Расчет безопасных параметров движения судна при прохождении мелководья

При прохождении мелководного участка могут ставиться следующие задачи:

· Определить допустимую осадку судна при заданной скорости движения (прохождение каналов, в которых установлена определенная скорость движения).

· Определить предельно допустимую скорость при данном состоянии судна и окружающей обстановки.

· Определить ограничивающие изобаты при данном состоянии судна и заданной скорости.

Кроме того, любая из задач часто сопровождается условием недопущения возникновения спутной волны.

Расчет проходной осадки судна

В общем случае при заданной скорости движения допустимую осадку судна d_доп. можно определить выражением:

,

(11.22)

где Н_гл - глубина, м;

_∆ d_v- скоростное проседание, м;

_∆ d_н.з. - навигационный запас, м;

_∆ d_в- волновой запас, м;

_∆ d_кр- увеличение осадки от крена, м;

_∆ d_пл- изменение осадки при изменении плотности воды, м.

Скоростное проседание было подробно рассмотрено в разделе 1.1. Для нахождения величины _∆ d_v используется заданное значение осадки судна d, что практически, не влияет на результат.

Навигационный запас

Навигационным запасом называется такая минимальная глубина под килем судна, которая обеспечивает безопасное плавание на мелководье по тихой воде самой малой скоростью.

В нормативных документах различных государств величина навигационного запаса определяется по-разному. Так, Национальной комиссией США навигационный запас определен в 2 фута (0.6 м).

В отечественных нормах, регламентирующих проектирование портовых акваторий, навигационный запас определен в 0.04 - 0.07 осадки судна в зависимости от типа грунта.

В Наставлениях по организации штурманской службы (НШС-82 и НШСР-86) навигационный запас рекомендуется принимать не менее 0.3 0.4 м (в зависимости от плотности грунта).

Волновой запас.

Находясь на взволнованной поверхности воды судно совершает колебания и в вертикальном направлении (рис.11.11). Для учета проседания судна на волнении относительно положения на тихой воде вводится понятие волнового запаса.

Рис.11.11. Влияние волнения на осадку судна.

В зарубежной практике в качестве волнового запаса принимается полная амплитуда качки судна. При этом амплитуда килевой качки условно считается равной половине высоты волны, а амплитуда бортовой качки определяется в зависимости от угла крена, который в расчетах принимается равным 5^о.

Исследования, проведенные кафедрой теории корабля ОИИМФа, показали, что амплитуда качки судна зависит не только от высоты волны, но и от соотношения ее длины и длины судна. На основе выполненных исследований были разработаны таблицы волнового запаса в зависимости от длины судна и высоты волны 3%-й обеспеченности. В этих таблицах предусматривалось, что если волна подходит к судну под углом около 35^о, табличные значения следовало умножить на коэффициент 1.4, а при угле 90^о - на коэффициент 1.7.

В НШС-82 (и НШСР-86) приводится таблица учета волнового запаса, которая была составлена на основании данных таблицы, разработанной в ОИИМФе, данные которой для упрощения расчетов были сразу умножены на коэффициент 1.4. Таким образом, табличные данные по волновому запасу в НШС-82 (и НШСР-86) несколько завышены для курсовых углов волн до 30^о и несколько занижены для курсовых углов свыше 40^о (табл.6).

Учитывая то, что на практике высота волн определяется на глаз с погрешностью + (20  25) %, в интересах безопасности табличные данные при курсовых углах волн свыше 40^о следует умножить на коэффициент 1.4.

Таблица 6