Manewry part2
Strona 7 z 7
MANEWROWANIE 2
Próby zdolności manewrowych statku
- cyrkulacja w lewo i prawo. Interesują nas max wymiary cerkulacji. Robiąc cyrkulację należy wziąć pozycję i kurs statku - żeby wykreślić maksymalne granice cyrkulacji.
- próba wężowa
Kolejność wykonywania próby (V - full ahead) :
1. Wychylenie steru 20o na jedną z burt.
2. Po zmianie kursu o xo przełożenie steru na burtę przeciwna (również 20o).
3. Przy przejściu statku przez pierwotną linię kursu rozpoczęcie liczenia czasu (pierwsza połówka sinusoidy jest "niereprezentatywna").
4. Obliczamy okres 4-6 pełnych sinusoid. Obliczamy czas średni jednej.
Współczynnik stateczności kursowej "E" obliczamy ze wzoru:
E = Vo * t / Lpp (V w m/sek, Lpp w metrach).
Powyższa próba nazywa się próbą Kempf 'a.
Dla statku optymalnego E = 8.
E=>9 - statek stateczny kursowo;
E<=7 - statek niestateczny kursowo.
Próba spiralna:
Określenie zależności między prędkością kątową zmiany kursu, a wychyleniem steru. Próbę przeprowadza się wprowadzając stetk w pełną cyrkulację - pomiary rozpoczyna się dopiero w fazie 3-ciej cyrkulacji, praktycznie po zmianie kursu statku o 400o. Po wykonaniu 1 cerkulacji zdejmuje się ze steru po 5o, a po osiągnięciu wychylenia 5o mierzy się prędkości kątowe na cyrkulacjach zmniejszjąc wychylenia steru każdorazowo o 1o.
Przy próbie niezbędne jest posiadanie indykatora prędkości kątowej (Rate of Turn Indicator).
`
Wody zamulone - gęstość pow. 1.35 - grunt stały. Problemy ze zmniejszeniem zanurzenia przez zwiększoną gęstość.
Manewry antykolizyjne
Manewr IMO - prawo na burtę. Obszar manewru określa średnica cyrkulacji.
DPS (Dynamic Positioning System)
Schemat ideowy:
Możliwości manewrowe systemu (sterowanie ręczne):
Urządzenia włączone do systemu:
Śruba Grima - śruba swobodnie obracająca się - większa średnica od śruby właściwej.
The Vessel Management
System integrujący sterowanie statkiem z mostku łącznie z DPS-em.
Osiadanie (squat)
Aktualnie porty same limitują prędkości w ramach swojej administracji. Dla danych typów i wielkości/zanurzeń piloci stosują ograniczenia prędkości.
Zapas nawigacyjny : 1'
Przebieg oporów w obszarze otwartym (płytkowodzie o szerokości> 30 B) i w kanale:
Metody określania osiadania:
Badania oparte na badaniach modelowych, ale (w/g Byczyńskiego) nie zawsze
pokrywają się z rzeczywistością.
Metody mają ograniczenia. Porównanie różnych metod daje różne wyniki. Przy
badaniach modelowych można robić tylko interpolację - jakakolwiek ekstrapolacja
może prowadzić do poważnych błędów.
Korzysta się w rezultacie z 2 metod.
1.Graficzne
a) NSP - holenderska
frh - stosunek V statku do V grwawitacyjnej.
Metoda ma ograniczenia - frh zamyka się w przedziale 0.23 - 0.63.
Obliczenia robione dla wsp.peł.kadłuba 0.80 - 0.82.
2. Metoda RFN
Ograniczenia: wsp.pełn 0.825 - 0.830
V = 6 - 16 w
y = 1.1 - 1.4
3. Metoda Schiffa'a - opracowana dla kanału
Opracowane na empirycznych pomiarach za pomocą teodolitu. Stwierdzono błąd w stosunku do metoy - dla bezpieczeństwa należy więc dodać 15 cm do wyniku.
Dla obliczeń przyjmuje się szerokość kanału jest równa 10 szerokościom statku
4. Metoda SOGREHT (francuska) - osiadanie w kanałach.
5. Metoda NPL (brytyjska - 1973 r)
Pozwala na obliczenie osiadania dzioby i rufy dla wsp.pełnotliwości 0.80 - 0.90. Metoda bierze pod uwagę również wymiary statków. Metoda daje optymalne wyniki przy stosunku Lpp/B około 6. Stosunek B/T około 2.6 a 1.1 <= ho/T <= 1.5, oraz głębokościo akwenu do 40 m. Przegłębienia 0.01 Lpp (dziób), 0.05 Lpp rufa. Limit długości 100- 300 m.
Trzy zestawy krzywych.
Metoda empiryczna Barrasa
z = 0.01 * v2 * d [m] na płytkowodziu
Ograniczenie dla d = 0.80 - 0.83
v - [ w ]
z1 = 2 z dla kanału
ograniczenia 1.1<= ho/T <= 1.2
0.06 <= Fow/ Fo <= 0.30
Żegluga w warunkach sztormowych
Statki długie - LOA>150 m. Wystepuje overstress (statyczny przy za-/wyładunku, dynamiczny w morzu na dużej fali).
Dod.elementem pogarszającym sytuację jest korozja i zmęczenie konstrukcji. (Granica "obliczalności" tj zgodności danych ze stanem faktycznym took 14 lat).
Wprowadza sie katodowe metody ochrony zbiorników balastowych oraz tensjometry do pomiarów aktualnych momentów gnących w węzłach statku (najczęściej umieszcza się je na owrężu).
Stwierdzono, że dla dużych statków stanem niebezpiecznym jest 5o B z dziobu. Zaczyna się wprowadzać, oprócz check lists, tensometry, pokazujące faktyczne naprężenia na węzłach konstrukcyjnych.
Sztormowanie to wybór właściwego kursu i prętkości w stosunku do fali. Z tym wiąże się problem tzw fali interferencyjnej.
Slamming - powstają infradźwięki (low frequency) posiadające dużą energię, mogą powodować cięcia blach.
Generalnie pamiętać, że energia rośnie do kwadratu prędkości.
Maks. slamming występuje przy fali l= 0.7 LOA.
Zanurzenie minimalne dziobu, dla uniknięcia slammingu, to 0.045 Lpp.
Wzrost efektów na momentach gnących ocenia się jako +20-30% (przy stanie 7oB).
Ocena właściwej prędkości względem wody (bez czujników tensometrycznych):
- graniczna wielkość ilości wejścia wody na dziobówkę w>= 20/h (umiarkowana moc napędu)
- w<20/h (duża moc maszyn)
- ilość wzdłużnych przechyłów między kolejnymi wejściami wody na pokład
WB - Wolna Burta
WBmin = 0.056 * LOA [m] * (1 - LOA/500) * 1.36/(d + 0.68) (teoretyczne)
Jeżeli liczba przech. wzdłużnych mniejsza od podanych w tabeli, należy rozpocząć sztormowanie.
Im statek jest większy tym trudniejsza ocena momentu rozpoczęcia sztormowania. Jednocześnie skutki zbyt późniego rozpoczęcia są z reguły większe.
Manewry sztormowania.
Zmiana kierunku - najlepszy około 3 rumbów od fali.
Zmiana prędkości - zejście poniżej granicznej liczby przechyłów. Redukcja v (jak wyżej) ma efekt kwadratowy. Połowa prędkości - efekt 4-krotny.
Problem stateczności - istotny szczególnie przy sztormowaniu z falą - następują okresowe redukcje siły sterowania (przy przyspieszeniach prędkości fali) i w związku z tym utrata sterowności. Może to spowodować wywrócenie statku (szczególnie o małym GM).
Zwrot w sztormie.
Statek musi przejść przez fazę burtą do fali. Falowanie jest nieregularne, stąd zwrot w nocy jest ryzykowny - nie można zauważyć i wybrać odpowiedniego momentu do rozpoczęcia zwrotu.
Należy - w momencie rozpoczynania zwrotu - mieć max. możliwą prędkość kątową. Można to zrobić wpierw redukcją prędkości, (mowa o zwrocie z jazdyy z wiatrem na jazdę pod wiatr) a nastepnie dołożeniem obrotów i wychyleniem steru na burtę (duży moment skręcający).
Sztormowanie burtą do fali: można przy zatrzymanej maszynie. Problem - okres kołysań własnych statku musi być wyraźnie różny od okresu fali. Może dojść (jako, że morze faluje nieregularnie) do rezonansu. Dlatego SG musi by w natychmiastowym pogotowiu.
Możliwe, bo fala przechodząca pod kadłubem tworzy front powrotny chroniący statek przd wejściem wody na pokład.
W normalnych warunkach takiego manewru się nie stosuje.
Wymijanie, wyprzedzanie
Tendencje ruchu kadłuba w kanale:
Wymijanie Wyprzedzanie
Żegluga w torach
Możliwość przejścia torem jest związania z jego szerokością (oczywiście głębokością) jak też związane jest z wymiarowaniem przestrzeni manewrowej statku. Oznacza to po prostu, jak zachowuje się statek w wąskim torze, co zależy od jego wymiarów i od jegoi statecznośći kursowej.
"Ilość" miejsca, jaką statek zajmuje zależy od jego prędkości i stateczności kursowej.
Przyjmuje się następujące kryteria manewrowe:
lw = 1,2 B - bardzo dobra stateczność kursowa
lw = 1.6 B - dobra stateczność kursowa
lw = 1.8 B - słaba stateczność kursowa
Minimalna szerokość toru wodnego winna wynosić (na głbokości = T statku) 1.2 B + B statku.
Odległość dwu statków od siebie w czasie mijania, lub wyprzedzania nie powinna być mniejsza niż B statku szerszego + 0.6 B obu statków. Stąd wynika wymiar minimalny toru wodnego:
Wpływ falowania na zanurzenie
Metoda Van Houten'a - graficzny sposów określania wpływu falowania na zanurzenie. Przy wykresach interpolacja jest możliwa, extrapolacja niebezpieczna (badania dla statku ca 15 -60 tt DWT).
Rotterdam - kotwicowisko Emergency - nie wolno tam wchodzić. Kierowane są tam statki, które z różnych względów nie mogą wejść do portu (nieprzewidywalne warunki atmosferyczne, brak znajomości osiadania statku, wpływu falowania itp - dla zbadania tych warunków lub przeczekania).
Tabela munucypalna - Rotterdam. Wchodzi się wysokością fali i okresem fali i kątem kursowym a z boku nośnością statku. Uzyskuje się przyrosty zanurzenia związane z kołysaniem bocznym i nurzaniem - wartości się sumuje i uzyskuje finalną wartość przyrostu zanurzenia.
Żegluga w lodach
Kryteria zwartości
1.Sprawdzić urządzenia nawigacyjne;
2.Sprawdzić i zamknąć drzwi wodoszczelne;
3. Po wejściu w lody - częste sondowanie;
4. Wymienić wodę balastową - przede wszystkim odpompować FW (generalnie odpompować, żeby było miejsce na zamarzanie !
5. Wchodzić w lód pod kątem prostym i steren nidship. Sterem można pracować dopiero po całkowitym wejściu w lody.
Klasy statków :
L1A - arkryczna
L2
L3
L4 - małe lody
Duże statki wyposaża się w sonary dziobowe. Dużą pomocą jest radar:
Przy współpracy z holownikami w rynnie lodowej należy bardzo uważać na komunikację z holownikiem i własną prędkość. Holowniki do pracy w lodach są przystosowane poprzez instalacje balastowe, umożliwiające im łamanie lodu przy pomocy szybkiego przebalastowania,
Holowanie odbywa się na krótkim holu. Najlepiej, jeżeli ma się śrubę nastawną - jeżeli nie to wskazana praca maszyną na minimalnych obrotach wstecz.
MANEWROWANIE 3
Cumowanie
Duże statki (powyżej 80 tt).
Podstawowa zasada przy dojściu dużym statkiem to podejście równoległe. Ustawia się statek równolegle w odległości ok 1/2 B i podaje się liny. Prędkość kątowa powinna być 0. Stosuje się logi doplera, lub pomiar z lądu (podawana prędkość dochodzenia do kei).
W przypadku zbyt szybkiego podejścia następuje podsysanie między keją a statkiem i przyśpieszenie dochodzenia do kei - to dzieje się w ostatniej fazie cumowania.
Prędkość podchodzenia ok. 0.15 - 0.20 m m/s (statki do 150 tt)
0.02 m/s (statki pow. 150 tt.)
Ro-Ro - prędkości podchodzenia niewielka, bo statki o delikatnej konstrukcji.
Wzór na określenie ilości lin potrzebnych do zacumowania w zależności od siły wiatru:
Vw [m/s] =< sqr ( (nn * Q + np * Q) * 10^5/ 58.8 * F)
Vw - prędkość wiatru odpychającego
nn - ilość lin nylon
np - ilość lin poliprop
Q - DOR liny [ t ]
F - powierzchnia nawiewu [m2]
Statek mały
V ok 1 w. Sztuka polega na tym, że oparcie o keję powinno odbyć się bez odbicia.
Cumowanie, odcumowanie (śruba stała)
(Specyficzne manewry to wchodzenie rufą statków typu prom/ro-ro.)
- bez steru strumieniowego
1.Duży statek - ustawienie równolegle ok 1 B od kei, bez żadnej prędkości kątowej.Dopychanie holownikami + linami.
2. Mały statek:
Zasada: można pracować maszyną bez wykorzystywania pełnej mocy. Problem pojawia się przy zbyt małym kącie podejścia - praca wstecz może spowodować uderzenie rufą.
1-wszy szpring.
Szpring powinien być bezwzględnie slack - w przeciwnym wypadku statek uderzy w keję !
Dobrze jest mieć podaną równolegle ze szpringiem rufową.
Można również - jeżeli jest miejsce podchodzić tak, jakby nie było statków przed i za naszym miejscem cumowania.
Kotwica - pomoc przy podchodzeniu (możliwość pracy dowolnie silnikiem i sterem), pomoc przy odejściu, pomoc przy obrotach w wąskich basenach.
Kotwica powinna dragować - rzyca się głębokość basenu + ciut.
Jeżeli można ją zostawić, to może być pomocna przy odejściu.
Cumowanie ze sterem strumieniowym
Tak jak bez steru strumieniowego - ster strumieniowy pomaga przy dochodzeniu równoległym do kei (równoległa praca maszyną i sterem, oraz dopychanie dziobu sterem strumieniowym). Znacznie łatwiejsze cumowanie prawą burta.
Znaczne ułatwienie dochodzenia rufą do nabrzeża (ro-ro, promy).
Cumowanie rufą z rzuconymi kotwiami
Holowanie
Hol krótki ca 30/40 m, Większe statki około 80 m.
Prędkość statku przy podchodzeniu do holowników 2-3 w (max 5 w) - uwaga na statki z gruszką, gdzie z uwagi na falę ciśnieniową przed dziobem sprawność holownika spada o 50%.
Z reguły holownika dziobowego nie widać.
Siła wiatru - max na redzie 6o B - powyżej holowniki z reguły nie wychodzą.
Prędkość holowania: makx 7 w.
na pewno nie może być większa niż maks v holownika rufowego - 3 w
Zwracać uwagę na to, zeby holowniki z napędem klasycznym pracowały na rajtale.
Obliczanie właściwości holu:
siły na holu - od falowania - wzrost 1/6 siły. Przy szarpnięciu holownika siła = ciężarowi holownika.
Uciąg holowników
Siła holownika potrzebna dla statku:
Ph = (2.89 Sp + 20.185 Sw) + 15% (Sp - - pow podwodzia; Sw - pow nadwodzia)
Im bardziej płytko - potrzebna większa moc.
Uciąg na palu Nh = Moc holownika/100 (KM)
Obracanie statku.
Dla statku ca 50 tt przyjmuje się czas obrotu o 180o około 10-15 minut
Manewry ratownicze
Podział : - immediate action
- delayed action
- person missing action (postponed action)
Zwalnianie dużym statkiem.
Spadek obrotów śruby jest mniejszy niż wynikałoby to ze zdjęcia obrotów, stąd, aby się zatrzymać w miarę szybko stosyje się zatrzymanie etapowe (rudder cycling), a na torze wodnym zatrzymanie realizuje się manewrem z odbicie w lewo w pierwszym etapie.
Kolejność manewrów : uzyskanie skrętu - najpierw ster potem maszyna. Zakończenie manewru: najpierw maszyna, potem ster.
Najprostsze wytracenie szybkości to cyrkulacja.
Manewrowanie statkiem z dwoma śrubami.
Dwie metody pracy śrub - wewnątrzskrętne i zewnątrzskrętne.
Na ogół stosowane są śruby nazewnątrzskrętne.
Śruby mogą być stałe lub nastawne.
Z uwagi na przeciwbieżną pracę śrub efekt skręcający jest wyeliminowany.
Manewowanie łatwe wykorzystując momenty przeciwne ciągu śrub. Skręcanie w ruchu naprzód i wstecz może się odbywać używając również różnicy momentów przy pracy obu śrub w tym samym kierunku (obie naprzód, obie wstecz).
Przy śrubach nastawnych w pozycji neutralnej śruba odcina prąd opływowy od śruby. Statek bardzo szybko traci zdolności sterowe. Nagłe zwolnienie działa z podobnym efektem.
Ster przy statku dwuśrubowym ma wzmagające działanie (zwiększanie momentu skręcającego) głównie przy biegu śruby naprzód. Tak praca w różnych kierunkach śrubami jak i dokładanie, lub zdejmowanie momentów poprzez wykładanie sterów powoduje wpływ na punkt obrotu statku (pivoting point) - jest to jakby element DPS-u.
Kotwiczenie
...
alfred1980