Изменение ходкости судна при обрастании и коррозии. Влияние гидрометеорологических факторов на скорость судна. Причина преднамеренного снижения скорости судна

На наружную обшивку корпуса судна при его постройке и в процессе докования наносятся лакокрасочные покрытия. Шерохова­тость свежеокрашенной поверхности представляет собой технологи­ческую шероховатость. Эксплуатационная шероховатость обусловле­на коррозией корпуса и вследствие этого вспучиванием краски, обрастанием наружной обшивки ракушками (зоопланктоном) и водо­рослями (гидропфами). Во избежание этих явлений наружная повер­хность корпуса окрашивается 3-4 слоями антикоррозионного и 3-я слоями антиобрастающей краски.

Технологическая шероховатость зависит от качества подготовки корпуса и покраски, технологии нанесения покрытия, ка­чества самих красок. Эксплуатационная шероховатость зависит or качества антиобрастающего покрытия, соотношения стояночного иходового времени, района плавания.

Технологическая шероховатость свежеокрашенного корпуса при правильной подготовке обшивки корпуса к покраске и качест­венном выполнении работ составляет 120 мкм.

Под качественной подготовкой понимается пескоструйная илидробеструйная обработка корпуса до чистого металла.

Отечественные краски не удовлетворяют требованиям эксплуатации. Наиболее качественной является английская самополирующаяся крас­ка SPC, используемая как антикоррозионная и противообрастающая. При плавании во льдах наиболее совершенной является антиабразивная краска финского производства "Инерта-160".

Шероховатость обшивки корпуса, обусловленная коррозией и разрушением краски, увеличивается в эксплуатации в зависимости от качества краски, возраста судна.

Для судна возрастом до 3-х лет шероховатость в среднем в год увеличивается от 5 до 30 мкм, для судов возрастом свыше 10лет - до 70 мкм и более в год.

Каждые 10 мкм шероховатости свыше 120 мкм увеличивают по­требную мощность при данной скорости на 1%. Каждые 30 мкмшероховатости снижают скорость хода судов на 1%.

В целях поддержания пропульсивных качеств судов все транс­портные суда осуществляют периодическое докование один раз в 2 года.

Пассажирские суда и ледоколы докуются один раз в 12 месяцев.

Основными причинами изменения скорости и курса судна в ус­ловиях шторма являются стремление сильной качки, слеминга, зали­ваемости, пониженной остойчивости и др. гидрометеорологических факторов увеличивать сопротивление движению и действовать на корпус непосредственно и косвенно, через различные виды качки и рыскание на курсе.

Помимо этого на волнении потеряскорости хода происходит вследствие таких причинкак:

- уменьшение эффективности действия гребного винта за счет ко­лебания погружения;

- ограничение используемой мощности главных двигателей, вводимых регуляторами, защищающими двигатель от перегрузок;

- намеренное снижение скорости хода судна судоводителем при воз­никновении опасных для судна, груза или экипажа явлений (слеминг, удары волн в развал носа, заливание палубы и надстроек, чрезмерное ускорение при качке).

Естественная потеря скорости обусловлена средним дополнительным сопротивлением, которое вызвано ветром и волнами и не зависит от сопротивления движению судна по тихой воде.

Ветровое сопротивление пропорционально площади поперечной проекции подводной части судна и квадрату относительной скорос­ти ветра. Среднее аэродинамическое сопротивление судна под дей­ствием негра может быть определено по формуле :

,

где С_о - коэффициент сопротивления при встречном ветре (q=0);

С_q, - коэффициент влияния курсового угла ветра и волн ;

F_x - площадь поперечной проекции судна, м²;

Fr_в - число Фруда по абсолютной средней скорости ветра ;

C₀ и С_q определяются по продувкам моделей в аэродина­мических трубах.

Дополнительное сопротивление судна на волнении определяет­ся по формулам В.Б.Липиса и Д.Б.Кондрикова, но методике Шnoppенaпо упрощенным формулам.

Непосредственно потеря скорости может быть определена по формуле Аэртсена:

,

где m и n коэффициенты, зависящие от направления волн относительно курсового угла.

Во избежание слеминга, заливаемости, повышенных ускорений при килевой и вертикальной качке судоводителю необходимо сни­жать скорость хода судна.

Особенности слеминга определяются совместным выполнением двух условий: оголением днища и входом его в воду с вертикаль­ной скоростью относительно воды, большей (3-4) L^1/2 (м/с). Заливание палубы и удары волн в развал носа судна вызывают повреждения бака, палубного оборудования, люковых закрытий и т.д.

Удары волн в развал носа (выпинг) вызывают вибрацию, вмя­тины в верхней части обшивки носа. Вода может попасть внутрь судна через открытые трюма. Заливаемость зависит от конструктив­ных особенностей носа судна, высоты надводного борта в носу, от уровня килевой качки, от седловатости палубы и скорости хода и от размаха и скорости колебаний уровня воды вдоль борта. Изме­нив курс, можно уйти от ударов волн в развал носа, но не избежать заливаемости. Чтобы уменьшить заливаемость рационально сни­зить скорость и изменить курс.

Разгон гребного винта и двигателя вызывается оголением ло­пастей вследствие качки или работы гребного винта вблизи сво­бодной поверхности. Разгон винта вызывает резкие, забросы часто­ты вращения двигателя. Его можно избежать путем увеличения диф­ферента на корму, заглубляя гребной винт. Для судов с ВРШ раз­гона можно избежать, маневрируя судном на волнении, снижая шаг лопастей.