РЕЖИМЫ РАБОТЫ ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯ И ГРЕБНОГО ВИНТА ПРИ ПЛАВАНИИ СУДНА В ШТОРМОВУЮ ПОГОДУ. УЗКОСТЯХ, НА МЕЛКОВОДЬЕ И ВО ЛЬДАХ

При плавании судна в штормовую погоду происходит качка и рыскли­вость его на курсе, что приводит к необходимости производить частые пере­кладки руля. В результате чего увеличивается тормозящее действие руля. При этом судно испытывает сильные периодические воздействия волн и ветра. От­носительное постоянство сопротивления движению судна нарушается. Оно приобретает резко переменный характер. Изменение сопротивления оказывает непосредственное влияние на характер работы ГВ, вызывая его заметные от­клонения от расчётных значений для установившихся режимов движения. Из­менения нагрузки ГВ переводят его работу с расчётной винтовой характери­стики попеременно на более "тяжёлую" и "лёгкую". Амплитуда этих колеба­ний зависит от многих факторов, а именно, высоты и длины волн, силы ветра, размерений и водоизмещения, курса судна по отношению к волне и т.п.

Колебания нагрузки ГВ непосредственно передаются элементам ЭУ, вы­зывая повышенные переменные напряжения в передаче и ГД. Колебания упора сказываются на работе главного упорного подшипника. В некоторых случаях может произойти оголение ГВ, что приводит к резкому снижению нагрузки. Частота вращения ГД может превзойти предельную, что вызовет срабатывание регулятора безопасности и остановку ЭУ.

Управляемость судна при плавании в штормовых условиях обуславлива­ется в основном двумя факторами:соотношением скорости ветра и скорости хода; отношением парусности к площади подводной части диаметральной плоскости. Возникающее при этом сопротивление зависит от высоты волны, полноты корпуса судна и его скорости хода. С увеличением высоты волны и полноты корпуса оно возрастает. Для судна в балласте величина потери скоро­сти больше, чем в полном грузу. Увеличение сопротивления приводит не только к понижению скорости, но и снижению пропульсивного коэффициента. Это объясняется возрастанием нагрузки на ГВ и возникновением дополни­тельных возмущений воды в районе его действия вследствие колебательных движений кормы, особенно при килевой качке. Влияние указанных факторов приводит к повышению вращающего момента и упора ГВ.

При плавании судна на мелкой воде изменение обтекания его корпуса и силы сопротивления воды несколько иное. В этом случае существенное значе­ние имеют размеры судна, глубина воды и скорость хода.

При движении судна с большой скоростью в условиях мелководья воз­можно увеличение дифферента на корму и, как следствие, сильное заиливание и касание дна. Поэтому при переходе судна с глубокой воды в район мелково­дья необходимо произвести снижение скорости хода, условием которого явля­ется сохранение равенства сопротивлений при плавании судна на мелководье и глубокой воде, т.е. R_M = R_n. В этом случае может быть обеспечена допусти­мая напряжённость работы ГД.

Влияние глубины на сопротивление движению судна отражается и на ра­боте ГВ. Особенностью винтовых характеристик при плавании на мелкой воде является их немонотонное изменение.

Резкое увеличение потребной мощности при плавании на мелководье в процессе развития скорости может привести к недопустимым перегрузкам ГД и других элементов ПК. Подобное изменение сопротивления воды движению судна происходит при плавании в узкостях и каналах. Таким образом, сущест­вуют минимальные глубины под килем судна, при которых влияние мелково­дья отсутствует. Этим значениям соответствуют определённые значения ско­рости и осадки судна.

Плавание во льдах может вызвать различную степень увеличения сопро­тивления движению судна, а работа ГД в этих условиях соответствовать как швартовному, так и буксировочному режиму. Увеличение сопротивления спо­собствует переводу его на работу по "утяжелённой" винтовой характеристике.

Плавание судна в ледовых условиях характеризуется изменением скоро­стей хода от величины, близкой к нулю (при движении в тяжелых ледовых ус­ловиях), до максимальной, отвечающей движению судна по чистой воде. При этом изменение скорости хода приводит к изменению: величины упора и мо­мента ГВ; режиму работы ГД. В необычных ситуациях (например, при заклини­вании ГВ) число оборотов снижается до нуля, а вращающий момент, развивае­мый ГД, будет затрачиваться на скручивание гребного вала. В результате чего могут возникнуть (в случае отсутствия эластичного звена в системе гребного вала в виде гидравлической или электромагнитной муфт) значительные мгно­венные перегрузки, которые, в конечном итоге, могут привести к выходу из строя ГД (в частности, дизеля). Для других типов ГД (электродвигатель, паро­вая турбина), работающих по характеристике постоянной мощности, когда у них вращающий момент возрастает при снижении числа оборотов, скручиваю­щие усилия, действующие на гребной вал, могут достигать больших значений.