Махин В.П.

Особенности применения средств управления судном в различных условиях плавания

 

 

 

Вход или выход из порта в абсолютном большинстве случаев связан с плаванием в узкости и на ограниченной акватории. А это сопряжено с высокой степенью риска навигационных аварий. Чтобы избежать их, судоводители должны досконально знать маневренные качества своего судна. Необходимо четко представлять себе, как судно среагирует на то или иное управляющее воздействие при определенных обстоятельствах.

 Данная работа посвящена вопросам улучшения управляемости судна в различных условиях плавания. Особый акцент сделан на ситуациях, при которых необ­ходимо резко сократить тормозной путь или диаметр циркуляции, либо требуется вос­становить управляемость судна, которую оно утеряло вследствие воздействия внешних сил или из-за  какой-либо неисправности.

Подобные ситуации возникают достаточно часто в морской практике. Вспомним, к примеру, об аварии танкера "Амоко Кадис", плавающего под либерийским флагом. Танкер погиб в марте 1978 года на камнях острова Уэссан. Произошла небывалая эко­логическая катастрофа, было разлито 220 тысяч тонн нефти.

Непосредственная причина - поломка рулевой машины. Рулевая машина вышла из строя, когда судно, следуя в Роттердам, находилось в системе разделения движения в восьми милях к северу от острова Уэссан. Через 2 часа мощный спасатель уже подал бук­сир, однако его 10 тысяч лошадиных сил не хватило, чтобы предотвратить дрейф су­пертанкера в сторону берега.

Была ли данная катастрофа неизбежной? Конечно, нет! Среди множества возмож­ностей не допустить аварии можно выделить одну. Главный двигатель танкера бездей­ствовал до самой посадки на камни, хотя и был в исправности. Эксперты считают, что если бы капитан проявил активность и попытался бы отойти мористее, работая своей машиной и используя спасательный буксир в качестве руля (с носа или с кормы), ги­бели судна можно было избежать.

 

1. Центр вращения (pivot point)

 

Центр вращения (Pivot Point) - это точка на горизонтальной плоскости (палубе судна), через  которую проходит ось дополнительного к предыдущему вращения судна, вызванного  воздействием на судно управляющих и внешних сил (подъемная сила  на пере руля, силы тяги буксирных судов, удар волны, порыв ветра и т.п.).

В книге автор неоднократно обращается к термину "Pivot Point", обозначенному переводчиками как центр вращения (ЦВ). Он указывает, что для полного использования управляемости судна в расчет должно приниматься положение ЦВ судна,  которое  играет решающую роль в объяснении поведения судов.

Ниже изложены основные пояснения касательно “Pivot Point” так как они представлены в книге .

Положение центра вращения не является фиксированным, оно является следствием движения судна и фактически перемещается вдоль корпуса судна. При развороте судна следует учитывать положение ЦВ, чтобы оценить плечо силы, вызывающей разворот. Момент силы относительно ЦВ - это произведение силы на её плечо - длину перпендикуляра, опущенного из ЦВ на линию действия силы. Следовательно, есть большое различие между эффективностью действия сил, линии действия которых находятся вблизи ЦВ или далеко от него. Чем дальше точка приложения силы, действующей на судно, от ЦВ, тем больше плечо этой силы, тем больше эффективность её действия.

Очень важно иметь четкое представление о величинах сил, действующих на судно. Каждое движение судна можно рассматривать как результат воздействия на него различных сил, а отсюда можно объяснить, предугадать или предупредить кажущуюся иррациональность в поведении судна.

Базовые величины: каждые 100 л.с. эффективной мощности создают тягу в швартовном режиме 1 тс (9.81 кН). Поперечная сила на гребном винте, работающем назад, составляет от 5 до 10% силы тяги винта. Когда судно не имеет хода, сила на руле полностью определяется водяным потоком, набрасываемым винтом на перо руля. Для практических расчетов можно принять, что величина этой силы составляет порядка 0.3-0.5 силы упора винта и почти прямо пропорциональна углу кладки руля.

Поскольку ЦВ может перемещаться при маневрировании судна, очень важно иметь представление о вероятном положении ЦВ под воздействием различных обстоятельств, чтобы предвидеть изменения во вращательном движении.

Движение поворачивающегося судна можно рассматривать как комбинацию продольного, поперечного и вращательного движений, в котором продольное и поперечное движения могут быть равны нулю. Вращательное движение происходит вокруг вертикальной оси. Положение этой оси на судне зависит от формы судна, направления и скорости движения судна, величины и точки приложения различных сил, действующих на судно.

Как правило, можно считать, что на судне, не имеющем хода относительно воды, ЦВ находится по другую сторону миделя от силы, действующей на судно.  Например, подъемная сила руля или другая поперечная сила, действующая в кормовой части судна, образует ЦВ впереди миделя.

Рассмотрим влияние упора винта и подъемной силы руля на судно, не имеющее хода относительно воды и давшее передний ход. Инерция судна препятствует ускорению, подводное сопротивление пока еще не играет значительной роли. Сила упора винта работает одновременно по преодолению продольной инерции покоя и поперечной инерции вращательного движения, так как часть этой силы преобразуется в поперечное усилие от действия руля. Набрасываемая винтом струя воды вызывает подъемную силу руля - Rp (см. рис.1), поперечная составляющая которой равна примерно 1/3 - 1/2 упора винта на передний ход.

      Сила от действия руля, приложенная на самой оконечности судна и имеющая поэтому большее плечо, преодолевает поперечную инерцию судна быстрее, чем сила упора винта  преодолевает инерцию покоя.

Положение ЦВ зависит от отношения длины судна к его ширине (L/B). Например, на судне с отношением L/B=8 и начинающем продольное движение относительно воды с нуля, начальное положение ЦВ  находится в 1/8 длины судна (=В) от форштевня (рис. 1).

 

 

 

Рис. 1. Положение ЦВ при даче хода вперед на неподвижном судне.

 

Когда инерция покоя преодолена и судно наберет скорость, встречная гидродинамическая сила сопротивления воды достигает величины, примерно равной 1/4 пропульсивной силы, заставляя ЦВ смещаться назад пропорционально величине этой силы по сравнению с пропульсивной силой. При этом расстояние от ЦВ до форштевня составит  L/4 . Точка ЦВ остается в том же самом положении, если судно не рыскает и не совершает поворот (рис. 2).

 

                                                                                                    

 

Рис.2. Положение ЦВ при следовании судна передним ходом на постоянном курсе.

 

Встречная гидродинамическая сила сопротивления воды, действующая на нос при продольном движении, будет во время поворота воздействовать также на скулу, создавая поперечное сопротивление. Это поперечное сопротивление сдвигает ЦВ назад и вследствие этого укорачивает рычаг управления. Обычно считается, что на судне, следующем передним ходом, рыскающем или разворачивающемся под действием руля, ЦВ лежит примерно в 1/3 длины от носа (рис.3).

 

Рис.3. Положение ЦВ на судне, следующем передним ходом, рыскающем или разворачивающемся под действием руля.

R_p –  подъемная сила руля.

 

Если судно движется задним ходом, то ЦВ располагается примерно в 1/4 длины от ахтерштевня (рис.4).

 

Рис.4. Положение ЦВ на судне, следующем задним ходом.

 

 

На судне, не имеющем хода относительно воды, ЦВ будет располагаться недалеко от миделя  (рис.5).

 

Рис.5. Положение ЦВ на судне, не имеющем хода относительно воды.

 

 

Учитывая вышеизложенные соображения Генри Хойера, а также опыт управления судами при маневрировании, рассмотрим возможность определения некоторых закономерностей в перемещении центра  вращения по судну.

А. В работе показано, что на неподвижном судне центр вращения находится вблизи мидельшпангоута, то есть практически совпадает с центром массы судна.

Если к неподвижному судну приложить какую-либо силу, то в первый момент основной силой сопротивления действию этой силы будет сила инерции, приложенная к центру массы судна.

Б. Судно стоит перпендикулярно причалу и упирается форштевнем в причал. Переложили руль на борт, дали ход машине. Центр вращения и основная сила сопротивления ходу судна  находятся в точке соприкосновения с причалом (хотя бы на первое время, пока не начнется поворот судна, и форштевень не станет скользить вдоль причала) (рис.6).

Рис.6. Схема разворота судна у стенки причала.

 

В. На неподвижном судне дали ход машине. Началось движение судна и началось действие гидродинамической силы сопротивления. Центр вращения постепенно смещается от миделя в нос в точку, находящуюся примерно на расстоянии в ширину судна от форштевня (рис.7).

 

Рис.7. Схема перемещения центра вращения в начале движения судна.

 

Подобное перемещение ЦВ можно объяснить так. По мере движения сила инерции уменьшается, составляющие силы сопротивления воды ходу судна, такие как сопротивление трения, сопротивление формы пока ничтожно малы. Основное сопротивление – это волновое (подъем частиц воды, сопротивление жидкости сжатию и т.п.).  Оно достаточно велико и расположено в носовой оконечности судна.

Г. Ход установился. Рыскания нет. Центр вращения находится на расстоянии в четверть длины судна от форштевня.

Сила инерции равна нулю, поскольку отсутствует ускорение. Основная гидродинамическая сила сопротивления потока воды ходу судна приложена в районе носовой оконечности судна. Отсюда и расположение центра вращения.

Д. Ход установился. Судно рыскает. Центр вращения находится на расстоянии в треть длины судна от форштевня. Таково положение центра вращения и при циркуляции судна.

Судно движется боком, появляются поперечные составляющие силы сопротивления, точка приложения равнодействующей этой силы смещается в сторону кормы.

Е. Машина работает на задний ход. Судно движется назад с определенной скоростью, не равной нулю. Основная гидродинамическая сила сопротивления потока воды ходу судна приложена в районе кормовой оконечности судна. Отсюда и расположение центра вращения.

 

Проанализировав вышеизложенное можно заключить, что в первом приближении центр вращения стремится переместиться в точку приложения равнодействующей сил сопротивления ходу судна.

В случае А местоположение этих точек явно совпадает. В случаях В, Г и Д хорошо просматривается отслеживание  ЦВ за точкой приложения равнодействующей сил сопротивления, особенно, в случае Д. И совсем очевиден случай  Е - перемещение судна задним ходом.

Теперь становится вполне понятным резкое улучшение управляемости судна при применении якорей, отданных на грунт или на глубокой воде не до грунта (предложено профессором Лесковым М.М.).

 

 

2. Применение якорей, отданных на грунт с целью экстренного торможения

 

 

В работе рассмотрены особенности применения якорей при маневрировании и подробно  рассмотрены действия судоводителей в следующих ситуациях:

- в момент непосредственно перед встречей двух судов, следующих встречными курсами  в узком канале;

- при отдаче якоря с целью устранения рыскания судна;

- при постановке судна на якорь при сильном попутном приливном течении;

- при возобновлении движения после снятия судна  с грунта;

- в случае  применения якорей при выполнении поворота;

- при буксировке судна кормой вперед;

- при применении якорей во время швартовки к причалу;

- при плавании в канале, имеющем препятствие;

-  при удержании судна на месте при минимальном ходе вперед.

 

 Экстренное торможение судна на мелководье имеет исключительно важное значение. Однако до настоящего времени в теории и на практике существуют трудности определения тормозных характеристик судна именно на мелководье, рассмотрим эти вопросы более подробно.

По существующей теории принято, что на заднем ходу, когда винт наберет обороты, его тяга остается постоянной вплоть до полной остановки судна. Такой подход создает у судоводителей опасную переоценку тормозных характеристик судна, что на практике нередко приводит к аварийным ситуациям.

Экспериментальные исследования показали, что в случаях, когда задний ход дается при малых скоростях  переднего хода, тормозной путь может оказаться в 2-3 раза длиннее полученного расчетным путем.

Основной недостаток существующей теории заключается в том, что она не учитывает влияния струи воды, набрасываемой на корпус судна при работе винта на задний ход. Так как винт находится очень близко к корпусу, сила набрасывания существенно уменьшает полезную тягу винта (на момент остановки судна примерно вдвое). На мелководье  отрицательный эффект усиливается, поскольку на корпус судна дополнительно действует струя воды, отраженная от грунта.

Из вышесказанного представляется закономерной разработка вопроса об экстренном торможении судна на мелководье якорями, отданными на грунт.

Процесс отдачи якоря на грунт на ходу судна можно разбить на два этапа: первый этап - движение якоря в воде до момента касания грунта; второй этап - внедрение якоря в грунт и движение его в грунте или по его поверхности. При этом принято, что грунт мягкий (песок, ил, глина и т.п.). Случаи с каменистым грунтом, а также зацепка якоря за неподвижное препятствие не рассматриваются.

При отдаче якоря на ходу судна на якорь и цепь начинают действовать сила сопротивления набегающего потока воды и сила инерции, отчего скорость свободного стравливания цепи увеличивается по сравнению с таковой на неподвижном судне. При скорости судна до 10 узлов это влияние незначительно, но затем оно становится существенным. При определенной скорости отдачи центробежная сила, действующая на цепь при изломе её на звездочке брашпиля, становится равной силе давления цепи на звездочку брашпиля. При этом вероятно проскальзывание цепи через звездочку брашпиля, что делает невозможной задержку цепи. Такое положение возникает при скорости травления цепи 8-10 м/с, когда вытравливается без задержки 25 – 30 м цепи.

Таким образом во избежание потери якоря цепь необходимо травить отрезками длиной по 15 -20 м.

Высокая скорость отдачи якоря на ходу судна способствует тому, что якорь входит в мягкий грунт на значительную глубину, следовательно, резко возрастает его держащая сила, особенно в начальный момент (при горизонтальном положении веретена).

Рекомендации Пламмера о порядке отдачи якоря с целью устранения рыскания сводятся к следующему. После подачи команды "отдать якорь" ослабляют стопор, чтобы якорная цепь свободно шла по барабану. Якорь настолько быстро ударится о грунт, что образуется слабина якорь-цепи в несколько метров, а затем на несколько мгновений якорь-цепь сама перестанет травиться. В этот момент стопор должен быть зажат как можно крепче. В этом случае, хотите верьте, хотите нет, даже если судно и обладает значительной инерцией переднего хода, якорь-цепь можно надежно застопорить до того как она получит сильное натяжение. Затем якорь вместо того, чтобы держать выйдет из грунта, поскольку якорь-цепь в это время располагается почти вертикально, и начнет ползти по грунту, не задерживаясь за него.

Если якорь отдан и вытравлен только короткий отрезок якорь-цепи, рыскание судна будет почти наверняка устранено. Пламмер рекомендует отдавать якорь вышеуказанным способом и в том случае, если судно начинает рыскать в непосредственной близости от встречного судна, когда уже некогда принимать какие-либо иные меры.

В случае, когда судно, следуя по каналу, чувствует близость берега с такой силой, что чистое расхождение с приближающимся судном невозможно, Пламмер рекомендует прежде всего сбавить ход до минимального. Затем отдать якорь, как представлено выше. Через некоторое время лапы якоря покроются илом, что будет препятствовать захватыванию им грунта. После этого можно потравить якорь-цепь, а затем задержать её, но только при условии, что маневр будет выполнен правильно. Нужно вытравить якорь-цепь на длину от нескольких звеньев до 2 м и затянуть ленточный стопор втугую. В результате трения при остановке якорь-цепи тормозная лента всегда слегка нагревается. Неожиданный рывок якоря приводит к тому, что ил отваливается от лап якоря, отчего якорь крепче входит в грунт. После того как якорь проползет далее по грунту на его лапах снова накопится ил и натяжение якорь-цепи вновь ослабнет.

Груженое, плохо управляющееся судно остановить полностью, без отдачи якоря, очень трудно и сам маневр требует очень много времени. Если не воспользоваться якорем, то при остановке судна возникает большая вероятность удара его о берег или посадка судна на грунт (поперек канала).

Рекомендации Пламмера  относятся к случаям, когда судно следует на небольшой глубине и с малой скоростью. Используемый при этом якорь не забирает грунта. Однако нередки такие ситуации, когда необходимо использовать полную держащую силу якорей.

Экспериментальные исследования показали, что при протаскивании якоря по грунту (имеется в виду мягкий грунт и горизонтальное положение веретена якоря), он при заборе грунта развивает на время 1.0 - 1.5 секунды повышенную держащую силу, превышающую разрывное усилие цепи. Особенностью якоря Холла является то, что он, протаскиваясь по грунту, собирает перед собой вал, через который он через определенное время переваливается, затем вновь забирает грунт, развивая при этом повышенную держащую силу.

Условием безопасной работы якорного устройства в случае забора якорем грунта на ходу судна является обеспечение на время развития якорем повышенной держащей силы свободного продвижения судна за счет упругого удлинения цепи. Исходя из этого положения были произведены расчеты и составлена таблица 1 с указанием необходимой длины якорной цепи за бортом.

Таблица 1.

Необходимая длина  вытравленной за борт цепи при торможении судна якорями, отданными на грунт, в случае использования полной держащей силы якоря.

 

Скорость судна, узлы	10	8	6	4	2	1
Необходимая длина цепи (м) при калибре цепи 43 мм и более	300	240	180	120	60	30
Необходимая длина цепи (м) при калибре цепи менее 43 мм	250	200	150	100	50	25

 

Как видно из таблицы, необходимая длина цепи в большой степени зависит от скорости судна на момент отдачи якоря.

Установлено, что при отклонении веретена якоря на 5º от горизонтали он теряет примерно 1/4 часть держащей силы. Если отклонение веретена доходит до 15º, то держащая сила якоря ослабевает более чем на половину.

Исходя из этого положения, а также учитывая все вышеизложенное, можно рекомендовать, во избежание обрыва цепи в случаях экстренного торможения судна якорями, отданными на грунт, следующее:

при свободной отдаче якоря во избежание внедрения его в грунт длина вытравленной за борт цепи должна составлять не более полутора глубин;

при отдаче якоря на грунт, в расчете на использование полной держащей силы якоря, длина вытравленной без задержек за борт цепи должна быть не менее указанной в ранее приведенной таблице.

Можно рекомендовать и такую формулу: на один узел скорости – одну смычку!

Более эффективен следующий вариант. После отдачи якоря на грунт якорь-цепь пропускается под натяжением через ленточный стопор. При этом наблюдается большой расход ленты ферадо из-за горения, но эффект торможения судна якорями очень высок.

 

Судоводителям следует помнить, что работа машины на задний ход на мелководье менее эффективна, а в условиях узкости подчас и опасна из-за разворота судна.

Исследования по применению якорей, отданных в воду не до грунта, показали их высокую эффективность. При отдаче двух якорей с 2-3 смычками цепи тормозной путь судна сокращался на 30-50%. Больший эффект был отмечен при пассивном торможении и при малых начальных скоростях. Испытания проводились на 10 типах судов водоизмещением до 62 тысяч тонн.

Очень важно то обстоятельство, что на малых скоростях хода сопротивление отданных в воду якорей с 3-4 смычками цепи превышает величину сопротивления корпуса судна в 2 раза. А это позволяет резко улучшить управляемость судна, так как ЦВ смещается в нос. Даже если только одни якоря опустить в воду поворотливость судна значительно улучшается.

Испытания на т/х «Профессор Щеголев» показали, что при использовании якорей, отданных в воду, диаметр циркуляции сокращался на 30-40%. Эффект особенно заметен при малых скоростях хода.

Существенное влияние на элементы циркуляции оказывает крен судна. Увеличение диаметра циркуляции в сторону крена и уменьшение  в противоположную сторону объясняется избыточным давлением воды на скулу со стороны накрененного борта. Испытания на турбоходе «Академик Шиманский» длиной 169 м показали, что при дифференте 0.3 м на нос и крене 1.7˚ на правый борт диаметр циркуляции левого борта был меньше почти в два раза диаметра циркуляции правого борта.

 

3. Работа винторулевого устройства в переменном режиме с отданным на грунт якорем

 

Судовое якорное устройство, одно из назначений которого - улучшение маневренных характеристик судна, позволяет существенно расширить возможности судна при маневрировании в стесненных условиях. У судна появляется точка опоры в носовой части, относительно которой оно будет разворачиваться. Рассмотрим схему действующих на судно сил при маневрировании с от­данным якорем (рис.8).

Рис.8. Схема сил, действующих на судно при развороте его на якоре.

 

На судно действуют три силы: боковая сила руля Рру, сила тяги винта Ре и держащая сила якоря Ря, которую можно регулировать по величине длиной вытравленной якорной цепи.

Когда судно не имеет хода, сила на руле Рру полностью определяется водяным потоком, создаваемым винтом, работающим в швартовном режиме, и может составлять величину до 0.5 Ре.

При разворотах, для предотвращения продольного перемещения судна,  режим работы машины выбирается так, чтобы  упор винта был по величине меньше держащей силы якоря. Боковая сила руля Рру, возникающая от набрасываемой на руль винтовой струи, создает разворачивающий судно момент.

В случае необходимости продольного движения судна, например, при швартовке на попутном течении или сильном прижимном ветре режим работы силовой установки выбирается так, чтобы упор винта был по величине больше держащей силы якоря. В результате, при движении судна якорь протаскивается по грунту. Боковая сила руля  его должна компенсировать разворачивающий момент, создаваемый силами Ре и Ря, поскольку они действуют в разных плоскостях. Тормозящая сила якоря позволяет увеличивать частоту оборотов винта и, следовательно, существенно повышать эффективность руля, сохраняя хорошую управляемость судна без увеличения его скорости. Уменьшая силу тяги винта, можно практически сразу остановить судно.

 

4. Работа маневренно - движительного комплека судна в переменном режиме

 

 Развороты судна на ограниченной акватории можно осуществлять и без отдачи якоря при работе движительно-рулевого устройства в переменном режиме. На судне с ВФШ пра­вого вращения можно произвести разворот вправо, а с ВРШ левого вращения – то же, но с большей эффек­тивностью. Рассмотрим методологию проведения разворота на примере судна с ВФШ пра­вого вращения:

 в начальный момент, когда судно остановлено относительно воды, руль перекладыва­ется право на борт и дается ход вперед. Возникающая за счет винтовой струи боковая сила руля забрасывает корму влево;

 как только судно начнет движение вперед машине дают задний ход. Возникающие при реверсе нескомпенсированные боковые силы от работы винта, направленные влево, будут способствовать развороту судна. Как только судно начнет движение назад повторяют действия по предыдущему пункту.

Эффективность разворота судна с ВРШ через правый борт обусловлена тем, что при винте левого вращения, коим обладают абсолютное большинство судов с ВРШ, на перед­нем ходу в работу включается сила реакции воды на вращение винта.

Такое маневрирование позволяет развернуть судно на ограниченной акватории.

 

Транспортные суда, особенно крупнотоннажные, имеют большие тормозные пути, обусловленные их значительной инерционностью и низкой энерговооруженностью (мощность двигателя на единицу водоизмещения). Поэтому при экстренном торможении для предотвращения аварии необходимо предпринимать действия  для уменьшения тормозного пути. Одним из практических способов уменьшения пути при экстренном торможении является торможение с использованием перекладок руля (рис.5.9).

Переложенный на борт руль и начало движения судна с углом дрейфа увеличивает гидродинамическое сопротивление воды, что приводит уменьшению скорости. Особенно резкое снижение скорости наблюдается сразу же после перекладки руля.

Методология выполнения маневра заключается в следующем:

· руль перекладывается на борт;

· при изменении курса на 20° -  руль перекладывается на противоположный борт;

·при максимальном отклонении от первоначального курса - средний ход вперед;

· при выходе на первоначальный курс -   руль перекладывается на противоположный борт;

· при максимальном отклонении от первоначального курса - малый ход вперед;

·  при выходе на первоначальный курс -  руль перекладывается на противоположный борт;

· при максимальном отклонении от первоначального курса - самый малый ход вперед;

· при выходе на первоначальный курс - руль перекладывается на противоположный борт, полный ход назад.

При таком способе выполнения маневра судно останавливается на небольшом расстоянии от линии первоначального курса (равном примерно половине его длины), что позволяет применять его и в узкости.

Тормозной путь уменьшается примерно на 20%.

 

 

Рис.9. Маневр экстренного торможения с использованием последовательных перекладок руля.

 

5. Альтернативные типы рулей

 

Рули Шиллинга. Перо руля особой конфигурации, улучшающей условия обтекания его потоком воды, располагается за винтом судна (рис. 5.10).

 

 

Рис.10. Руль Шиллинга.

 

При маневрировании судна перо руля может перекладываться на 70^о, что резко улучшает поворотливость судна, особенно при малой  скорости движения. При руле, переложенном на 75^о, практически 70-80% мощности двигателя идет на разворот судна и лишь 20-30% - на поступательное движение.

 

Двойные рули Шиллинга. Два пера руля особой конфигурации, улучшающей условия обтекания их потоком воды, располагаются за винтом судна. При следовании судна полным ходом плоскости перьев располагаются параллельно друг другу и разворачиваются синхронно на 35º (рис.11).

 

 

Рис.11. Двойные рули Шиллинга.

 

 

При необходимости производства маневров перья рулей могут разворачиваться раз­дельно, что резко улучшает управляемость судна, особенно на малых скоростях движения, поскольку изменяется направление потока воды от винта (рис.12).

 

 

Рис.12. Схема расположения рулей Шиллинга на максимум боковой силы.

 

 

Для экстренного торможения судна не нужно изменять направление вращения движителей. Два пера руля разворачиваются таким образом, что поток от винта меняет свое направление на 180^о (рис.13).

 

 

Рис.13. Положение рулей Шиллинга при экстренном торможении.

 

 

При сложном маневрировании судном управляет, как правило, сам капитан с помощью джойстика (рис.14).

 

Рис.14. Схема пульта управления рулями Шиллинга.

 

 

 

Руль Бекера-Ястрема. Руль Бекера-Ястрема состоит из трех частей: цилиндра, который при своем вращении способствует установлению ламинарного потока вдоль обеих сторон пера руля (предложено Ястремом), основного пера руля и закрылка, который разворачивается на угол, в два раза превышающий угол разворота пера руля (рис.15).

 

 

Рис.15. Схема руля Беккера-Ястрема.

 

Благодаря такой конструкции можно направить поток от винта перпендикулярно ДП судна и тем самым резко сократить диаметр циркуляции судна.

 

 

6. Возможность автоматической швартовки судна под управлением ЭВМ

 

 

Использование новейших движительных комплексов типа AZIPOD (рис.16) или TRIPOD, способных изменять направление упора на 360, в комплексе с носовым подруливающим устройством позволяет произвести автоматическую швартовку судна.

 

Рис.16. AZIPOD фирмы SCHOTTEL.

 

 На суперсо­временных пассажирских лайнерах капитан намечает на электронной карте маршрут судна и конечное положение контура судна у причала. Затем включает режим автоматической швар­товки и судно само подходит точно к указанному месту швартовки. При этом автоматически учитываются погодные условия и течение. Судно само удерживается у причала. После заводки и закрепления швартовов режим автоматической швартовки отключается.