7.3.2. Влияние правильного течения на прямолинейно движущееся судно

а) При движении судна по течению (на попутном течении), его

скорость относительно берега (V_Σ) возрастает, т.к. сила упора движетеля F_Д добавляется сила потока воды F_Т.

V_Σ1 = V_C + V_T (7.3)

где V_C – скорость судна от F_Д

V_T - скорость течения

Рис. 7.10 Действие на судно правильного попутного течения.

На попутном течении величина гидродинамической силы, действующей на перо руля уменьшается, в следствии действия на перо руля силы течения. В результате уменьшается и управляющий момент руля М_Р.

Следовательно, управляемость судна, идущего по течению (на реке судно идущее сверху вниз) ухудшается.

б) Действие на судно правильного встречного течения.

В этом случае сила потока воды будет противодействовать силе упора движетеля. Скорость судна относительно берега (V_Σ2) уменьшается.

V_Σ2 = V_C - V_T (7.4)

При движении против течения увеличивается величина гидродинамической силы руля за счет набегающего потока встречного течения. В результате увеличивается управляющий момент руля М_Р.

Отсюда следует, что управляемость судна, идущего против течения (на реке судно идущее снизу вверх) улучшается.

7.3.3. Действие свального течения на движущееся судно.

Действие свального течения на движущееся судно схематически показано на (рис. 7.11) . Абсолютная скорость u движения судна при наличии свального течения легко определяется из решения косоугольных треугольников (рис. 7.11).

Рис.7.11 Действие встречного (а) и попутного (б) свального течения на движущееся судно.

Скорость сноса судна течением в направлении, перпендикулярном диаметральной плоскости,

V_c = V_T Sinγ_T ( 7.5 )

Угол сноса можно определить по выражению

Sinβ_Т = (7.6)

На рис. 7.11 и в формулах (7.5; 7.6) обозначены:

V_T – скорость течения;

V – скорость движения судна относительно воды;

γ_т – угол между направлением течения и ДП судна.

А_УТ и М_аT – соответственно сила, действующая на корпус судна от наличия течения и момент этой силы;

l_Т – расстояние от центра тяжести судна до центра приложения силы А_УТ;

х и у – координатные оси.

Для обеспечения заданного направления движения судна при действии свального течения судоводитель должен соответствующей перекладкой рулей (насадок) корректировать курс на величину угла сноса β_Т.

7.3.4. Влияние течения на элементы циркуляции судна.

На элементы циркуляции судна течение (как и ветер) оказывает значительное влияние, изменяя форму циркуляции.

На рис. 7.12а изображена схема циркуляции судна при движении по течению. Если бы течение отсутствовало, то циркуляция судна имела бы форму, показанную пунктиром. Снос судна по течению определяется длиной отрезков между соответствующими точками на действительной циркуляции и на той, которую судно совершило бы при отсутствии течения ( отрезки 2 - 2', 3 - 3', 4 - 4' и т.д.) На рис.7.12б показана циркуляция судна, выполняемая против течения. Выдвиг (поступь) судна при выполнении циркуляции по течению увеличивается, а против течения – уменьшается.

Рис. 7.12 Циркуляционное движение судна на течении.

а. по течению; б. против течения

Имея схему циркуляции при отсутствии течения, можно получить схему при действии течения. При этом каждая точка судна сместится в направлении течения на величину

Δl_i =V_T t_i (7.7)

где t_i, - время, затраченное на движение судна от начальной до заданной точки циркуляции.

Положение ДП судна во вновь полученных точках циркуляции может быть перенесено параллельно из соответствующих точек циркуляции без течения.

Для сокращения необходимой акватории и ускорения маневра при выполнении циркуляции судна на течении судоводители должны: при движении по течению оборот производить со стрежня

( стрежень – условная линия на поверхности воды, соедниняющая точки с наибольшими скоростями течения) в тиховод (тиховод – место в реке где скорость течения меньше, чем в основном потоке), когда в конце оборота быстрое течение на стрежне, действуя на кормовую часть судна, эффективно разворачивает судно. При движении против течения оборот необходимо производить из тиховода на стрежень, при этом еще в начале оборота носовая часть судна эффективно разворачивается быстрым стрежневым течением.

Рис.7.13 Учет величины диаметра циркуляции при выполнении оборота.

16