147192 (Навигационные особенности плавания в штормовых условиях)

Министерство образования и науки Украини

Херсонский государственный морской институт

Факультет заочного обучения

Р Е Ф Е Р А Т

На тему: Навигационные особенности плавания в

штормовых условиях

студента __4__ курса ______Грищук А.А._______________________

^{( Фамилия Имя Отчество )}

Херсон 2008

Конструкция современных морских судов обеспечивает большую проч­ность, надежную работу судовых ме­ханизмов и хорошие мореходные ка­чества. Однако плавание и управле­ние судном в шторм остаются слож­ной задачей. Обеспечение безава­рийного плавания в этот период тре­бует большого напряжения в работе всего экипажа, особенно судоводите­лей, четких знаний, умения и созна­тельной дисциплины.

Основные факторы, действующие на судно во время шторма — ветер и волнение. Ветер оказывает влияние на судно в зависимости от конструк­тивных особенностей. При развитых надстройках, избыточном надводном борте, небольшой осадке увеличи­ваются крен и дрейф судна. Ветер встречных направлений увеличивает сопротивление движению судна, ухудшает его управляемость. Если курс проходит вблизи берега, отме­лей, рифов, то дрейф в их сторону во время плавания становится опас­ным.

Главную опасность для судна во время шторма представляют волнение, вызывающее качку, напряжение в корпусе и удары волн. Сильная бортовая качка создает большие ди­намические нагрузки на корпус и су­довые механизмы. В результате этого могут появиться деформации и тре­щины в наружной обшивке корпуса и в палубах. Возникающие инерцион­ные силы могут явиться причиной сдвига с фундаментов механизмов и устройств, смещения груза: удары волн и качка ухудшают управляе­мость, снижают скорость судна; ру­левая машина работает с большой нагрузкой из-за частных перекла­док руля.

Неправильная загрузка судна, повлекшая смещение груза, или от­сутствие опыта в управлении судном в шторм приводят к аварийным си­туациям с тяжелыми последствиями, связанными с опрокидыванием суд­на. Плавание с большой скоростью навстречу волне (особенно при не­правильной загрузке) может вызы­вать напряжение корпуса, которое превысит допустимый предел, и судно может переломиться. На волне корма небольших судов и судов в балласте периодически поднимается, оголяя гребной винт, что приводит к пере­напряжению в работе главного дви­гателя.

На судне в балласте качка значи­тельно сильнее, особенно опасна для него встречная волна, которая, уда­ряясь в поднятое волной днище носо­вой части корпуса, вызывает сильную вибрацию.

В сильный шторм волны могут повредить или смыть палубные гру­зы, разрушить люковые закрытия, вентиляторы, судовые устройства и системы. Это создает опасность про­никновения воды в трюмы, влечет за собой подмочку груза, а иногда и гибель судна.

Судоводитель должен всегда пом­нить, что ошибки в управлении суд­ном в шторм могут привести даже самое современное судно к аварий­ному состоянию или его гибели. Без­аварийное плавание в шторм зависит от высоких профессиональных зна­ний и опыта экипажа, подготовлен­ности судна, заблаговременного по­лучения прогнозов погоды и умелого управления.

Составная часть повседневной ор­ганизации службы независимо от предстоящего плавания, продолжи­тельности рейса, прогнозируемой по­годы является подготовкой судна к штормовым условиям плавания. Суд­но должно быть приведено в такое состояние, которое обеспечит безо­пасность плавания в любых погодных условиях. Подготовка судна к плава­нию начинается при стоянке в порту. Особое внимание уделяется погрузке. При составлении грузового плана не­обходимо предусмотреть обеспечение остойчивости, местной и общей проч­ности корпуса, мореходных качеств на момент выхода судна из порта, на период рейса и приход в порт на­значения с учетом расходования су­довых запасов в рейсе и качествен­ную доставку груза получателю. Во время погрузки необходимо конт­ролировать остойчивость, при необ­ходимости производить перерасчеты;

тщательно следить за укладкой, на­ливом, штивкой и сепарацией, креп­лением груза. Особый контроль не­обходимо осуществить за погрузкой и креплением тяжеловесных и палуб­ных грузов. Доступ к палубным ме­ханизмам и пробкам воздушных трубок балласта, льял или льяль-ных колодцев должен быть свобод­ным.

При подготовке судна к рейсу сле­дует руководствоваться Рекоменда­циями по обеспечению безопасности плавания судов в осенне-зимний пе­риод и в штормовых условиях (РОБПС-84).

С наступлением осенне-зимнего пе­риода на судне разрабатывается и утверждается капитаном план орга­низационно-технических мероприя­тий по подготовке судна к плава­нию в этот период.

При получении штормового преду­преждения или при появлении приз­наков ухудшения погоды заблаговре­менно до шторма под руководством старшего помощника выполняются следующие мероприятия, обеспечи­вающие безопасность плавания суд­на в шторм: оповестить экипаж;/-на верхней палубе протянуть штормо­вые леера для безопасного передви­жения людей; задраить палубные лю­ки, двери, иллюминаторы, воздушные трубки и другие отверстия, через которые возможно попадание воды внутрь помещений; трюмные венти­ляторы развернуть по ветру, растру­бы зачехлить; якоря в клюзах взять на дополнительные стопоры, клюзы цепных ящиков закрыть крышками или зацементировать; обтянуть весь такелаж; обеспечить свободный про­ход по палубе к мерительным и воз­душным трубкам, портикам и шпига­там; все канаты убрать с палубы; проверить и дополнительно закре­пить палубный груз, грузовые стре­лы, аварийное имущество, спасатель­ные шлюпки, шкиперское и другое имущество, находящееся во всех по­мещениях судна; проверить закрытие грузовых люков, исправность штор­мовых портиков и других отверстий

для стока воды. Установить режим движения людей на судне.

Для оценки опасности плавания в ожидаемых штормовых условиях су­доводители должны иметь достаточ­ную информацию об интенсивности волнения и силе ветра (элементы волн и ветра) и знать:

• мореходные качества судна и его способность противостоять воздейст­вию волнения и ветра;

• положение судна относительно центра циклона или штормовой зо­ны;

• нахождение близлежащего порта-убежища и якорных стоянок, защи­щенных от воздействия ветра и вол­нения.

В зависимости от этого капитан судна обязан принять решение: о курсе и скорости хода при уклоне­нии его от циклона, при следовании через штормовую зону или при рас­хождении с ней, об использовании внутренних фарватеров, о маневри­ровании короткими галсами под укрытием берега, о постановке на якорь в бухте, об уходе в порт-убе­жище и т. п.

Для выбора рациональных курсов и скорости судна судоводитель дол­жен пользоваться универсальной диаграммой качки.

До шторма по возможности за­полнить балластные отсеки полно­стью, а не подлежащие заполнению держать пустыми. Все работы, свя­занные с балластом, производить только с разрешения капитана.

При плавании судна в штормовых условиях необходимо стремиться к уменьшению ударов ветровых волн по корпусу, заливания и забрызгивания палубы, а также исключению резонансной бортовой и килевой качки. Своевременный и правиль­ный расчет обеспечивает безопасный выход судна из сложной штормовой

обстановки. Методы управления суд­ном в шторм зависят от типа судна, состояния его загрузки, силы и на­правления ветра и волнения. Поэ­тому судоводитель должен после рас­четов принять решение: идти против ветра и волнения, зайти в порт-убе­жище или дрейфовать.

Плавание против волны. В этом случае принимаются во внимание следующие факторы: сила удара вол­ны в носовую часть судна, прием во­ды на палубу; килевая качка; сила удара днищем о волну.

Чем больше корпус судна подвер­жен действию волн, тем сильнее бу­дет удар.

Судно, имеющее дифферент на нос или большую загруженность носовых трюмов, будет стремиться испыты­вать медленную килевую качку и за­рываться носом в волны. Если суд­но будет иметь большой дифферент на корму, у него будет увеличена рыскливость. Хорошим считается за­грузка судна, идущего против вол­ны с дифферентом на корму до 0,5 м или на ровном киле.

На характер качки оказывает вли­яние изменение скорости судна, ко­торая меняет кажущийся период вол­ны. При снижении скорости суда большого тоннажа иногда начинаю? принимать воду на палубу, в этом случае целесообразно изменить курс, сохранив скорость.

При курсе против ветровой волны нет резонансной и бортовой качки, кроме сильных ударов волн, но зна­чительны потери в скорости и возмо­жен слеминг.

Слеминг — сильные гидродинами­ческие удары волн о подводную часть корпуса судна, главным образом о днище.

Слеминг возникает, когда:

• судно следует против волны в сек­торе острых курсовых углов;

• период собственных колебаний судна приближается по величине к кажущемуся периоду волны;

• длина волны равна или больше длины судна (>L);

• осадка судна носом равна или меньше 1/20 длины судна.

Наиболее тяжелый слеминг воз­никает, когда  = L.

На курсовом угле волн более 60° слеминг не наблюдается. Для устра­нения слеминга скорость хода нужно снизить тем больше, чем больше высота волны и чем меньше разни­ца между длиной волны и длиной судна.

Плавание лагом к волне. При вол­не в борт следует обращать внима­ние на отношение периодов борто­вой качки Т_ судна и период вол­ны _в.

Если эти периоды будут равны, т. е. Т_о = _в, то наступит резонансная качка — наиболее опасное состояние для судна. Во избежание этого сле­дует изменить курс.

Изменение скорости практически не будет оказывать влияния на качку.

Плавание на попутной волне. При курсе по направлению бега волн нет резонансной и усиленной бортовой качки, но возможно опасное пониже­ние остойчивости и управляемости судна (особенно небольшого тонна­жа). При плавании по направлению бега волн увеличивается рыскли­вость, судно хуже слушается руля. Возникает опасность заливания кор­мы и разворота судна лагом к волне. Это может произойти тогда, когда скорость судна будет равна скорости волны и когда оно находится на пе­реднем склоне волны или на ее по­дошве. В этом случае возможно опро­кидывание судна. Курсовой угол волн, при котором уменьшается остойчивость, находится в пределах 180—135°, а опасной является волна с профилем 60—80 % длины судна. Если длина волны больше длины суд­на, то опасность набегания ее на па­лубу невелика. При длине волны меньше длины судна возможна зна­чительная килевая качка с оголением гребных винтов, особенно, если ско­рость судна меньше скорости дви­жения волны. Когда длина судна близка к длине попутной крупной волны, следует иметь скорость судна значительно меньшую, чем скорость движения волн.

Штормование. Если плавание суд­на в нужном направлении или в на­правлении ближайшего порта-убе­жища невозможно из-за очень слож­ных штормовых условий, то выпол­няется штормование — особый вид плавания, при котором судно удер­живается на месте или идет курсом и скоростью, наиболее благоприят­ными относительно направления вет­ра и ветровых волн. Практикой уста­новлено, что при штормовании про­тив волны наиболее безопасной яв­ляется минимальная скорость, при которой судно еще слушается руля.

Способ штормования определя­ется судоводителями с учетом кон­структивных особенностей судна, его загрузки, остойчивости и района пла­вания:

на носовых курсовых углах — на­иболее распространенный вид, реко­мендуется для судов, имеющих пол­ные обводы в носовой части (кор­пус конструктивно укреплен и рас­считан на большие волновые нагруз­ки с дифферентом на корму). На курсах носом на волну судно легче управляется, более устойчиво на кур­се. Остойчивость судна сохраняется. Размахи бортовой качки уменьшают­ся. Скорость минимальная;

на кормовых курсовых углах вы­полняется только в том случае, ког­да длина волны значительно отли­чается от длины судна, имеющего нормальную или повышенную остой­чивость; в этом случае возрастает рыскливость, снижается устойчи­вость на курсе;

в дрейфе — штормование с засто­поренными главными двигателями. Опасно для судна при сильном шквальном ветре.

Судно с большой метоцентрической высотой — остойчиво, но будет иметь сильную и резкую бортовую качку, при которой возможны по­вреждения корпуса, сдвиг механиз­мов, нарушения креплений и сме­щение груза.

Судно с большой парусностью мо­жет быть положено на борт. Спо­соб требует большого водного прост­ранства, свободного от навигацион­ных опасностей с подветренной сто­роны.

Штормование лагом к волне. В этом случае судно в наибольшей сте­пени подвержено воздействию волны и ветру. Штормовать данным спо­собом могут суда с повышенной остойчивостью. Качка у таких судов плавная, оно легко восходит на вол­ну, не принимая много воды на палубу.

В штормовых условиях о повороте судна на новый курс экипаж пре­дупреждается заблаговременно. При очень сильном шторме наиболее опасным является положение судна лагом к волне. Чтобы повернуть суд­но на новый курс, устанавливается закономерность изменения размеров ветровых волн и только после про­хождения очередной наиболее разви­той волны выполняется поворот.