Сущность влияния мелководья на управление судном. Потери скорости и критическая скорость судна на мелководье.

Практикой установлено, что на мелководье по сравнению с глубо­кой водой резко ухудшается эксплуатационная устойчивость судна на курсе, повышается рыскливость; заметно ухудшается и поворотли­вость судов. На мелководье резко уменьшаются углы дрейфа, угловая скорость поворота и соответственно увеличивается радиус установившейся цир­куляции при одинаковых углах перекладки руля. Исследования А. Д. Гофмана показали, что ухудшение поворотливости на мелко­водье носит закономерный характер. Для определения радиуса уста­новившейся циркуляции па мелководье Rм им получена следующая зависимость: Rм=R_∞/(1+0.1d/H-0.71(d/H)²), где R_∞ —радиус установившейся циркуляции на глубокой воде, м. Отношение угловой скорости поворота на мелководье w_м к угло­вой скорости на глубокой воде w_∞, оказалось весьма стабильным для судов различных типов. Для определения среднеквадратической погрешности тактического диаметра циркуляции D_Т и выдвига l₁ В. И. Нестеренко провел широ­комасштабный натурный эксперимент на теплоходе «Борис Бувин», выполненный на глубокой воде и на мелководье. Среднеквадратическая погрешность составила 5 %, что свидетельствует о применимости формулы для морских судов. Можно рекомендовать судоводителям морских судов применять номограммы для корректировки циркуляции на глубокой воде в условиях мелководья. Для расчета выдвига l₁ на мелководье можно применить зави­симость l₁/L= 2.38 +0.36(D_T/L),где L — длина судна, м. Расчеты показывают, что, например, для d/H=0,9 увеличение выдвига на мелководье по отношению к выдвигу на глубокой воде составляет 62 %, а при d/H =0.5 — около 17 %. Как видно из приведенного анализа, количественное изменение параметров циркуляции на мелководье по сравнению с глубокой во­дой может быть существенным и судоводитель обязан это учитывать при плавании в стесненных условиях. Эта информация необходима и для разбора аварий, связанных со столкновением судов и посадкой на мель. Уменьшение угла дрейфа на мелководье является благоприятным обстоятельством, поскольку оно позволяет увеличивать размеры судов для беспрепятственного прохождения лимитирующих поворотов.

Обычно для проведения ходовых или сдаточных испытаний, чтобы исключить влияние мелководья, выбирают полигон с глубиной, опре­деляемой выражением H>4d+3V²/g, где d — осадка судна, м; V — скорость судна, м/с; g — ускорение свободного падения, м/с². При решении практических задач управления судном мелководьем можно считать, когда отношение глубины к осадке судна H/d<3. Для расчета скорости на мелководье может быть применена формула, полученная А. П. Смирновым, V_м= k_vk_δk_B/dV_∞ где V_м— скорость судна на мелководье, м/с; V_∞ — скорость судна на глубокой воде, м/с; k_v — коэффициент пропорциональности; k_δ — коэффициент пропорциональности за полноту водоизмещения подводной части корпуса судна; k_B/d— коэффициент пропорциональности отношения ширины судна к осадке B/d. Критич. скорость - скорость движения судна, при которой наблюдается равенство между скоростью движения судна и скоростью движения волны = спутная волна (Vкр=(gHгл)^1/2).