Силы и моменты при движении судна в стесненных условиях (на мелководье, при гидродинамическом воздействии нескольких судов, влияние стенок канала и неподвижных препятствий).

Тяга винта и сопротивление движению судна.

Чтобы судно двигалось с определенной скоростью, к нему необходимо приложить движущую силу, преодолевающую сопротивление движению.

Полезная мощность, необходимая для преодоления сопротивления, определяется формулой Nn = RV, где R — сила сопротивления; V — скорость движения.

Управление большими судами и составами в стесненных критериях плавания.

К таким участком относятся каналы, шлюзы и участки свободных рек с лимитирующими габаритами судового хода, где управление крупногабаритными судами и составами является сложным для судоводителя.

Важнейшее значение для безопасного плавания в этих условиях является правильный выбор скорости, которая должна быть рассчитана для различных ситуаций и способов и содержаться в таблицах маневренных характеристик судна.

Движение по каналам. Участки каналов с подводными прорезями наиболее не благоприятны для плавания судов и составов.

Большое влияние на суда и составы оказывает ветровое воздействие, особенно если канал проходит в насыпи и не защищен от ветра.

При движении судов по каналу увеличивается сопротивление воды и уменьшается скорость хода; увеличивается динамическая просадка и дифферент на корму; возрастает волнообразование и рыскливость судна; возникают силы присасывания и отталкивания при движении вблизи берегового откоса, в результате чего судно стремится развернуться в сторону оси канала; более интенсивно, чем на глубокой воде, проявляются гидродинамические силы при расхождении и обгоне судов и прохождении мимо стоящего судна; происходит интенсивный размыв ложа и откосов канала под воздействием волн и работы движителей судов.

Причинами возникновения перечисленных явлений служит изменение поля скоростей, гидродинамических давлений и уровней свободной поверхности воды вокруг движущегося судна.

Скорость, при которой возникает это явление наз. критической скоростью.

Максимально достижимые скорости движения на искусственных участках каналов составляют 50-70% от скорости хода на глубокой воде, они по условиям гидравлических явлений близки к значениям критической скорости.

Если судно движетсяпо оси канала, то скорости обтекания с обоих бортов его одинаковы и движение устойчиво.

Если же судно отклоняется от оси, скорость обтекания с борта обращенного ближе к откосу увеличивается, а давление воды уменьшается (закон Бернули). Поэтому корма будет смещаться к откосу, а нос отрыскивать в сторону оси канала.

С уменьшением скорости движения, снижается скорость потока воды, уменьшается присос и рыскливость судна.

Движение на повышенной скорости по участку канала с резким односторонним уширением вызывает зарыскивание судна в сторону уширения, на прямолинейном участке судно следует по оси канала.

При буксировке на тросе и толкании состава необходимо в конце прямолинейного участка начать плавно отводить состав к выпуклому берегу и проходить криволинейный участок придерживаясь его не снижая скорости хода.

Что бы не потерять управляемость от внешних сил, скорость судна при расхождении не должна превышать 50% значения критической.

Обгон на каналах целесообразно производить в уширениях или в водохранилищах, в искусственной части канала обгон крупнотоннажных судов и составов может производиться лишь в исключительных случаях.

Величины гидродинамических сил присасывания судов при обгоне значительно больше, чем при расхождении. Максимальный г/д момент на корпусе судна для случая обгона почти в 4 раза больше, чем при расхождении. Он наблюдается в момент, когда мидель обгоняющего судна находится на траверзе кормы обгоняемого и нос обгоняющего судна стремится в сторону обгоняемого.

Особенно опасен случай обгона на скорости близкой к критической и при полном сбрасывании оборотов движителя обгоняющее судно продолжает двигаться со скоростью обгоняемого. Когда обгоняющее судно войдет в кормовую зону повышенного давления обгоняемого, то нос первого будет отклоняться от кормы обгоняемого судна.

При выходе судов на траверз друг друга они будут сближаться под действием пониженного давления между ними