Какой из параметров относится к эксплуатационным показателям водных судов

Обновлено: 17.05.2024

Мореходные качества определяют надежность и конструктивное совершенство судна. К мореходным качествам относятся: плавучесть, остойчивость, непотопляемость, управляемость, ходкость, мореходность судна.

Живучесть судна - способность судна при получении повреждений сохранять свои эксплуатационные и мореходные качества. Обеспечивается непотопляемостью, пожаробезопасностью, надежностью технических средств, подготовленностью экипажа.

Плавучестью называется способность судна плавать в требуемом положении относительно поверхности воды при заданной нагрузке.

Мореходностью называется способность судна при плавании на морском волнении сохранять основные мореходные качества и возможность эффективного использования всех систем и устройств в соответствии с назначением.

Ходкостью судна называется его способность перемещаться по воде с заданной скоростью под действием приложенной к нему движущей силы.

Маневренные характеристики судна

Управляемость судна характеризуется двумя качествами: поворотливостью, и устойчивостью на курсе.

Поворотливость - это способность судна изменять направление движения и двигаться по заранее выбранной судоводителем криволинейной траектории.

Устойчивостью на курсе называется способность судна сохранять прямолинейное направление движения в соответствии с заданным курсом.

Управляемость судна обеспечивается специальными средствами управления, назначение которых - создавать силу (перпендикулярную ДП), вызывающую боковое смещение судна (дрейф) и поворот его вокруг продольной (крен) и поперечной (дифферент) осей.

Средства управления подразделяются на основные и вспомогательные. Основные средства - рули, поворотные насадки, азиподы - предназначены для обеспечения управляемости судна во время его движения. Вспомогательные средства обеспечивают управляемость судна на малых ходах и при движении по инерции с неработающим главным двигателем. К этой группе относятся подруливающие устройства различных типов, активные рули.

В результате воздействия обтекающих масс воды и ветра на корпус, винт и руль, даже при спокойном море и слабом ветре, судно не остается постоянно на заданном курсе, а отклоняется от него. Отклонение судна от курса при прямом положении руля называется рыскливостью. Амплитуда рыскания судна в тихую погоду небольшая. Поэтому для удержания его на курсе требуется незначительная перекладка руля вправо или влево. При сильном ветре и волнении устойчивость судна на курсе значительно ухудшается.

элементы циркуляции;
путь и время торможения судна (инерционные свойства).

Циркуляция - это траектория, описываемая центром тяжести судна, при движении с отклоненным на постоянный угол рулем (рис. 1.21). Циркуляцию принято разбивать на три периода: маневренный, эволюционный и установившийся.

Рис. 1.21. Траектория судна на циркуляции

Маневренный период - период, в течение которого происходит перекладка руля на определенный угол. С момента начала перекладки руля судно начинает дрейфовать и крениться в сторону, противоположную перекладке руля, и одновре-менно начинает разворачиваться в сторону перекладки руля. В этот период траектория движения центра тяжести судна из прямолинейной превращается в криволинейную, происходит падение скорости движения судна.

Эволюционный период – период, начинающийся с момента окончания перекладки руля и продолжающийся до момента окончания изменения угла дрейфа, линейной и угловой скоростей. Этот период характеризуется дальнейшим снижением скорости (до 30 – 50 %), изменением крена на внешний борт до 100 и резким выносом кормы на внешнюю сторону.

Период установившийся циркуляции – период, начинающийся по окончании эволюционного, характеризуется равновесием действующих на судно сил: упора винта, гидродинамических сил на руле и корпусе, центробежной силы. Траектория движения центра тяжести (ЦТ) судна превращается в траекторию правильной окружности или близкой к ней.

D_о - диаметр установившейся циркуляции - расстояние между диаметральными плоскостями судна на двух последовательных курсах, отличающихся на 180° при установившемся движении;
D_ц - тактический диаметр циркуляции - расстояние между положениями диаметральной плоскости (ДП) судна до начала поворота и в момент изменения курса на 180°;
l₁ выдвиг - расстояние между положениями ЦТ судна перед выходом на циркуляцию до точки циркуляции, в которой курс судна изменяется на 90°;
1₂ прямое смещение - расстояние от первоначального положения ЦТ судна до положения его после поворота на 90°, измеренное по нормали к первоначальному направлению движения судна;
l₃ обратное смещение - наибольшее смещение ЦТ судна в результате дрейфа в направлении, обратном стороне перекладки руля (обратное смещение обычно не превышает ширины судна В, а на некоторых судах отсутствует совсем);
Т_ц период циркуляции - время поворота судна на 360°.

движение судна по инерции - свободное торможение;
активное торможение;
подтормаживание;
разгон судна до заданной скорости.

Свободное торможение характеризует процесс снижения скорости судна под влиянием сопротивления воды от момента остановки двигателя до полной остановки судна относительно воды. Обычно время свободного торможения считается до потери управляемости судна.

Разгон судна - это процесс постепенного увеличения скорости движения от нулевого значения до скорости, соответствующей заданному положению телеграфа.

Грузовая марка и марки углубления

Во избежание недопустимой перегрузки судна с конца XIX - начала XX вв. на грузовых судах наносят знак грузовой марки, определяющий в зависимости от размеров и конструкции судна, района его плавания и времени года минимальную допустимую величину надводного борта.

Грузовую марку наносят в соответствии с требованиями Международной конвенции о грузовой марке 1966 года. Грузовая марка состоит из трех элементов: палубной линии, диска Плимсоля и гребенки осадок.

Знак грузовой марки наносят на правом и левом бортах в средней части судна. Горизонтальная полоса, нанесенная посредине изображенного на грузовой марке диска (диск Плимсоля), соответствует летней грузовой ватерлинии, т.е. ватерлинии при плавании судна летом в океане при плотности воды 1,025 т/м 3 . Обозначение организации, назначившей грузовую марку, наносится над горизонтальной линией, проходящей через центр диска.

Положения о грузовой марке применяются к каждому судну, которому назначен минимальный надводный борт.

Надводный борт – расстояние, измеренное по вертикали у борта на середине длины судна от верхней кромки палубной линии до верхней кромки соответствующей грузовой марки.

Палуба надводного борта – это самая верхняя непрерывная, не защищенная от воздействия моря и погоды палуба, которая имеет постоянные средства закрытия всех отверстий на ее открытых частях и ниже которой все отверстия в бортах судна снабжены постоянными средствами для водонепроницаемого закрытия. Назначенный судну надводный борт фиксируется путем нанесения на каждом борту судна отметки палубной линии, знака грузовой марки и марок углубления, отмечающих наибольшие осадки, до которых судно может быть максимально нагружено при различных условиях плавания (рис. 1.22).

Рис. 1.22. Грузовая марка

Грузовая марка, соответствующая сезону, не должна быть погружена в воду на протяжении всего периода от момента выхода из порта до прихода в следующий порт. Судам, на борта которых нанесены грузовые марки, выдается Международное свидетельство о грузовой марке на срок не более чем на 5 лет.

летняя грузовая марка - Л (Summer);
зимняя грузовая марка - З (Winter);
зимняя грузовая марка для Северной Атлантики - ЗСА (Winter North Atlantic);
тропическая грузовая марка - T (Tropic);
грузовая марка для пресной воды - П (Fresh);
тропическая марка для пресной воды - ТП (Tropic Fresh).

Суда, приспособленные для перевозки леса, снабжают дополнительно специальной лесной грузовой маркой, располагаемой в корму от диска. Эта марка допускает некоторое увеличение осадки в том случае, когда судно перевозит лесной груз на открытой палубе.

Марки углубления предназначены для определения осадки судна. Деления наносятся на наружной обшивке обоих бортов судна в районе форштевня, ахтер-штевня и на мидель-шпангоуте (рис. 1.23).

Рис. 1.23. Марки углубления:
на левом рисунке осадка равна 12 м 10 см; на правом – 5 м 75 см

Марки углубления отмечаются арабскими цифрами высотой 10 см (расстояние между основаниями цифр 20 см) и определяют расстояние от действующей ватерлинии до нижней кромки горизонтального киля.

До 1969 года марки углубления на левом борту наносили римскими цифрами, высота которых равнялась 6 дюймам. Расстояние между основаниями цифр равно 1 футу (1 фут = 12 дюймам = 30, 48 см; 1 дюйм = 2,54 см).

Остойчивость

Остойчивость - способность судна, выведенного внешним воздействием из положения равновесия, возвращаться в него после прекращения этого воздействия. Основной характеристикой остойчивости является восстанавливающий момент, который должен быть достаточным для того, чтобы судно противостояло статическому или динамическому (внезапному) действию кренящих и дифферентующих моментов, возникающих от смещения грузов, под воздействием ветра, волнения и по другим причинам. Кренящий (дифферентующий) и восстанавливающий моменты действуют в противоположных направлениях и при равновесном положении судна равны.

Различают поперечную остойчивость, соответствующую наклонению судна в поперечной плоскости (крен судна), и продольную остойчивость (дифферент судна).

Метацентр - центр кривизны траектории, по которой перемещается центр величины С в процессе наклонения судна (рис. 1.24). Если наклонение происходит в поперечной плоскости (крен), метацентр называют поперечным, или малым, при наклонении в продольной плоскости (дифферент) - продольным, или большим. Соответственно различают поперечный (малый) r и продольный (большой) R мета-центрические радиусы, представляющие радиусы кривизны траектории С при крене и дифференте.

Рис. 1.24. Элементы начальной поперечной остойчивости:
OG – возвышение центра тяжести над килем; OM – возвышение метацентра над килем; GM - метацентрическая высота; CM – метацентрический радиус; M – метацентр; G – центр тяжести; С – центр величины

Метацентрическая высота (м.в.) - расстояние между метацентром и центром тяжести судна. М.в. является мерой начальной остойчивости судна, определяющей восстанавливающие моменты при малых углах крена или дифферента. При возрастании м.в. остойчивость судна повышается. Для положительной остойчивости судна необходимо, чтобы метацентр находился выше ЦТ судна. Если м.в. отрицательна, т.е. метацентр располагается ниже ЦТ судна, силы, действующие на судно, образуют не восстанавливающий, а кренящий момент, и судно плавает с начальным креном (отрицательная остойчивость), что не допускается.

Непотопляемость

Непотопляемостью называется способность судна сохранять плавучесть и остойчивость при затоплении одного или нескольких отсеков, образованных внутри корпуса судна водонепроницаемыми переборками, палубами и платформами.

Поступление забортной воды в корпус судна, в результате его повреждения или намеренного затопления отсеков, приводит к изменению характеристик плавучести и остойчивости, управляемости и ходкости. Перераспределение сил плавучести по длине судна вызывает дополнительные напряжения в корпусе судна, который должен сохранить при этом достаточную прочность.

Конструктивно непотопляемость обеспечивают, разделяя корпус судна на ряд отсеков с помощью водонепроницаемых переборок, палуб и платформ. Палубу, до которой доходят главные водонепроницаемые переборки, принято называть палубой переборок. Конструктивно непотопляемость судна обеспечивается также устройством на судне осушительных систем, мерительных труб, водонепроницаемых закрытий и т.п.

Эксплуатационные качества судна

Эксплуатационные качества определяют транспортные возможности и экономические показатели судна. Они определяются его грузоподъемностью, грузо и пассажировместимостью, скоростью, маневренностью, дальностью и автономностью плавания.

Грузоподъемность - вес различного рода грузов, которые может перевезти судно при условии сохранения проектной посадки. Существует чистая грузоподъемность и дедвейт.

Чистая грузоподъемность - это полная масса перевозимого судном полезного груза, т.е. масса груза в трюмах и масса пассажиров с багажом и предназначенных для них пресной водой и провизией, масса выловленной рыбы и т. п., при загрузке судна по расчетную осадку.

Дедвейт (полная грузоподъемность) - представляет собой общую массу перевозимого судном полезного груза, составляющего чистую грузоподъемность, а также массу запасов топлива, котельной воды, масла, экипажа с багажом, запасов провизии и пресной воды для экипажа при загрузке судна по расчетную осадку. Если судно с грузом принимает жидкий балласт, то масса этого балласта включается в дедвейт судна.

Водоизмещение порожнем - сумма всех постоянных весов, из которых слагается вес конструкции построенного судна (корпус, механизмы, судовые устройства, системы и оборудование, инвентарное снабжение, вес запасов топлива, масла в системе для запуска двигателя и твердый балласт).

Полное водоизмещение - водоизмещение порожнем плюс дедвейт.

Грузовместимостью судна называется суммарный объём всех грузовых помещений. Измеряется грузовместимость в кубических метрах. Различают грузовместимость по штучному и сыпучему грузу.

Валовая вместимость, измеряемая в регистровых тоннах (рег. т.), представляет собой полный объем помещений корпуса и закрытых надстроек, за исключением объемов отсеков двойного дна, цистерн водяного балласта, а также объемов некоторых служебных помещений и постов, расположенных на верхней палубе и выше (рулевой и штурманской рубки, камбуза, санузлов экипажа, световых люков, шахт, помещений вспомогательных механизмов и пр.). 1 рег. т = 2,83 куб.м.

Чистую вместимость получают в результате вычета из валовой вместимости объемов помещений, непригодных для перевозки коммерческого груза, пассажиров и запасов, в том числе жилых, общественных и санитарных помещений экипажа, помещений, занятых палубными механизмами и навигационными приборами, машинного отделения и т.п. Иными словами, в чистую вместимость входят только помещения, которые приносят судовладельцу непосредственный доход - грузовые помещения и помещения, занимаемые пассажирами или предназначаемые для их обслуживания.

Дальность плавания судна - наибольшее расстояние, которое судно может пройти с заданной скоростью без пополнения запасов топлива, котельно-питательной воды и смазочного масла. Автономность плавания - длительность пребывания судна в рейсе без пополнения запасов топлива, провизии и пресной воды, необходимых для жизни и нормальной деятельности находящихся на судне людей (экипажа и пассажиров).

Морские транспортные суда отличаются друг от друга размерами, конструкцией корпуса, скоростью хода, размещением грузовых помещений, конструкцией, расположением главных и вспомогательных механизмов.

Эксплуатационно-технические характеристики определяют производительность судна, возможности его использования как транспортных средств. Основными эксплуатационно-техническими характеристиками судна являются линейные характеристики, характеристики по массе, объемные характеристики, скорость хода, нормы расходования топлива, воды и смазки, а также грузовая характеристика.

Линейные характеристики судна. К ним относят габаритные размеры судна, которые определяют его эксплуатационные возможности при посещении портов, проходе каналов и т.д.

К линейным характеристикам судна относят длину наибольшую, ширину наибольшую, высоту борта наибольшую, высоту надводного борта, осадку.

От длины судна зависит возможность постановки его под грузовые операции к причалу, а также надежность крепления к причалу.

Ширина судна учитывается при доковании, расхождении в каналах, при прохождении узкими фарватерами, при обработке судов береговыми и или плавучими кранами, при обработке судов по варианту “борт-борт”.

Высота борта редко лимитирует проведение грузовых работ. Однако в отдельных случаях она ограничивает использование перегрузочной техники: когда высота подъема груза такой техникой и высота борта близки по абсолютным значениям.

Высота судна наибольшая определяет возможность прохода судна под мос тами. Высота надводного борта определяет величину запаса плавучести, имеющего большое значение для безопасности плавания. Она для различных условий и районов плавания устанавливается правилами о грузовой марке.

Осадка судна - переменная величина. В процессе эксплуатации она меняет значе

ние: от осадки судна в порожнем состоянии до осадки в полном грузу.

После определения минимальной высоты надводного борта для различных условий плавания судна на бортах его наносят грузовые марки, фиксирующие допустимую осадку. Каждому освидетельствованному судну выдается Международное свидетельство

о грузовой марке.

Характеристики судна по массе. К ним относят:

Водоизмещение в полном грузу - Д

Водоизмещение судна в порожнем состоянии - До Валовая (чистая) грузоподъемность - Дв

Чистая грузоподъемность - Дч

Водоизмещение судна в полном грузу определяют как сумму массы судна в порожнем состоянии, массы запасов, необходимых в рейсе, и массы груза, принятого к перевозке. Эта величина зависит or района и сезона плавания.

Водоизмещение порожнего судна - это его масса без груза и рейсовых запасов, но с судовым экипажем, полным снаряжением, а также водой в котлах. Величина этого показателя является постоянной, так как элементы массы, входящей в него, не изменяются в процессе эксплуатации. Изменение водоизмещения в порожнем состоянии может иметь место после ремонта, если на судне менялись механизмы. После ремонта изменения массы вносятся в паспорт судна.

Валовой грузоподъемностью судна называют максимальную массу грузов и рейсовых запасов, которую может принять судно при погружении его до допустимой грузовой марки. Этот показатель изменяется в зависимости от района и сезона плавания.

Чистой грузоподъемностью судна называют максимальную массу груза, которую может принять судно к перевозке. Эту характеристику используют при планировании работы судов. Чистая грузоподъемность - величина переменная и зависит от района и сезона плавания, величины запасов топлива, воды, снабжения, необходимых судну в рейсе. Чистая грузоподъемность представляет собой разность между дедвейтом и суммарной массой рейсовых запасов.

Объемные характеристики судна.

Они включают грузовместимость, вместимость бункеров, танков, балластных цистерн, регистровую вместимость.

Грузовместимостью судна W называется объемное количество грузов в кубических метрах, которое может быть погружено в грузовые помещения судна до полного использования их вместимости. Различают грузовместимость киповую Wk и насыпь W . Как правило, киповая грузовместимость меньше грузовместимости насыпью на 5 10

%. Грузовместимость тесно связана с чистой грузоподъемностью. От соотношения этих величин зависит количество того или иного груза, которое может быть погружено на судно. Это соотношение называют удельной грузовместимостью судна. Она определяется как отношение вместимости к грузоподъемности.

Для пассажирских судов эксплуатационной характеристикой является пассажиров- местимость. Число пассажиров, которое может принять судно, определяется числом пассажирских мест в закрытых помещениях, на палубах и наличием спасательных средств на судне.

При расчете вместимости судов за единицу принимают регистровую тонну, равную 2,83 м3, или 100 куб. футам. Устанавливается эта вместимость Регистром страны и определяется обмером судов в соответствии с правилами о порядке производства обмера и удостоверения тождественности морских судов.

Валовая вместимость судна представляет собой величину, равную объему всех судовых помещений, расположенных под верхней палубой и в надстройке, за исключением:

балластных танков, если они не могут быть использованы для перевозки грузов, приема топлива или других судовых запасов;

помещений для вспомогательных механизмов, расположенных на верхней палубе; помещения рулевой рубки, если ее объем не превышает допустимого; помещений камбуза и водоопреснительных установок, если они не превышают установленного размера;

помещений гальюнов на верхней палубе из расчета одного на 50 чел., но не более 12; объема всех световых люков, тамбуров и тамбучин;

пространств грузовых люков, если их объем не превышает 0,5 % полной вместимости, а если больше, го излишек не исключается;

объема всех крытых помещений, полностью защищенных от воздействия непогоды.

крытых и огороженных помещений для вспомог ательных механизмов и котлов, расположенных не на верхней палубе;

штурманских рубак и помещений для хранения карт, навигационных и сигнальных приборов, шкиперского имущества;

помещений для водяного балласта, расположенного вне междудонного пространства; помещений, в которых находятся механизмы, служащие для управления рулем, для уборки подъема якорей, если они не находятся на верхней палубе.

Кроме того, при определении чистой вместимости паротурбоходов из валовой вместимости исключают объемы машинно-котельного отделения и туннеля фебного вала.

К важнейшим эксплуатационно-техническим характеристикам относят грузовые характеристики: число палуб, число и особенности фузовых помещений, характеристику и число фузовых средств, систему люковых закрытий.

Степень удобства производства пофузочно-разфузочных работ на судне характеризуется коэффициентом лючности, определяемым как отношение площади люков к площади палубы.

/>Скорость - одна из важнейших эксплуатационно-технических характеристик судна: от ее величины зависит провозная способность и скорость доставки грузов и пассажиров. Скорость хода оказывает влияние на величину расходов, связанных с эксплуатацией судна.

Различают несколько видов скоростей хода судов.

Сдаточная скорость судна Vv - максимальная скорость, которую развивает судно на ходовых испытаниях после его постройки. Ходовые испытания проводят на мерительной миле при волнении моря не более 3 баллов, глубины под килем не менее восьми осадок судна и чистом корпусе судна, при загрузке судна по летнею фузовую марку.

Техническая скорость о - скорость, которую развивает судно в течение длительного периода при нормальном режиме работы главного двигателя на обычном для него сорте топлива. Техническую скорость хода определяют на теплотехнических испытаниях. Эту скорость заносят в паспорт судна, поэтому ее называют паспортной и используют при техническом планировании работы судна.

Средняя эксплуатационная скорость судна vikc - это скорость перехода. Ее определяют делением всего пройденного судном расстояния на время, затраченное на переход (за вычетом времени стоянки в пути с неработающей машиной). Обычно эксплуатационная скорость судна меньше технической, так как в пути бывают различные задержки, связанные с похождением узостей и каналов, плаванием в тумане. На величину эксплуатационной скорости оказывает влияние ветер и волнение воды.

Валовая эксплуатационная скорость - отношение пройденного расстояния к времени, затраченному на переход, включая все задержки в пути.

Чистая эксплуатационная скорость - отношение пройденного расстояния к ходовому времени за вычетом времени задержек в пути.

Эксплуатационные качества судна
Наиболее характерными для маломерного судна эксплуатационными качествами являются: пассажировместимость, грузоподъемность, водоизмещение, вместимость и скорость.
Пассажировместимость — показатель, равный числу оборудованных мест для размещения людей на судне. Пассажировместимость зависит от грузоподъемности:
п = G/100 , чел. (с багажом), или п =G/75 , чел. (без багажа)
При этом округление полученного результата производится до меньшего целого числа. На маломерном судне наличие оборудованных сидячих мест должно соответствовать установленной для данного судна пассажировместимости.
Пассажировместимость ориентировочно можно рассчитать по формуле:
N=Lнб Bнб/K , чел.,
где К - эмпирический коэффициент, принимаемый равным: для моторных и гребных лодок - 1,60; для катеров - 2,15.
Грузоподъемность - это масса перевозимых судном грузов. Различают дедвейт и чистую грузоподъемность.
Дедвейт - это разность между водоизмещениями в полном грузу и порожнем.
Чистая грузоподъемность - это масса только полезного груза, который может принять судно.
Для больших судов единицей изменения грузоподъемности служит тонна, для малых - кг. Грузоподъемность С можно рассчитать по формулам, а можно определить и опытным путем. Для этого на судно при водоизмещении порожнем, но со снабжением и запасом горючего, последовательно помещают груз до достижения судном ватерлинии, соответствующей минимальной высоте надводного борта. Масса помещенного груза соответствует грузоподъемности судна.
Водоизмещение
Различают два вида водоизмещения - массовое (весовое) и объемное.
Массовое (весовое) водоизмещение - это масса находящегося на плаву судна, равная массе вытесненной судном воды. Единицей измерения служит тонна.
Объемное водоизмещение V - это объем подводной части судна в м3. Расчет производится через главные измерения:
V= SLВТ,
где S - коэффициент полноты водоизмещения, равный для маломерных судов 0,35 - 0,6, причем меньшее значение коэффициента присуще для небольших судов с острыми обводами. Для водоизмещающих катеров S = 0,4 - 0,55, глиссирующих S= 0,45 - 0,6, моторных лодок 5 - 0,35 - 0,5, для парусных судов этот коэффициент колеблется от 0,15 до 0,4.
Вместимость
Под валовой вместимостью понимают полный объем всех помещений судна, кроме объемов рулевой рубки, камбуза и туалета. Вместимость измеряется в м3. Чтобы получить вместимость в регистровых тоннах необходимо полученную величину в м3 разделить на 2,83.
Скорость.
Скорость измеряется по мерной линии.
Мерная линия состоит из трех створов, два из которых (АА' и ББ') - поперечные секущие, а один (ВВ') - ведущий. При этом расстояние между секущими створами (S) должно быть измерено как можно точнее, а сами эти створы были строго параллельны друг другу и перпендикулярны ведущему створу.
Рассмотрим пример определения скорости катера при максимальной мощности двигателя.
Судоводитель, начиная движение судна из точки "в" по ведущему створу ВВ', развивает предельное число оборотов до пересечения с секущим створом АА'. Когда катер на уровне судоводителя пересечет створ АА' в точке "а", включается секундомер. В точке "б" секундомер останавливается и его показания записываются.
По известному расстоянию S и времени его прохождения t; рассчитывается скорость V.
V=S/t1
Аналогичный маневр повторяется судоводителем и в обратном направлении. Это позволяет исключить влияние течения. Окончательная скорость катера при максимальной мощности получается по среднему' результату двух пробегов "туда" и "обратно"

Скорость - это расстояние, проходимое судном за единицу времени. На морских судах скорость измеряется в узлах (миля в час), а на судах внутреннего плавания - в километрах в час (км/ч). Судоводителю маломерного судна рекомендуется знать три скорости: наибольшую (максимальную), которую судно развивает при максимальной мощности двигателя; наименьшую (минимальную), при которой судно слушается руля; среднюю - наиболее экономную при сравнительно больших переходах. Скорость зависит от мощности двигателя, размеров и формы корпуса, загрузки судна и различных внешних факторов: волнения, ветра, течения и т. д.

Мореходные качества судна
Способность судна держаться на плаву, взаимодействовать с водой, не переворачиваться и не идти ко дну при затоплении характеризуется его мореходными качествами. К ним относятся: плавучесть, остойчивость и непотопляемость.
Плавучесть.

Плавучесть - это способность судна держаться на поверхности воды, имея заданную осадку. Чем больше груза помещать на судно, тем глубже оно будет погружаться в воду, но не потеряет плавучести до тех пор, пока вода не начнет поступать внутрь корпуса.
В случае течи в корпусе или пробоины, а также попадания воды во время штормовой погоды внутрь судна, увеличивается его масса. Поэтому судно должно иметь запас плавучести.
Запас плавучести - это непроницаемый для воды объем корпуса судна, находящийся между грузовой ватерлинией и верхней кромкой борта. При отсутствии запаса плавучести судно затонет при попадании внутрь корпуса даже небольшого количества воды.
Необходимый для безопасного плавания судна запас плавучести обеспечивается приданием судну достаточной высоты надводного борта, а также наличия водонепроницаемых закрытий и переборок между отсеками и блоками плавучести — конструктивными элементами внутри корпуса маломерного судна в виде сплошного блока из материала (например, пенопласта), имеющего плотность меньше единицы. При отсутствии таких переборок и блоков плавучести любая пробоина подводной части корпуса приводит к полной потере запаса плавучести и гибели судна.
Запас плавучести зависит от высоты надводного борта - чем выше надводный борт, тем больше запас плавучести. Этот запас нормируется минимальной высотой надводного борта, в зависимости от величины которой для конкретного маломерного судна устанавливаются район безопасного плавания и допустимое удаление от берега. Однако злоупотреблять высотой надводного борта нельзя, так как это отражается на другом не менее важном качестве — остойчивости
Остойчивость.

Остойчивость - это способность судна противостоять силам, вызывающим его наклонение, а после прекращения действия этих сил (ветер, волна, перемещение пассажиров и др.) возвращаться в первоначальное положение равновесия. Одно и то же судно может иметь хорошую остойчивость при расположении в нем груза близко к днищу и может частично или полностью потерять остойчивость, если груз или людей разместить несколько выше
Во время плавания на судно действуют две силы: тяжести и поддержания. Равнодействующая D (рис. 1, а) силы тяжести судна, направленная вниз, будет условно приложена в точке G, называемой центром тяжести (ЦТ), а равнодействующая А сил поддержания, направленная вверх, будет условно приложена в центре тяжести С погруженной в воду части судна, называемом центром величины (ЦВ). Когда судно не имеет дифферента и крена, ЦТ и ЦВ будут расположены в диаметральной плоскости судна (ДП).

Рис 1 Расположение равнодействующих сил тяжести и поддержания относительно друг друга при различных положениях судна

Допустим, что судно накренилось на какой-то угол ф (рис. 1, б) ЦВ при этом переместится из точки С в точку С1 (которая является новым центром тяжести погруженной части корпуса), и направление силы поддержания, действующей перпендикулярно поверхности воды, пересечет диаметральную плоскость судна в точке М. Положение ЦТ относительно корпуса судна при этом останется неизменным.
Точка М будет называться начальным метацентром, а расстояние ho от нее до центра тяжести G — начальной метацентрической высотой.
Значение ho характеризует остойчивость судна при малых наклонениях. Положение точки М в этих условиях почти не зависит от угла крена ф.
Сила D и равная ей сила поддержания А образуют пару сил с плечом /, которая создает восстанавливающий момент Mв=Dl. Этот момент стремится вернуть судно в первоначальное положение. Заметим, что ЦТ при этом находится ниже точки М.
Теперь представим, что на палубу этого же судна положен дополнительный груз (рис. 1, в). В результате ЦТ расположится значительно выше, и при крене точка М окажется ниже его. Образующаяся при этом пара сил будет создавать уже не восстанавливающий, а опрокидывающий момент Мопр. Следовательно, судно будет неостойчиво и опрокинется.
На поперечную остойчивость судна большое влияние оказывает ширина корпуса: чем шире корпус, тем остойчивее судно, и, наоборот, чем корпус уже и выше, тем остойчивость буде хуже.
Для маломерных скоростных судов (особенно при движении на большой скорости во время волнения) далеко не всегда решенной проблемой является и сохранение продольной остойчивости.
У килевых маломерных судов начальная метацентрическая высота равна, как правило, 0,3 - 0,6 м. Остойчивость судна зависит от загрузки судна, перемещения грузов, пассажиров и от других причин. Чем больше метацентрическая высота, тем больше восстанавливающий момент и остойчивее судно, однако при большой остойчивости судно имеет резкую качку. Улучшает остойчивость низкое расположение двигателя, топливного бака, сидений и соответствующее размещение грузов и людей.
Продольная остойчивость действует при наклонениях судна на нос или корму, т.е. при килевой качке. Эту остойчивость судоводителю следует учитывать при движении на больших скоростях во время волнения, т.к. "зарывшись" носом в воду катер или мотолодка может не восстановить своего первоначального положения и затонуть, а иногда и перевернуться.
Факторы, влияющие на остойчивость судна:
а) На остойчивость судна наиболее ощутимо влияет его ширина: чем больше она по отношению к его длине, высоте борта и осадке, тем выше остойчивость.
б) Остойчивость небольшого судна повышается, если изменить форму погруженной части корпуса при больших углах крена. На этом утверждении, например, основано действие бортовых булей и пенопластового привального бруса, которые при погружении в воду создают дополнительный - восстанавливающий момент.
в) Остойчивость ухудшается при наличии на судне топливных баков с зеркалом поверхности от борта до борта, поэтому эти баки должны иметь внутренние перегородки
г) На остойчивость наиболее сильно влияет размещение на судне пассажиров и грузов, их следует располагать как можно ниже. Нельзя допускать на судне малых размеров во время его движения сидение людей на борту и их произвольное перемещение. Грузы должны быть надежно закреплены, чтобы исключить их неожиданное смещение с мест укладки д) При сильном ветре и волнении действие кренящего момента очень опасно для судна, поэтому с ухудшением погодных условий необходимо отвести судно в укрытие и переждать непогоду. Если этого сделать невозможно из-за значительного расстояния до берега, то в штормовых условиях нужно стараться держать судно "носом на ветер", выбросив плавучий якорь и работая двигателем на малом ходу.
Непотопляемость. Непотопляемость - это способность судна после затопления части судна сохранять плавучесть.
Непотопляемость обеспечивается конструктивно - делением корпуса на водонепроницаемые отсеки, оборудованием судна блоками плавучести и водоотливными средствами.
Незатапливаемые объемы корпуса чаще всего представляют собой блоки из пенопласта. Необходимое его количество и расположение рассчитываются для обеспечения аварийного запаса плавучести и поддержания аварийного судна в положении "на ровном киле".
Безусловно, что в условиях сильного волнения далеко не каждая получившая пробоину моторная лодка и катер обеспечат выполнение этих требований.
Маневренные качества маломерного судна
К основным маневренным качествам судна относятся: управляемость, циркуляция, ходкость и инерция
Управляемость. Управляемость - это способность судна удерживать на ходу заданное направление движения при неизменном положении руля (устойчивость на курсе) и изменять на ходу направление своего движения под действием руля (поворотливость).
Устойчивостью на курсе называется свойство судна сохранять прямолинейное направление движения. Если же судно при прямом положении руля отклоняется от курса, то такое явление принято называть рыскливостью судна.
Причины, вызывающие рыскливость, могут быть постоянными и временными. К постоянным относятся причины, связанные с конструктивными особенностями судна: тупые носовые обводы корпуса, несоответствие длины судна его ширине, недостаточная площадь пера руля, влияние вращения гребного винта
Временная рыскливость может быть вызвана неправильной загрузкой судна, ветром, мелководьем, неровным течением и т п.
Понятие "устойчивость на курсе" и "поворотливость" являются противоречимыми, однако эти качества присущи практически всем судам и характеризуют их управляемость.
На управляемость влияет много факторов и причин, главными из которых являются действие руля, работа винта и их взаимодействие.
Поворотливость — свойство судна изменять направление движения под действием руля. Это качество в первую очередь зависит от правильного соотношения длины и ширины корпуса, формы его обводов, а также от площади пера руля.
Особенности управляемости судна при переходе с переднего хода на задний
При проведении швартовых операций или необходимости срочно остановить судно (опасность столкновения, предотвращение посадки на мель, оказание помощи человеку за бортом и др.) приходится переходить с переднего хода на задний. В этих случаях судоводитель должен учитывать, что в первые секунды при перемене работы винта правого вращения с переднего хода на задний, корма стремительно покатится влево, при винте левого вращения - вправо.
Причины, влияющие на управляемость:
Кроме руля и вращающегося винта на устойчивость и поворотливость судна влияют и другие причины, а также целый ряд конструктивных особенностей судна: отношения главных размерений, формы обводов корпуса, параметров руля и винта. Управляемость зависит и от условий плавания: характера загрузки судна, гидрометеорологических факторов.
Циркуляция. Если во время движения судна переложить руль в какую-либо сторону, то судно начнет поворачиваться и опишет на воде кривую линию. Эта кривая, описываемая центром тяжести судна при обороте, называется линией циркуляции (рис. 2), а расстояние между диаметральной плоскостью судна на прямом курсе и его диаметральной плоскостью после поворота на обратный курс (180) — тактическим диаметром циркуляции. Чем меньше тактический диаметр циркуляции, тем лучшей считается поворотливость судна. Эта кривая близка к окружности, а ее диаметр служит мерой поворотливости судна

Рис 2 Циркуляция

1—линия циркуляции,
2 — тактический диаметр циркуляции,
3 — диаметр установившейся циркуляции
Измеряется диаметр циркуляции обычно в метрах. Для маломерных моторных судов размер тактического диаметра циркуляции в большинстве случаев равен 2—3 длинам судна. Каждому водителю необходимо знать диаметр циркуляции судна, которым ему приходится управлять, так как от этого во многом зависит правильное и безопасное маневрирование. Скорость судна на циркуляции уменьшается до 30%.

Никогда не следует забывать, что при движении по кривой на судно действует центробежная сила (рис. 3), направленная от центра кривизны во внешнюю сторону и приложенная к центру тяжести. Возникающему от центробежной силы дрейфу судна препятствует сила сопротивления воды — боковое сопротивление, точка приложения которой расположена ниже центра тяжести. В результате возникает пара сил, создающая крен на борт, противоположный направлению поворота. Крен увеличивается с повышением центра тяжести судна над центром бокового сопротивления и с уменьшением метацентрической высоты.
Увеличение скорости при повороте и уменьшение диаметра циркуляции значительно увеличивают крен, что может привести к опрокидыванию судна. Поэтому никогда не делайте резких поворотов при движении судна на большой скорости.
Ходкость. Ходкость - это способность судна двигаться с определенной скоростью при заданной мощности двигателя, преодолевая при этом силы сопротивления движению.
На ходкость судна влияют четыре вида сопротивления:
сопротивление трения - зависит от площади смоченной поверхности судна, от качества ее обработки и степени обрастания (водорослями, моллюсками и т.п.);
сопротивление формы - зависит от обтекаемости корпуса судна, которая в свою очередь тем лучше, чем острее кормовая оконечность и чем больше длина судна по сравнению с шириной;
волновое сопротивление - зависит от формы носовой оконечности и длины судна, чем длиннее судно, тем меньше волнообразование;
брызговое сопротивление - зависит от отношения ширины корпуса к его длине.
Вывод: 1. Наименьшее сопротивление воды испытывают водоизмещающие суда с узким корпусом, круглоскулыми обводами и заостренными носовыми и кормовыми оконечностями.
2. У глиссирующих судов, при отсутствии волнения, широкий плоскодонный корпус с транцевой кормой обеспечивает наименьшее сопротивление воды при наибольшей гидродинамической подъемной силе.
Более мореходные глиссирующие суда с килеватым или полукилеватым корпусом. Повышение скорости этих судов достигается продольными реданами и скуловыми брызгоотбойниками.
Инерция. Очень важным маневренным качеством судна является его инерция. Ее обычно принято оценивать длинами тормозного пути, выбега и пути разгона, а также их продолжительностью. Расстояние, которое проходит судно за промежуток времени от момента переключения двигателя с полного хода вперед на задний ход до момента окончательной остановки судна, называется тормозным путем. Это расстояние обычно выражается в метрах, реже — в длинах судна. Расстояние, проходимое судном за промежуток времени от момента остановки двигателя, работающего на передний ход, до полной остановки судна под действием силы сопротивления воды, называется выбегом. Расстояние, которое проходит судно с момента включения двигателя на передний ход до момента приобретения полной скорости при заданном режиме работы двигателя, называется путем разгона. Точное знание водителем указанных выше качеств своего судна в большой степени обеспечивает безопасность маневрирования в узкостях и на рейдах со стесненными условиями плавания. Помните! Моторные суда не имеют тормозов, поэтому для погашения инерции им зачастую требуется значительно больше расстояния и времени, чем, скажем, автомобилю.

Провозная способность флота, качество и эффективность его использования на перевозках определяются системой эксплуатационных и экономических показателей.

Совокупность показателей, отражающих использование транспортного флота на перевозках, составляет систему эксплуатационных показателей, а показателей, отражающих экономические результаты работы судов, – систему экономических показателей работы транспортного флота.

Эксплуатационные и экономические показатели необходимы для планирования, анализа и оценки работы отдельного транспортного судна или определенной группы судов, а также работы отдельных видов флота (грузового самоходного, грузового несамоходного, буксирной тяги и др.).

По составу эксплуатационные и экономические показатели подразделяют на количественные (объемные) и качественные.

Количественные показатели определяют общий объем выполняемой транспортной продукции и абсолютные размеры произведенных затрат флота, денежные средства и трудовые затраты (контингент работников плавсостава) на выполнение этой продукции. К ним относят: затраты флота в сила(тоннаже)-сутках и сила(тоннаже)-километрах; объем перевозок в тоннах; грузооборот в тонно-километрах; численность работников плавсостава; общие расходы по судну (в целом по флоту).

Качественные показатели выявляют качество использования флота по нагрузке, скорости, времени и производительности. К ним относят: производительность труда; себестоимость единицы транспортной продукции; фондоотдачу; рентабельность и др. Качественные показатели – величины относительные. Получают их как отношение двух количественных показателей.

Эксплуатационные показатели работы флота делят на четыре группы. Это показатели использования судов по нагрузке, скорости, времени и производительности.

Показатели использования судов по нагрузке отражают степень использования грузоподъемности, мощности и пассажировместимости судов.

Показатель использования грузового судна по грузоподъемности, т/т тоннажа,

показатель использования тягового средства по мощности, т/л.с.,

показатель использования пассажирского судна по пассажировместимости, чел./место,

где Q_э, Q_c, Y – соответственно масса груза, погруженного в судно или состав,

т, и число пассажиров, находящихся на судне;

Q_р, N_р, M_р – соответственно регистровая грузоподъемность, т; мощность,

л.с.; пассажировместимость судна, мест.

Количество груза и пассажиров на борту судна в течение рейса может изменяться. В этом случае показатели использования судов по нагрузке определяют с учетом пробега:

– для грузового судна, т/ т тоннажа,

– для буксирного судна, т/л.с.,

– для пассажирского судна, чел./место,

где А, П_к – общее количество соответственно тонно-километров и пассажи-

рокилометров, фактически выполненных за рейс;

Т_к, С_к, М_к – соответственно количество тоннаже-километров, сила-километ-

ров и пассажиро-место-километров, выполненных за рейс.

Показатели скорости характеризуют скоростные качества судов и сроки доставки грузов. Различают техническую, путевую и маршрутную скорость движения судов.

Технической скоростью называют среднюю скорость, с которой движется судно между любыми пунктами бассейна (учитывается только время чистого хода, без затрат на стоянки в пути). Техническая скорость, км/сут,

где l – расстояние между пунктами, км;

t _х – время чистого хода между этими пунктами, сут.

Путевая скорость – средняя скорость движения судна за время нахождения в пути с учетом затрат времени на шлюзование, подбуксировку и отбуксировку барж, смену тяги и т.п. Путевая скорость, км/сут,

где t _пут – затраты времени на стоянки в пути, сут.

Маршрутная скорость – средняя скорость доставки груза судном. При ее расчете учитывают все затраты времени, связанные с доставкой груза, включая затраты времени на выполнение грузовых и технических операций в начальном и конечном пунктах линии. Маршрутная скорость судна, км/сут,

где t _н, t _к – затраты времени на обслуживание судна соответственно в начальном и конечном пунктах линии, сут.

Коэффициентами использования времени по элементам рейса называют отношение времени, затраченного на отдельные элементы рейса, к общим

(валовым) затратам времени судна за рейс или за оборот (круговой рейс). Основным является коэффициент использования времени на ход с грузом:

где t _х.г – затраты времени судна на ход с грузом за расчетный период;

t _в – общие (валовые) затраты времени за расчетный период.

Показатель производительности в валовые сутки определяет количество тонно- и пассажиро-километров, приходящихся на 1 т грузоподъемности, 1 л.с. мощности и 1 пассажирское место судна в валовые сутки, т.е. в сутки эксплуатационного периода. Этот показатель может быть рассчитан как произведение элементных показателей использования судов по нагрузке, скорости и коэффициента использования времени на ход с грузом или как частное от деления объема транспортной продукции на валовые затраты тоннаже-суток, сила-суток и пассажиро-место-суток. Показатель производительности в валовые сутки:

– для грузового судна

– для буксирного судна

P = ξ u _грτ _х б (14)

– для пассажирского судна

P = ξ u _пасτ _х пас (16)

где А, П_к – общее количество соответственно тонно-километров и

пассажиро-километров, выполненных за рейс;

Т_{сут в}, С_{сут в}, П_{м.сут в} – соответственно количество валовых т-же∙суток, сила-

суток и пассажиро-место-суток за расчетный период.

В таблице 1 приведены количественные показатели использования флота и рассчитанные на их основе качественные показатели.

Таблица 1 – Показатели использования флота

Показатели	Грузовые самоходные суда	Буксирные суда (тяга)
Количественные Грузооборот, млн т∙км Объем перевозок, тыс. т Затраты тоннаже (сила)-километров на ход с грузом, млн Затраты тоннаже (сила)-рейсов, тыс. Валовые затраты тоннаже (сила)-суток, тыс. В том числе в ходу с грузом, тыс.	1200,0 1500,0 1333,3 1666,7 7058,8 4235,3	800,0 2000,0 177,8 444,4 1066,8 906,8
Качественные Средняя длительность рейса, сут Средний пробег с грузом, км Нагрузка на 1 т тоннажа (1 л. с. тяги), т Техническая скорость, км/сут Коэффициент использования времени на ход с грузом, % Производительность 1 т тоннажа (1 л. с. тяги): за ходовые с грузом сутки, т·км за валовые сутки, т·км	4,24 0,9 314,8 60,0 283,3 170,0	2,4 4,5 196,1 85,0 882,2 749,9

Эффективность работы транспортного флота характеризуют следующие основные экономические показатели:

– производительность труда плавсостава;

– себестоимость единицы объема транспортной работы.

Производительность труда – это количество транспортной продукции (работы) в тонно-километрах, приходящейся на одного работника плавсостава за сутки эксплуатационного периода. Определяют данный показатель в целом по флоту судоходной компании (пароходства), по видам флота и каждому судну в отдельности:

где А – объем транспортной работы, выполненной судном, видом флота

или флотом всей судоходной компании (пароходства), т·км;

К_конт – контингент плавсостава, занятый на перевозках, чел.;

t _э – продолжительность эксплуатационного периода, сут.

Потребность в контингенте плавсостава определяют умножением числа членов экипажа судна по штатному расписанию на число судов, необходимых для выполнения транспортной работы. При расчете производительности труда в целом по флоту судоходной компании (пароходства), по определенному виду флота учитывают дополнительно контингент береговых работников, непосредственно обслуживающих транспортный флот (служба судового хозяйства, диспетчерский аппарат и др.), а также контингент плавсостава рейдово-маневрового, служебно-разъездного и вспомогательного флота.

Себестоимость единицы объема транспортной работы наиболее полно отражает результаты эксплуатационной деятельности и определяет количество денежных средств, расходуемых на выполнение единицы транспортной продукции. Этот показатель определяется по формуле

Читайте также: