Capitolul IV. Echipajul navei. Căpitanul navei Articolul 52. Componența echipajului navei1. Echipajul navei include căpitanul navei, alți ofițeri ai navei și echipajul navei.2. Pe lângă căpitanul navei, personalul de comandă al navei include asistenți ai căpitanului navei, mecanici,

Despre stabilitatea unei nave de marfă în mișcare influență mare incarcarea are. Conducerea unei ambarcațiuni este mult mai ușoară atunci când aceasta nu este complet încărcată. O navă care nu are deloc încărcătură este mai ușor controlată de cârmă, dar, deoarece elicea navei este situată aproape de suprafața apei, a crescut viciul.

Atunci când acceptă încărcătură și, prin urmare, crește pescajul, nava devine mai puțin sensibilă la interacțiunea vântului și a valurilor și este menținută mai constant pe cursă. Poziția carenei față de suprafața apei depinde și de sarcină. (adică nava are o listă sau aranjare)

Momentul de inerție al masei navei depinde de distribuția încărcăturii pe lungimea navei în raport cu axa verticală. Dacă majoritateaîncărcătura este concentrată în calele de la pupa, momentul de inerție devine mare și nava devine mai puțin sensibilă la influențele perturbatoare ale forțelor externe, adică. mai stabil pe parcurs, dar în același timp mai dificil de urmat.

Agilitatea îmbunătățită poate fi obținută prin concentrarea sarcinilor cele mai grele în partea de mijloc a corpului, dar în același timp deteriorarea stabilității mișcării.

Plasarea încărcăturii, în special a greutăților mari, deasupra face ca vasul să se rostogolească și să se rostogolească, ceea ce afectează negativ stabilitatea. În special, prezența apei sub lamelele de santină are un impact negativ asupra controlabilității. Această apă se va mișca dintr-o parte în alta chiar și atunci când cârma este înclinată.

Trima navei înrăutățește raționalizarea carenei, reduce viteza și duce la o deplasare a punctului de aplicare a forței hidrodinamice laterale asupra carenei spre prova sau pupa, în funcție de diferența de pescaj. Efectul acestei deplasări este similar cu o modificare a planului central din cauza unei modificări a zonei valancei de prova sau a lemnului mort de pupa.

Trimurile din pupa mută centrul presiunii hidrodinamice spre pupa, mărește stabilitatea capului și reduce agilitatea. Dimpotrivă, tăierea arcului, în timp ce îmbunătățește agilitatea, înrăutățește stabilitatea cursului.

La tăiere, eficiența cârmelor se poate înrăutăți sau îmbunătăți. La tăierea spre pupă, centrul de greutate se deplasează spre pupă (Fig. 36, a), brațul momentului de direcție și momentul în sine scad, agilitatea se înrăutățește și stabilitatea mișcării crește. Când trim este pe prova, dimpotrivă, când „forțele de direcție” și sunt egale, umărul și momentul crește, astfel încât agilitatea se îmbunătățește, dar stabilitatea cursului devine mai înrăutățită (Fig. 36, b).

Când nava este așezată la prova, manevrabilitatea navei se îmbunătățește, stabilitatea mișcării pe un val care se apropie crește și invers, pe un val care trece apar zgomote puternice ale pupei. În plus, atunci când nava este tăiată la prova, există tendința de a merge în vânt în mișcare înainte și prova încetează să cadă în vânt în sens invers.

Când tăiați la pupa, nava devine mai puțin agilă. Când se îndreaptă înainte, nava este stabilă pe cursă, dar în valuri care se apropie, se îndreaptă cu ușurință din curs.

Cu o asietă puternică la pupa, nava are tendința de a cădea cu prova în vânt. Când merge spre pupa, nava este greu de controlat; se străduiește constant să-și aducă pupa în fața vântului, mai ales când este îndreptată lateral.

Cu o ușoară tăiere a pupei, eficiența propulsoarelor crește, iar viteza majorității navelor crește. Cu toate acestea, o creștere suplimentară a tăierii duce la o scădere a vitezei. Trimul arcului, datorită rezistenței crescute la apă la mișcare, duce de obicei la o pierdere a vitezei înainte.

În practica de navigație, trimul la pupa este uneori creat special la remorcare, la navigarea pe gheață, pentru a reduce posibilitatea deteriorării elicelor și cârmelor, pentru a crește stabilitatea la deplasarea în direcția valurilor și a vântului și în alte cazuri.

Uneori, o navă face o călătorie cu o listă pe o parte. Lista poate fi cauzată de următoarele motive: plasarea necorespunzătoare a încărcăturii, consumul neuniform de combustibil și apă, defecte de proiectare, presiunea laterală a vântului, acumularea de pasageri pe o parte etc.

Fig.36 Efectul trimului Fig. 37 Influența rolului

Roll are un efect diferit asupra stabilității unui vas cu un singur șurub și a unui vas cu două șuruburi. Când se înclină, o navă cu un singur rotor nu merge drept, ci tinde să devieze de la curs în direcția opusă călcâiului. Acest lucru se explică prin particularitățile distribuției forțelor de rezistență la apă la mișcarea vasului.

Când un vas cu un singur șurub se deplasează fără călcare, două forțe și , egale între ele ca mărime și direcție, vor exercita rezistență asupra pomeților ambelor părți (Fig. 37, a). Dacă descompunem aceste forțe în componentele lor, atunci forțele vor fi direcționate perpendicular pe părțile laterale ale pomeților și vor fi egale între ele. În consecință, nava va naviga exact pe cursă.

Când nava se rostogolește pe zona „l” a suprafeței scufundate a barbiei din partea cu călcâi mai multă zonă„p” pomeții unei laturi ridicate. În consecință, china unei laturi cu călcâi va experimenta o rezistență mai mare la apă care se apropie și o rezistență mai mică va fi experimentată de pomeții unei părți ridicate (Fig. 37, b)

În al doilea caz, forțele de rezistență la apă și aplicate unuia și celuilalt pomeți sunt paralele între ele, dar diferite ca mărime (Fig. 37, b). Când descompunem aceste forțe conform regulii paralelogramului în componente (astfel încât una dintre ele să fie paralelă, iar cealaltă să fie perpendiculară pe latură), ne asigurăm că componenta perpendiculară pe latură este mai mare decât componenta corespunzătoare a laturii opuse.

Ca urmare a acestui fapt, putem trage concluzia că prova unui vas cu un singur rotor, atunci când se înclină, se înclină spre partea ridicată (opusă călcâiului), adică. în direcția cea mai mică rezistență la apă. Prin urmare, pentru a menține o navă cu un singur rotor pe cursă, cârma trebuie să fie deplasată în direcția ruliului. Dacă pe o navă cu un singur rotor cu călcâi cârma este în poziția „dreaptă”, vasul va circula în direcția opusă călcâiului. In consecinta, la efectuarea rotatiilor, diametrul de circulatie in sensul rolei creste, in sens opus scade.

La navele cu două șuruburi, viciul este cauzat de efectul combinat al rezistenței frontale inegale a apei la mișcarea carenei de pe părțile laterale ale navei, precum și de mărimea diferită a impactului forțelor de viraj din stânga și motoare potrivite la același număr de rotații.

Pentru un vas fără călcâi, punctul de aplicare a forțelor de rezistență la apă la mișcare este în planul central, astfel încât rezistența pe ambele părți are un efect egal asupra vasului (vezi Fig. 37, a). În plus, pentru un vas care nu are rostogolire, momentele de rotire în raport cu centrul de greutate al vasului, create de împingerea șuruburilor și , sunt practic aceleași, deoarece brațele împingărilor sunt egale și prin urmare .

Dacă, de exemplu, nava are o listă constantă la babord, atunci adâncitura elicei tribord va scădea și adâncitura elicelor pe partea tribord va crește. Centrul de rezistență la apă la mișcare se va deplasa spre partea cu călcâi și va lua o poziție (vezi Fig. 37, b) pe un plan vertical față de care vor acționa propulsoarele cu brațe de aplicare inegale. acestea. Apoi< .

În ciuda faptului că elicea dreaptă, datorită adâncimii mai mici, va funcționa mai puțin eficient în comparație cu cea din stânga, totuși, cu o creștere a brațului, momentul total de rotire de la mașina din dreapta va deveni semnificativ mai mare decât de la cel din stânga , adică Apoi< .

Sub influența unui moment mai mare de la mașina din dreapta, nava va tinde să se sustragă spre cea din stânga, adică. partea înclinată. Pe de altă parte, o creștere a rezistenței la apă la mișcarea vasului dinspre partea laterală a chinurilor va predetermina dorința de a înclina vasul în direcția mai sus, de exemplu. tribord.

Aceste momente sunt comparabile ca mărime între ele. Practica arată că fiecare tip de vas, în funcție de diverși factori, se înclină într-o anumită direcție atunci când se înclină. În plus, s-a constatat că mărimile momentelor de evaziune sunt foarte mici și pot fi ușor compensate prin deplasarea cârmei cu 2-3° spre partea opusă părții evaziunii.

Coeficientul de completitudine a deplasării. Creșterea acestuia duce la o scădere a forței și la o scădere a momentului de amortizare și, prin urmare, la o îmbunătățire a stabilității cursului.

Forma pupa. Forma pupei este caracterizată de zona liberă a pupei (decoperire) a pupei (adică, zona care completează pupa la un dreptunghi)

Fig.38. Pentru a determina zona tăieturii de alimentare:

a) pupa cu cârma suspendată sau semisuspendată;

b) pupa cu cârmă situată în spatele stâlpului cârmei

Zona este limitată de perpendiculara pupei, linia chilei (linia de bază) și conturul pupei (umbrite în Fig. 38). Ca criteriu pentru tăierea pupei, puteți utiliza coeficientul:

unde este pescajul mediu, m.

Parametrul este coeficientul de completitudine al zonei DP.

O creștere constructivă a zonei de decupare a capătului pupa de 2,5 ori poate reduce diametrul de circulație de 2 ori. Cu toate acestea, acest lucru va deteriora drastic stabilitatea cursului.

Zona ghidonului. Creșterea crește forța laterală a volanului, dar în același timp crește și efectul de amortizare al volanului. În practică, se dovedește că o creștere a suprafeței volanului duce la o îmbunătățire a capacității de viraj numai la unghiuri mari de virare.

Alungirea relativă a volanului. O creștere, în timp ce suprafața sa rămâne neschimbată, duce la o creștere a forței laterale a volanului, ceea ce duce la o ușoară îmbunătățire a agilității.

Locația volanului. Dacă cârma este situată în fluxul șurubului, atunci viteza apei care curge pe cârmă crește datorită vitezei suplimentare de curgere cauzată de șurub, ceea ce asigură o îmbunătățire semnificativă a agilității. Acest efect este vizibil în special pe vasele cu un singur rotor în modul de accelerare și scade pe măsură ce viteza se apropie de valoarea de echilibru.

La navele cu două șuruburi, cârma situată în DP are o eficiență relativ scăzută. Dacă pe astfel de nave sunt instalate două palete de cârmă în spatele fiecărei elice, atunci agilitatea crește brusc.

Influența vitezei navei asupra controlabilității acesteia pare ambiguă. Forțele și momentele hidrodinamice pe cârmă și corpul navei sunt proporționale cu pătratul vitezei curgerii care se apropie, prin urmare, atunci când nava se mișcă cu o viteză constantă, indiferent de valoarea sa absolută, rapoartele dintre aceste forțe și momente rămân constante. În consecință, la diferite viteze în regim de echilibru, traiectoriile (la aceleași unghiuri ale cârmei) își păstrează forma și dimensiunile. Această împrejurare a fost confirmată în mod repetat de testele pe teren. Dimensiunea longitudinală a circulației (extensiunii) depinde în mod semnificativ de viteza inițială de deplasare (la manevrarea cu viteză mică, epuizarea este cu 30% mai mică decât deplasarea la viteză maximă). Așadar, pentru a efectua un viraj într-o zonă limitată de apă în absența vântului și a curentului, este indicat să încetinești înainte de a începe manevra și să efectuezi virajul cu viteză redusă. Cu cât suprafața apei în care circulă vasul este mai mică, cu atât viteza sa inițială ar trebui să fie mai mică. Dar dacă în timpul manevrei modificați viteza de rotație a elicei, atunci viteza fluxului care curge pe cârma situată în spatele elicei se va modifica. În acest caz, momentul creat de volan. se va schimba imediat, iar momentul hidrodinamic de pe carena navei se va schimba lent pe măsură ce viteza navei în sine se schimbă, astfel încât relația anterioară dintre aceste momente va fi întreruptă temporar, ceea ce va duce la o modificare a curburii traiectoriei. Pe măsură ce viteza de rotație a elicei crește, curbura traiectoriei crește (raza de curbură scade) și invers. Când viteza navei se aliniază cu viteza la prova a elicei, curbura traiectoriei va deveni din nou egală cu valoarea inițială.

Toate cele de mai sus sunt valabile pentru vremea calmă. Dacă nava este expusă la vânt de o anumită putere, atunci în acest caz controlabilitatea depinde în mod semnificativ de viteza navei: cu cât viteza este mai mică, cu atât influența vântului asupra controlabilității este mai mare.

Când dintr-un motiv oarecare nu este posibil să se permită o creștere a vitezei, dar este necesar să se reducă viteza unghiulară de rotație, este mai bine să se reducă rapid viteza propulsoarelor. Acest lucru este mai eficient decât mutarea mecanismului de direcție pe partea opusă.

Stabilitatea, care se manifestă în timpul înclinărilor longitudinale ale navei, adică în timpul trimului, se numește longitudinală.

Orez. 1

În ciuda faptului că unghiurile de tăiere ale vasului ajung rareori la 10 grade și sunt de obicei de 2 - 3 grade, înclinarea longitudinală duce la tăieturi liniare semnificative cu o lungime mare a vasului. Astfel, pentru o navă cu lungimea de 150 m, un unghi de înclinare de 1 0 corespunde unui trim liniar egal cu 2,67 m. În acest sens, în practica operațiunii navelor, aspectele legate de trim sunt mai importante decât aspectele de asie longitudinală. stabilitatea, deoarece navele de transport cu rapoarte normale stabilitatea longitudinală este întotdeauna pozitivă.

Când nava este înclinată longitudinal la un unghi Ψ în jurul axei transversale a Ts.V. se va deplasa din punctul C în punctul C1 și forța de susținere, a cărei direcție este normală cu linia de plutire existentă, va acționa sub un unghi Ψ față de direcția inițială. Liniile de acțiune ale direcției inițiale și ale noii forțe de sprijin se intersectează într-un punct. Punctul de intersecție a liniei de acțiune a forțelor de susținere la o înclinare infinitezimală în plan longitudinal se numește metacentrul longitudinal M.

Raza de curbură a curbei de deplasare C.V. în plan longitudinal se numește raza metacentrică longitudinală R, care este determinată de distanța de la metacentrul longitudinal la CV.

Formula de calcul a razei metacentrice longitudinale R este similară cu raza metacentrică transversală: R = I F /V, unde I F este momentul de inerție al ariei liniei de plutire față de axa transversală care trece prin centrul său de greutate. (punctul F); V este deplasarea volumetrică a vasului.

Momentul de inerție longitudinal al zonei liniei de plutire IF este semnificativ mai mare decât momentul transversal de inerție I X . Prin urmare, raza metacentrică longitudinală R este întotdeauna semnificativ mai mare decât raza transversală r. Se presupune aproximativ că raza metacentrică longitudinală R este aproximativ egală cu lungimea vasului.

Principiul de bază al stabilității este că momentul de redresare este momentul perechii formate din forța greutății vasului și forța de susținere. După cum se poate observa din figură, ca urmare a aplicării unui moment extern care acționează în DP, numit moment de trim Mdif, nava a primit o înclinare la un mic unghi de trim Ψ. Concomitent cu apariția unghiului de tăiere, apare un moment de restabilire MΨ, care acționează în direcția opusă acțiunii momentului de tăiere.

Înclinarea longitudinală a navei va continua până când suma algebrică a ambelor momente devine egală cu zero. Deoarece ambele momente acționează în direcții opuse, condiția de echilibru poate fi scrisă ca o egalitate:

M d și f = M Ψ

Momentul de restabilire în acest caz va fi:

M Ψ = D ‘ G K 1 (1)

• unde GK1 este brațul acestui moment, numit braț de stabilitate longitudinală.

Din triunghiul dreptunghic G M K1 obținem:

G K 1 = M G sin Ψ = H sin Ψ (2)

Valoarea MG = H inclusă în ultima expresie determină cota metacentrului longitudinal deasupra temperaturii centrale. a vasului si se numeste inaltime metacentrica longitudinala. Înlocuind expresia (2) în formula (1), obținem:

M Ψ = D ‘ H sin Ψ (3)

Unde produsul D'H este coeficientul de stabilitate longitudinală. Ținând cont de faptul că înălțimea metacentrică longitudinală H = R - a, formula (3) poate fi scrisă ca:

M Ψ = D ‘ (R - a) sin Ψ (4)

• unde a este cota temperaturii centrale. nava peste Ts.V.

Formulele (3), (4) sunt formule metacentrice pentru stabilitatea longitudinală. Datorită dimensiunii mici a unghiului de tăiere în formulele indicate, în loc de sinΨ, puteți înlocui unghiul Ψ (în radiani) și apoi:

M Ψ = D ' · H · Ψ și l și M Ψ = D ' · (R - a) · Ψ .

Deoarece raza metacentrică longitudinală R este de multe ori mai mare decât r transversal, înălțimea metacentrică longitudinală H a oricărui vas este de multe ori mai mare decât raza transversală h, prin urmare, dacă vasul are stabilitate laterală, atunci stabilitatea longitudinală este cu siguranță asigurată.

Trim și unghiul de tăiere a navei

În practica calculării înclinării unei nave în planul longitudinal, asociată cu determinarea trimului, în locul trimului unghiular, se obișnuiește să se utilizeze un trim liniar, a cărui valoare este definită ca diferența dintre pescajul prova și pupa vasului, adică d = T H - T K .

Trima este considerată pozitivă dacă pescajul navei la prova este mai mare decât la pupa; trim la pupa este considerat negativ. În cele mai multe cazuri, navele navighează cu trim spre pupa. Să presupunem că o navă care plutea pe o chilă uniformă de-a lungul liniei de plutire a liniei aeriene, sub influența unui anumit moment, a primit un trim și noua sa linie de plutire efectivă a luat poziția B 1 L 1. Din formula pentru momentul de restaurare avem:

Ψ = M Ψ D ‘ H

Să trasăm o linie punctată AB, paralelă cu VL, prin punctul de intersecție al perpendicularei pupei cu B 1 L 1. Trimul d este determinat de catetul BE al triunghiului ABE. De aici:

t g Ψ = Ψ = d / L

Comparând ultimele două expresii, obținem:

d L = M Ψ D ‘ · H , de aici M Ψ = d L · D ‘ · H

Schimbarea trimului în timpul mișcării longitudinale a sarcinii

Să luăm în considerare metodele de determinare a pescajului unei nave sub influența unui moment de tăiere rezultat din mișcarea încărcăturii pe direcția longitudinală-orizontală.

Să presupunem că o sarcină cu greutatea P este deplasată de-a lungul navei la o distanță ιx. Mișcarea încărcăturii, așa cum sa indicat deja, poate fi înlocuită prin aplicarea unor forțe asupra navei. În cazul nostru, acest moment va fi diferențiator și egal: M diff = P · l X · cosΨ. Ecuația de echilibru pentru mișcarea longitudinală a unei sarcini (egalitatea momentelor de tăiere și de restabilire) are forma:

Р l x cos Ψ = D ‘ H sin Ψ

• Unde:

t g ψ = P I X D ‘ H

Deoarece mici înclinări ale vasului apar în jurul unei axe care trece prin C.T. suprafața liniei de plutire (t.F), se pot obține următoarele expresii pentru modificări ale pescajului prova și pupa:

∆ T H = (L 2 - X F) t g ψ = P I X D ‘ H (L 2 - X F)

∆ T H = (L 2 + X F) t g ψ = — P I X D ‘ H (L 2 + X F)

În consecință, pescajele la prua și la pupa atunci când se deplasează încărcătura de-a lungul navei vor fi:

T n = T + ∆ T n = T + P I x D ‘ H (L 2 - X F)

T k = T + ∆ T k = T + P I x D ‘ H (L 2 - X F)

Dacă luăm în considerare că tan Ψ = d/L și că D’ · H · sin Ψ = МΨ, putem scrie:

T n = T + P I x 100 M 1 s m (1 2 - X F L)

T k = T - P I x 100 M 1 s m (1 2 + X F L)

• unde T este pescajul navei atunci când este poziționată pe o chilă uniformă;
• M 1cm - moment care taie nava cu 1 cm.

Valoarea abscisei X F se găsește din „curbele elementelor desenului teoretic”, și este necesar să se țină cont cu strictețe de semnul din fața lui X F: atunci când punctul F este situat înainte de secțiunea mediană, valoarea X F este considerat pozitiv, iar atunci când punctul F este situat în spatele secțiunii mediane - negativ.

Pârghia X este de asemenea considerată pozitivă dacă sarcina este transferată spre prova navei; la transferul sarcinii la pupa, bratul l X este considerat negativ.

Amploarea modificărilor în pescajul capetelor ca urmare a primirii a 100 de tone de marfă

Cele mai utilizate sunt cântarele și tabelele de modificări ale tirajului prova și pupa de la primirea unei singure sarcini, a cărei masă, în funcție de deplasare, este selectată egală cu 10, 25, 50, 100, 1000 de tone. Construcția unor astfel de cântare și tabele se bazează pe următoarele considerații. Modificarea pescajului capetelor navei la primirea mărfurilor constă într-o creștere a pescajului mediu cu valoarea ΔТ și o modificare a pescajului capetelor ΔТ H și ΔТ K. Valoarea lui ΔТ nu depinde de locația încărcăturii acceptate, iar valorile ΔТ H și ΔТ K pentru un pescaj dat și o masă fixă ​​de marfă P se vor schimba proporțional cu abscisa C.T. marfa acceptata Chr. Prin urmare, folosind această dependență, este suficient să calculați modificările în pescajul capetelor de la primirea încărcăturii, mai întâi în zona prova și apoi pe perpendicularele pupei și să construiți o scară sau un tabel de modificări ale pescajului. capetele navei de la primirea unei încărcături cântărind, de exemplu, 100 de tone. Valorile ΔТ, ΔТ H, ΔТ K sunt calculate folosind formule.

Pe baza creșterilor rezultate ale pescajului capetelor navei, construim un grafic al modificărilor acestor pescaj de la primirea încărcăturii specificate.

Pentru a face acest lucru, pe linia dreaptă a - b marchem poziția cadrului din mijlocul navei și trasăm jumătate din lungimea navei pe scara selectată la dreapta (la prova) și la stânga (la pupa). Din punctele obținute restabilim perpendicularele pe dreapta a - b. Pe perpendiculara arcului punem în sus segmentul b - c, înfățișând pe scara selectată modificarea calculată a pescajului de către nas la primirea unei sarcini în prova. În mod similar, pe perpendiculara pupei așezăm segmentul a - d, ilustrând modificarea calculată a pescajului de către prova la preluarea sarcinii în pupă. Prin conectarea punctelor drepte c - d, obținem un grafic al modificării pescajului de la prova de la primirea unei sarcini cu o greutate de 100 de tone.

ATn = + 24 s m = 0,24 m;

Δ T k = + 4 s m = 0,04 m

În același mod, este construit un grafic al modificărilor în pescajul pupei navei de la primirea mărfii. Aici, segmentul b - d pe scara acceptată ilustrează modificarea pescajului de către pupa atunci când se primește o sarcină de 100 de tone în prova și segmentul a - e - când se primește o sarcină în pupă.

Calibrăm cântarele. Deasupra graficului (sau dedesubt) desenăm două linii drepte pentru a trasa scara de pescaj: cea superioară pentru prova și cea inferioară pentru pupa. Pe fiecare dintre ele se marchează punctele corespunzătoare diviziunilor 0 (poziția lor este determinată de punctele de intersecție ale dreptei a - b cu graficele c - d și f - e, adică punctele g - p). Apoi, între linia a - b și graficele c - d și ed, selectăm astfel de segmente, a căror lungime pe scara acceptată ar fi egală cu 30 sau 10 cm de modificare a precipitațiilor. La calibrarea scalei „nasului”, astfel de segmente vor fi segmente s - i și cl. Drept urmare, obținem 30 și 10 pe scara de împărțire. Împărțim distanțele dintre 0 și 10, 10 și 20 în 10 părți egale. Dimensiunile acestor diviziuni pe ambele secțiuni ale scalei ar trebui să fie aceleași.

Folosind graficul e - e, într-un mod similar construim o scară pentru pescaj de la pupa. În calculele practice, se construiesc mai multe scale de modificări ale pescajului capetelor de la primirea a 100 de tone de marfă. Cel mai adesea, cântarele sunt construite pentru trei pescari (deplasări): pescajul unei nave goale, pescajul unei nave cu sarcină completă și intermediar.

Scale, diagrame sau tabele de modificări ale pescajului capetelor unei nave de la primirea unei încărcături unitare (de exemplu, 100 de tone) pot avea un aspect foarte diferit. Mai jos sunt prezentate mai multe astfel de exemple în figurile 5-7.

Lectură recomandată:

Forța de susținere este egală cu produsul dintre densitatea apei și volumul impermeabil la apă scufundat al carcasei sub presiune a submarinului. Densitate apa de mare depinde de salinitate, temperatură și presiune. Volumul carenei sub presiune se modifică și depinde de adâncimea de scufundare și de temperatura apei mării, greutatea submarinului depinde de consumul de marfă variabilă: combustibil, ulei, muniție, apa dulce, provizii etc. Majoritatea acestor mărfuri sunt înlocuite apa de mare, inclusiv combustibilul.

Diferența dintre densitățile combustibilului și apei duce la un dezechilibru. Ca urmare, egalitatea dintre greutatea submarinului și forța de susținere este încălcată, ceea ce duce la apariția așa-numitei flotabilitate reziduală. Dacă forța de susținere este mai mare decât greutatea submarinului, atunci flotabilitatea reziduală va fi pozitivă; dacă este mai mică, va fi negativă. Cu flotabilitate reziduală pozitivă, submarinul tinde să plutească, cu flotabilitate reziduală negativă, tinde să se scufunde.

Consum neuniform de sarcini variabile în prova și la pupa bărci duce la formarea de trimuri.

Aducerea flotabilității reziduale și a reglajului la valorile specificate prin primirea (eliminarea) apei de peste bord în rezervorul de supratensiune și mișcarea apei între rezervoarele de reglare se numește tăiere.

Cele de mai sus și alte motive fac necesară tăierea periodică a submarinului.

Tunderea se poate face fără mișcare sau în timpul mișcării.

Tăiați fără deplasare

Când submarinul nu s-a scufundat de mult timp;

În zonele în care este dificil de manevrat sub apă;

La semn;

În scop educativ.

Când starea mării nu este mai mare de 3-4 puncte, tăierea fără rulare este de obicei efectuată la adâncimea periscopului, iar când starea mării este de peste 4 puncte - la adâncimi sigure.

Avantajul tăierii fără rulare este că această metodă vă permite să tăiați un submarin într-o zonă cu adâncimi mici. Dezavantajele includ: nevoia de trim la pornire și asigurarea securității externe în zone greu de manevrat.

Este recomandabil să tăiați la adâncimea periscopului cu un submarin evident ușor, pentru care, înainte de scufundarea în rezervorul de supratensiune, este necesar să luați apă care este cu 5-10 tf mai mică decât valoarea calculată (în funcție de proiectarea submarinului). ). Balastul principal este primit mai întâi în grupele de capăt, apoi în mijloc. Dacă, după umplerea grupurilor de capăt ale rezervoarelor de balast principale, submarinul are un trim mai mare de 0,5°, momentul de trim ar trebui să fie stins prin distilarea apei dintr-un rezervor de trim în altul. După umplerea grupului de mijloc al rezervoarelor de balast principale, începe tăierea.

Flotabilitatea pozitivă, în funcție de valoare, este stinsă prin aportul de apă de peste bord în rezervorul de egalizare prin kingston sau supapa de umplere precisă. Pentru a elimina bulele de aer din grupurile de capăt ale rezervoarelor de balast principale și din suprastructură, submarinul trebuie să fie „legănat”, adică trimurile trebuie mutate de la un capăt la altul, distilând apă între rezervoarele de tăiere, apoi supapele de aerisire ale acestor rezervoare trebuie să fie închise. Odată cu îndepărtarea bulelor de aer din rezervoarele grupurilor de capăt, rezervoarele grupului mijlociu sunt ventilate în același mod. Se recomandă oprirea distilării apei dintr-un rezervor de reglare în altul atunci când reglajul nu atinge valoarea specificată cu 1,5-2°.

Într-o poziție scufundată, natura flotabilității reziduale este judecată de citirile măsurătorilor de adâncime. Dacă un submarin se scufundă, are flotabilitate reziduală negativă. Pentru a aduce barca la flotabilitate zero, apa din rezervorul de supratensiune este pompată peste bord. Dacă un submarin plutește, are o flotabilitate reziduală pozitivă. Pentru a-l aduce la flotabilitate zero, apa este dusă de peste bord în rezervorul de supratensiune. Tăierea fără progres este considerată finalizată dacă submarinul menține o adâncime constantă cu un anumit trim pentru o perioadă de timp. La sfârșitul trimului, se măsoară și se înregistrează cantitatea reală de apă din rezervoarele auxiliare de balast, precum și se verifică și se înregistrează personalul disponibil în fiecare compartiment și turn de comandă.

Tăiați din mers

Pentru a înțelege esența trimului și controlului unui submarin într-o poziție subacvatică, trebuie să cunoașteți principiul de funcționare a cârmelor orizontale și forțele care acționează asupra submarinului.

La repoziționarea cârmelor orizontale în timpul deplasării (Fig. 3.1), apar forțe hidrodinamice ale cârmelor orizontale Rк de pupa și Rн de la prova.

Orez. 3.1. Forțele care apar la deplasarea cârmelor orizontale

Conform binecunoscutei teoreme de mecanică teoretică, forțele RyK și RyH pot fi reprezentate ca aplicate la centrul de greutate al submarinului cu acțiunea simultană a momentelor hidrodinamice ale cârmelor orizontale Mk și Mn. Schimbarea cârmelor orizontale de la pupa pentru a se scufunda oferă un moment - Mk, care trimează submarinul la prova și o forță de ridicare +Ruk. deplasarea cârmelor orizontale de la prova la ascensiune oferă un moment +Mn, care taie submarinul la pupa și o forță de ridicare +Ryn

Schimbarea cârmelor orizontale de la pupa pentru urcare oferă un moment de tăiere la pupa +Mk și o forță de scufundare _RyK, iar deplasarea cârmelor orizontale de la prova pentru o scufundare dă un moment de tăiere la pupa - Mn și o forță de scufundare -Rk.

Orez. 3.2. Forțe care acționează asupra unui submarin în timp ce se deplasează sub apă

Un submarin care are o viteză constantă Vpl într-o poziție scufundată este supus forțelor statice și dinamice (Fig. 3.2). Forțele statice includ forța de greutate, forța de susținere și momentele acestora, care acționează asupra submarinului în mod constant. Aceste forțe sunt de obicei înlocuite de rezultanta - flotabilitatea reziduală Q și momentul său Mq. Cu înclinații longitudinale (trim φ), apare un moment de restabilire Mψ, care tinde să readucă submarinul în poziția inițială.

Forțele și momentele dinamice includ forța de tracțiune, momentul de tracțiune al elicelor și forțele și momentele hidrodinamice. Forța de împingere a elicelor Tt este proporțională cu viteza de rotație a elicei. În timpul mișcării constante, forța de împingere a elicei este echilibrată de tracțiune. Momentul de tracțiune al elicelor Mt apare din cauza faptului că axele liniei arborelui pe un submarin de obicei nu coincid în înălțime cu centrul de greutate și sunt situate sub acesta. Prin urmare, momentul forței de împingere a elicelor taie submarinul spre pupa.

Forțele hidrodinamice apar atunci când un submarin se mișcă. Pentru tăierea practică, se poate presupune că la o adâncime constantă rezultanta forțelor hidrodinamice Rm care acționează asupra carenei este proporțională cu viteza și unghiul de trim. Punctul K, aplicat rezultatului Rm, se numește centru de presiune. Centrul de presiune nu coincide cu centrul de greutate al submarinului și este de obicei situat în fața acestuia.

Pe baza teoremei de mecanică teoretică menționată mai sus, efectul asupra submarinului al forțelor hidrodinamice rezultante poate fi reprezentat ca o forță Rm aplicată centrului de greutate G al submarinului și un moment MR. Forța Rm poate fi descompusă în componentele sale. Componenta Rmх (glisare) caracterizează rezistența apei la mișcarea unui submarin. Componenta Rm joacă un rol important în controlabilitatea unui submarin în plan vertical. La o adâncime constantă de scufundare, cu un trim aproape de zero sau la pupă, forța de ridicare Rmu și în momentul în care MR trimează submarinul la pupa; cu un trim la prova, forța Rtu se scufundă și în momentul în care MR trimează submarin la prova.

Baza pentru tăierea în timpul mișcării este mișcarea submarinului la o adâncime constantă și pe un curs drept, deoarece acest lucru face posibilă determinarea direcției forțelor și momentelor. Determinarea direcției forțelor și a momentelor în practică este facilitată de cunoașterea următoarelor poziții caracteristice ale unui submarin nediferențiat care navighează la o adâncime constantă, în funcție de unghiurile cârmelor orizontale și ale trimului:

Trim 0° - cârmele orizontale de pupa sunt deplasate pentru a pluti;

Trim 0° - cârmele orizontale de pupa sunt deplasate la scufundare;

Trimurile se află pe prova - cârmele orizontale de pupa sunt deplasate la scufundare;

Tapița este pe prova - cârmele orizontale de pupa sunt deplasate pentru a pluti;

Trim la pupa - cârmele orizontale de la pupa sunt deplasate pentru a pluti;

Trim la pupa - cârmele orizontale de la pupa sunt mutate în scufundare.

Exemple de tăiere în mișcare

Orez. 3.3. Submarinul are o prova grea

Cârmele orizontale de la pupa creează un moment de tăiere la pupa +MK și o forță de scufundare - RyK. Momentul +MK se străduiește să creeze un trim la pupa, dar submarinul are zero trim. Rezultă de aici că există un moment care contracarează momentul +MK pentru a crea trim la pupa. Un astfel de moment poate apărea din cauza faptului că prova submarinului este mai grea decât pupa sau, ceea ce este același lucru, pupa este ușoară, adică submarinul are un moment de tăiere în exces pe prova - Mid. Pentru a tăia un submarin pe moment, ar trebui să mutați apa din rezervorul de trim de la prova în rezervorul de la pupa și, în același timp, să mutați cârmele orizontale de la pupa la zero.

Este imposibil de determinat în practică natura plutirii reziduale în acest caz, deoarece direcția forței Q, rezultanta forțelor de greutate și de flotabilitate, este necunoscută. Deoarece submarinul menține o adâncime dată, flotabilitatea reziduală poate fi:

Zero când forțele Rmy și Ryк sunt egale ca mărime;

Negativ dacă Rmу > Rvк;

Pozitiv dacă Rmu
Flotabilitatea reziduală în acest caz poate fi dezvăluită doar mai târziu în procesul de diferențiere a submarinului în funcție de noile citiri ale instrumentului.

Exemplul 2. Submarinul pe un curs direct se mișcă cu viteză mică, menține o adâncime constantă cu un trim de 5° pe prova. Cârmele orizontale de pupa sunt deplasate pentru a pluti cu 12° față de prova, cârmele de prova sunt în planul cadrului (la zero). Este necesar să tăiați submarinul (Fig. 3.4).

Cârmele orizontale de la pupa creează un moment de tăiere la pupa +MK și o forță de scufundare - RyK. Trimul de la prova creează o forță de scufundare - Rm și un moment -MR, care trimează submarinul la prova. Submarinul menține o adâncime constantă, dar sub influența forțelor de scufundare trebuie să se scufunde, prin urmare, există o forță care îl împiedică să se scufunde. În acest caz, o astfel de forță poate fi doar flotabilitate pozitivă reziduală, adică submarinul este ușor. Momentul +MK, ca în exemplul 1, este împiedicat să creeze un trim la pupa de excesul de moment de trim la prova - Mid, adică submarinul are o prova grea.

Cu această poziție caracteristică a unui submarin nediferențiat, este necesar să mutați mai întâi apa de la prova la pupă, în timp ce mutați cârmele orizontale de la pupa pentru a se scufunda pentru a menține submarinul la o adâncime constantă și apoi să luați apă de peste bord în rezervorul de supratensiune. pentru tunderea prin flotabilitate.

Orez. 3.4. Submarinul este ușor, prova este grea

În același mod, se analizează forțele și momentele și se efectuează trimurile în mișcare în alte poziții caracteristice unui submarin netăiat.

În practică, tăierea în mișcare se efectuează după cum urmează. După ce personalul ocupă locurile conform programului de scufundare, trapa de comandă este coborâtă, motoarelor electrice li se dă o turație mică și se primește balastul principal, după care se dă comanda: „Tăiați submarinul la o adâncime de atât. mulți metri, la o asemenea viteză, cu un trim de atâția metri.” grade proa (pupa).” Balastul principal este primit, ca și în timpul tăierii, fără cursă. Ventilația grupului de mijloc al rezervoarelor de balast principale este închisă la o adâncime de 5-7 m. Adâncimea de tăiere specificată este menținută de cursa și tăierea. Când mergeți la adâncime, nu ar trebui să fie create tăieturi semnificative. Ventilația rezervoarelor de capăt ale balastului principal este închisă imediat la sosirea submarinului la o adâncime dată (după transferul trimului de la prova la pupa).

Dacă, după umplerea grupului de mijloc al rezervoarelor de balast principale, submarinul primește o flotabilitate negativă, ar trebui să creați o bordură la pupa cu cârme orizontale și cursă și, ținând barca la o anumită adâncime, să pompați simultan apă din rezervorul de supratensiune.

Dacă acest lucru se dovedește a fi insuficient, dați o bula grupului de rezervoare din mijloc sau suflați-o, pompați cantitatea necesară de apă din rezervorul de supratensiune și, după ce ați îndepărtat bula din grupul mijlociu de rezervoare, continuați tăierea. Aceste măsuri sunt luate în funcție de viteza de coborâre a submarinului.

Dacă submarinul nu se scufundă, apa trebuie dusă în rezervorul de supratensiune prin robinetul de mare sau prin supapa de umplere de precizie. De îndată ce indicatorul de adâncime arată o modificare a adâncimii, admisia de apă este suspendată.

Pentru a elimina bulele de aer din rezervoarele de capăt ale balastului principal și din suprastructură, este necesar să tăiați alternativ submarinul la prova și pupa („rocați” submarinul), apoi închideți supapele de ventilație ale grupurilor de capăt ale rezervoare principale de balast.

Pentru a diferenția corect și rapid submarinul prin poziția cârmelor orizontale și a trimului, se determină flotabilitatea reziduală și momentul excesului de trim, după care încep trimurile.

Dacă ofițerul de tundere nu are suficientă experiență, trebuie respectate următoarele reguli:

1. Dacă submarinul menține o anumită adâncime și momentul său de tăiere de la cârmele orizontale coincide cu trim, ar trebui să îl tăiați mai întâi prin flotabilitate și apoi prin trim.

2. În cazul în care submarinul menține o adâncime dată, dar tăierea nu coincide cu momentul de tăiere al cârmelor orizontale, ar trebui să-l tăiați mai întâi prin trim și apoi prin flotabilitate.

Prin scurgerea sau primirea apei în rezervorul de egalizare și pomparea balastului auxiliar între rezervoarele de trim, se realizează o poziție astfel încât cârmele orizontale de la prova să fie la zero, iar cele de la pupa cu o ușoară abatere de la planul cadrului. În acest caz, submarinul cu o ușoară tăiere la prova ar trebui să mențină adâncimea. În această poziție este considerat diferențiat.

La sfârșitul trimului, supapele de ventilație ale rezervoarelor de balast principale sunt deschise și închise („trântite”) pentru a evacua perna de aer rămasă. Asigurându-vă că, la o viteză dată, submarinul menține o adâncime constantă pe un curs drept, cu zero sau un trim dat, deplasarea cârmelor orizontale de la pupa nu depășește ± 5°, iar cârmele de prova sunt la zero, comanda „ Trim este complet” este dat. Comandantii de compartiment raporteaza postului central despre prezenta personalului in compartimente si cantitatea de apa din tancurile de balast auxiliare. Aceste date sunt înregistrate în jurnalele de jurnal și de tăiere.