Особенности управления судами при плавании в каналах

При плавании крупнотоннажных судов в каналах возникают явления, значительно отличающиеся от тех, которые наблюдаются при плавании на глубокой воде или по фарватеру.

К таким явлениям относятся:

• увеличение сопротивления воды движению и снижение скорости хода судна;
• увеличение динамической посадки;
• увеличение волнообразования;
• увеличение рыскливости судна;
• возникновение сил присасывания и отталкивания при движении вблизи берегового откоса канала;
• увеличение гидродинамических сил взаимодействия между судами при встречах и обгонах;
• размыв ложа и откоса канала потоком воды от дви­жителей.

Причинами возникновения перечисленных явлений служит изменение поля скоростей вокруг движущегося по каналу судна и как следствие этого — изменение гид­родинамических давлений и уровней свободной поверх­ности воды. Так, при скорости судна 10 уз и осадке 8,65 м на глубине 20,7 м дифференциальное поле давления вокруг судна простирается, по крайней мере, на длину корпуса по носу и корме. При этом в носовой и кормовой оконечностях давление и высота уровня воды возрастают, а в середине понижаются.

Первостепенное влияние на волнообразование оказы­вают отношение глубины к осадке судна и скорость судна v_с, определяемая числом Фруда по глубине

$Fr = \frac{v_{с}}{\sqrt{gH}}. Форм. 1$

При Fr = l возникает так называемая первая кри­тическая скорость судна, при этом резко возрастает со­противление воды. Движение крупнотоннажных судов всегда осуществляется на докритических скоростях.

После входа в канал нужно вывести судно на середину канала, поставить руль в среднем положении и не­которое время пронаблюдать, в какую сторону больше зарыскивает судно, и лишь после этого начать компен­сацию этой рыскливости с помощью руля. При вырав­нивании судна вдоль оси канала резкие перекладки руля приводят к тому, что судно начинает попеременно уходить то к одному, то к другому берегу. При подходе к участку канала, где имеется одностороннее его уширение, судно зарыскивает в сторону этого уширения. Критериями для определения оптимальной скорости судна в канале являются:

• сохранение необходимого резерва мощности ГД для обеспечения возможности повышения управляемости;
• поддержание необходимой скорости, достаточной для хорошей маневренности.

При движении судов в караване скорость каравана для самых больших судов в полном грузу устанавлива­ется равной 7 – 8 уз.

При неподкрепленном дне запас под килем (песок, глина) должен быть принят в 1 м. При назначении этой величины необходимо учитывать запас на заносимость дна. Для Суэцкого канала минимальный запас под килем был установлен между 1 и 1,5 м.

Предлагается к прочтению: Прохождение узкостей и каналов

При скорости около 7 уз дистанция остановки в за­висимости от поперечного сечения канала составляет от 3 000 до 4 000 м по сравнению с дистанцией остановки от 1 500 до 1 800 м в открытом море. Это объясняется тем, что скорость вращения винта при плавании судна в канале должна изменяться постепенно, чтобы удержать судно на заданном курсе. На попутном течении остановка судна в канале без помощи буксиров становится почти невозможной.

Минимальная безопасная дистанция между двумя судами в канале должна быть около 4 000 – 4 500 м, а временной интервал между судами, движущимися в од­ном направлении, должен быть в пределах 18,5 – 20 мин.

При приближении к изгибу канала следует начать постепенный отвод судна от оси канала в сторону выпуклого берега и до подхода к повороту с учетом вре­мени реакции судна начать перекладывать руль в сто­рону поворота или выпуклого берега канала. Если по­ворот происходит медленно, то следует кратковременно увеличить обороты винта.

Расхождение судов в канале обычно производится только левыми бортами и на прямолинейных участках канала. Следует избегать расхождений судов на поворо­тах, так как это сильно осложняет маневрирование и в практике неоднократно приводило к столкновению судов. При расхождении в канале со встречными судами необходимо:

• постепенно сбавить скорость до величины, обеспечи­вающей хорошую управляемость судна. При этом сле­дует держаться середины канала до тех пор, пока суда не сблизятся на расстояние около (2,5 ÷ 3)L. После этого следует начать изменять курс, направив судно посредине между встречным судном и буями (или бровкой канала).

Когда носовые части судов сравняются, нужно быстро изменить курс параллельно берегу для отвода кормы и увеличить скорость хода по мере необходимости. В момент, когда кормы встречных судов будут на траверзе друг друга, надо начать плавный поворот в сторону оси канала. Обгон в узком канале является опасным маневром по причине возрастания сил гидродинамичес­кого взаимодействия между судами. Максимальный гидродинамический момент на корпусе судна при обгоне почти в 4 раза больше, чем при встрече судов. Мак­симальный момент наблюдается, когда мидель обгоняю­щего судна находится на траверзе кормы обгоняемого, при этом нос обгоняющего судна стремится повернуться в сторону обгоняемого.