Устойчивость на курсе
Управляемость - это способность судна удерживать на ходу заданное направление движения при неизменном положении руля (устойчивость на курсе) и изменять на ходу направление своего движения под действием руля (поворотливость).
Понятие "устойчивость на курсе" и "поворотливость" являются
противоречимыми, однако эти качества присущи практически всем судам и
характеризуют их управляемость.
На управляемость влияет много факторов и
причин, главными из которых являются действие руля, работа винта и их
взаимодействие.
Рассмотрим некоторые примеры.
Действие руля на переднем ходу
Если на переднем ходу при выключенном двигателе и прямом положении руля встречные струи воды обтекают корпус и руль симметрично, не вызывая сил, уклоняющих нос или корму судна (рис. 16), то при отклонении руля на некоторый угол вправо (рис. 17) на него начинают давить встречные струи с какой-то силой F. а с левой стороны руля образуется разряженное пространство.
Действие руля на заднем ходу
На заднем ходу при выключенном двигателе и прямом положении руля сил, уклоняющих корму не появляется. Поэтому катер будет двигаться без изменения направления (рис. 18)
Действие работы винта на переднем ходу
При работающем винте, отбрасываемая им струя воды оказывает определенное действие на корпус судна и перо руля, тем самым влияя на устойчивость на курсе и поворотливость судна. Частицы воды при этом движутся не по прямой линии, а образуют вихревой поток в виде спирали.
Влияние работы винта на заднем ходу
Рассмотрение этого вопроса производится для моторного судна (катера) с четырехлопастным винтом правого шага с установившимся задним ходом и с положением руля "прямо". При этом на заднем ходу винт вращается против часовой стрелки.
Поворотливость судна
Поворотливость на переднем ходу
При перекладке руля, например вправо, на установившемся переднем ходу с винтом правого вращения на руль помимо силы встречного потока F, действует и сила воды, отбрасываемой винтом назад, давление которой в 1.3 - 1,7 раз больше давления F. Эта сила называется силой винтовой отработки Q (рис. 28), резко увеличивающей эффективность действия руля, т.е. поворотливость судна.
Поворотливость на заднем ходу
При положении руля "прямо" на заднем ходу корма под действием сил набрасываемой ст и реакции отклоняется влево. Если переложить руль влево, то на него начнут действовать силы сопротивления встречной N и всасываемой струи М в том же направлении, что и ранее действовавшие силы F и R (рис 29).
Особенности действия сил в начальный период вращения винта
Если стоящему судну, имеющему один винт и руль в положении "прямо", дать передний ход. то в первые секунды корма будет уклоняться в сторону вращения винта. Но как только судно начнет движение это уклонение сначала прекратится, а потом корма пойдет в другую сторону. Это явление объясняется тем, что до начала движения судна вперед, работающий винт тянет корму в сторону своего вращения за счет действия силы реакции R.
Особенности управляемости судна при переходе с переднего хода на задний
При проведении швартовых операций или необходимости срочно остановить судно (опасность столкновения, предотвращение посадки на мель, оказание помощи человеку за бортом и др.) приходится переходить с переднего хода на задний. В этих случаях судоводитель должен учитывать, что в первые секунды при перемене работы винта правого вращения с переднего хода на задний, корма стремительно покатится влево, при винте левого вращения - вправо.
Причины, влияющие на управляемость
Кроме руля и вращающегося винта на устойчивость и
поворотливость судна влияют и другие причины, а также целый ряд конструктивных
особенностей судна: отношения главных размерений. формы обводов корпуса,
параметров руля и винта. Управляемость зависит и от условий плавания: характера
загрузки судна, гидрометеорологических факторов.