Влияние различных конструктивных и эксплуатационных особенностей судна на его маневренные качества.

Управляемость судна зависит от различных конструктивных качеств, эксплутационных причин и внешних факторов, влияющих на плавание судна. К основным конструкционным качествам судна, влияющим на его управляемость, относятся соотношения главных размерений корпуса (в частности, длинны корпуса и его ширины) и тип движительно-рулевого комплекса. Эксплуатационные причины, влияющие на управляемость судна,- это степень его загрузки (в полном грузу, порожнем и т.д.) и равномерность распределения груза по длине и ширине корпуса (загрузка на ровный киль, наличие крена, дифферента). Большое влияние на управляемость судна оказывают внешние факторы: габаритные размеры пути (глубина и ширина судового хода), ветер, течение, ветровое волнение воды.

Обводы и формы корпуса

Наиболее заметно сказывается на устойчивости и поворотливости судна отношение его длины к ширине L/B и ширины к осадке B/T. Широкие мелкосидящие судна с малым числом L/B и большим B/T, как правило, более поворотливы и менее устойчивы на курсе.

При увеличении отношения T/L поворотливость судна ухудшается незначительно.

Увеличение отношения L/B приводит к росту сопротивления поперечному перемещению (росту поперечной гидродинамической силы R_У), что приводит к уменьшению угла дрейфа на циркуляции и, следовательно, к сохранению высокой линейной скорости, так как лобовое сопротивление при малых углах дрейфа возрастает незначительно. Кроме того, возрастает демпфирующее влияние гидродинамического момента M_R, что приводит к уменьшению угловой скорости w.

Таким образом, узкие длинные суда имеют хорошую устойчивость на курсе, но плохую поворотливость по сравнению с короткими и широкими, имеющими лучшую поворотливость и устойчивость на курсе.

Суда с плавными и острыми батоксами имеют лучшую поворотливость и недостаточную устойчивость на курсе.

Изменения коэффициента полноты мидель-шпангоута практически не отражается на поворотливости судна. Однако суда с прямостенными бортами имеют хорошую поворотливость. Это объясняется тем, что при движении с углом дрейфа сопротивление воды действует по нормали к борту и будет наибольшим.

Ширина судна сказывается на поворотливости в том случае, если у двухвинтовых судов упор движителей неодинаков. Чем больше ширина судна, тем больше разнос движителей относительно диаметральной плоскости, в результате чего разворачивающий момент, создающий зарыск в одну и ту же сторону, становится значительно больше.

Из теории управляемости известно, что чем больше момент инерции массы судна относительно вертикальной оси, проходящий через центр тяжести судна, тем судно более устойчиво курсе и хуже его поворотливость.

Если судно имеет более полные обводы носовой оконечности по сравнению с кормовой, то центр гидродинамического давления смещается в нос, что способствует уменьшению устойчивости на курсе и улучшению поворотливости.

Более полная корма и подрезанный нос смещают центр давления к корме и повышают устойчивость судна. Как правило, влияние формы носа ощущается только при значительном носовом подзоре (например у ледоколов), который смещает точку приложения боковой силы на корпусе к корме, что обуславливает возрастание диаметра циркуляции.

Несимметричность корпуса судна и его надстроек относительно диаметральной плоскости вызывает при движении однозначные силы, уклоняющие судно в определенном направлении, одновременно ухудшая в значительной мере устойчивость на курсе.

Некоторые особенности характеристики управляемости и устойчивости имеют катамараны (двухкорпусные суда). Опыт эксплуатации и модельные испытания показывают, что поворотливость катамаранов одинакова с поворотливостью однокорпусного судна и улучшается при уменьшении отношения (длины к ширине) для одного корпуса. Устойчивость катамаранов на курсе повышается с увеличением отношения для одного корпуса. Устойчивость на курсе у катамаранов обычной конструкции лучше, чем у катамаранов со значительным подъемом киля.

Управляемость катамаранов даже при сильном ветре вполне удовлетворительная.