Судно как управляемая система.

Введение

Изучение курса «Основы управления судном» преследует следующие цели:

- дать будущему судоводителю четкую физическую картину о сложных явлениях, возникающих при маневрировании судна в различных условиях плавания;

- дать представление об основных общепринятых практических методах определения усилий, действующих на судно и параметров его движения;

- дать рекомендации по использованию результатов теоретических исследований при практической эксплуатации судна.

Каждая новая публикация, связанная с вопросами управления судном, вызывает интерес у судоводителей.

Однако, зачастую, бегло просмотрев ту или иную брошюру, они возвращают её на полку. И дело не в том, что судоводители находят её неинтересной, а в том, что многие издания перенасыщены теоретическими выкладками и подходят больше для инженеров исследователей, для использования в компьютерных расчетах при проектировании судов и для создания различных компьютерных программ на судоводительских тренажерах. Для студентов, впервые открывающих такую книгу по одной из основных дисциплин будущей специальности, она представляется не в меру сложной и запутанной.

А где много неясного, там появляется неуверенность и, как следствие, падение интереса к излагаемому материалу.

В судовых же условиях у капитана и его помощников возможности по производству каких-либо теоретических расчетов ограничены общей организацией службы, чрезмерной занятостью. Судоводители часто отмечают, что управление судном, особенно в стесненных условиях плавания, является скорее формой искусства, чем наукой. Нередко оно основывается на интуиции, когда требуется определение динамического баланса между силами, действующими на судно для сохранения контроля над его движением. С другой стороны, именно научные теоретические и экспериментальные исследования позволяют заранее определить параметры движения и критерии обеспечивающие эффективность того или иного маневра в конкретных условиях плавания.

В связи с этим материал, изложенный в данном пособии, в достаточно упрощенной форме содержит основы теории управляемости.

При этом, автором сделана попытка максимально возможного разъяснения, в каком виде получаемые теоретические результаты могут быть использованы на ходовом мостике при управлении судном.

1. Основные понятия и определения.

Кинематические параметры движения

Судна

 

Для точной оценки местоположения судна и особенностей его поведения при маневрировании необходимо прежде всего установить кинематическую связь между отдельными параметрами его движения.

В общем случае судно, как управляемая система, при произвольном движении обладает шестью степенями свободы. Однако, при решении практических задач управления водоизмещающими судами обычно исследуют лишь движение в горизонтальной плоскости, совпадающей с невозмущенной поверхностью воды.

Для удобства анализа изменения параметров движения судна обычно используют две системы прямоугольных координат (рис.2).:

 

Рис. 2. Кинематический параметры криволинейного движения судна

 

неподвижную, связанную с Землей – X_оOУ_о и подвижную, связанную с основными осями симметрии судна – XGУ.

Начало подвижной системы координат расположено в центре масс (G), ось X совпадает с диаметральной плоскостью судна (Д.П.) и имеет положительное направление в нос, а ось У – по нормали к ней и её положительное направление – в

сторону перекладки рулевого органа.

 

Неподвижная система координат расположена так, что положительное направление оси (X_о) берется в сторону первоначального (до начала маневра) прямолинейного движения судна, а ось У_о – по нормали к ней с положительным направлением также в сторону перекладки рулевого органа. Полагаем, что в начальный момент маневрирования обе системы координат совпадают.

Неподвижная система координат обычно используется только для определения местоположения судна в любой момент времени (точно также, как координаты судна в навигации) и построения траектории движения какой-либо точки на плоскости. Поскольку судно является не точечным объектом, а имеет линейные размеры, то его мгновенное положение в пространстве определяется дополнительными координатами:

- углом курса Ψ (или угол поворота), это угол между осью OX_о и диаметральной плоскостью судна (Д.П.);

- углом дрейфа β (угол между вектором линейной скорости в рассматриваемой точке и Д.П.; обычно в рассмотрение вводят ещё угол скорости это угол между осью OX_о и направлением касательной к траектории движения вектором линейной скорости. (В навигации этот угол называют путевым углом). Он удобен для определения координат траектории криволинейного движения.

Все эти углы связаны очевидным соотношением:

(1)

Известно, что движение судна, как и любого твердого тела, по произвольной траектории всегда может быть представлено как результат двух простых видов движения: поступательного с линейной скоростью , которая всегда направлена по касательной к траектории вращательного движения с угловой скоростью относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести судна.

Под угловой скоростью поворота судна понимают изменение угла курса в единицу времени т.е.

 

(2)

Дифференцируя по времени уравнение (1) с учетом (2) получим

(3)

 

Траекторию криволинейного движения судна всегда можно представить отрезком длины окружности определенного радиуса (или нескольких отрезков разной кривизны, если движение судна носит неустановившийся характер). Из курса аналитической геометрии известно, что радиус кривизны любой дуги определяется выражением:

(4)

где - элементарная длина дуги;

- элементарный угол поворота.

Применительно к траектории криволинейного движения величина определяет расстояние, пройденное судном, т.е.:

(5)

С учетом этого, выражение (4) можно представить в виде:

(6)

Преобразуя выражение (6) путем разделения переменных получим:

(7)

Подставляя (2) и (7) в уравнение (3) имеем:

(8)

Полученное выражение определяет связь между параметрами поступательного и вращательного движения судна по любой произвольной криволинейной траектории.

Оно широко используется в практике управления судном. Исследования показали, что доля величины в составе значения угловой скорости на судах внутреннего и река-море плавания не превышает 7 %. В связи с этим, с достаточной для практических целей точностью можно пользоваться упрощенным приближенным выражением

(9)

 

где - град/мин;

- км/ч;

- км;

которое позволяет с достаточной точностью проводить суда по криволинейным участкам определенного радиуса судового хода с заданной угловой скоростью.

Точность проводки увеличивается, если на судне в составе навигационного оборудования имеется прибор УСП (указатель скорости поворота).

Однако, при оценке безопасности движения не следует забывать, что угол дрейфа имеет разное значение для различных точек по длине судна.

Рассмотрим прямоугольный треугольник O₁PG(рис.2)

Так, для произвольной точки A справедливо выражение:

 

 

(10)

 

где и - соответственно абсцисса точки P и точки A

относительно центра масс судна G

 

 

С учетом того, что

(11)

 

 

выражение (10) можно представить в виде

 

(12)

Из выражения (12) нетрудно видеть, что при наложении рассматриваемой точки в носовой части судна от центра тяжести (увеличении аппликаты ХА) угол дрейфа уменьшается. Такая точка на диаметральной плоскости, в которой угол дрейфа равен нулю () называется «полюсом поворота» (или «центром вращения» - Pivot Point) В этой точке направление вектора линейной скорости совпадает с Д.П. судна. Для всех точек, которые лежат впереди «полюса поворота» угол дрейфа имеет отрицательное значение.

При практическом маневрировании очень важно знать величину радиуса поворота кормового перпендикуляра судна, который определяет величину потребной акватории для разворота судна. Его величина определится из совместного решения прямоугольных треугольников по очевидному выражению

(13)

Поскольку скорости точек судна пропорциональны радиусам кривизны, то

 

(14)

Выражение (14) является математическим объяснением известного в среде судоводителей термина «раскатка кормы» (когда на повороте корма как бы «забегает»-«раскатывается» в сторону, противоположную повороту вокруг полюса поворота). При этом угол дрейфа в корме судна равен

(15)

 

В настоящее время существует достаточный разброс мнений о точном местонахождении полюса поворота. Более подробно данный вопрос будет рассмотрен ниже.

При практических расчетах управляемости возникает необходимость определения траектории движения судна, т.е. отыскания координат центра масс в неподвижной системе координат и угла курса в произвольный момент времени.

В этом случае, при известных значениях кинематических параметров движения имеем (см. рис.2)

 

(16)

 

 

Интегрируя выражение (16) с учетом (1) имеем:

;

(17)

 

Параметры движения могут быть определены не только в центре масс судна, но и в любой его точке А.

(18)

 

На корпус судна

Задача оценки гидродинамических характеристик корпуса судна (ГДХ) является одной из труднейших во всей теории управляемости. Гидродинамические силы и моменты, действующие на корпус судна при криволинейном движении, принято разделять на две группы:

- силы и момент инерционной природы, т.е. фиктивные силы и момент, характеризующие инерционность самого судна и окружающей его воды;

- силы и момент неинерционной (вязкостной) природы, развивающиеся на корпусе вследствие перераспределения давления при обтекании последнего вязкой жидкостью.

Это разделение сил на инерционные и вязкостные является условным, так как характер обтекания тел зависит от вязкости жидкости, особенно при отрывном обтекании. Тем не менее, указанное разделение является общепринятым, и в качестве величин присоединенных масс корпуса принимаются их значения, соответствующие обтеканию идеальной жидкостью.

 

Комплексом (ДРК)

Общие сведения

В настоящее время применяются десятки различных видов ДРК. Особенно на судах внутреннего и смешанного (река-море) плавания, эксплуатируемых в сложных условиях ограниченного фарватера и требующих повышенных маневренных качеств.

Однако, при таком многообразии все типы ДРК обычно состоят из движителя и средств управления. При этом главным назначением движителя является создание продольной движущей силы, а назначением средств управления – создание поперечной силы.

Продольная составляющая (упор) является следствием образования элементами ДРК тех или иных вихревых систем, сходящих затем вниз по потоку. Ее создание всегда связано с затратами энергии. Образование поперечной составляющей возможно двумя различными путями.

В первом случае поперечная сила развивается на элементах ДРК как подъемная сила на некоторой несущей системе, вокруг которой возникает циркуляция скорости. Роль такой несущей системы обычно выполняют один или несколько рулей. Образование поперечной силы этого вида не требует, как известно, никаких энергетических затрат, кроме затрат на, преодоление сопротивления воды движению системы и момента на баллере руля или на валу ротора. Соответственно на бесконечности за такой несущей системой не индуцируются вызванные скорости (кроме скоса потока, связанного с конечностью размаха несущих поверхностей). Примерами подобной несущей системы могут служить средний руль одновального судна, носовой руль, ротор.

Во втором случае поперечная сила создается как составляющая реакции струи, направленной под некоторым углом к ДП. Образование этой силы связано с затратами энергии на создание струи, т.е. на индуцирование вызванных скоростей на бесконечности за ДРК. Примерами ДРК, образующих поперечную силу такого вида, могут служить крыльчатый движитель, поворотная колонка с открытым гребным винтом, подруливающее устройство.

Большинство современных типов ДРК совмещают оба принципа создания поперечной силы, образуя ее путем отклонения струи движителя и за счет подъемной силы, развивающейся на несущих поверхностях.

При исследованиях, обычно принимают, что поток от винта имеет цилиндрическую форму, диаметром равным диаметру винта ()

 

Гребные винты, используемые в качестве движителей судна, обеспечивают ему необходимую ходкость, влияют на его инерционные характеристики и управляемость. По числу гребных винтов судна подразделяются на одновинтовые, двухвинтовые, трехвинтовые и четырехвинтовые (последние встречаются редко).

Маневренные возможности винтового судна во многом зависят от числа винтов и их конструкции. Как правило, чем больше винтов имеет судно, тем лучше его маневренные качества. Одновинтовые суда по сравнению с многовинтовыми в общем случае имеют более высокий пропульсивный КПД. Однако управление такими судами в стесненных условиях (например, в узкостях, при выполнении швартовных операций, во льдах и т.п.) намного сложнее. Кроме того, на крупнотоннажных судах с повышенными скоростями технически затруднительно сосредоточить требуемую большую мощность на одном валу. По конструкции гребные винты могут быть различными 2, 3-х, 4-х, 5 лопастными. По этому показателю они характеризуются дисковым отношением. Дисковое отношение (Q_в)- отношение площади всех лопастей винта в проекции на диск винта к площади окружности, описываемой крайними точками лопастей. (Для винтов морских судов Q_в = 0,55 0,8,для речных-0,5-0,67,). На судах речного флота устанавливают преимущественно четырехлопастные винты фиксированного шага (ВФШ), которые в зависимости от направления вращения разделяются на винты правого и левого вращения (шага). Винт правого вращения судна, идущего передним ходом, вращается по часовой стрелке, винт левого вращения – против часовой стрелки, если смотреть с кормы в носовую часть судна.

На морских транспортных судах применяются также винты регулируемого шага (ВРШ). В отличии от обычных ВФШ ВРШимеют в ступице приводной механизм, разворачивающий лопасти в любое нужное положение между наибольшим шагом переднего хода через положение нулевого упора до наибольшего шага заднего хода. Такое устройство ВРШ позволяет без изменения направления и частоты вращения двигателя менять как направление так и величину упора гребного винта. Т.е. при перемене режима работы винта с переднего на задний ход винт правого шага становится винтом левого шага и наоборот. На транспортных судах наибольшее распространен получила гидравлическая система ВРШ, в которой лопасти плавно разворачиваются с полного переднего на. полный задний ход на угол 40 —50°, при этом время разворота лопастей занимает всего 5—10 с. Использование ВРШ позволяет повысить к.п.д. двигателя. В отличии от ВФШ, который имеет максимальный коэффициент полезного действия (КПД) только при скорости полного переднего хода, ВРШ позволяет за счет дистанционного поворота лопастей менять шаг винта и получать максимальный КПД при любом режиме движения без реверсирования главного двигателя. Шаг винта ()- расстояние, проходимое любой точкой винта в направлении оси вращения за один оборот, если винт будет вращаться в твердой среде (как болт в гайке). Как следствие, ВРШ создает значительно больший упор на малых скоростях и особенно при работе на задний ход. Это позволяет сократить время и длину тормозного пути судна на 40÷50 %.

К недостаткам ВРШ можно отнести сложность конструкции, что дает меньшую надежность эксплуатации винта и валопровода, а также то, что при нулевом положении лопастей, соответствующему режиму «стоп» для ВФШ резко ухудшается управляемость судна.

Гребной винт представляет собой систему лопастей (обычно от 2-х до 5-ти), каждая из которых является участком винтовой поверхности. Вращающийся гребной винт на движущемся судне совершает одновременно поступательное движение со скоростью судна относительно невозмущенной воды и вращательное движение с угловой скоростью частота вращения винта, об/с).

 

 

Качествах судна.

Количественная оценка маневренности судна, как управляемой системы, должно задаваться численными критериями, характеризующими как его устойчивость, так и поворотливость. Дополнительно для обеспечения безопасных условий маневрирования должны быть известны инерционные характеристики судна, а так же влияние ветра, течения, мелководья и других. В настоящее время для оценки маневренных качеств судов существует два различных подхода.

Первый подход определяет эффективность действующего рулевого устройства и другого оборудования и связан с определением минимальных размеров, которые должен иметь руль (рули) или поворотные насадки, в зависимости от конструктивных особенностей и размеров судна.

Данный подход используется в Правилах классификационных обществ. Например в ч. 3 «Устройства, оборудование и снабжение» Правил Российского Морского Регистра судоходства включён специальный п. 2.10 «Эффективность рулей и поворотных насадок», который соответствует рассматриваемому подходу к нормированию маневренности судна.

Второй подход связан с нормированием параметров траектории или других кинематических характеристик движения судна при проведении определённых маневров: циркуляции, зигзага, реверса и т.п. и представлением требований к судну, исходя из адекватности результатов испытаний судов установленным критериям.

Он является более наглядным, т.к. позволяет судоводителю быть уверенным в том, что при правильном маневрировании траектория движения судна не выйдет за определённые пределы. Это даёт возможность использовать знание о количественных параметрах того или иного маневра для решения навигационных задач. Такой подход используется в:

- Резолюции ИМО А 751(18), 1993 (для морских судов);

- Нормах управляемости РТМ 212.0137-81 (для грузовых судов и пассажирских судов внутреннего и смешанного река-море плавания)

- Нормах управляемости РТМ 212.01.26-86 (для речных толкаемых составов)

- «Расчет маневренности и проведения натурных маневренных испытаний судов внутреннего и смешанного плавания (Руководство Р. 006-2004)

Согласно Резолюции ИМО А. 751 (18) установлены следующие стандарты: (рис.18)

а) Поворотливость судна

При выполнении маневра циркуляции выдвиг L1 не должен превышать 4,5 Lс (где Lс – длина судна), а тактический диаметр (D такт) ≤ 5 Lc

б) Начальная поворотливость

При угле перекладки рулевого органа на 10° влево (вправо) судно должно проходить расстояние не более 2,5 Lc, за время в течении которого первоначальный курс судна изменится на 10°

в) Рыскливость и устойчивость на курсе

Величина первого угла зарыскивания при выполнении маневра «зигзаг» (с перекладкой рулевого органа на 10° не должна превышать: -10°, если <10 c.

-20°, если < 30 с.

 

-(5+0,5 )°, если 10 с. < < 30 с.

Рис. 18 Стандарты маневренных качеств судов

(Резолюция ИМО А 751(18))

 

Величина второго угла зарыскивания не должна превышать величин критериев для первого зарыскивания больше, чем на 15°

 

Тормозные характеристики

 

Тормозной путь при выполнении манёвра «торможение» (L торм) не должен превышать 15 Lc. Все маневры выполняются в режиме «полный передний ход» на глубокой воде в штилевых условиях при загрузке судна на ровный киль.

Для судов поднадзорных Российскому Речному Регистру нормируются следующие параметры:

 

а) Поворотливость судна:

 

= <2,0 (39)

Где Dц- это диаметр установившейся циркуляции.

Для толкаемых составов Dц≤3,0

 

Дополнительным критерием поворотливости является возможность прохождения судном (составом) всех лимитирующих поворотов судового хода на маршруте перехода. Он определяется из условия:

Rn ≥1,8 (40)

Где Rn – радиус лимитирующего поворота;

 

(41)

 

Обоснование возможности эксплуатации судна (состава) на конкретном участке маршрута в расчётные зависимости вводятся дополнительные поправки на течение и мелководье.

 

б) Устойчивость на курсе

 

Критерием принята величина относительного диаметра установившейся циркуляции , совершаемой судном в условиях >3 при нулевой перекладке рулевого органа ( =10°)

≥10

 

в) Управляемость при выключенных главных двигателях.

 

Судно считается удовлетворяющим нормам управляемости, если на установившейся циркуляции после остановки главных двигателей оно может быть выведено из циркуляции за счет перекладки рулевого органа на противоположный борт.

г) тормозные характеристики.

 

Судно считается удовлетворяющим нормам управляемости. Если величина его пути торможения удовлетворяет условию:

 

(42)

где

V – объемное водоизмещение

 

д) Динамическая реакция судна на перекладку руля.

Угол зарыскивания на который успевает повернуться судно, в назначенную сторону поворота, после перекладки рулевого органа на противоположный борт не должен превышать 30º.

Дополнительно, для оценки управляемости судна при ветре введено 3 критерия:

1) Способность судна двигаться заданным курсом в условиях ветра. При этом потребная перекладка рулевого органа, для удержания судна на курсе, не должна превышать 0,85α_р^max, а угол ветрового дрейфа нее превосходит 20º.

По этим критериям суда считаются удовлетворяющим критериям управляемости, если скорость выдерживаемого судном ветра (V_a) составляет:

- для судов смешанного плавания не менее 13м/с

- для судов класса «О» не менее 15 м/с

- для судов класса «Л» и «Р» не менее 17 м/с

 

2)Величина наибольшей выдерживаемой судном скорости ветра, направленного из центра поворота судового хода, при которой судно движущееся полным ходом, ещё способно пройти вниз по течению все лимитирующие повороты в водном бассейне, для эксплуатации в котором судно предназначено. При этом угол дрейфа не должен превышать 35°. Судно считается удовлетворяющим требованиям норм управляемости, если величина площади парусности (Sn):

 

(43)

 

Где = - относительная скорость течения на лимитирующем повороте судового хода;

С- скорость течения на повороте судового хода.

Vo – скорость судна на глубокой тихой воде в режиме работы движителей «полный передний ход»

3) Величина тяги носового подруливающего устройства (Yn.y)(если оно есть на судне),способного удержать судно на месте при развороте на ветре в режиме работы движителей «враздрай». При этом величина тяги подруливающего устройства, устанавливаемого на судах, должны быть не менее:

Yn.y.≥ 30 Sn – для пассажирских судов

Yn.y.≥ 40 Lc Tc – для грузовых судов

 

На всех морских судах длиной более 100 метров, поднадзорных Конвенции СОЛАС, (а для танкеров, химовозов и газовозах независимо от длины) информация о его маневренных качествах согласно Резолюции ИМО А 601 (15) должна быть предоставлена в 3 видах:

1. Лоцманская карточка

2. Таблица маневренных характеристик

3. Формуляр маневренных характеристик

 

Лоцманская карточка

Лоцманская карточка подлежащая заполнению капитаном, предназначается для того, чтобы представить информацию лоцману, принимающему судно под проводку. Эта информация должна дать представление о состоянии судна в период проводки в части загрузки, двигателей и движетелей, рулевого и подруливающего устройств и другого соответствующего оборудования. Для заполнения лоцманской карточки проведение специальных ходовых испытаний не требуется.

Следует обратить внимание на то что, согласно резолюции ИМО А.601(15), Лоцманская карточка является документом, который заполняется и подписывается капитаном и вручается лоцману, принимающему судно под проводку..

Поэтому объём информации, содержащийся в Лоцманской карточке, её достоверность могут быть проконтролированы, в том числе стать предметом судебного разбирательства, если в процессе лоцманской проводки произошла авария. При отсутствии лоцманской карточки лоцман может отказаться брать судно под проводку и это особо оговаривается местными правилами.

Особое внимание при заполнении Лоцманской карточки следует обращать на значение осадок судна носом и кормой, а также наибольших высот судовых конструкций. Эти величины должны быть проконтролированы и/или пересчитаны на соответствующий расход судовых запасов со времени начала рейса.

Если судоводителем при внесении в Лоцманскую карточку не учтён расход топлива, воды и других запасов с момента последней загрузки судна, то ошибка в представленных в Лоцманской карточке величинах осадок носом и кормой чаще всего будет безопасна для судна (т.е. значение указанных осадок будет больше фактических)

При внесении в лоцманскую карточку предельной высоты судовых конструкций неучтённый расход судовых запасов приводит к ошибке в «опасную» сторону: фактическая высота судовых конструкций будет больше чем, представленная в Лоцманской карточке. Это должен иметь в виду капитан, если район предпологаемой лоцманской проводки включает проход под мостами.

 

 

Таблица маневренных характеристик (для рулевой рубки)

Таблица маневренных характеристик должна содержать основные особенности и подробную информацию о маневренных характеристиках судна. Она должна постоянно находиться в рулевой рубке и быть таких размеров, чтобы ею было удобно пользоваться. Маневренные характеристики судна могут отличаться от приведённых в таблице в зависимости от внешних условий, состояние корпуса и загрузки судна. В таблицу маневренных характеристик для рулевой рубки должны быть включены следующие данные.

1. Название судна, позывные, валовая вместимость, водоизмещение, дедвейт, коэффициент общей полноты при осадке в полном грузу по летнюю грузовую марку.

2. Осадки, при которых была получена информация о маневренных элементах.

3. Характеристики рулевого устройства.

4. Характеристики якорной цепи.

5. Характеристики энергетической установки.

6. Влияние подруливающего устройства в условиях испытания.

7. Увеличение осадки (в грузу) из-за проседания и влияния крена.

8. Циркуляция при максимальном угле перекладки руля (в грузу и в балласте)

9. Тормозные характеристики и маневры в аварийной ситуации (в грузу и в балласте)

10. Маневрирование при спасении человека за бортом. Последовательность действий и рекомендованная циркуляция.

11. Мёртвые зоны.

12. Теневые сектора.

13. Высота судна (в грузу и в балласте)

На рис. 19 приведены основные инерционно-маневренные характеристики судна, как они должны представляться в таблице маневренных характеристик для рулевой рубки. Помимо инерционных характеристик приведены и маневры, выполняемые в аварийных ситуациях. Тормозные пути с передних ходов на «стоп» должны быть ограничены моментом потери управляемости судна (как отмечалось ранее) или конечной скоростью, равной 20% скорости полного хода, в зависимости от того, какая величина скорости больше.

Над графиком инерционных характеристик и тормозных путей указаны возможные направления (стрелкой) и величина (в кб) бокового уклонения судна от линии первоначального пути и изменения курса в конце в конце маневра (в град)

 

Рис. 19

Содержание Формуляра маневренных характеристик

Данные о судне: название, позывные, год постройки, валовая вместимость, дедвейт и водоизмещение (при осадке по летнюю грузовую марку), наибольшая длина, длина между перпендикулярами, ширина (теоретическая), высота борта (теоретическая) осадка по летнюю грузовую марку, осадка в балласте, коэффициенты полноты при осадке по летнюю грузовую марку и в балласте, предельная высота судовых конструкций, от киля; тип главно двигателя, число установок и эффективная мощность (мощность на валу); таблица соответствия скорости хода, оборотов машин и силы упора(определённые на испытаниях или формулярные, в полном грузу и балласте), критические обороты, время отработки машинами команд машинного телеграфа при обычном и аварийном реверсах, время отработки заднего хода, минимальное число оборотов (для дизелей) и соответствующая этим оборотам скорость хода, максимальное число винтов, шаг, диаметр, направление вращения, заглубление; тип руля, число силовых агрегатов привода, общая площадь пера руля (в полном грузу и в балласте); тип, число, мощность и расположение подруливающих устройств; носовые и кормовые обводы, носовые, кормовые и теневые зоны зрительного наблюдения с указанием размеров (в полном грузу и балласте), продольное и поперечное сечение надводной части судна (в полном грузу и балласте); длина цилиндрической вставки корпуса судна для учёта при швартовке (в полном грузу и балласте)

 

Управляемость судна на глубокой воде (в полном грузу и балласте): поворотливость судна (расчетные и наблюдённые данные), условия испытаний, графики зависимости времени и пути поворота от значения угла поворота; графики расстояний до нового курса и точек начала перекладки руля для одерживания судна в полном грузу и балласте; циркуляция на большой глубине в грузу и балласте, условия испытаний, выдвиг, прямое смещение и путь на циркуляции при полном переднем морском ходе при максимальном угле перекладке руля с указанием на прямой циркуляции положения судна (силуэта), времени поворота, скорости на углах поворота 90,180,270,360° и следы кормы; элементы циркуляции со стопа (судно набирает скорость со «стопа» до полного маневренного хода при максимальном угле перекладки руля); результаты выполнения маневра «зигзаг» и одерживания судна при перекладке руля на противоположный борт, представленные в виде графиков в полном грузу и в балласте; маневры «Человек за бортом» (определяются опытным путем, в виде графиков правого и левого манёвра в полном грузу и балласте)и «Выход на параллельный курс» (определяются расчетным способом в виде графиков, показывающих боковое смещение до параллельного курса при перекладки руля на максимальный угол); графики поворотливости для судна, не имеющего хода в полном грузу и в балласте, для случаев совместной и раздельной работы носового и кормового подруливающего устройств в виде кривых циркуляции с учётом влияния переднего хода; сведения о влиянии ветра на поворотливость.

 

Инерционно-тормозные характеристики на глубокой воде: тормозные характеристики, полученные в результате испытаний, условия испытаний, курсы судна, число оборотов машин, скорость хода, тормозной путь, смещение по первоначальному курсу и по нормали к нему (испытания рекомендуются проводить не менее двух раз, в том числе на режимах: передний полный ход – задний полный ход); расчётные тормозные характеристики в виде номограмм «время – скорость - расстояние» (с учётом смещения по нормали к первоначальному курсу) для судна в полном грузу и балласте для следующих маневров: полный задний с полного морского хода, стоп с полного переднего, стоп со среднего вперёд, стоп с малого вперёд; расчетные инерционные характеристики в виде номограмм «время - скорость – расстояние» для судна в полном грузу и балласте для следующих маневров: полный ход вперёд – средний вперёд, средний вперёд – малый вперёд, малый вперёд – самый малый вперёд, «стоп» - полный ход вперёд.

Маневренные характеристики на мелководье: расчетные элементы циркуляции на мелководье в виде кривой циркуляции судна в полном грузу (должен быть показан след кормы) со скорости среднего переднего хода с максимальным углом перекладки руля и соотношение глубины к осадке 1,2 (с указанием положения судна, времени поворота и скорости на углах поворота на 90, 180, 270,360°); проседание (расчётное) для мелководья и канала бесконечной ширины (максимальное проседание в зависимости от скорости хода судна при различных соотношениях глубины и осадки) и для фарватера, ограниченного по глубине и ширине (максимальное проседание в зависимости от скорост