Явление присасывания.

Гидродинамическое взаимодействие судов. При расхождении или обгоне на небольших траверзных расстояниях на суда действуют поперечные гидродинамические силы Уг и моменты зарыскивания Мг, которые при определенных обстоятельствах могут привести к потере управления и столкновению судов. Термин «присасывание» неполно отражает суть явления, так как в зависимости от сочетания различных факторов силы Кг и моменты Мг могут действовать как в сторону другого судна, так и от него, вызывая не только присасывание, но и отталкивание. Считают, что поперечная сила Уг положительна, если она направлена в сторону судна, с которым происходит взаимодействие, а момент Мт имеет знак плюс, если он стремится развернуть носовую часть в сторону этого судна.

Взаимодействие при обгоне. Судно А (рис. 2.22) движется с большой скоростью и нагоняет судно В. Когда носовая часть судна А приблизится к корме судна В (рис. 2.22, а), тогда за счет разности давлений в оконечностях судов возникают поперечные силы присасывания Уг, образующие момент Л1Г, под действием которых нос судна А и корма судна В стремятся сблизиться. После прохождения судном А миделя судна В (рис. 2.22, 6), направление поперечных сил остается прежним, но направление действия моментов изменится: корма судна А и нос судна В взаимно притягиваются.

Взаимодействие при встречном движении. При встречном движении (рис. 2.23, а) зоны повышенного давления гидродинамического поля начинают взаимодействовать тогда, когда носовые оконечности расходящихся судов поравняются. Поперечные силы Уг в такой момент будут отталкивать суда, создавая моменты Мг, направленные во внешние стороны. Продвигаясь вперед поля, находящиеся в носовой части судов, взаимодействуют с зоной пониженного давления в районе миделей корпусов (рис. 2.23, б). Возникают силы присасывания, стремящиеся развернуть суда друг к другу. После прохождения миделями судов взаимного траверза (рис. 2.23, в) зоны повышенного давления в районах кормы начинают взаимодействовать с

Рис. 2.22. Взаимодействие сил при обгоне

зонами пониженного давления средних частей корпусов. На суда действуют силы присасывания, стремящиеся сблизить кормовые оконечности. И, наконец, когда кормовые оконечности поравняются (рис. 2.23, г), повышенное давление рулет их взаимно отталкивать, стремясь отвести друт от друга.

Расстояние между судами при встречном движении. Обгон всегда более опасен, чем расхождение, так как величины Кг и Мг действуют на корпус при обгоне значительно дольше, чем при встрече. Из наблюдений, проведенных в Финском заливе, известно, что величина траверзного расстояния практически не опускается ниже 1, 5 ширины меньшего из судов. Это расстояние может быть принято к учету для всех бассейнов.

Скорость при обгоне. Наибольшие значения поперечных сил Кг и моментов Мт при обгоне образуются при равных или близких скоростях судов. При этом максимального значения силы присасывания достигают во время выхода миделей обоих судов на общий траверз, а наибольшее воздействие моментов проявляется тогда, когда мидель обгоняющего судна располагается против носа или кормы обгоняемого. Поэтому разность скоростей во время обгона должна быть как можно большей. Однако следует иметь в виду, что при большой разнице скоростей нос обгоняющего вначале может быть отброшен от кормы другого судна, а затем уже пойдет на сближение, а силы притяжения достигнут максимума в тот момент, когда мидель обгоняющего займет место против кормы обгоняемого.

Влияние угла дрейфа. Если в момент обгона одно из судов несколько уклонится от параллельного с другим курса, появившийся угол дрейфа существенно скажется на моменте взаимодействия Мг: при уклонении в сторону другого судна положительное значение Мг резко возрастает, способствуя сближению судов; уклонение во внешнюю сторону уменьшает момент Мг, повышая безопасность.

Соотношение размеров судов. Если обгоняемое судно А крупнее обгоняющего В, момент Mr увеличивается, достига максимальных значений при соотношении длин судов L_A/L_s 2.5. Следовательно, обгон большего судна меньшим является более опасным.

Влияние осадки. Силы Уг и моменты Мг находятся в прямой зависимости от отношения осадки судна к его длине T/L. Для судов с большими значениями этого соотношения, например промысловых судов, условия обгона будут более опасны. Эту важную особенность следует иметь в виду как при обгонах, так и при швартовках к другому судну на ходу.

Расстояние между судами при обгоне. Гидродинамическое взаимодействие практически прекращается при траверзном расстоянии dт, равном семи ширинам меньшего из судов причем это справедливо как для глубокой воды, так и для районов мелководья. На глубокой воде гидродинамическое взаймодействие, несколько слабее и практически не сказывается уже при dт> 4В.

Влияние мелководья. Мелководье существенно влияет на гидродинамическое взаимодействие судов. При уменьшении отношения глубины к осадке (Н/Т) значения Уг и Мг возрастают. Это влияние особенно заметно при

(2.117)

где Тср - средняя осадка по двум судам, движущимся совместно, т. е.

На предельном мелководье значения поперечных сил и моментов возрастают в 4 - 5 раз по сравнению с этими же силами на глубокой воде. На больших скоростях, близких к критическим, величины Уг иМг под влиянием

интерференции волновых систем судов могут уменьшаться.

Потеря управляемости. Случаи, когда перекладка руля не влияет на разворот в сторону другого судна, особенно часто бывают на мелководье при соотношениях Я/Гср< 2 и РтяЭ> > 0, 6. При обгоне судна на мелководье в зоне критических скоростей (Рг> 0, 6), когда расстояние между бортами невелико (йт = 1—2, 6В), остановка двигателей на обгоняющем судне (особенно когда нос проходит мидель обгоняемого) не озволяет избежать опасного сближения, так как обгоняющее судно еще длительное время продолжает двигаться с прежней скоростью.

Рис 2.23. Взаимодействие сил при встречном движении судов