=0.7355*УN_е*з_w*з_r

Где з_w- КПД валопровода, з_w=0.98

з_r- КПД редуктора, з_r=0.98

Р_в= 0.7355*1320*0.98*0.98= 932,414 кВт

Таким образом, значение максимального упора винтов буксирующего судна при его максимальной скорости будет равно:

Т=1.13*[1.9-(1.92 / 1.6)]*[932,414/(1.6*5.5)]=83,8 кН;

Определив необходимые для расчета погруженной в воду части буксирной линии, в зависимости от скорости буксировки и как следствие сопротивление буксирного троса, выполним необходимые вычисления:

По значению Р_шв, с учетом соответствующего коэффициента запаса прочности, принимая его за разрывное усилие троса, по соответствующим таблицам (ГОСТ-3067-66) находим диаметр буксирного троса.

Толщина буксирного троса (диаметр или длина окружности) материал из которого он изготовлен, определяют его разрывную прочность. Прочность штатного буксирного троса указана в его сертификате. Запас прочности в буксирной линии должен быть равен 5, если тяга на гаке не превышает 100кН, или 3, если тяга на гаке более 300кН (промежуточные значения коэффициента запаса прочности находят линейной интерполяцией ). Если при вынужденной буксировке есть возможность выбирать трос, который будет использован в качестве буксирного, необходимо определять его прочность пользуясь Госстандартом, или рассчитать его разрывную и рабочую прочность.

Определяем разрывное усилие троса, с учетом коэффициента прочности.

Q_раз= Р_шв*k

Р_шв=149,9 кН

k-коэффициент запаса прочности, F_r <100 кН k=5

Q_раз=149,9*5=749,5 кН;

Таким образом, сопротивление движению погруженного в воду буксирного троса составит:

R_tug=0.04*220,3*0,0365*1.2²= 0,463 кН

R_tug=0.04*220,3*0,0365*2.2²=1,557 кН

R_tug=0.04*220,3*0,0365*3.2²=3,293 кН

R_tug=0.04*220,3*0,0365*4.2²=5,673 кН

R_tug=0.04*220,3*0,0365*5.2²=8,697 кН

При ориентировочных расчетах величина сопротивления буксирного троса находящегося в воде, обычно не учитывается. Однако следует иметь в виду, что такое сопротивление может достигнуть значительной величины, особенно при употреблении растительных тросов (до 10-15% тяги на гаке), это должно учитываться при определении скорости буксировки.

Суммарное сопротивление буксируемого судна (сопротивление воды, воздуха, винтов и погруженной части буксирного троса)

По формуле, определим суммарное сопротивление буксируемого судна:

R_l= R_f+R_r+R_a+R_v+R_pr+R_tug

Где R_f -сопротивление трения воды, кН

R_r -остаточное или волновое сопротивление, кН

R_a- сопротивление воздуха, кН

R_v- сопротивление волнения моря, кН

R_pr-сопротивление винтов, кН

R_tug- сопротивление погруженной в воду части буксирной линии, кН

R_l =5,85+0,13+1,2+0,44+0,53+0,463=8,6 кН

R_l =14,9+0,99+3,2+1,22+1,48+1,557=23,3 кН

R_l =27,6+3,83+6,3+2,4+2,9+3,293=46,32 кН

R_l =43,7+10,48+10,8+3,97+4,79+5,673=79,4 кН

R_l =63,1+23,38+17,3+5,94+7,16+8,697=125,57 кН

Полученные данные сведем в таблицу и построим график зависимости:

Скорость	Сопротивление судна, кН
	буксирующего	буксируемого	суммарное
1	4,9	8,6	13,5
2	15,6	23,3	38,9
3	32,7	46,32	79,0
4	58,0	79,4	137,4
5	93,9	125,57	219,5

Определение скорости буксировки.

Наибольшая скорость буксировки на тихой воде V_Б зависит от соотношения сопротивлений буксирующего и буксируемого судов.

Скорость буксировки определяется по формуле:

V_Б=V_о*v[R_o /R]

Где V_Б- скорость буксировки, м/с

V_о- скорость буксировщика без объекта, V_о=5.2 м/с

R_o- сопротивление буксировщика, R_o=93,9 кН

R- сопротивление каравана, R=219,5 кН

V_Б=5.2*v[93,9 / 219,5]=3,4 м/с

Предполагается что, сопротивление судов R_o и R предварительно определены для одинаковой скорости V_о .

Тяга на гаке F_r зависит в свою очередь от соотношения скоростей, и ее приближенное значение можно найти по формуле:

F_r= R_o*( V_о²- V_Б²)/V²

Где F_r-тяга на гаке (полное сопротивление буксируемого судна и буксирного троса).

R_o-сопротивление буксировщика, R_o=93,9 кН

V_о- скорость полного хода буксировщика на тихой воде, V_о=5.2 м/с

V_Б- наибольшая скорость каравана на тихой воде, V_Б=3,4 м/с

V- скорость при которой определены сопротивления R и R_o

F_r= 93,9*(5.2² - 3,4²)/ 5.2² = 53,8 кН

Данное значение тяги на гаке соответствует скорости V_Б=3,4 м/с, если принять что F_r=R- R_o

Определение допустимой тяги на гаке и безопасной (допустимой) скорости судна.

Поскольку штатные буксирные тросы на судах имеют определенную разрывную нагрузку Q_раз, необходимо назначить такую скорость буксировки, при которой тяга на гаке была бы не более расчетной рабочей нагрузки Q_раб буксирного троса. Допустимая тяга на гаке определяется по формуле:

F_доп= Q_раз / k

Так как F_r - тяга на гаке < 100 кН, принимаем запас прочности k=5

Q_раз=749,5

F_доп= 749,5 / 5 = 150,0 кН

Безопасная (допустимая) скорость буксировки определяется по формуле:

V_доп= V_Б*v F_доп / F_r ; кН

Где F_r - тяга на гаке (полное сопротивление буксируемого судна и буксирного троса).

F_доп- допустимая тяга на гаке, F_доп = 150,0 кН

V_Б- наибольшая скорость каравана на тихой воде, V_Б=3,4 м/с

V_доп = 3,4*v (150,0/ 53,8) = 5,7 уз

5. Расчет элементов буксирной линии

Определение стрелки провеса.

При морских буксировках различных объектов, когда буксирной линии конструируется на предельно возможные нагрузки, возникающие в буксирной линии в следствии орбитального перемещения судов, основная расчетная задача капитана буксирующего судна сводится к определению скорости каравана в различных условиях плавания при использовании полной мощности буксировщика. Задача по расчету уменьшения длины буксирной линии появляется при прохождении буксирного каравана по мелководным участкам, при плавании в узкостях и перед входом в портовые воды. Кроме того, капитану буксирующего судна приходиться рассчитывать расстояние между судами и величину стрелки провеса буксирной линии.

Буксирная линия представляет собой цепную линию, которая является функцией гиперболического косинуса, но для практических расчетов можно ее принять, как параболу.

Определение стрелки провеса, если известно натяжение на гаке и длина буксирного троса.

Зависимость стрелки провеса от длины буксирной линии, при фиксированной тяге на гаке, определяется по формуле:

f =q*l²/8*F_r м

f=0,046*330,45² /8*53,8=11,7 м

где q- вес одного пог. м. буксирного троса (стального) в воде, кН

F_r - фактическая тяга на гаке, кН

l- полная длина вытравленного буксирного троса, м

q=m_пмв*g*0.87*10^-3

При скорости буксировки V_б< V_б(пмх) необходимо значительное изменение длины буксирной линии ( уменьшение), так как значение фактической стрелки провеса, при фиксированной тяге на гаке, становиться более половины длины буксирной линии f_ф>>1/2, что невозможно и фактически должно привести к столкновению буксирующего и буксируемого судов.

Определение расстояния между буксирующим и буксируемом судами.

Расстояние между местами крепления буксирного троса (между судами) - расстояние по прямой между точками опор буксирного троса на буксируемом и буксирующем судами, значение которого можно найти из выражения:

L=l*(1-(q*f/3*F_r ) =l-(q*f*l/3*F_r )

Где l- полная длина буксирной линии, м

q- вес 1 пог.м. буксирной линии в воде, определяется по формуле, кН

F_r- тяга на гаке, кН

f- стрелка провеса буксирной линии, м

L=330,45-(0,046*11,7*330,45/3*53,8)=329,3 м

Определение длины буксирной линии при плавании в стесненных условиях

При плавании в стесненных условиях, в условиях неблагоприятной погоды, при уменьшении скорости буксировки, стрелка провеса будет увеличиваться. В любом случае морская практика рекомендует поддерживать ее величину в пределах двойной осадке судна.

Наиболее опасной глубиной для судна является глубина (мелководье):

H/T_ср<3(стрелка)H<Т_ср*3

H=10.1 м

Определение "игры" буксирного троса

При ходе против волны или на курсах бейдевинд оба судна- как буксирующее, так и буксируемое участвуют в так называемом орбитальном движении частиц воды, удаляясь и сближаясь между собой, вследствие чего натяжение на гаке становится переменным, то есть получаются рывки буксирного троса, его разрывы или нарушения мест его крепления.

Орбитальное движение судов зависит от периода волны, ее высоты, веса судов и величины ускорения, поэтому рекомендуется при волнении употреблять буксирный трос с достаточной стрелкой провеса, чтобы он свободно допускал изменение расстояния между судами на величину, равную половине высоты волн.

Это свободное изменение расстояния между судами, или "игра" буксирного троса, зависит главным образом от:

1 относительного удлинения троса;

2 величины упругой деформации;

3 разницы между длиной прямой линии, соединяющей точки опоры буксирного троса на буксировщике и буксируемом судне L, и длиной вытравленного буксирного троса l

Относительное удлинение.

При расчетах необходимо учитывать увеличение длины тросов от большой нагрузки (относительное удлинение), которое возрастает пропорционально натяжению (силы тяги на гаке) и может быть рассчитано по формуле :

Дl₁=n*l* F_r /100*Q_р м

Где n- для новых стальных тросов, n=2-2.5%

l - полная длина вытравленного буксирного троса, м

Q_р- разрывное усилие троса (полное), кН

Дl₁=2*330,45*53,8/100*749,5=0,5 м

Второй элемент «игры» буксирного троса

Разница между длиной прямой линии, соединяющая точки опоры буксирного троса на буксируемом и буксирующем судне L, и длиной вытравленного буксирного троса при расчетных значениях стрелки провеса и натяжения.

Эта разница при малых значениях стрелки провеса незначительна, но принимать в расчет ее следует.

Алгебраическая интерпретация формул акад. А. Н. Крылова, указанных им в работе «Технические соображения о буксировке судов» , дает следующие значения элементов буксировки при наличии орбитального движения судов (второй элемент «игры»), м:

...