3.4. ДОПУСТИМАЯ СКОРОСТЬ КОРАБЛЯ

Допустимая скорость корабля определяется как наименьшая из трех скоростей, рассчитанных по критериям сохранения нормальной управляемости кораблем на мелководье, безопасности от посадки корабля на мель (при плавании в узкости) и безопасности от столкновения с другим кораблем (судном) в ограниченную видимость.

Мелководными для данного корабля являются районы, в которых глубины соответствуют условию

H < 4T + 3V2 / g,                                    (3.4.1)

где T – осадка корабля, м; V – скорость корабля, м/с; g – ускорение свободного падения, м/с2.

При плавании на мелководье существенно изменяются маневренные характеристики корабля: уменьшается скорость, увеличиваются диаметр циркуляции и тормозной путь.

Допустимая скорость, при которой мелководье не влияет на маневренные качества корабля, вычисляется по приближенной формуле [47]

                                    (3.4.2)

где глубина моря Н выражена в метрах.

Способность корабля нормально управляться изменяется и при плавании в морских каналах. Если поперечная площадь канала s, то допустимая скорость с позиций управляемости корабля оценивается формулой

= 0,226                         (3.4.3)

где Sм – подводная площадь плоскости мидель-шпангоута.

По критериям навигационной безопасности ограничения в скорости хода корабля на свободной ото льда поверхности могут существовать главным образом при плавании в узкости. В районах, стесненных для плавания наличием в них многочисленных навигационных опасностей, плавание производится, как правило, переменными и короткими по продолжительности курсами. При этом скорость корабля должна быть такой, чтобы на каждом курсе можно было бы успеть выполнить минимум две обсервации (в начале и в конце курса) и к тому же еще успеть оценить обстановку и предвычислить очередные поворотные данные.

Это значит, что на каждом курсе протяженностью S корабль должен лежать по времени не менее интервала t, равного 2tо+ Dt (tо – время, необходимое для производства обсервации, Dt – время, необходимое для оценки обстановки после обсервации и для предвычисления очередных поворотных данных). Поэтому максимально допустимая скорость при плавании среди навигационных опасностей должна рассчитываться по формуле

                                  (3.4.4)

Пример.

Длина линии частного курса S = 1,2 мили, время, необходимое для выполнения одной обсервации to = 3 мин (0,05 ч). Для оценки обстановки и анализа обсерваций на данном курсе вахтенному штурману требуется 6 мин (0,1 ч). Определить допустимую скорость на данном частном курсе.

Решение: по формуле (3.4.4) получаем: Vд ≤ 1,2 / (2 × 0,05 + 0,1) = 6,0 уз.

В соответствии с правилами 6 и 19 МППСС-72 в районах, где возможна встреча с другими кораблями или судами (при плавании по рекомендованным путям) в ограниченную видимость корабль должен следовать безопасной от столкновения скоростью, то есть скоростью, при которой можно остановить корабль в пределах заданного расстояния Dкр до встречного корабля.

Если встречный корабль обнаруживается на остром курсовом угле на расстоянии D между кораблями, то при условии невозможности выполнения маневра уклонения путем изменения курса ориентировочная безопасная скорость корабля рассчитывается по формуле

Vд ≤ [D – Dкр – Sт – Vк(tт + tр)],                 (3.4.5)

где Sт – тормозной путь корабля; tт – время торможения; tр – время принятия решения на маневр (включая и время выполнения команды в машины об изменении хода с целью торможения движения); Vк – ожидаемая скорость встречного корабля.

Сущность этой формулы вытекает из следующих рассуждений (рис. 3.4.1).

В момент обнаружения корабля К корабль М находился в позиции М0. За время принятия решения tр корабль искомой безопасной скоростью прошел путь Vtр и после этого начался процесс торможения, в результате которого корабль прошел по инерции путь Sт. В точке М1 корабль остановился, пройдя общий путь SМ. Встречный корабль за это время прошел путь K0K1  = SK  = VK(tр + tт).

При заданном расстоянии Dкр, на котором свой корабль должен остановиться, справедливо уравнение D = Vtр + Sт + Dкр + VK (tр+ + tт). Решая его относительно скорости V, получим формулу (3.4.5).

Учитывая, что встречный корабль следует также безопасной скоростью, можно приближенно принять, что VK = V.

Тормозной путь и время торможения для заданного режима работы движителей определяется по таблице маневренных характеристик данного корабля.

Основой для выбора допустимой (безопасной) скорости является предположение о гарантированной радиолокационной дальности D обнаружения малых судов. Численное значение этой величины зависит от района плавания, степени волнения и состояния атмосферы. Ориентировочные значения величины D (каб) приведены в табл. 3.4.1.

Т а б л и ц а 3.4.1

В работе [38] приводится иной способ расчета безопасной скорости. Его сущность состоит в том, что безопасная скорость корабля определяется исходя из требования, состоящего в том, что после обнаружения встречной цели корабль должен остановиться, пройдя расстояние, равное одной трети дистанции обнаружения встречного корабля, то есть безопасная скорость находится из условия Vtр + Sт = D / 3. Так как тормозной путь корабля является функцией от скорости, то решение этого уравнения производится с помощью заранее рассчитанного для данного корабля графика.

Недостатком этого способа, на наш взгляд, является то, что он не гарантирует конкретного кратчайшего расстояния между кораблями в момент остановки движения нашего корабля. При этом на небольших дистанциях обнаружения встречного корабля оно может оказаться слишком малым, а при больших дистанциях, наоборот, чрезмерно большим.

Пример.

Ожидаемая дальность обнаружения встречного корабля D = 30 каб. Предполагаемая скорость встречного корабля Vк = 3 каб/мин. Тормозной путь Sт = 4 каб, время торможения tт = 2 мин, время принятия решения о необходимости торможения tр = 3 мин. Кратчайшее расстояние сближения на момент остановки своего корабля Dкр = 3 каб.

Вычислить безопасную (допустимую) скорость корабля.

Р е ш е н и е: подставляя исходные данные в формулу (3.4.5), получаем Vд = =2,67 каб/мин = 16,02 уз.