10.7.Влияние мелководья на маневренные характеристики судна.

Влияние мелководья на управляемость судна проявляется в следующем:

• резко ухудшается устойчивость судна на курсе, повышается рыскливость;

• ухудшается поворотливость судна, значительно уменьшаются углы дрейфа и соответственно увеличивается радиус циркуляции.

Происходит это по следующим причинам - движущееся судно имеет перепад давлений вдоль корпуса. В результате этого уровень воды в средней части пониженный, а в районе форштевня и ахтерштевня - повышенный. Перепад уровней воды в кормовой оконечности приводит к тому, что вода, перетекая от повышенного уровня к пониженному, образует попутный поток, скорость которого зависит от величины перепада уровней воды.

При движении судна на мелководье перепад давлений (и как следствие - уровней воды) увеличивается по мере приближения скорости судна к ее критическому значению Vкр .

Вращающий момент, создаваемый пером руля, при всех прочих равных условиях зависит от скорости набегающего потока. Увеличение скорости попутного потока при выходе судна на мелководье снижает скорость набегающего на перо руля потока и, как следствие, снижает эффективность рулевого устройства.

Другим фактором, влияющим на управляемость, является то, что при выходе судна на мелководье для сохранения прежней скорости требуются большие энергетические затраты, чем на глубокой воде. Эта дополнительная энергия расходуется на то, что в процесс волнообразования вовлекаются дополнительные массы воды. Таким образом происходит увеличение кинетической энергии движущейся вместе с судном воды, а следовательно, и кинетической энергии системы "судно плюс присоединенные массы воды”.

Увеличение инерционности судна при падении эффективности пера руля приводит к ухудшению маневренных и тормозных характеристик судна. При одинаковой начальной скорости тормозной путь на мелководье и на глубокой воде отличаются незначительно.

При движении судна в узкости наблюдаются те же явления в поведении судна, что и на мелководье с неограниченной акваторией, только проявляется все это в более резкой форме.

10.8.Критерии оценки плавания на мелководье (соотношение глубины и осадки).

При плавании на Мелководье ряд явлений существенно влияет на условия маневрирования судна. Так, при соотношении глубины моря и осадки судна менее 7 появляются поперечные волны, движущиеся со скоростью судна. При некотором значении скорости связанная с этим потеря мощности составляет около 10%, судно плохо слушается руля, поперечная волна и попутный поток могут разрушить берег, откосы, сорвать со швартовов суда. Другим неблагоприятным фактором, сопровождающим плавание на Мелководье и в узкости, является просадка судов (увеличение осадки), которая зависит от скорости движения судна и может быть равна 0,05-0,07 осадки на глубокой воде. При этом возникает опасность касания днищем грунта. Плавание судов на Мелководье и в узкостях допускается с ограниченной скоростью.

Таким образом, влияние мелководья на поведение судна зависит не только от глубины моря, но и от габаритов судна и его скорости. Существуют различные эмпирические формулы для определения глубины, с которой начинает сказываться мелководье. Согласно одной из формул [1] влияние мелководья на поведение судна наблюдается на глубинах:

(1)

где Нгл - глубина, м; d - средняя осадка судна, м; Vс - скорость судна, м/с; g - ускорение свободного падения, 9.81 м/с2. Другим критерием оценки влияния мелководья, связанным с изменением картины волнообразования, является “число Фруда” по глубине:

(2)

Согласно этому критерию ощутимое влияние мелководья начинает проявляться

при Frн > 0.4 - 0.5 .ТОЖЕ