Циркуляція судна

Циркуляція судна (корабля) (англ. turning cycle)^[1] — траєкторія центру ваги судна (корабля) під час перекладання стерна на деякий кут і утриманні його в цьому положенні. Іншими словами, якщо перекласти стерно на певний кут, то судно буде описувати в горизонтальній площині криволінійну траєкторію (циркуляцію).

Циркуляція судна

Періоди циркуляції

Циркуляцією судна часто також називається сам процес повертання судна, який можна розбити на три періоди (див. рисунок):

Маневровий період циркуляції (AB) визначається початком і кінцем перекладки стерна, тобто за часом збігається з тривалістю перекладки стерна. У цей період судно продовжує рухатися практично прямолінійно.

Еволюційний період циркуляції (BC) починається з моменту закінчення перекладки стерна і закінчується, коли елементи руху набудуть сталого характеру.

Період сталої циркуляції (CE) — починається від закінчення еволюційного періоду і триває до тих пір, поки стерно залишається у перекладеному положенні.

У перших двох періодах циркуляції траєкторія центру ваги судна є лінією змінної кривини, в усталеному періоді — коло.

Характеристики циркуляції

Для характеристики циркуляції використовуються такі величини:

• діаметр усталеної циркуляції D_ц. Ця величина, як правило, виражається через довжину L судна і зазвичай становить (3…5)L. Відношення D_ц/L за своєю суттю є мірою поворотності судна;
• тактичний діаметр циркуляції D_т, що дорівнює відстані між діаметральною площиною (ДП) судна на початку повороту та її положенням після зміни початкового курсу на 180°. Для різних суден D_т=(0,9…1,2) D_ц;
• висув l₁ — зміщення центра ваги (ЦВ) судна у напрямку початкового курсу від точки початку циркуляції до точки відповідної зміни курсу на 90°. В середньому становить l₁=(0,6…1,2)D_ц;
• пряме зміщення l₂ — відстань від лінії початкового курсу судна до точки, з якої збігається ЦВ судна в момент зміни курсу на 90°. Середні значення лежать в межах l₂=(0,5…0,6)D_ц;
• зворотне зміщення l₃ — відстань від лінії початкового курсу судна до паралельної до неї дотичної до траєкторії судна в початкові періоди циркуляції, тобто зміщення ЦВ судна у бік, протилежний до напрямку повороту. Середні значення невеликі й лежать в межах l₃=(0…0,1)D_ц;
• кут дрейфу β — кут між ДП судна і дотичною до циркуляції, що проходить через ЦВ судна. Зазвичай лежить в межах 10…15°. Внаслідок зміни кута дрейфу опір води рухові судна зростає настільки, що може призвести до помітного зменшення (у середньому на 25 %) швидкості на циркуляції та перевантаження рушіїв;
• період циркуляції Т_ц — час, що необхідний для здійснення повороту на 360° (Т_ц=π D_ц/v). Він залежить від швидкості та кута перекладки стерна. Із їх збільшенням період циркуляції зменшується; при стерні, покладеному на борт, період зазвичай становить 3…5 хв або більше.

Велику роль з точки зору безпеки відіграє крен судна, що виникає в процесі циркуляції. Найнебезпечнішою є циркуляція, що здійснюється максимальним ходом при перекладеному стерні. Особливо небезпечним великий кут крену є на суднах з малою остійністю. Зазвичай встановлюють обмежувачі повороту стерна, що не допускають його перекладку більше ніж на 35°.

Визначення елементів циркуляції судна є важливим етапом оцінювання керованості судна. Без знання цих елементів неможливо ведення прокладань курсу судна, особливо при маневруванні. Параметри циркуляції судна визначаються розрахунковим шляхом і перевіряються при ходових випробуваннях.

Див. також

• Діаметр циркуляції
• Керованість судна

Примітки

1. Turning Circles // Seamanship на сайті «Ship Officer's Handbook»(англ.)

Джерела

• Жуков Ю. Д. Мореходные качества корабля. — Николаев: Издательство Наваль, 2007. — 144 с. — ISBN 978-966-336-096-6 (рос.)
• Войткунский, Я. И. Справочник по теории корабля. Т. 1. Гидродинамика. Сопротивление воды движению судов. Судовые движители. — Л.: Судостроение, 1986. (рос.)
• Донцов C. B. Основы теории судна: учебное пособие/ С. В. Донцов. — Одесса: Феникс, 2007. — 142 с. (рос.)
• Сизов В. Г. Теория корабля: Учебник / В. Г. Сизов. — Одесса: Феникс, М.: ТрансЛит, 2008. — 464 с. ISBN 978-5-94976-690-3 (рос.)
• И. Ф. Хурс. Практические расчеты мореходных качеств судна. Измаил: Измаильский Морской Тренажерный Центр, 2001. — 28 с. (рос.)
• Федяевский К. К., Соболев Г. В. Управляемость корабля. — Л.: Судпромгиз, 1963. — 376 с. (рос.)