Особенности управления судном с двумя винтами



Суда с двумя винтами – буксиры, ледоколы, буксировщики, пассажирские и т.д. Количество винтов зависит от конструктивного типа, назначения, района плавания, обеспечения безопасности плавания, живучести и маневренности судна, экономичности эксплуатации.
Двухвинтовые суда по сравнению с одновинтовыми имеют следующие преимущества:
— при поломке или ремонте и профилактике одного движителя судно про-должает следовать по назначению, управляясь рулем и вторым движителем;
— при поломке рулевого устройства временно при хорошей погоде можно управляться с помощью гребных винтов;
— судно лучше маневрирует в стесненных условиях (реки, каналы, аквато-рии порта и т.д.);
— хорошо управляется на заднем ходу.
Недостатки:
— гребные винты меньше оказывают влияние на перо руля, так как винты вращаются наружу, то винтовая струя воды действует на перо руля слабее;
— расположение винтов в стороне от ДП судна увеличивает вероятность их повреждения при плаваниях в узкостях и при швартовых операциях;
— уменьшение общего к.п.д. СЭУ.
Гребные винты двухвинтовых судов обычно располагаются симмет-рично диаметральной плоскости, а сторона их вращения одноименна с бортом. Из-за разной стороны вращения боковые силы С, СВ.О,, D при одновременной работе винтов компенсируются, ввиду чего диаметры циркуляции двухвинтового судна вправо и влево одинаковы. По этой же причине двухвинтовое судно на заднем ходу слушается руля так же, как и на переднем. Уменьшение диаметра циркуляции достигается изменением частоты вращения винтов, а при работе винтов враздрай судно может разворачиваться на месте.

Рис. 1. Действие сил при работе машин двухвинтового судна.
а) левый винт работает вперед; б) правый винт работает назад.

С точки зрения управляемости двухвинтовое судно с рулем, установ-ленным в диаметральной плоскости, имеет один недостаток — слабое влияние струи винтовой отработки на перо руля. Поэтому на малых ско-ростях судна, когда эффективность руля низкая, основным способом управления является маневр машинами.
Разворачивающий момент двухвинтового судна создается как за счет плеч упоров винтов F (рис. 1), так и за счет взаимодействия винта с корпусом. Взаимодействие винта с корпусом состоит в том, что работающий со стороны одного борта на передний ход винт ускоряет поток, обтекающий кормовые обводы, и давление на раковину падает. Возникшая за счет разницы давлений сила Р’ уклоняет корму в сторону работающего винта. При работе винта на задний ход корма будет уклоняться в противоположную сторону под влиянием натекающего на раковину всасываемого винтом потока (сила Р»). Если винты работают враздрай, то на кормовые обводы будет действовать суммарная сила Р=Р’+Р». Таким образом, разворачивающий момент, действующий на судно, составит:
, (1)
или
. (2)
Действие сил при развороте судна на месте: судно не имеет поступа-тельного движения вперед. Частота вращения винтов, работающих враздрай, подобрана так, чтобы упоры винтов были одинаковы (F1=F2). Примерное равенство упоров имеет место, когда машине, работающей впе-ред, дают ход на одну ступень меньше, чем машине, работающей назад. С учетом равенства упоров разворачивающий момент M=Fl1+Pl2. Действие момента Fl1 не изменится, если пару сил +F и —F развернуть на 90о (рис. 2). Тогда поворот судна можно считать происходящим под влиянием равнодействующей Q сил +F, —F, Р.
Равнодействующая Q равна силе Р, а точка ее приложения зависит от со-отношения сил +F и Р. Соотношение сил нам неизвестно. Однако точка приложения равнодействующей находится в районе кормовой оконечности судна. Таким образом, разворот судна при работе винтов враздрай аналогичен развороту с помощью подруливающего устройства, расположенного в корме, а центр вращения (см. рис. 2) находится впереди мидель-шпангоута на расстоянии 0,12—0,18L от него. Если теперь увеличить или уменьшить частоту вращения одного из винтов, то судно получит дополнительное поступательное движение и начнет описывать циркуляцию с малым радиусом и полюсом поворота, примерно совпадающим с центром вращения (рис. 3). При развороте на месте с помощью работы машины враздрай руль должен оставаться в диаметральной плоскости, чтобы исключить влияние всасываемой струи (сила В), которая в данном случае противодействует повороту.

Рис . 2 Действие сил и положение точки вращения при развороте двухвинтового судна на месте.

Рис. 3 Положение точки вращения двухвинтового судна, имеющего поступательное движение при работе винтов враздрай.





Похожие статьи





Добавить комментарий

Рекомендуем

Заказать новую работу