Управление судном на мелководье и в узкости: Тема 4

1.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА
ИМЕНИ АДМИРАЛА С.О. МАКАРОВА»
ИНСТИТУТ «МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ»
Управление судном на мелководье и в узкости.
ТЕМА 4.
Соколов В.Н.
кандидат военных
наук
2025 год.

2. Учебные вопросы.

1.Краткая характеристика узкостей и
мелководья.
2.Сущность явлений, возникающих при
движении судна в узкости и на мелководье.
3.Особенности управления судном в узкости и на
мелководье.
4. Управление и маневрирование судном при
плавании в канале.
5.Общие рекомендации судоводителю при
плавании на мелководье, в канале и в узкости.

3. Литература

Развозов С.Ю. Соколов В.Н.
Маневрирование и управление судном.
Учебник.
Издательство ГУМРФ имени адмирала
С.О. Макарова.
Санкт-Петербург. 2022г.
ISBN 978-5-9509-0472-1
https://youtu.be/o-Z56x4ei1o

4. 1 Вопрос

1.Краткая характеристика узкостей и мелководья.

5. Основные понятия и определения.

Узкость определяется соотношением между маневренными характеристиками судна
и шириной водного пространства, доступного для плавания, независимо от его
конфигурации и протяженности. Водные пространства по их ширине
подразделяются на открытые и каналы.
Открытые акватории подразделяются на глубокие, углубленные и мелководные.
Открытая акватория – дно и берега не оказывают влияние на маневренные
характеристики судна. B > kL , где B - ширина акватории, L –длина судна, k=8;
Мелководная акватория – водное пространство, дно и берега которого оказывают
существенное влияние на маневренные характеристики судна.
Судоходный канал – искусственно созданный водный путь, огражденный средствами
навигационного обеспечения (СНО), обеспечивающими безопасность плавания
судов. Каналы характеризуются несколькими признаками, по которым они могут
классифицироваться назначением, пропускной способностью, размерами
поперечного сечения и т.д.

6. Особенности поведения судна в узкости и на мелководье.

Плавание в узкостях и на мелководье является одним из наиболее сложных условий, в
которых оказывается судно в процессе эксплуатации.
Малый запас воды под килем в данных условиях представляет собой реальную навигационную
опасность.
Поведение судна на мелководье существенно отличается от поведения на глубокой воде.
Особенности поведения судна на мелководье:
− ухудшение управляемости;
− увеличение тормозного пути;
− дополнительное проседание
с изменением посадки;
− гидродинамическое взаимодействие судов;
− падение скорости.

7. 2 Вопрос

2. Сущность явлений, возникающих при движении
судна в узкости и на мелководье.

8. Особенности движения судна в узкостях и на мелководье.

Полное сопротивление движению судна
складывается из трех составляющих :
-сопротивления трения (зависит от состояния
смоченной поверхности корпуса судна);
- сопротивления формы (зависит от формы обводов
корпуса судна);
- волнового сопротивления ( связано с
образованием судовых волн).
Судовые волны состоят из двух видов волн: у форштевня
развивается носовая, у ахтерштевня — кормовая системы
волн. Каждая из них состоит из расходящихся и
поперечных волн.
Расходящиеся волны имеют
короткий фронт и располагаются уступом
С выходом судна на мелководье и уменьшением запаса воды под килем изменяется система
образования судовых волн:
Если отношение глубины (Н) к длине волны (λ) является минимальным, то
скорость распространения волн с небольшой амплитудой имеет предел
Vкр — критическую скорость.

9. Зависимость волнового сопротивления от глубины.

Закономерность изменения волнового сопротивления от глубины зависит от двух безразмерных
величин:
V
Fr
;
gH
– относительной скорости
(число Фруда):
3V 2 – относительной глубины: Н
H 4T
. / Т (глубина / осадка).
g
Характер роста волнового сопротивления:
! При достижении судном
относительной скорости:
Fr = 0,6 и дальнейшем ее увеличении характер
волнообразования начинает изменяться.
! Эти изменения начинают проявляться
при глубинах H .
! В состав обоих формул входит скорость V,
следовательно избежать роста волнового
сопротивления можно уменьшением
скорости!

10. Образование волн при различных скоростях

●Скорость волн, создаваемых движущимся судном, равна скорости судна. Задавая
скорость расходящимся волнам судно тем самым задает им и длину.
Достигнув предельной длины для данной глубины волны не могут двигаться быстрее.
●Образовавшаяся носовая спутная волна имеет настолько большую высоту, что не
позволяет судну себя преодолеть и обогнать.
Из-за невозможности судна двигаться быстрее на мелководье скорость, при которой
образуются спутные волны, (Fr =1), называют критической.
сопротивление воды
резко возрастает,
скорость уменьшается
на 20 - 30 %

11. Просадка судна на мелководье (скоростное проседание).

Обтекание корпуса судна в вертикальной плоскости:
На любой глубине
На мелководье
U1
W
2,
U2
W1
U скорость потока
W площадь сечения
Уравнение Бернулли
При движении судна с
околокритическими скоростями,
просадка может достигать 5-7% ср.
осадки!
Р - давление жидкости на данном участке;
g - плотность жидкости; Vв - скорость потока.

12. Определение минимальной глубины для безопасного плавания судна мелководье.

α
Определение минимальной глубины для безопасного плавания судна
мелководье.
Необходимый запас воды под килем:
Under keel clearance
Минимальная глубина, необходимая для
безопасного плавания судна на мелководье:
Hбез. = Tк +ΔТк + ΔТв + ΔТкр+ Z
! Не учтены: изменение плотности воды и приливы
ΔТк = α Tср
- Проседание кормой.
L/B
3–5
5–7
7–9
α
1,5–1,25
1,25–1,1
1,1
ΔТв = 0,6 hв
ΔТкр =
Длина /
ширина
hв - высота волнения
ϴ - угол крена
Z – необходимый запас воды под килем
(0,6 – 1,0 м, в зависимости от
характера грунта)

13. Скоростное проседание крупнотоннажного судна (Св > 0,8).

Скоростное проседание крупнотоннажного судна (Св > 0,8).
Скоростное проседание с дифферентом на нос характерно для судов с носовым бульбом и для
крупнотоннажных судов с коэффициентом общей полноты Св>0.8

14. Циркуляция судна на мелководье.

При движении на мелководье, со
скоростью, близкой к Vкр в
процесс волнообразования
вовлекается доп. Масса воды,
давление у форштевня
увеличивается, у ахтерштевня –
уменьшается, Скорость
спутного потока увеличивается.
ЭФФЕКТИВНОТЬ РУЛЯ
УМЕНЬШАЕТСЯ
Rоо - радиус установившейся
циркуляции на глубокой воде,
d – осадка судна

15. Изменение посадки судна вследствие скорости и циркуляции

Номограмма для
определения
посадки судна по
методу NPL.
(National Phisical
Laboratory)/

16. Гидродинамическое взаимодействие расходящихся судов

17. Гидродинамическое взаимодействие с обгоняемым судном.

18. 3Вопрос

Особенности управления судном в узкости и на
мелководье.

19. Общие меры безопасности при плавании в узкости.

− личное присутствие капитана на мостике и руководство им всеми
действиями вахтенной службы (капитан может оставить за себя старшего
помощника только в случае необходимости);
− четкая расстановка вахты и членов экипажа, вызванных для ее
усиления, распределение конкретных обязанностей между судоводителями с
целью своевременного обнаружения и исправления допущенных ошибок;
− при возникновении сомнения в правильности определения места, в
зависимости от конкретной обстановки - уменьшение хода, вплоть до
остановки, отдача якоря или даже разворот на обратный курс;
− заблаговременный переход на маневренный режим работы СЭУ с
целью обеспечения возможности своевременного выполнения необходимого
маневра;
− заблаговременное снижение скорости или даже полная остановка
движения, если действия другого судна непонятны.

20. Плавание районах со стесненными условиями.

СТЕСНЕННЫЕ УСЛОВИЯ
это акватории, где судно ограничено в
маневре из-за близости берегов и
других навигационных опасностей,
недостаточных глубин, интенсивного
судоходства, размерений самого судна.
ПРИ ПЛАВАНИИ В РАЙОНАХ СО СТЕСНЕННЫМИ УСЛОВИЯМИ НАДЛЕЖИТ:
-Усилить наблюдение, в т.ч. и с помощью РЛС, независимости от условий видимости;
- Наряду с обсервациями использовать методы непрерывного контроля места судна
(траверзные дистанции, ограждающие изолинии, метод параллельного индекса);
- Учесть колебания уровня воды и необходимый запас воды под килем;
- Контролировать глубины и тенденции их изменения;
-Учитывать возможность появления малых судов (прогулочных, яхт, рыболовных,
быстроходных катеров), имеющих малую радиолокационную заметность, следующих
курсами, отличающимися от рекомендованных;
- Учитывать возможность установки СНО, специального назначения, не указанных на
карте и не упомянутых в навигационных пособиях.

21. Плавание с лоцманом.

Присутствие лоцмана на мостике не освобождает
ни капитана, ни вахтенного помощника капитана от их
прав и обязанностей по обеспечению безопасности
плавания!
Присутствие на судне лоцмана не устраняет ответственность
капитана судна за управление судном. (ст.102 81-ФЗ. КТМ РФ)
►При малейших сомнениях в действиях лоцмана капитан (вахтенный
помощник) должен, если позволяет время, выяснить у лоцмана его намерения.
На каждом участке плавания следует уяснить любую из команд лоцмана:
поворот в сторону опасности, увеличение скорости сверх безопасной и т. д.,
которая должна быть немедленно отменена, так как чаще всего лоцманские
операции выполняются в стесненных водах, когда на выяснение намерений
лоцмана может не оказаться достаточно времени.
Лоцман является дополнительным членом навигационной вахты и
включается в схему организации мостика для данных условий.

22. Посадка на мель супертанкера «Metula» 9 августа 1974 года.

Причины:
- Вход в пролив в 19.00 вместо 10.00;
-Не учет различных систем координат;
- Чрезмерное доверие лоцману;
- Не учет встречного течения 3 узла;
Последствия:
Гибель судна дедвейтом 206719 т.
Разлив 60 000 т. нефти
Магелланов
пролив
Итог:
Гибель танкера дедвейтом 206719 т.
Разлив более 60 тыс. т. Сырой нефти.

23. Посадка на мель контейнеровоза Maersk Garonne 28 февраля 2015г. (подходы к порту Фримантл (Западная Австралия).

Причины:
-Отсутствие контроля за действиями лоцмана со стороны
капитана;
- «Потеря ситуации» командой мостика;

24. Плавание в зоне действия системы управления движением судов.

При входе в зону действия СУДС, судно передает следующие сведения:
• номер, присвоенный Международной морской организацией судну;
• название и тип судна;
• номер судна, присвоенный морской подвижной службой;
• государственная принадлежность (флаг) судна;
• порт назначения;
• максимальная действующая осадка судна;
• тип и количество груза, наличие опасного груза и класс опасности;
• количество членов экипажа и пассажиров на судне;
• наличие неисправностей судовых технических средств и других ограничений, влияющих
на безопасность плавания.

25. 4 Вопрос.

Маневрирование и управление судном при плавании
в канале.

26. Эффект берега при плавании судна в канале.

Движение судна в мелководном канале сопровождается теми же явлениями, что и на
мелководье, но выраженными в более резкой форме. Из-за дополнительного стеснения
фарватера, интенсивность волнообразования, просадки и сопротивления движению
нарастает быстрее, чем на неограниченном мелководном участке моря.
Распределение давления в узком
мелководном канале

27. Взаимодействие судна и стенок канала.

Явление притягивания особенно заметно при отходе судна от стенки канала. В начале
движения винт, работающий вперед, интенсивно засасывает воду со стороны носовой
части судна:
Влияние расширения канала на
управляемость судна.

28. Влияние рельефа дна канала и течения на отклонение носа судна.

Встречное течение.
Попутное течение.

29. Поворот судна в канале.

Точка начала поворота должна
быть нанесена на карту с учетом
действия течения, радиуса
циркуляции при определенной
перекладке руля и фиксироваться
методом обсервации.
При выполнении маневра на течении
необходимо
учитывать,
что
даже
кратковременное положение судна под
значительным
углом
относительно
направления течения создает угрозу сноса
его в сторону берега.
При отклонении по оси канала и при
приближении
к
берегу
сопротивление
движению судна возрастает, при этом возникает
поперечная сила, которая отталкивает носовую
часть судна и притягивает кормовую к
ближнему берегу.

30. Расхождение судов в канале.

Порядок действий при расхождении:
-Заблаговременно снизить скорость до минимально достаточной для управления;
- На расстоянии 2-3 длины корпуса оба судна кладут руль вправо, выходят ближе к
кромке канала;
- Когда форштевни судов поравняются, руль перекладывают влево, чтобы отвести корму;
-Когда нос поравняется с миделем, руль перекладывают вправо;

31. Обгон в узкости.

В случае, если какое-либо
судно пойдет на обгон в опасной
близости, необходимо принять меры
предосторожности: в первую очередь
уменьшить
ход
до
минимально
возможного, затем выполнять действия,
способствующие безопасному обгону.
Если принято решение
совершить обгон, необходимо:
-всесторонне оценить безопасность
предстоящего маневра;
-установить связь с обгоняемым
судном и проинформировать его о
своих намерениях.
! При плавании в зоне действия
СУДС необходимо согласовать свой
маневр с оператором СУДС.

32. Разворот судна в узкости.

Наибольшая скорость поворота при выполнении такого маневра одновинтового судна с
правым шагом винта наблюдается тогда, когда машине дан полный ход вперед и руль положен на
правый борт Струя воды от винта, действующая на руль, будет отклонять корму влево. С
увеличением хода поворот кормы влево будет происходить быстрее. Как только нос судна начнет
уклоняться вправо, дают машине полный ход назад и перекладывают руль сначала прямо, а затем,
по мере увеличения оборотов винта, влево.
Разворот судна с
помощью якоря.

33. Меры предосторожности при проходе ошвартованных в канале судов.

►При проходе мимо ошвартованных судов
необходимо держаться оси канала. Уклоняться к
противоположному берегу не следует, так как
отталкивание носа от стенки канала может вызвать
резкий поворот в сторону ошвартованного судна.
►Скорость
движения
должна
быть
минимально возможной, а в некоторых случаях
проходить мимо ошвартованных судов следует по
инерции с остановленными машинами, чтобы
уменьшить на них влияние судовых волн

34. 5 Вопрос

Общие рекомендации при плавании судна в канале и
узкости.

35.

Общие рекомендации при плавании судна в канале и узкости.
1. Подготовка судна: перевод машины в маневренный режим, переход на ручное
управление рулем, подготовка якорей к отдаче, проверка средств связи и сигнализации.
2. Чрезмерная скорость противоречит хорошей морской практике.
3. Уменьшать скорость или останавливать судно следует плавно.
4. При смещении судна с оси канала и движении вблизи его бровки возникают силы
отталкивания от берега, вследствие чего нос судна стремится развернуться в сторону
оси канала, а корма «присасывается» к берегу.
5. При плавании в узкостях на прямолинейном участке следует держаться оси канала или
фарватера.
6. Уклонение от оси канала допустимо лишь при расхождении судов.
7. При прохождении мимо ошвартованных в канале судов рекомендуется следовать с
минимально возможной скоростью или по инерции .
8. Если при ухудшении видимости обеспечение безопасности плавания в районе со
стесненными условиями становится невозможным, следует стать на якорь, сойдя с
фарватера.
9. При плавании по реке большое значение при управлении судном будет иметь течение.

36. Вопросы для самоконтроля:

1.Основные отличительные особенности
при плавании судна на мелководье в
отличии от глубокой воды.
2.Значение просадки судна при
плавании на мелководье.
3.Оценка запаса воды под килем.
4.Гидродинамическое воздействие
расходящихся судов при плавании на
мелководье.
5.Влияние рельефа канала на
управляемость судна
6.Влияние течения на управляемость
судна в канале
7.Выполнение маневра поворота судна в
канале.
8.Выполнение маневра обгона в узкости.

37.

Аннотация
• Данная лекция разработана в рамках
дисциплины «Маневрирование и
управление судном».
• В лекции рассмотрены особенности
управления судном в узкостях и на
мелководье, гидродинамические явления,
вопросы безопасности плавания и
практические аспекты маневрирования.

38.

Введение
• Цель лекции — изучить особенности
управления судном в узкостях и на
мелководье.
• Задачи лекции:
• • Рассмотреть гидродинамические явления
на мелководье;

39.

Заключение
• Плавание в узкостях и на мелководье
относится к наиболее сложным условиям
судовождения.
• Гидродинамические эффекты существенно
влияют на управляемость, скорость и
безопасность судна.
• Знание закономерностей движения,

40.

Список литературы
(дополненный)
• 1. Развозов С.Ю., Соколов В.Н.
Маневрирование и управление судном.
• 2. Бурханов В.М. Управление морским
судном.
• 3. Справочник судоводителя.
• 4. COLREG-72 (МППСС-72).
• 5. IMO Resolution A.601.