Вопрос 7. Устойчивость судна на курсе. Виды устойчивости, их характеристика. Методы повышения устойчивости.

Ответ:

Устойчивостью на курсе называется способность судна сохранять прямолинейное направление движения в соответствии с заданным курсом. Поворотливость - это способность судна изменять направление движения и двигаться по заранее выбранной судоводителем криволинейной траектории.
В море на судно, совершающее поступательное движение, оказывают влияние многие факторы: ветер, волнение, течение, неравномерность работы гребных винтов и руля и т.п. их действие трудно поддается количественному учету, но все они стремятся внести возбуждение в режим движения судна. Практически способность судна держаться па курсе достигается путем периодической перекладки руля. При этом, чем меньше углы перекладки руля и число перекладок в единицу времени, тем большей устойчивостью на курсе обладает судно.

Анализируя понятие устойчивости судна на курсе и требования по ее обеспечению, можно установить, что это качество судна находится в некотором противоречии с другим его качеством - поворотливостью. Как известно всякое улучшение устойчивости на курсе связано с ухудшением поворотливости и наоборот. Потому при проектировании судна для обеспечения наилучшей управляемости стремятся найти наиболее целесообразное сочетание устойчивости судна на курсе и его поворотливости, соответствующее техническому заданию, т.е. назначению судна и условиям его плавания.
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, крыльчатые движители - предназначены для обеспечения управляемости судна во время его движения.
Вспомогательные средства обеспечивают управляемость судна на предельно малых ходах и при движении по инерции с неработающим г. д. К этой группе относятся подруливающие устройства различных типов, активные рули. При проектировании рулевого устройства необходимо учитывать назначение судна. Так, суда дальнего плавания проходят значительные расстояния, придерживаясь одного направления, в то время как суда, совершающие частые заходы в порты, а также портовые и другие суда, работающие на ограниченных акваториях, проходят небольшие расстояния при частых реверсах и переменах курса. Очевидно, что для судов первой группы основным требованием является хорошая устойчивость на курсе, а для второй группы - хорошая поворотливость. Следует подчеркнуть, что для судов, особенно транспортных, сохранение устойчивости на курсе - это фактор, обеспечивающий их экономические показатели, так как плохая устойчивость на курсе непроизвольно удлиняет рейсовое время, которое служит одним из основных эксплуатационных показателей транспортных судов.

Степень устойчивости на курсе проверяют различными способами, наиболее простым из которых является маневр «одерживание»: при прямолинейном движении судна руль перекладывают на угол 10-20 градусов на один борт, достигают изменения курса на такой же угол и затем возвращают руль в ДП. Если после этого поворот прекращается через некоторое время (порядка 30 с), судно устойчиво, если нет, то оно неустойчиво. Эту процедуру повторяют, переложив руль на противоположный борт.

Устойчивость на курсе считается удовлетворительной, если в условиях волнения перекладывать руль требуется не чаще 4-6 раз в минуту на углы до 3-5 градусов. Любое отклонение руля вызывает прирост сопротивления воды движущемуся судну, поэтому, чем устойчивее судно на курсе, тем выше его ходкость.

Собственная устойчивость — это способность судна, получив­шего под влиянием какого-то возмущения некоторую угловую скорость, постепенно снова приходить в прямолинейное движение (на новом курсе) без помощи рулевого устройства.

Суда, не обладающие собственной устойчивостью, имеют свойство после прекращения внешнего воздействия без помощи руля вписываться в самопроизвольный поворот большей или меньшей кривизны. Направление поворота определяется направлением пер­воначального возмущения.

Большинство судов собственной устойчивостью не обладают, т. е, являются в большей или в меньшей степени неустойчивыми.

Эксплуатационная устойчивость — это способность судна сохранять заданное направление движения с помощью периодических перекладок руля. Очевидно, что эксплуатационной устойчивостью должно обладать каждое судно, но характеристики реальных судов в этом отношении различны, кроме того, у каждого судна эксплуатационная устойчивость зависит от его осадки и дифферента.

Эксплуатационная устойчивость зависит как от степени собственной устойчивости судна, так и от эффективности рулевого устройства.

Степень эксплуатационной устойчивости может характеризоваться отношением среднего значения угла отклонения судна от заданного курса к среднему значению требуемых углов перекладки руля, а также количеством требуемых перекладок в единицу времени. По таким характеристикам суда могут сравниваться между собой, однако единого критерия для оценки эксплуатационной устойчивости судов пока не установлено.