Обычно для проведения ходовых или сдаточных испытаний, чтобы исключить влияние мелководья, выбирают полигон с глубиной, определяемой выражением
, (1.6)
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 < 2?3. Для расчета скорости на мелководье может быть применена формула, полученная А. П. Смирновым,
, (1.7)
где Vм — скорость судна на мелководье, м/с;
V? — скорость судна на глубокой воде, м/с;
kv — коэффициент пропорциональности (табл. 1.1);
kd — коэффициент пропорциональности за полноту водоизмещения подводной части корпуса судна (табл. 1.2);
kB/d — коэффициент пропорциональности отношения ширины судна к осадке B/d (табл. 1.3).
Таблица 1.1
Значения коэффициента kv
|
H/d |
Скорость V? на глубокой воде, уз |
|||||||||||
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
3,5 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,97 |
|
3,0 |
1,00 |
0,99 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,97 |
0,97 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
0,95 |
0,94 |
|
2,5 |
0,99 |
0,98 |
0,98 |
0,96 |
0,95 |
0,95 |
0,94 |
0,94 |
0,93 |
0,93 |
0,92 |
0,92 |
|
2,0 |
0,98 |
0,97 |
0,97 |
0,95 |
0,94 |
0,93 |
0,92 |
0,90 |
0,90 |
0,89 |
0,88 |
0,88 |
|
1,5 |
0,96 |
0,94 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,88 |
0,87 |
0,86 |
0,86 |
0,85 |
0,84 |
0,84 |
|
1,3 |
0,95 |
0,93 |
0,91 |
0,89 |
0,88 |
0,86 |
0,85 |
0,84 |
0,83 |
0,83 |
0,82 |
0,82 |
|
1,25 |
0,94 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,87 |
0,86 |
0,85 |
0,84 |
0,83 |
0,82 |
0,82 |
0,81 |
|
1,10 |
0,94 |
0,91 |
0,89 |
0,88 |
0,86 |
0,85 |
0,83 |
0,83 |
0,82 |
0,82 |
|
|
Таблица 1.2
Значения коэффициента kd
|
d |
0,7–0,75 |
0,75–0,80 |
0,80–0,85 |
|
kd |
1 |
0,973 |
0,947 |
Таблица 1.3
Значения коэффициента kB/d
| B/d |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
| kB/d |
1,026 |
1,0 |
0,973 |
0,947 |
Из анализа таблиц можно видеть, что падение скорости на мелководье может превышать 20 % по сравнению с глубокой водой. Данные таблиц получены в основном многочисленными натурными экспериментами. Практическое применение таблиц позволит судоводителям более обоснованно выбирать оптимальный курс судна с учетом глубин, более точно вести счисление судна, что в конечном счете повысит безопасность плавания. Эмпирическая формула (1.7) позволяет определить величину изменения скорости на мелководье с погрешностью ±2–3 %. Натурные эксперименты показали, что режим работы двигателя на мелководье при поддержании постоянной частоты вращения винта является чрезвычайно тяжелым и нормальная эксплуатация двигателя не может быть обеспечена без снижения мощности двигателя с уменьшением глубин. На основании этого рекомендуется при плавании на мелководье при H/d < 3 всережимный регулятор двигателя отключать и переходить на постоянную подачу топлива во избежание перегрузки главного двигателя. Следует обратить внимание судоводителей, что на мелководье показания индукционного лага будут завышаться из-за увеличения скорости потока, обтекающего корпус судна.
Влияние мелководья начинает заметно сказываться при переходе за скорости, равные 0,6Vкp, когда высота и длина создающихся при движении судна поперечных волн начинают резко возрастать. По мере увеличения скорости увеличивается и угол, составляемый гребнями волн с ДП судна. При скорости V ? 0,75Vкp поперечные и расходящиеся волны совмещаются в одну общую поперечную волну, достигающую наибольших размеров при скорости V = (0,9?1,0) и имеющую вид поперечного вала, движущегося вместе с судном несколько впереди форштевня. В кормовой части судна несколько впереди ахтерштевня также создаются поперечные волны, которые распространяются далеко по обе стороны от судна. Вместе с ростом волнообразования растет и сопротивление воды движению судна, перегружается двигатель, возрастает расход топлива, повышается износ двигателя. Поэтому увеличивать скорость судна до значений, больших 0,80Vкр, нецелесообразно. Скорость судов в канале назначается в пределах 4–12 уз, однако она не должна превышать величины 0,9Vкр.