Ответ:
Мелководье оказывает существенное влияние на маневренные характеристики судна: при неизменной мощности ГД скорость уменьшается, диаметр циркуляции и тормозной путь увеличиваются, посадка изменяется, проседание корпуса возрастает.
Влияние мелководья начинает проявляться при глубине:
H ≤ 4dcp + 3V2/g, [м]
где g – ускорение свободного падения, м/с2.
Наиболее сильно влияние мелководья сказывается при отношении H/dcp ≤ 2.
Рекомендуется оставлять запас глубины под килем не менее 0,3 м – при мягких грунтах и не менее 0,4 м – при плотных. Эти рекомендации приемлемы только при плавании по хорошо исследованным районам и при минимальной скорости движения.
Степень влияния мелководья зависит от скорости судна, выраженной в относительном ее значении в виде числа Фруда, рассчитываемого по глубине:
При FrH < 0,3 влияние мелководья на скорость хода и проседание корпуса практически несущественно при любых значениях H/d. Однако при этом возникают трудности в управлении судном.
Волнообразование, изменение посадки и другие явления на мелководье резко возрастают при FrH ≥ 0,8. Они достигают максимальных значений при FrH=1, т. е. при наступлении так называемой «критической скорости»:
Обычные водоизмещающие суда эксплуатируются в докритической зоне, т. е. при FrH ≤0,8(0,6), их скорость не должна приближаться к критической.
Увеличение скорости за счет небольшого резерва мощности ГД положительного эффекта при приближении к Vкр не дает, а приводит лишь к избыточному расходу топлива, увеличению проседания и ухудшению устойчивости на курсе, повышению рыскливости.
Потерю скорости на мелководье при плавании в зоне докритических скоростей можно приблизительно рассчитать по эмпирической формуле Демина С.И.:
|
. [%]
Значение ΔV должно получаться со знаком «–», если «+», то ΔV считают равной «0».
Угол раствора волн, образуемых судном при плавании по мелководью увеличивается с возрастанием скорости движения и при Vкр составляет 90º с ДП судна. Поперечные и расходящиеся волны совмещаются в одну общую поперечную волну в форме вала, движущуюся вместе с судном впереди форштевня. В кормовой части судна впереди ахтерштевня также создается поперечная волна, но несколько меньшей высоты, т. е. возрастает сопротивление воды движению судна.
Влияние мелководья на маневренные характеристики судна
При плавании на мелководье:
• устойчивость судна на курсе ухудшается;
• повышается рыскливость;
• ухудшается поворотливость судов;
• уменьшается угол дрейфа, угловая скорость на циркуляции;
• увеличивается радиус установившейся циркуляции (формула Гофмана А.Д.):
,
где Rг – радиус установившейся циркуляции на глубокой воде, м;
• увеличивается выдвиг на циркуляции:
l1/L = 2,38 + 0,36Dт/L,
где l1 – выдвиг, м;
Dт – тактический диаметр циркуляции на глубокой воде, м.
Все вышеизложенное нашло свое выражение в резолюции ИМО А.601(15), в соответствии с которой введена информация о поворотливости судна (циркуляции) на малой воде.
На инерционно-тормозные характеристики при движении судна на мелководье влияют:
• увеличение сопротивления воды, что приводит к:
— уменьшению инерционности судна;
|
— снижению установившейся скорости при одинаковой частоте вращения винта;
• увеличение присоединенных масс воды и моментов инерции на мелководье:
— увеличивает пропорционально инерционность судна;
— частично компенсирует влияние увеличения сопротивления воды;
— оказывает стабилизирующее влияние на траекторию судна при свободном и активном торможении;
• изменение коэффициента влияния корпуса на движитель.
При движении на мелководье коэффициент упора винта по сравнению с глубокой водой увеличивается.
Учитывая вышеизложенное, резолюция ИМО А.601(15) не посчитала целесообразным вводить дополнительную информацию по влиянию мелководья на инерционно-тормозные характеристики судна.