Прохождение узкостей и каналов

Под узкостью понимается водное пространство (про­ливы, заливы, устья рек, фарватеры и входы в порты), где из-за ограниченности полосы движения плавание судов затруднено и требует принятия особых мер предосторожности.

Требования к судовождению и организации вахтенной службы

Перед входом в узкость необходимо:

• предупредить вахтенную службу в машине о времени начала прохождения узкости, возможном реверсировании главных двигателей и переводе их в маневренный режим работы, сличить показания судовых часов на мостике и в машинном отделении;
• проверить работу навигационного комплекса, машин­ного телеграфа, рулевого устройства, звуковой и световой сигнализации, включить РЛС, эхолот и радиотелефон и установить связь с постом, регулирующим движение судов в узкость;
• выставить на баке впередсмотрящего и подготовить к отдаче оба носовых якоря;
• определить скорость и направление ветра и течения и оценить волнение и колебания уровня воды с учетом прилива;
• установить действительную осадку судна, наличие крена и дифферента и фактическую наименьшую глубину узкости и рассчитать допустимую глубину при пред­стоящем плавании на мелководной части узкости;
• определить безопасную скорость движения;
• увеличить частоту обсерваций и определить место судна перед входом в узкость с использованием наиболее точных и надежных методов навигации на карте наиболее крупного масштаба. При этом следует учитывать, что при определении места судна с помощью спутниковых систем навигации возникают дополнительные ошибки в определении его места из-за неточности нанесения на карты отдельных островов или навигационных опасностей в принятой системе координат;
• произвести предварительную прокладку, установить направление и величину сноса или дрейфа судна при входе в узкость, рассчитать компасные курсы и подробно изучить наиболее узкие, опасные и мелководные участки, крутые повороты, для которых определить точки начала и конца поворота с учетом циркуляции судна и течения и возможность расхождения со встречными судами. Наметить места якорных стоянок на случай вы­нужденной остановки.

Перед входом в узкость необходимо получить инфор­мацию от поста управления движением или судоводи­телей встречных судов, находящихся в узкости, о фак­тической навигационной обстановке и других обстоя­тельствах плавания.

Успех прохода узкости находится в прямой зависи­мости от знания капитаном и его помощниками особен­ностей судовождения и местных правил плавания в данной узкости, особенностей навигационного оборудования, естественных навигационных ориентиров, обеспечения непрерывного контроля за движением судна. На курс, ведущий в узкость, следует ложиться заблаговременно с тем, чтобы к моменту входа в узкость судно находилось на заданном курсе с максимальной точностью.

Предлагается к прочтению: Анализ нарушений правил при плавании по системам разделения движения

Перед входом в узкость необходимо произвести расчет минимально допустимой глубины для плавания в узкости. Отношение глубины Я к осадке судна T, ниже значения которого оно начинает оказывать влияние на режим движения крупнотоннажного судна, может быть определено по формуле:

$H\left|T = 4,96 + 52,68 (1 – C_{\mathrm{в}}{)}^2,\right. Форм. 1$

где:

• С_в – коэффициент полноты ватерлинии на уровне поверхности воды:
  • 0,800 – 0,866 – для танкеров;
  • 0,750 – для пассажирских лайнеров;
  • 0,7 – для контейнеровозов.

Расчеты по формуле 1 показывают, что, например, для груженых танкеров типа «Крым» или «Борис Бутома» при движении на полном ходу глубины менее 90 м уже начинают оказывать влияние на величину ско­рости хода. Расчет минимально допустимой глубины можно производить по формуле:

$H_{min} = T_{max} + \Delta T_{\mathrm{д}} + \Delta T_{\mathrm{в}} + \Delta T_{\mathrm{с}} + \Delta T_{\mathrm{к}}, Форм. 2$

где:

• T_max – максимальная осадка судна, м;
• ΔT_д – запас на неровности дна, м;
• ΔT_в – волновой запас, м;
• ΔT_с – запас на увеличение осадки судна на ходу по сравнению с осадкой на стоянке, м;
• ΔT_к – креновой запас, м.

Запас на неровности дна ΔT_д на илистом грунте принимают равным 0,04 T, на песчаных грунтах – 0,05 T, на скалистых – 0,06 T.

Волновой запас ΔT_в зависит от высоты, длины волны и осадки судна, а также курса судна относительно фронта волны. Рекомендуется величину волнового запаса принимать равной 0,5 – 0,6 высоты волны.

Запас на увеличение осадки судна на ходу ΔT_с главным образом зависит от скорости судна v. Увеличение осадки на ходу при движении на мелководье изменяется приблизительно пропорционально квадрату скорости. Таким образом, если уменьшить скорость наполовину, то увеличение приращения осадки на ходу уменьшится в 4 раза. Другими факторами, оказывающими влияние на увеличение осадки на ходу, являются коэффициент полнотыКоэффициенты полноты, форма корпуса и мореходные качества буксиров водоизмещения судна C_w и отношение осадки судна к глубине (T/H) или при ограниченной по ширине узкости или канале фактор закупоривания – отношение погруженной площади миделя судна к площади сечения узкости (канала)

Здесь

• B_с – ширина судна;
• B – ширина узкости между берегами или ширина канала.

Увеличение осадки на ходу изменяется прямо пропорционально коэффициенту C_w (C_w ≈ 0,800 ÷ 0,825 – для танкеров; C_w = 0,625 – для пассажирских лайнеров). Поэтому танкеры имеют сравнительно большее увеличение осадки на ходу, чем пассажирские лайнеры. Как показывают исследования, если C_w > 0,7, то возможно увеличение осадки с дифферентом на нос; при C_w< 0,7 – с дифферентом на корму. Когда C_w ≈ 0,7, увеличение осадки одинаково на нос и на корму.

Рассчитать увеличение осадки на ходу в метрах можно по формуле:

$\Delta T_{с} = C_w S^{2/3} v^{2,03} Форм. 3$

Для открытой воды S₃ = T/H. Формула 3 получена на основании анализа 300 случаев увеличения осадки на ходу, некоторые из них измерены на судах, некоторые – на моделях.

На рис. 1 приведены графики максимального увели­чения на ходу при различных скоростях хода в каналах и на открытой воде, которые показывают, что увеличение осадки может достигать у крупнотоннажных судов величины 2 м и более.

Запас на крен судна или креновой запас ΔT_К определяется по формуле:

$\Delta T_{\mathrm{к}} = \frac{B_C}{2} \sin \Theta , Форм. 4$

• 6 – угол крена, °.

До входа в узкость необходимо определить границы ходовой полосы (ширины) узкости, исходя из минимально допустимой глубины H_min. Глубина опасной изобаты H_{О. И} определяется как сумма H_min и поправки на точность ΔH измерения глубины эхолотами. При измерении малых глубин эхолотами основным видом погрешностей измерений глубин становится поправка за базу между вибраторами (таблицы поправок за базу между вибра­торами должны быть рассчитаны заранее и укреплены на крышке самописца для удобства пользования).

Читайте также: Безопасные дистанции между судами

Рассчитав глубину опасной изобаты по формуле:

$H_{О. И} = H_{min} + \Delta H,$

находят ее на путевой карте наиболее крупного масштаба и определяют границы узкости. За границы узкости принимают стороны прямоугольника, вписанного в опасные изобаты и располагаемого так, чтобы ширина его B_узк была максимальной, а длина L_узк минимальной (рис. 2). Линия пути при входе в узкость должна проходить через середину входа в узкость. Основным критерием безопасного входа в узкость можно считать максимальную вероятность этого события или вероятность нахождения судна в полосе, равной B_узк.

Эта вероятность согласно нормальному закону и с учетом того, что центр рассеивания траекторий движения судна совпадает с серединой узкости, будет равна:

$P = \Phi \left(\frac{B_{узк}}{2M_{м}}\right), Форм. 5$

где:

• Ф – функция Лапласа или интеграл вероятностей (находится из таблиц);
• M_М – средняя квадратичная погрешность того метода навигации, который используется в данном случае при входе в узкость со стороны моря.

Допустимое значение вероятности P, определяемое по (177), должно быть больше величины 0,997, т. е. вероятность риска должна быть меньше величины 0,003. Допустимая погрешность в координатах при плавании в узкостях не должна превышать

$M_{\mathrm{д}} \le \sqrt{(М{\prime }_{\mathrm{д}} {{В}^2}_{узк}) – 2 ({{М}^2}_1 + {{М}^2}_2)} Форм. 6$

где:

• M′_д – допустимая величина средней квадратичной погрешности плавания;
• M₁ – средняя квадратичная погрешность положения элементов рельефа дна, указанных на картах.

При расстоянии до берега 5 миль M₁ – (0,03 ÷ 0,16) кб:

• при расстоянии до берега 5 – 15 миль M₁ – (0,27 ÷ 0,43) кб;
• M₂ – погрешности из-за технологии изготовления (генерализации) карт (при масштабе карты 1:500 000 M₂ = 2,70 кб).

$М{\prime }_{\mathrm{д}} = 0,5B_{узк} \sqrt{\frac{1}{\ln (1 – P)}}. Форм. 7$

Расчет величины M_д можно облегчить, применив для этого соответствующие номограммы.