Судовой якорь и его применение при швартовке

Держащая сила якоря зави­сит от характера дна, массы и формы якоря, длины вытрав­ленной якорной цепи. Для мак­симальной держащей силы ве­ретено якоря должно лежать на грунте плашмя, а для горизон­тального натяжения нужно вы­травить достаточно якорной цепи.

В лучшем случае держащая сила якоря без массы якорной цепи составляет около четырехкратной его массы. Следова­тельно, держащая сила 15-тон­ного якоря на танкере дедвейтом 70 тыс. т около 60 тс. Если веретено якоря приподнято и образует с дном угол 5°, потеря держащей силы якоря будет 25 %, при угле 25° — около 50 %. Якорная цепь увеличива­ет массу и держащую силу якоря.

Дрейф судна на якоре и протаскивание якоря

Даже если веретено 15-тон­ного якоря приподнято над грунтом на угол 5°, теоретиче­ски его держащей силы достаточно для удержания танкера дедвейтом 70 тыс. т против 60-узлового ветра (рис. 1).

На практике, однако, мы знаем, что судно начинает “ходить”, отчего подергивается канат и страгивается якорь.

Когда держащая сила якоря с якорной цепью меньше силы, приложенной к судну ветром, течением, машиной или их комбинацией, якорь начинает ползти. Когда якорь поползет, он будет еще удерживать Швартовка судна при ветре и течениинос судна против ветра. Если харак­тер грунта позволяет, протаскивание якоря безопасно и ис­пользуется в практике для сме­щения судна назад. Так же можно использовать якорь и при движении вперед.

“В принципе проблема стоянки на якоре в том, чтобы передать горизонтальную силу, действующую на судно на поверхности, вниз, на грунт, где может быть создано равное и противоположное сопротивление”.

Марк Террел. “Якоря — новый подход”

Секрет правильного протаскивания якоря в сохранении минимальной скорости и постоянного натяжения якорной це­пи. При очень медленном дви­жении в носу судна почти нет подводного сопротивления, а при малом натяжении якорной цепи ЦВ находится достаточно далеко впереди.

Длина якорной цепи состав­ляет примерно 1,5 расстояния от клюза до дна, что предотвра­щает зарывание лап якоря в грунт. Если судно развивает скорость относительно грунта, якорь практически не оказывает влияния, так как он ползет по грунту. Якорь на грунте хорош для гашения скорости порожне­го судна. С другой стороны, инерцию движения груженого судна трудно сдерживать срав­нительно слабой силой, создава­емой протаскиванием якоря.

Когда судно чуть движется и ЦВ остается впереди, возникает большой разворачивающий момент, создаваемый упором вин­та, работающего на минималь­ных оборотах при руле, перело­женном на борт. Это дает воз­можность удержать корму по­рожнего судна от смещения при траверзном ветре, в то время как якорь удерживает нос.

Постановка судна на СВМ

В наше время, когда боль­шинство швартовок и отшвартовок осуществляется с помощью буксиров, вероятно, нет лучше­го места для наблюдения за по­ведением судна, чём при постановке на СВМ без буксиров. Здесь осуществляется Подготовка судна к швартовым операциямуправле­ние судном в чистом виде. Судоводитель должен обладать искусством использовать каждую возможность, чтобы ориентиро­вать судно в нужном направле­нии. Якорь — громоздкая, но мощная часть судового оборудо­вания, может оказать большую помощь, если его использовать умело и с некоторой долей везе­ния (рис. 2).

На СВМ судно должно быть поставлено в фиксированное по­ложение. Коллектор трубопровода судна должен находиться на определенном расстоянии от конца подводного трубопровода, и судно в этой позиции следует надежно закрепить.

Преимущество стоянки на СВМ по сравнению с обычным причалом заключается в том, что, за исключением подводного трубопровода, здесь нет непод­вижных объектов и поэтому отсутствует риск получить по­вреждение из-за навала. Однако на поверхности моря много пла­вающих предметов, которые мо­гут попасть под винт, и сам винт может повредить шланги, если зацепит один из шланго­вых буев.

С двумя разнесенными яко­рями, удерживающими носовую часть судна в нужном положе­нии, и кормовой частью судна, закрепленной за 7 швартовных буев, судно фиксируется в нуж­ном положении, чтобы подсое­динить грузовые шланги к судо­вому коллектору.

Если судно пойдет слишком далеко назад внутрь швартов­ных буев и коллектор окажется слишком близко к концу под­водного трубопровода, грузовой шланг может перекрутиться. С другой стороны, если судно отдаст якорь слишком далеко вытравит якорную цепь на всю длину и не дойдет до места постановки, ему ничего не остается сделать, как выбрать якоря и подойти снова.

Подход к СВМ

Для того чтобы отдать якоря в необходимом месте для судна определенной длины или тоннажа, устанавливаются створные знаки. Более крупные суда дол­жны отдавать свои якоря даль­ше, чтобы вытравить такую же самую длину якорной цепи и по этой причине им необходимо подходить снаружи от створной линии, другими словами, долж­ны удерживать створные знаки в расстворе. Малотоннажные суда на подводных крыльяхСуда меньшего размера, чем те, для которых уста­новлены створные знаки, в час­тности суда, имеющие корот­кую якорную цепь, должны подходить изнутри от створной линии и удерживать створные знаки в расстворе с другой сто­роны.

Из-за наличия сноса курс судна редко совпадает с направ­лением створной линии. В то время как на подходе при кор­рекции курса нос и корма могут описывать зигзаг, ЦВ переме­щается более или менее по плавной линии на створ или па­раллельно ему. В этом случае следует учитывать наличие ЦВ, чтобы не сойти со створов, осо­бенно если используется руль для снижения скорости вместо заднего хода.

Якоря отдаются в точке пере­сечения ведущего створа с секущими (рис. 3).

Когда отдается первый якорь, необходимо тра­вить якорную цепь свободно, отдав тормоз брапшиля до тех пор, пока не будет вытравлено по меньшей мере 4 смычки, чтобы гарантировать горизон­тальное натяжение якорной це­пи. Если задержать якорную цепь на двух или даже трех смычках, якорь будет ползти.

В зависимости от расположе­ния мостика (в середине судна или в корме) судоводитель использует различные ориентиры для получения секущего створа, определяющего место отдачи якоря.

Можно утверждать, что при постановке на СВМ наиболее важна Управление крупнотоннажными судами при постановке на якорь, швартовке к монобуюработа с якорями, потому что эта работа, требующая высокой точности, выполняется наугад и приближенно, и нет уверенности, что якорь будет отдан в момент подачи коман­ды. В результате может ока­заться, что правый якорь отдан не там и что якоря недостаточ­но разнесены, особенно если судно имеет некоторую скорость для противодействия сильному сносу при отдаче первого якоря. Кроме того, будет ли якорь де­ржать или ползти? Есть ли сла­бина якорной цепи или она туго натянута? Конечно, имеется связь с баком, но она и при благоприятных условиях бывает неудовлетворительной. В наше время, когда мы имеем отлич­ную связь с людьми, “разгуливающими” по Луне, часто не­возможно связаться с людьми, работающими на баке нашего судна.

На баке необходим опытный штурман, хорошо понимающий происходящее, поскольку эта операция в большей степени за­висит от удачной отдачи якорей и потравливания якорных цепей. Недостаточная слабина якорной цепи после отдачи яко­ря приводит к ее протаскиванию, а слишком большая — к тому, что цепь сваливается на грунт кучами и ее может не хватить, когда судно попытает­ся сдвинуться дальше назад к месту стоянки. Разворот вправо для направления судна к месту стоянки может быть ускорен или сдержан, если задержать якорную цепь; заводка шварто­вов на корме может быть слож­на и опасна из-за несвоевремен­ной задержки якорной цепи.

Якорь и разворот судна

После отдачи двух якорей судно следует сместить назад к месту стоянки. ЦВ находится в корме от миделя, по крайней мере пока судно движется назад (рис. 4).

Поэтому возникает небольшой разворачивающий момент от поперечной силы упора винта. И даже после тол­чка двигателем и перекладки руля право на борт эффект бу­дет невелик, пока судно идет назад.

С другой стороны, положен­ные в нужном направлении якоря создают большой разворачивающий момент, чем бли­же к траверзу, тем лучше. Поэ­тому после отдачи левого якоря нужно выбрать слабину правой якорной цепи. Натяжение пра­вой якорной цепи помогает суд­ну разворачиваться в направле­нии места стоянки. Левая якор­ная цепь должна иметь слаби­ну.

Предлагается к прочтению: Судовые устройства, эксплуатация и принцип работы

Подходя против сильного вет­ра, можно использовать правый якорь для разворота судна после отдачи левого, прежде чем дви­гаться назад к месту стоянки.

Если судно не имеет хода от­носительно воды, вытравлено 10 смычек правой якорной цепи и она натянута, к ней будет приложено незначительное усилием после дачи переднего хода при переложенном право на борт руле (рис. 5).

Возможно, при­дется дать средний или даже полный ход вперед для начала разворота (приложение В, 8). Большая часть пропульсивной силы движителя тратится на разворот против ветра, поэтому после завершения разворота напряжение на цепь быстро падает.

Якорь и положение центра вращения

Ветер, дующий поперек сто­янки, не остановит разворота входящего судна до тех пор, по­ка оно движется назад и левая цепь имеет слабину (рис. 6).

Натяжение левой якорной цепи не создает практически развора­чивающего момента на этой стадии движения, поскольку цепь направлена почти прямо вперед.

Однако задерживание левой цепи останавливает Движение в портовых водахдвижение судна назад и может изменить направление движения на об­ратное. Это смещает ЦВ вперед и вращающий эффект ветра будет противоположен требуемо­му развороту, потому что точка приложения поперечной силы ветра окажется в корму от ЦВ (рис. 7).

Вместо того чтобы выходить на ветер, корма сва­ливается под ветер.

Толчок машиной вперед с ру­лем, переложенным право на борт, не дает почти ничего, поскольку этот маневр смещает ЦВ вперед. На судах с турбин­ной СЭУ проходит особенно много времени, прежде чем ма­шина заработает назад, и еще больше времени, прежде чем судно получит движение и ЦВ снова переместится в корму. Когда ЦВ находится впереди, сила ветра работает против ма­невра.

При бортовом ветре легче уп­равлять судном, если Руководство по “Организации мостика” для судовходовой мостик в средней надстройке, чем с мостиком на корме.

При крепком ветре в левую скулу нужно внимательно сле­дить за положением носа, не давая излишней слабины левой цепи. При большой слабине ле­вой цепи нос порожнего судна легко сносится вправо (рис. 8).

При запоздалом задерживании левой цепи потребуется время, чтобы контролировать разворот. Постепенно якорная цепь натя­нется достаточно туго и можно будет развернуть корму вокруг шланговых буев. В этом поло­жении судном лучше управ­лять, если мостик на корме и кормовая надстройка создает стабилизирующий эффект при ветре по носу.

Съемка с СВМ

Любопытно поведение судна во время съемки со швартовных буев при идеальной погоде. Без ветра и течения все перемеще­ния судна вызываются выбиранием якорей и зависят от положения на грунте якорных це­пей, Поскольку теперь судно в полном грузу, велика роль инерции, она вступает в игру с возникновением движения. Вре­менами может понадобиться ис­пользовать машину и руль для уменьшения натяжения якорной цепи или предотвращения нава­ла кормы на шланговые буи или чтобы не допустить накла­дывания якорной цепи на носо­вой бульб. Однако следует по­мнить, что направление цепи не всегда совпадает с направлени­ем на лежащий на грунте якорь и что движение кормы в одном направлении может привести к смещению носа в другом и нао­борот.

Зачастую лучше позволить судну найти свою траекторию, не слишком используя машину, и прекращать выбирание якор­ной цепи, когда она набьется для предотвращения поломки брашпиля.

Становление судна на якорьНатяжение якорной цепи пе­редает импульс движения кор­пусу судна. Скорость выбирания цепи брашпилём определя­ет продолжительность этого импульса, передаваемого на носо­вую часть судна, и вследствие этого продолжительность полу­чаемого движения. Сила, приложенная на брашпиле, придает судну главным образом про­дольное и разворачивающее движения. Боковое смещение прекращается сразу же после получения судном движения вперед (рис. 9).

При этом ЦВ стремится перейти вперед от ЦТ. Более того, если судно в полном грузу, любое боковое перемещение, которое может произойти от начального им­пульса, встречает сильное под­водное сопротивление в попе­речном направлении.

После отдачи швартовых суд­но перемещается вперед под на­тяжением обеих якорных цепей. Начинаем выбирать левую цепь. Передняя часть судна движется к левому якорю, отче­го направление правой цепи по­степенно перемещается в корму. Когда левой цепи остается около четырех смычек, начинает натягиваться правая якорная цепь. Разворот судна влево прекращается, и движение пере­дней части судна останавлива­ется под действием натяжения правой цепи. Чтобы облегчить выбирание левой цепи, необхо­димо травить правую до тех пор, пока не будет вытравлена примерно такая же длина якор­ной цепи, как первоначальный износ между двумя якорями.

Как только левый якорь бу­дет подорван, он перестает удерживать нос. При этом на­чинает действовать полный вес вытравленной правой якорной цепи; судно движется назад и разворачивается вправо. Для того чтобы не задеть шланговые буи, следует дать ход машине вперед и осторожно привести судно на правую якорную цепь. Когда корма пройдет шланговые буи, мы даем машине полный ход назад, чтобы продолжить разворот вправо и снять напря­жение с цепи. Тихоходный брашпиль делает разворот впра­во достаточно долгим. Нос разворачивается вправо так дале­ко, что цепь начинает смотреть через форштевень влево. Это особенно нежелательно, если судно имеет бульбовидный фopштевень. Этой ситуации можно избежать, если дать машине ра­ботать задним ходом немного дольше, чтобы, потом дать ход вперед, переложив руль лево на борт. Это прекратит разворот судна вправо и его движение относительно воды.

Читайте также: Приборы активного контроля судовых подшипников

Легкий бриз с левого борта помогает удерживать судно по одну и ту же сторону от вехи. Дав достаточно слабины правой якорной цепи, выбирая левую цепь, судно выходит так далеко вперед, что левая цепь начина­ет смотреть влево. Ее натяже­ние вызовет разворот носа вле­во. Для предотвращения разви­тия разворота вправо в момент, когда будет подорван левый якорь, даем машине самый ма­лый ход назад сразу же, как только левая цепь станет в по­ложение панер. Движение назад вызовет постепенное натяжение правой цепи вперед по носу, а протаскивание цепи погасит разворот, который мог бы быть вызван вначале весом якорной цепи и поперечной силой упора винта, работающего назад.

Требуется время, прежде чем будет сообщена правая звездоч­ка брашпиля и будет выбрана слабина якорной цепи.

Между тем движение назад гаснет, и когда правая якорная цепь натянется и будет смот­реть по траверзу, судно почти не будет иметь хода относи­тельно воды (рис. 10).

Если в это время еще имеет­ся ход назад, мы даем самый малый вперед, переложив руль лево на борт. Это не окажет за­метного влияния на вращатель­ное движение ввиду непосредственной близости силы от дейст­вий руля к ЦВ (см. Поворот с помощью носового подруливающего устройстваПриложенеие В. Вращательное движение). Швартовые операции танкераЦВ на танкере в грузу, на ровном киле смещается далеко в корму под действием попереч­ной силы, приложенной в носу судна. Следствием воздействия руля и машины является боко­вое движение судна от вехи до прекращения движения назад и инерции вращательного движения. В этот момент ЦВ сместит­ся вперед и можно попытаться сбалансировать силу брашпиля и силу от действия руля для бо­кового смещения судна от вехи.

При сильном ветре слева по корме последним отдается швартов, идущий от кормового клюза по главной палубе (рис. 11).

Мы начинаем выбирать ле­вую якорную цепь сразу же, как только будет отдан послед­ний швартов и судно двинется вперед. При ЦВ, находящемся в это время впереди, корма сно­сится быстрее, чем носовая часть, и судно становится бор­том к ветру (2).

Движение вперед постепенно гаснет и разворот влево прекра­щается при условии, что нет натяжения якорных цепей. Ког­да левый Постановка на якорь парусного суднаякорь подорван, ма­шине дается ход назад; движение назад переводит ЦВ в кор­му. Теперь начинает переме­щаться нос (3).

Судно имеет очень малое смещение назад, которое вскоре пропадает. Судно бортом сно­сится к якорю, лежащему на грунте. Пока мы выбираем якорную цепь, она все время остается со слабиной до тех пор, пока не окажется в поло­жении панер.

Если в позиции (2) правая якорная цепь не потравлена вовремя, судно будет задержи­ваться и левая якорная цепь на­тянется (рис. 12).

Это вызывает быстрый снос кормы и разворот влево продолжится, пока мы выбираем последние смычки ле­вой цепи (2).

При выбирании правой цепи разворот будет продолжаться (3), и к моменту подрыва якоря Курсоуказатели и курсографкурс судна окажется в непра­вильном направлении (4).

Движение назад смещает ЦВ в корму, и ветер будет сносить нос все дальше влево, продол­жая разворот. Судно закончит съемку с якоря, сделав полный поворот, что займет больше времени и создаст большее на­пряжение на цепь, чем при ма­невре, показанном на рис. 11.

При съемке со швартовных буев после окончания погрузки при сильном ветре с правого борта задерживается швартов, поданный с главной палубы правого борта (рис. 13). Непос­редственно перед отдачей этого швартова следует дать машиной толчок вперед, переложив руль лево на борт, чтобы оставить чисто веху и шланговые буи (2).

Требуется время, прежде чем сила ветра преодолеет инерцию вращательного движения судна в грузу. Тем временем мы вы­бираем последний швартов и одновременно левую якорную цепь. Движение вперед удержи­вает ЦВ впереди, и корма сно­сится ветром (3). Выбирая пра­вую якорную цепь втугую, мы удерживаем судно носом против ветра (4).

Очень сильный ветер в левую скулу при съемке с СВМ созда­ет опасную ситуацию в момент, когда выбран левый якорь и мы начинаем выбирать правую цепь (рис. 14).

Возникающий разворот вправо приводит судно бортом к ветру. Это особенно рискованно, когда мы должны сниматься на порожнем судне, поскольку ветер будет создавать большее усилие на легкий нос судна. Чтобы предотвратить по­перечный снос носа судна, сле­дует оставить левый якорь на грунте и приступить к выбиранию правой якорной цепи. В этом случае можно использо­вать машину, чтобы подорвать правый якорь; имея левый якорь на грунте, мы медленно движемся, выбирая правую цепь, к месту, где лежит правый якорь (3). Протаскивание якоря создает стабилизирующий эф­фект. Когда мы останавливаем машину, судно быстро развора­чивается носом на ветер (4).

Это интересно: Практический видеокурс – швартовка судна лагом к причалу

При этом есть вероятность захвата левым-якорем правой цепи. Этого можно избежать приведением носа к ветру.

Кормовой якорь

Кормовой якорь полезен или при постановке на якорь на сильном попутном течении, на­пример на реке Миссисипи, или в комбинации с носовым, яко­рем, когда следует ожидать те­чения с носа и кормы попере­менно, как на приливных ре­ках. Достаточно взглянуть на силу, создаваемую траверзным течением, чтобы понять, что те­чение с любого направления, кроме носа или кормы, может иметь гибельные последствия. Например, в эстуариях направ­ление приливо-отливного тече­ния может меняться, что делает постановку на якорь с использо­ванием носового и кормового якорей крайне опасным. При отдаче кормового якоря иногда сложно определить скорость от­носительно грунта, особенно-ес­ли нет доплеровского лага. Су­дам желательно иметь ход впе­ред во время отдачи якоря, что­бы оказаться на безопасной сто­роне. Необходима надежная связь между мостиком и кормой при отдаче якоря и потравливании цепи, особенно если мостик в средней надстройке.

При выбирании кормового якоря есть опасность, что судно пойдет назад и якорная цепь зацепится за винт. Опытные ка­питаны рекомендуют при рабо­те с кормовым якорем держать носовой на грунте с тем, чтобы не допустить движения назад и повреждения винта. Если носо­вой якорь не использовался, его полезно положить на грунт пе­ред выбиранием кормового.

Аварийная ситуация

Используя якорь, можно сбросить скорость судна, одно­временно его развернув. В ава­рийной ситуации, когда мы дол­жны отдать якорь, лучше на­чать разворот в сторону отдан­ного якоря, если обстоятельства позволяют это сделать.

Танкер дедвейтом 47 тыс. т в грузу, следовавший полным хо­дом, остановился на расстоянии в 1 милю, отдав правый якорь, осторожно потравив якорную цепь, чтобы судно развернулось носом вправо. Аварийная ситуа­ция возникла при внезапном обесточивании судна из-за не­исправности генератора, когда оно шло курсом на мост Маракайбо (мост был недавно вновь открыт, после того как был раз­рушен танкером в грузу в подо­бных обстоятельствах). Капитан спустился вниз с мостика, нахо­дившегося на средней надстройке, на полубак. Он заметил, что судно имеет небольшой разво­рот вправо, что подтолкнуло его к решению отдать сначала правый якорь, а не отдавать одно­временно оба. При осторожном задерживании и потравливании якорной цепи разворот вправо увеличился. Поэтому он не от­дал левый якорь, рассчитывая использовать его, если правая якорная цепь лопнет. Когда судно стало под прямым углом к первоначальному курсу, было вытравлено восемь смычек якорной цепи и судно полно­стью остановилось.

Полный разворот занимает меньше места, чем аварийная остановка судна дачей полного хода назад.