.

Вы здесь

Ледопроходимость

Ледопроходимость

28.06.2015 Автор: 24

§ 10 Ледопроходимость

Для практического мореплавания чрезвычайно важным является умение оценивать способность судна безопасно продвигаться в тех или иных ледовых условиях, т. е. так называемую ледопроходимость. Выше отмечалось, что различные ледовые качества судна по -разному влияют на его скорость. Ледовая ходкость, например, определяет скорость, «достижимую» при данных мощности и пропульсивных качествах, тогда как ледовая прочность — скорость, «допустимую» прочностью корпусных конструкций. Говоря о ледопроходимости, подразумевают некоторую «безопасную возможную» скорость, т. е. такую, которую ледокол способен развивать в заданных ледовых условиях при максимальной мощности энергетической установки и без повреждения корпуса (а также с наименьшей вероятностью повреждения гребных винтов, заклинивания корпуса во льду и т. п.). В общем случае безопасная возможная скорость может служить критерием ледопроходимости судна. Но в ровных сплошных льдах иногда в качестве меры ледопроходимости принимают предельную толщину льда, которую ледокол способен преодолевать непрерывным ходом с минимальной скоростью устойчивого движения (порядка 1 уз). Это оправдано, так как прочность корпуса в данном случае не ограничивает безопасную возможную скорость, и она зависит лишь от мощности энергетической установки. В битых льдах безопасная возможная скорость, как правило, ограничивается требованиями ледовой прочности.

Следует отметить, что выбор оптимальной скорости движения судов во льдах до настоящего времени почти исключительно ос-

новывался на личном опыте судоводителей. В последние годы в нашей стране и за границей принимаются попытки создать методы, позволяющие обоснованно назначать скорость плавания судов во льдах [16], [37]. У нас получил развитие метод практического определения скорости во льдах с помощью диаграмм, учитывающих основные ледовые качества ледокола и проводимого судна: их ледовую ходкость, ледовую прочность и маневренность во льдах. Такие диаграммы являются основным содержанием так называемого ледового паспорта, которым должен быть снабжен каждый ледокол и судно ледового плавания.

В ледовый паспорт следует включать также ряд материалов вспомогательного характера, отражающих ледовые качества судна: тип ледокола и его ледовый класс; главные элементы, коэффициенты и углы, характеризующие форму обводов корпуса; данные о системе набора корпуса и о материале набора и обшивки, о строительной прочности набора и обшивки, о величине ледовых нагрузок на набор и обшивку и об их распределении по длине корпуса; ряд сведений об энергетической установке: мощность на гребных валах, время реверса, пуска и остановки гребных винтов; данные по креновым и дифферентным системам, ледовым ящикам, гребным винтам и средствам, предназначенным для защиты винтов от ледовых повреждений, по рулевому устройству, средствам его ледовой защиты и др.

 

Основную часть ледового паспорта составляют диаграммы для определения: а) безопасной возможной скорости движения ледокола при автономном плавании; б) безопасной возможной скорости проводки транспортных судов; в) целесообразности проводки транспортных судов; г) безопасной дистанции между ледоколом и транспортным судном.

Диаграммы для определения безопасной возможной скорости движения ледокола при автономном плавании позволяют определять оптимальную скорость работы ледокола в различных ледовых условиях. На рис. 68 приведены в качестве примера такие диаграммы, построенные для мощного ледокола. Сплошной линией нанесена кривая ледовой ходкости, соответствующая непрерывному ходу при полной мощности энергетической

установки ледокола, а штриховой — кривая строительной прочности, соответствующая таким скоростям движения, при которых напряжения, возникающие в корпусных конструкциях, достигают предела текучести материала набора и обшивки корпуса. Штриховка на диаграмме означает, что кривые полностью соответствуют безопасным возможным скоростям движения ледокола. При непрерывном ходе ледокола во льду прочность корпуса не ограничивает достижимую скорость (кривые ледовой ходкости на диаграммах не пересекаются в этом случае с кривыми строительной прочности). При работе набегами строительная прочность корпуса лимитирует скорость разбегов. Комплект диаграмм для определения безопасной возможной скорости автономного плавания ледокола должен охватывать все основные ледовые условия, типичные для данного ледокола при работе в различные периоды навигации в Арктике и в замерзающих неарктических морях.

Оптимальная скорость проводки ледоколом транспортного судна ограничивается допустимой скоростью самого судна. Максимальной эффективности можно добиться в том случае, если осуществлять проводку со скоростью, близкой к безопасной возможной для транспортного судна. Тогда судно будет наиболее полно использовать мощность своей энергетической установки, не подвергаясь опасности ледовых повреждений. На каждом ледоколе для назначения оптимальной скорости проводки необходимо иметь диаграммы безопасной возможной скорости основных типов транспортных судов при их плавании в канале за ледоколом. Такой вид плавания наиболее характерен для транспортных судов. На рис. 69 приведен пример диаграммы, построенной для судна Волголес (ледовая категория УЛ Регистра СССР). У транспортных судов прочность корпуса часто лимитирует скорость хода, и поэтому на диаграмме кривая строительной прочности (II) пересекается с кривой ледовой ходкости (I).

Диаграмма для оценки целесообразности ледокольной проводки по существу представляет собой совмещенные на одном графике диаграммы для определения безопасных возможных скоростей ледокола и транспортного судна ледового плавания при автономном плавании. Они строятся лишь для сравнительно легких ледовых условий, в которых возможно автономное плавание транспортных судов. На рис. 70 диаграмма приведена для ледоколов Москва, Василий Прончищев и судна Волголес. Как следует из рис. 70, ледокольная проводка целесообразна лишь при толщинах льда, соответствующих участку диаграммы, на котором пунктирные кривые располагаются выше сплошных. Так, проводку теплохода Волголес ледоколом типа Василий Прончищев в ровных сплошных льдах целесообразно осуществлять лишь при толщинах льда свыше 16 см, так как скорость судна

данного типа во льду толщиной менее 16 см при автономном плавании выше, чем у ледокола.

Диаграмма для определения допустимой дистанции между ледоколом и проводимым судном (рис. 71) имеет большое практическое значение, так как наибольшей скорости проводки транспортных судов во льдах (особенно в тяжелых) можно достигнуть лишь в том случае, когда дистанция между ледоколом, прокладывающим канал, и проводимым судном минимальна.

 

Однако уменьшение дистанции увеличивает опасность столкновений при внезапном снижении скорости хода ледокола, и особенно при его застревании во льду.

Очевидно, что наибольшей эффективности можно достигнуть при проводке на некоторой безопасной дистанции, под которой понимают минимально допустимое расстояние между ледоколом и проводимым судном, исключающее столкновение в случае внезапной остановки ледокола. На диаграмме рис. 71 показана зависимость безопасной дистанции от скорости хода транспортного судна Волголес в канале за ледоколом Москва при различной толщине льда. Расчет подобных диаграмм выполняют по методике, приведенной в § 6 и 8. При этом безопасная дистанция вычисляется как расстояние, которое судно, следующее с заданной скоростью за ледоколом, проходит в канале при активном торможении винтами. Время реверса гребной установки судна принимают по его паспортным данным. При расчете учитывают, что вначале судно движется по инерции в мелкобитом льду, которым заполнен канал, а затем (вблизи ледокола) — по свободной воде.

Для практического определения безопасной дистанции проводки, по известным характеристикам льда подбирают соответствующую диаграмму из числа представленных в ледовом паспорте. Затем определяют скорость хода (путем непосредственного измерения лагом или по диаграмме рис. 70) и наносят ее на диаграмму рис. 71. Точка пересечения с кривой, соответствующей заданной толщине льда, определяет безопасную дистанцию проводки. Из диаграммы рис. 71 следует, что проводка судна Волголес на дистанции менее 200 ж, позволяющей использовать свободный от льдин участок канала вблизи кормы ледокола, допускается со скоростью 5 уз и менее.

Естественно, что диаграммы, приведенные в ледовом паспорте, не учитывают всех факторов, которые в реальных условиях эксплуатации могут оказывать влияние на дистанцию и скорость проводки. К числу таких факторов относят метеоусловия, фактическое состояние энергетической установки ледокола и судна, опытность судоводительского состава и т. д. Поправки на действие таких факторов в случае необходимости должны вводиться судоводителем с учетом реальных условий плавания и требований морской практики.

В перспективе все данные, содержащиеся в ледовом паспорте, могут быть соответствующим образом запрограммированы и введены в судовую ЭВМ, которая на основании их обработки сможет определить безопасную скорость движения ледокола и судов каравана, дистанцию между ними и т. д.

Boatportal.ru

logo