Волнообразование зависит не только от скорости, но и от отношения между скоростью и длиной судна. Короткое судно вызывает большие волны при небольшой скорости, а длинному судну потребуется очень большая скорость, чтобы вызвать такие же волны. Между местами образования носовой и кормовой систем волн у оконечностей корпуса, в средней части бортов судна, образуются пониженные горизонты воды (впадина). По сравнению с нормальным горизонт воды во впадине понижается с увеличением волнообразования и уменьшением глубины фарватера. Таким образом, при движении судна полным ходом по всей длине корпуса располагаются три основные зоны влияния гидродинамических полей: две зоны повышенного давления, где действуют отталкивающие силы в носу и непосредственно около кормы, и зона пониженного давления по борту судна. Центром зоны пониженного давления у колесных судов являются впадины колес судна. У винтовых паротеплоходов зона пониженного давления несколько смещена к корме. Эта картина особенно хорошо видна при движении судна по фарватеру с малыми скоростями течения.
При проходе судна над мелью резко изменяется кормовая система волн, а первая поперечная волна увеличивается по высоте. Эта поперечная волна на мелководье называется придонной волной. Появление придонной волны за кормой судна сигнализирует о том, что глубина под килем судна уменьшается. Это используется для контроля правильности движения судна.
В морской и особенно в речной практике известно много случаев столкновения судов при их расхождении на встрече или на обгоне при движении параллельными курсами на небольшом расстоянии друг от друга из-за увеличенной скорости и движения воды между их корпусами. В соответствии с уравнением Бернулли это увеличение скорости воды между судами ведет к уменьшению давления между ними по сравнению с давлением с наружных бортов. Возникает гидродинамическое притяжение судов на параллельных курсах, которое усиливается с ростом относительной скорости их движения. Такое явление называется присасыванием судов.
Присасывание судов возрастает с увеличением разницы в размерах корпуса и сильнее действует на судно меньшей массы.
Вероятность присасывания увеличивается с уменьшением расстояния между расходящимися судами и с увеличением их скорости. Присасывание зависит от формы судов. На рис. 106 показано взаимодействие между двумя одинаковыми судами, расходящимися на встречных курсах на близком расстоянии друг от друга. Оба судна одновинтовые, с винтами правого шага. Стрелками показано направление отклонения оконечностей судна в разных положениях судов по отношению одного к другому. В положении III на параллельных курсах совпадают гидродинамические поля со знаком минус, т. е. впадины, и суда могут присосаться друг к другу бортами. При этом у каждого из судов появляется крен в сторону другого судна.
Рис. 106. Взаимодействие между судами, расходящимися на близком расстоянии друг от друга. Стрелками показано направление оконечностей судна
Крен объясняется понижением уровня воды между бортами из-за увеличения скоростей течения в промежутке между двумя судами по сравнению со скоростями течения относительно внешних бортов судов, где уровень выше.
Кроме того, присасывание зависит от взаимодействия систем волн, образованных судами. Взаимодействие систем волн является также причиной возникновения сил притяжения между судами, расходящимися на значительном расстоянии друг от друга.
Присасывание меньшего судна к большему увеличивается, если меньшее судно войдет в волновую зону волнообразования большего судна. По мере сокращения расстояния взаимодействие между судами растет. Поэтому для предупреждения столкновения судов при обгоне обгоняющее судно должно идти как можно дальше от обгоняемого, по возможности вне зоны волнообразования обгоняемого судна, которое в свою очередь должно снизить скорость хода для уменьшения волнообразования.
Присасывание резко сказывается при обгоне одиночно идущим судном буксируемых составов, баржи которых неожиданно получают рыскливость (рис. 107). Действию присасывания судов особенно подвержены мелкие суда при расхождении, при обгоне и при встрече с судами большего водоизмещения (рис. 108). Столкновение от присасывания наблюдается из-за лихачества судоводителей маломерных судов, нарушения ими элементарных правил обгона и расхождения.
Основные правила обгона и расхождения следующие:
1) при обгоне и расхождении суда должны проходить возможно дальше друг от друга;
2) на узких фарватерах, на реках, в каналах расходящиеся суда должны снижать скорость до самой малой;
Рис. 107. Действие идущего обгоняющего одиночного судна на буксирные суда: I – судно подходит к обгоняемым несамоходным судам; II – судно проходит мимо обгоняемых несамоходных судов
Рис. 108. Подсасывание малого судна к большому
3) при первом признаке присасывания между двумя примерно одинаковыми по величине судами следует остановить ход.
Надо помнить, что при присасывании судно плохо слушается руля, если даже руль положен на борт.
В случае столкновения катеров бортами могут быть не только повреждения корпуса, но и падение людей за борт из-за внезапного толчка, увечья державших на планшире руки, стоявших на обносе и т. д ;
4) обгон маломерным судном судна более крупного по водоизмещению должен происходить так, чтобы обгоняющее меньшее судно выходило на обгон, т. е. траверз ахтерштевня обгоняемого судна вне зоны кормового волнообразования его. Категорически запрещается маломерным судам обгонять большие суда из-под кормы их. Это ведет не только к потере управления, но и к опрокидыванию малого судна кормовой системой волн, подсасыванию его при сходе с кормовой системы волн обгоняемого судна во впадину его и т. д.
На судно, отшвартованное у берега, действуют волны от судов, движущихся в непосредственной близости по рейду, реке или каналу. Под действием присасывания и набегающих волн, движущихся в непосредственной близости по рейду, реке или каналу. Под действием присасывания и набегающих волн движущихся судов отшвартованное судно испытывает колебания, из-за которых могут лопнуть швартовные концы, упасть трапы, различные грузы и механизмы. Поэтому идущие мимо суда должны уменьшать ход.
Целесообразно выходить на обгон меньшим судном большего, предварительно выйдя из зоны волнообразования обгоняемого судна на расстоянии не меньшем, чем одна длина корпуса обгоняемого судна при достаточной ширине фарватера.
Обгон и расхождение при встрече моторным лодкам и катерам на подводных крыльях рекомендуется производить на водоизмещающемся режиме.
Следует помнить, что, оканчивая обгон, нужно держаться как можно дальше от носовой части обгоняемого судна; невыполнение этой рекомендации влечет за собой попадание обгоняющего судна под форштевень большего обгоняемого судна. Это может стать причиной гибели не только маломерного судна на внутренних водных путях, но и причиной гибели больших морских судов, обгоняющих еще большие корабли.
Глава XIII . УПРАВЛЕНИЕ И МАНЕВРИРОВАНИЕ КАТЕРОМ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ
§ 49. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ДВИЖЕНИИ И УПРАВЛЕНИИ ТРАНСПОРТНЫМИ СУДАМИ НА РЕКАХ
Судоводителю маломерного судна необходимо знать характерные особенности управления транспортными судами и составами, с которыми он входит в маневр расхождения при встрече и обгоне. Такие знания позволят предусмотреть маневры этих судов, определить место встречи с ними и подготовиться к этой встрече.
Наиболее сложный случай судовождения – управление буксирным составом судов. Такие составы формируются с учетом качеств буксирного судна, состояния пути (глубина и ширина фарватера, особенности течения), направления движения (вниз или вверх по течению) и особенностей каждой буксируемой баржи (осадки, длины, ширины, типа). При формировании буксирного состава стремятся максимально уменьшить сопротивление воды и обеспечить наилучшие условия управления составом.
Для движения вверх по течению буксирные составы формируются обычно на длинном буксирном тросе, состав получается гибкий, растянутый в длину и неширокий (рис. 109). Первыми в составе ставятся баржи, имеющие наибольшие габаритные размерения, с большим грузом и наиболее прочные. Самые малые суда, ненагруженные, менее прочные, учаливаются в составе последними. При формировании составов предусматривают уменьшение рыскливости судов так, чтобы можно было сдерживать раскат барж на поворотах.
Для движения по течению формируемый состав жестко крепят на коротком тросе. Баржи ставятся бортами рядом, поэтому ширина состава увеличивается, а длина его резко уменьшается.
