Средства активного управления судном.

Средствами активного управления су дном являются:

1) Руль, должен обеспечивать его управляемость в любых случаях эксплуатации:

• Под управляемостью понимают 2 основных качества судна - поворотливость и устойчивость на курсе.
• Поворотливостью называют способность судна подчиняться действию руля, а устойчивостью на курсе - способность сохранять избранное (заданное) направление при неизменном положении руля.
• Важной характеристикой руля является относительное удлинение γ.

Для прямоугольного руля γ.= h/b. Если руль непрямоугольный, то γ. = h/bcp =h2/F. Судовые рули имеют относительное удлинение γ= 0,5 - 3,0. Чем больше л, тем лучше гидродинамические характеристики руля и поворотливость судна. На речных судах вследствие ограниченной осадки л обычно не превышают 1,5, а на мелкосидящих судах меньше 0,5. Коэффициент компенсации к к=F б/F = 0,1 - 0,25. При больших значениях к к - руль оказывается неустойчивым. Руль считается устойчивым, если он сам под давлением воды возвращается в диаметральную плоскость.

Выбор типа руля:

· При выборе типа руля следует отдавать предпочтение балансирным и полубалансирным рулям, так как на их перекладку затрачивается меньшая мощность, чем на перекладку небалансирных рулей.

· При плавании в ледовых условиях, а также в случае засоренного фарватера, как правило, устанавливают небалансирные рули.

· Контур сечения руля в горизонтальной плоскости, перпендикулярной к оси баллера представляет собой профиль руля.

· Его выбирают из числа профилей применяемых в судостроении.

· Расстояние между крайними точками по длине профиля называется хордой профиля.

· Длина хорды в данном сечении равна ширине пера.

· Профили рулей создают на основании их исследования в аэродинамических трубах или в опытных бассейнах, причем исследуются только симметричные профили.

· Форма профиля пера характеризуется ординатой t профиля и относительной его толщиной t. Ординатой профиля t называется расстояние между двумя точками, измеренное в направлении, перпендикулярном хорде профиля. Наибольшая ордината является его максимальной толщинойt_max. Отношение этой толщины к длине хорды называется относительной толщиной профиля, т. е. t=t_max/b.Все существующие профили разделяют на тонкиеt < 0,08, средние t=0,08+0,12 и толстые t >0,12. В практике проектирования рулей пользуются относительной толщиной профиляt=0,12 - 0,21, так как при большей относительной толщине может происходить срыв потока при сравнительно малых углах перекладки руля.

2) Поворотные насадки, как и рули, предназначены для обеспечения управляемости судна. Наиболее эффективными являются одиночные поворотные направляющие насадки, устанавливаемые на одновинтовых судах, и с раздельным управлением (раздельные), перекладываемые независимо одна от другой, используемые на двухвинтовых судах. Поворотная направляющая насадка состоит из собственно насадки 1, стабилизатора 2 и пропульсивной наделки 3. Она имеет в продольных сечениях форму обтекаемого профиля и охватывает с минимальным зазором лопасти гребного вита. Продольный профиль насадки обращен к гребному винту выпуклой поверхностью, которая образует кольцо диаметром Dh. Зазор между концами лопастей и телом насадки делается возможно малым - не более 0,5 % от диаметра Db гребного винта.

3) Для обеспечения маневренности судна на очень малом ходу, когда рулевое устройство становится неэффективным применяют подруливающие устройства. Их устанавливают в поперечных туннелях (в носу, корме) судна и создают упор с помощью Винта Регулируемого Шага. Применяют эти устройства на различных судах, чаще всего на пассажирских, контейнеровозах, танкерах. Подруливающие устройства особенно эффективны при швартовках судов: сокращается время швартовных операций и повышается безопасность мореплавания; если условия порта позволяют, то швартовка возможна даже без буксиров, что сокращает портовые расходы. В подруливающем устройстве электродвигатель через муфту приводит в действие ВРШ, размещенный в поперечном туннеле. Упор винта и направление тяга регулируют поворотом лопастей с помощью специальной системы гидропривода.