Опрокидывание судов на воздушной подушке


Категория Аварии судов

Случаи опрокидывания СВП имели место при движении на тихой воде, при волнении моря и на суше.

1. SR№5.001. Серийное строительство СВГ1 Опрокидывание типа SR№5 — первых СВП, предназначенных для коммерческих перевозок, начала английская фирма «Уэстленд» в Каусе в 1964 г. Был учтен опыт проектирования, постройки, испытания и эксплуатации СВП предшествующих типов — SR№1, 2, 3. В дальнейшем суда типа SR№5 строили в различных модификациях не только в Англии, но и в других странах и_ использовали как для гражданских, так и для военных целей.

В апреле 1965 г. исполнился год со времени ввода в действие SR№5.001—головного судна серии, когда оно перевернулось во время демонстрации возможностей СВП в Олессуне (Норвегия).

Опрокидывание судна произошло при резком маневрировании во время движения с высокой скоростью в режиме на подушке в совершенно тихую погоду при демонстрации разворота вправо на 180°. Сначала скорость была снижена с 50 до 38 уз и переложен руль. В течение нескольких секунд скорость снизилась до 8—10 уз и крен увеличился до 12°. Образовавшаяся носовая волна поднялась выше жесткого корпуса, и судно медленно перевернулось через нос. Угол дрейфа в этот момент составлял 100°.

Аварии способствовало повреждение секционирующего гибкого ограждения — продольного надувного киля почти по всей его длине, в результате чего остойчивость СВП резко упала.

Другие повреждения судна были незначительными, и оно оставалось на плаву. Надо иметь в виду, что гибкие ограждения SR№5 в тот период были недостаточно совершенными (тип гибкий ресивер с гибким соплом). Во время аварии на судне находилось 10 человек, но никто из них не пострадал. Они сумели выбраться через выбитые окна и через носовую дверь.

Эта авария была первой среди нескольких десятков случаев опрокидывания СВП амфибийного назначения различных типов, происшедших в течение 60—70-х гг.

2. SR№5.007. Судно опрокинулось в заливе Сан-Франциско в мае того же года, т. е. спустя месяц после аварии 001.

Стояла тихая погода, на море был штиль. Опрокидывание произошло во время разгона СВП до скорости 50—55 уз. При угле дрейфа 35—45° и скорости 35 уз (а может быть, и больше— точно не установлено) началось зарывание носовой части судна в воду. Сопротивление движению возросло, и скорость упала до 8 уз. Угол дрейфа увеличился до 60—70°. После резкого увеличения угла крена жесткий корпус стал постепенно входить в воду и судно медленно перевернулось. Так же, как и в случае с 001, повреждения СВП были незначительными и оно оставалось на плаву. Таким образом, обе аварии произошли в общем в аналогичных условиях. Но были и отличия: при первой аварии продольный надувной киль оказался разрушенным, при второй — оставался целым и невредимым. Кроме того, судном 001 управлял опытный капитан, сыгравший заметную роль в разработке и испытании СВП в Англии, в то время как судно 007 находилось под управлением малоопытного человека. На эти обстоятельства указывали зарубежные специалисты при обсуждении вопросов, связанных с опрокидыванием 001 и 007.

Одно было для всех бесспорно — оба случая опрокидывания были связаны с явлением зарывания носовой части СВП в воду. Для выяснения физической сущности опрокидывания СВП и установления его причин, а также для разработки мер по его предотвращению в Англии были проведены специальные модельные и натурные испытания, представлявшие собой составную часть программы исследования проблемы в целом.

Результаты исследований подтвердили, что оба случая опрокидывания связаны с явлением зарывания, наблюдавшимся при движении на тихой воде и на волнении. Оно возникает при движении с большой, скоростью, когда гидродинамическое сопротивление контактирующего с водой гибкого ограждения вызывает затягивание ГО под корпус СВП, в результате чего уменьшается площадь воздушной подушки, теряется ее восстанавливающий момент.

Было установлено, что зарывание СВП типа SR№5 происходит при движении на скоростях около 40 уз и при углах дрейфа порядка 45°. Это приводит к дальнейшему увеличению углов дрейфа и крена, резкому снижению скорости и в конечном итоге к опрокидыванию судна.

При расследовании отмечалось, что о возможности появления зарывания СВП с гибким ограждением в воду было известно и ранее, но считалось, что его можно предотвратить, предохраняя гибкое ограждение от контакта с водой, особенно в носовой части судна. В случае начала касания ограждением воды следовало принять меры по предупреждению развития прогрессивного зарывания, которые в рассматриваемых авариях, однако, не были приняты.

В выводах отмечались ошибки, допущенные капитанами судов при маневрировании. Указывалось, что успешное и безопасное маневрирование СВП, особенно на поворотах, может быть достигнуто лишь при условии, когда различные действия •оператора, управляющего судном, надлежащим образом координированы с учетом всех влияющих факторов. Непременным условием является снижение скорости судна перед поворотом. На этих судах поворот должен выполняться плавно при большом диаметре циркуляции с предварительным снижением •скорости до 38—40 уз и установлением лопастей воздушного винта в положение шага нулевого упора. В рассматриваемых аварийных случаях судно 001 имело слишком большую скорость движения, а поворот был чрезмерно резким; капитан •судна 007 хотя и снизил скорость судна, но при этом не установил лопасти воздушного винта в положение шага нулевого упора, и поворот происходил под действием постоянной силы тяги винта, увеличивающей опрокидывающий момент. Когда гибкое ограждение погрузилось в воду и начиналось зарывание СВП, капитаны судов не предприняли каких-либо мер (например, подъем гибкого ограждения) против развития этого процесса, что также способствовало возникновению аварии.

Кроме того, было установлено, что опрокидыванию СВП в Норвегии способствовало разрушение продольного гибкого киля, а опрокидывание в Сан-Франциско в значительной мере было связано с неопытностью капитана, допустившего чрезмерно резкие повороты на больших скоростях судна.

В целях предотвращения или, по крайней мере, снижения вероятности зарывания носом и опрокидывания СВП типа SR№5 было рекомендовано:
а) в носовой части гибкого ограждения установить вертикальные ребра для обеспечения срыва плавного обтекания водой ограждения и подачи воздуха в пространство между водой и ГО;
б) на наружной стороне ограждения в районах предполагаемого контакта с водой для обеспечения «воздушной смазки» установить два ряда отверстий диаметром 25—50 мм с шагом 100 мм.

Специальные испытания, проведенные для проверки эффективности рекомендованных конструктивных мер, показали, что ГО с воздушной смазкой обладают преимуществами по сравнению с прежней конструкцией ограждения, и их было решено применять на СВП типов SR№5 и 6. Усовершенствования были реализованы на всех СВП этих типов в Англии, США и других странах. Одновременно признали необходимым улучшить конструкцию продольного гибкого киля, что также было реализовано на судах.

Рис. 1. Устройство ребер и отверстий на гибком ограждении СВП SR№ 6.

Результаты испытаний и их анализ на том этапе показали, что необходимы дальнейшие работы в области конструктивных мероприятий, влияющих на снижение вероятности опрокидывания СВП. В частности, предстояло найти рациональные меры повышения остойчивости СВП, отработать конструкции гибких ограждений и жесткого корпуса, обеспечивающие минимально возможное снижение остойчивости СВП при входе в воду носовой части судна в момент зарывания и др.

Считалось необходимым принять некоторые организационные меры, предупреждающие возможность опрокидывания СВП. На основании результатов испытаний было разработано и выпущено специальное руководство для операторов. В нем дано объяснение физической сущности явления зарывания и условий, при которых оно может возникнуть, рекомендованы определенные ограничения при маневрировании СВП, в частности, установлены величины углов дрейфа в зависимости от скорости движения СВП. В руководстве прямо указано, что для испытанных типов судов скорость на поворотах при изменении курса на 90° и больше должна быть снижена до 40 уз и менее и что не следует превышать углы дрейфа более 45°. Было сделано предостережение о том,что спокойная и гладкая поверхность воды не должна создавать у капитанов иллюзию благополучия во время маневрирования, особенно нельзя недооценивать скорость СВП.

Рекомендации были приняты также в странах, где в то время эксплуатировались СВП типов SR№5 и 6.

Фирма «Уэстленд» после этого сделала официальное заявление, что все суда SR№5 и 6 гарантированы от опрокидывания, и объявила о своем намерении продолжать исследования с целью дальнейшего изучения процесса опрокидывания. Факты, к сожалению, показали, что прогноз фирмы не оправдался и гарантии от опрокидывания судов этого типа были преждевременны.

Что касается изучения гидроаэродинамики процессов движения СВП, то они продолжаются и поныне не только в Англии, но и в других странах в довольно значительных масштабах.

3. SR№5.005. Прошло немногим более года с тех пор как опрокинулись два СВП типа № 5 в Норвегии и США и несколько месяцев после оптимистического прогноза фирмы «Уэстленд» о гарантии неопрокидывания судов ее постройки, как был зарегистрирован новый (третий) факт опрокидывания СВП этого типа. В июле 1966 г. в проливе Солент (Англия) опрокинулось СВП SR№5.005. Это был первый случай опрокидывания SR№5 на родине судов подобного типа.

Каковы были причины и обстоятельства аварии?

Как и в предыдущих двух авариях 1965 г., море было спокойное и погода тихая, ветра почти не было. СВП опрокинулось во время демонстрации торможения «пируэтом» на высоких скоростях. Судно в соответствии с рекомендациями, данными на основе уроков прошлых аварий и результатов проведенных испытаний, было оборудовано гибким ограждением, специально измененным в носовой части с целью снижения вероятности опрокидывания.

На скорости 35—40 уз капитан сделал резкий поворот судна влево. При угле дрейфа 45° произошло зарывание: СВП зарылось носовой оконечностью правого борта и опрокинулось. Опрокидывание произошло настолько быстро, что через 2 секунды судно оказалось днищем вверх. Два члена экипажа спаслись через окна, один из них был ранен. Оставшееся на плаву СВП отбуксировали на завод-строитель в Каус для осмотра и ремонта.

Рис. 2. Зависимость предельных углов дрейфа от скорости движения СВП относительно воды (по иностранным данным).

Касаясь причин аварии, фирма-строитель заявила, что опрокидывание на этот раз было обусловлено стечением неблагоприятных обстоятельств. Указывалось, что на судне была установлена часть нештатного гибкого ограждения с SR№6 с другими размерами. Это и явилось, якобы, основной причиной зарывания и опрокидывания СВП, поскольку создавало крен, судна. Фирма объясняла, что такая замена ограждения была предусмотрена с целью изучения взаимозаменяемости частей ограждения СВП SR№5 и №6.

Как фактор, способствовавший опрокидыванию, упоминалась изношенность гибкого ограждения. Специалисты указывали, что хотя это соображение и правильное, но и при нормальном техническом состоянии гибкого ограждения авария произошла бы, если учесть, что капитан демонстрировал слишком резкий поворот на большой скорости движения судна.

В качестве оправдывающего момента фирма выдвигала тот факт, что авария произошла во время участия СВП в военных учениях с чрезмерно жесткими рабочими условиями (в день, аварии 005 принимало участие в военно-морских учениях. НАТО), выходящими за пределы параметров коммерческой работы судна. Отмечалось, что примененное на учениях маневрирование СВП не производилось бы в штатных условиях эксплуатации даже в чрезвычайных ситуациях, например, при опасности столкновения. Так или иначе, был признан тот факт„ что опрокидывание произошло в результате применения маневров, параметры которых выходили за пределы допускаемых для СВП данного типа.

Опрокидывание в проливе Солент, как и предыдущие две-аварии, широко комментировалось в печати. Ссылаясь на «третье опрокидывание», английские специалисты утверждали,, что рекомендации, вынесенные на основе уроков аварий 1965 г. и результатов проведенных в связи с ними испытаний,— необходимые, но недостаточные условия для устранения опасности опрокидывания СВП и нужны дальнейшие усовершенствования в технике и подготовке экипажей СВП с целью предупреждения такой опасности.

Как возможная дополнительная мера исключить подобные явления в дальнейшем называлось применение в новых проектах СВП таких схем аэродинамических компоновок, которые обеспечивали бы стабилизацию курса судна и предотвращали большие углы рысканья. Высказывались также соображения,, что в случае применения на СВП двух и более двигателей некоторую положительную роль в этом отношении может сыграть асимметричный упор винтов и другие аналогичные меры.

Зарегистрировано еще четыре случая опрокидывания СВП на тихой воде.

Японское СВП (название не установлено). Судно, принадлежавшее фирме «Мицуи Цосен», находилось в эксплуатации на линии Гамагори — Тоби в Японском море. В начале октября 1969 г., будучи на подходе к конечному пункту своего рейса в Тоби, СВП перевернулось через борт. Причины опрокидывания не были опубликованы, однако известно, что в результате аварии судно оказалось частью в воде и чстично на наклонном причале.

Повреждения судна были таковы, что оно не смогло идти своим ходом, и его отбуксировали в ближайший порт для осмотра и ремонта.

НА5.МкЗ. Авария произошла в июне 1971 г. Во время движения СВП на озере по ветру со скоростью (по оценке водителя) 25 уз (наблюдатели с берега утверждали, что скорость •была около 60 уз) при повороте влево отключился левый двигатель. Угол рысканья доходил до 90°, когда мощность подъемного двигателя была снижена. Гибкое ограждение правого борта подвернулось, и судно опрокинулось. Скорость ветра равнялась 4—6 м/с.

«Ховерскаут». Это небольшое СВП находилось в 1972 г. в движении при полном числе оборотов подъемного и пропуль-сивного двигателей. На море был штиль и безветрие. Когда водитель для поднятия висевшего за бортом троса подвинулся далеко вперед, носовая оконечность зарылась в воду. В результате произошло продольное переворачивание через нос.

«Рэнджер». В 1974 г. СВП было на ходу в гавани Лэбнег-Лох (Шотландия). При движении на высокой скорости произошло зарывание судна носом, после чего последовало опрокидывание. В этот момент на судне было ограждение типа «гибкий ресивер без навесных элементов».

XR-I. Это был первый случай опрокидывания

Опрокидывание СВП на волнении моря.

XR-I представляло волнении собой одну из самоходных моделей крупных скеговых СВП, которые разрабатывали для ВМС США. На судне были применены в носу и в корме ограждения воздушной подушки в виде жестких алюминиевых захлопок, прикрепленных на шарнирах к скегам. Угол килеватости скегов равнялся 60°.

Во время очередного выхода на испытания 8 декабря 1964 г. XR-I совершало правый разворот на скорости 35—37 уз при высоте волиы 1,8 м. Маневр привел к неустойчивому по крену движению: судно получило крен на левый борт, что способствовало истечению воздуха из воздушной подушки со стороны носовой захлопки правого борта. Система балансировки автоматически обеспечила подъем носовой захлопки, и судно полу* чило дифферент на нос. Крен продолжал нарастать, и СВП -опрокинулось через левый борт, оставаясь на плаву в перевернутом положении.

Для детального выяснения причин аварии были проведены специальные испытания модели судна XR-I в масштабе которые одновременно явились частью экспериментальной программы по исследованию влияния формы и соотношения главных размеров судна на его-остойчивость.

На маломасштабных испытаниях было установлено, что наблюдавшаяся при опытах с XR-I неустойчивость первоначально возникла вследствие недостаточной поперечной остойчивости. Маломасштабные испытания показали, что модель при повороте кренилась наружу из-за чрезмерно большого^ угла килеватости бортового скега, а также вследствие малого-отношения ширины воздушной подушки к ее высоте (2.86).

На циркуляции судно кренилось наружу, воздух из подушки выдувался из-под внутренней бортовой стенки, что приводило к снижению давления в воздушной подушке и увеличению погружения в воду наружной бортовой стенки (рис. 3).. Увеличенное по всей длине бортовой стенки погружение вызывало смещение центра давления вперед по отношению к положению центра тяжести; при этом увеличивалась курсовая неустойчивость, что и привело к переворачиванию судна.

Было также установлено, что одним из условий, способствовавших опрокидыванию судна, явился «эффект руля», заключавшийся в том, что на циркуляции руль генерировал дополнительный кренящий момент (когда судно совершало резкий крутой поворот, руль был положен на противоположный борт и образовался добавочный кренящий момент, приведший к. сильному наклонению судна наружу).

Наконец, по заключению испытателей, эффект опрокидывания мог быть усилен за счет конструкции носового гибкого-ограждения воздушной подушки. В отчете об испытаниях указывалось, что ограждение автоматически сложилось и судно-стало зарываться носом, продолжая наклоняться наружу, пока не опрокинулось.

Для ликвидации обнаруженных недостатков было решено внести в проект существенные изменения, которые включали: уширение почти в 1,5 раза корпуса, уменьшение на 15° угла килеватости скегов, установку в корме килей-стабилизаторов,, подачу в корму дополнительного количества воздуха, создание-за кормовой захлопкой регулируемой зоны повышенного давления и др. Кроме того, имея в виду эксплуатацию судна; в морских условиях, значительно увеличили мощность подъемных двигателей. Это был вариант XR-IA, работы по которому были завершены в 1966 г.

Рис. 3. Факторы опрокидывания:
1 — опрокидывающий момент; 2 — центр тяжести судна; 3— реакция бортовой стенки; 4 — выдувание воздуха из воздушной подушки в результате крена; 5 — угол килеватости бортовой стенки 60°.

Испытания судна XR-IA на тихой воде и на волне интенсивностью в 3 балла показали его хорошую управляемость и динамическую устойчивость в поперечной плоскости.

Таким образом, комплекс мер, предпринятых против опрокидывания и для повышения мореходных качеств XR-I, оказался, по мнению американских специалистов, достаточно эффективным.

Важным результатом этой серии испытаний считали также подтверждение теоретических расчетов характеристик динамической устойчивости.

СС-5. Экспериментальное судно, построенное английской фирмой «Бриттен-Норман», являлось крупномасштабной самоходной моделью более крупных СВП СС-6 и СС-7.

Вскоре после завершения постройки СС-5 опрокинулось на ходу в проливе Солент (Англия). По сообщению фирмы-строителя, авария, происшедшая 12 ноября 1966 г., была результатом того, что волна высотой 0,6—1,2 м и длиной до 9,0 м захлестнула судно при угле дрейфа 35—45°. В момент, когда судно находилось на гребне волны, возник крен на правый борт, вода залила его, и судно перевернулось через борт, идя по ветру. На СС-5 в это время испыты-валось новое рулевое устройство.

После опрокидывания судно оставалось на плаву, но ветер и приливное течение помешали отбуксировать его в порт. В перевернутом виде его доставили в ближайшую базу Сивью. Во время сильного отлива судно разрушилось. Часть корпуса и энергетическая установка были спасены. Экипаж не пострадал.

НМ2.МкЗ. Судно представляет собой модификацию английских СВП типа НМ-2, строившихся фирмой «Ховермарин» начиная с 1968 г. Во время эксплуатации нескольких судов этого проекта выявились существенные их недостатки, и было решено произвести их модификацию. В декабре 1970 г. новой фирмой «Ховермарин транспорт» была завершена постройка модифицированного варианта, получившего название НМ2.МкЗ, По заявлению фирмы, перед пуском в эксплуатацию судно прошло успешные испытания в течение трех месяцев на линии Портсмут — Райд.

В январе 1971 г. во время демонстрации судна в районе Гонконга, где велись переговоры о передаче его для эксплуатации компании «Эднас», СВП опрокинулось через борт во время движения.

Люди, наблюдавшие за аварией с берега с расстояния около 300 м, считали, что причиной опрокидывания явилось действие порывистого ветра. Однако в официальном сообщении фирмы-строителя утверждалось, что это, по-видимому, было «классическое» зарывание СВП носом, вызванное, вероятно, неопытностью команды в управлении судном.

Рис. 4. Общий вид XR-I и XR-IA:
a) XR-I: 1 — турбовинтовой двигатель; 2 — угол килеватости скегов 60°; 3— жесткая отклоняемая захлопка шарнирного типа;
б) XR-IA: 1 — двигатель; 2 — система создания избыточного давления за кормовым ограждением; 3 — захлопка увеличенной длины; 4 — кормовые кили-стабилизаторы; 5 — угол килеватости скегов 45°.

Рис. 5. Общий вид СВП SR№5.

В опрокинутом виде судно оставалось на плаву, и находившиеся в салоне два члена экипажа в течение некоторого времени не могли оттуда выбраться из-за давления воды, которое не давало возможности открыть дверь. Когда уровень воды в салоне поднялся настолько, что давление с двух сторон уравнялось, они смогли открыть дверь и выйти из СВП невредимыми. Аварийное судно отбуксировали затем в порт для ремонта.

SR№6.012. Суда типа SR№6 появились в результате развития СВП типа SR№5 (рис. 5). Они отличаются от прототипа большими размерами и массой и в связи с сохранением мощности силовой установки некоторым снижением скорости хода (на 6 уз).

Суда этого типа, построенные английской фирмой «Бритиш Ховеркрафт корпорейшн» (ВНС), введены в эксплуатацию с 1965 г. и используются (как и СВП типа SR№5) для гражданских и военных целей в разных странах.

Находясь в рейсе на линии Райд — Саутси, SR№6.012 опрокинулось 4 марта 1972 г. в проливе Солент, недалеко от пункта своего назначения. Из 27 человек, бывших на судне, 5 погибло. Это была первая в Англии катастрофа СВП с человеческими жертвами. Выяснению ее причин и обстоятельств придавали большое значение, Вопрос специально обсуждался в палате общин.

В материалах расследования содержались довольно подробные сведения, из которых можно было заключить об удовлетворительных эксплуатационных характеристиках судов такого типа, в частности 012, на протяжении нескольких лет. Было признано, что в день происшествия техническое состояние судна было нормальным, хотя его ходовое время превысило 5000 ч. Замена перед роковым рейсом одного из съемных элементов носового гибкого ограждения, по мнению специалистов, не могла сказаться на техническом состоянии судна. Капитан судна, имевший большой опыт плавания на СВП такого типа (только на этом судне он проплавал 2200 часов), по единодушному определению участников расследования обстоятельств катастрофы, полностью отвечал своему назначению.

Неблагоприятными в день происшествия оказались гидрометеорологические условия. Во время катастрофы дул южный ветер силой 7—8, порывами до 9 баллов. Наибольшая скорость ветра достигала 38—43 уз. Состояние моря было штормовое. Высота волны по маршруту судна составляла 1,2—1,5 м, а в районе пункта назначения 1,8—2,4 м. При подходе к Саутси наблюдалось интенсивное волнение: длина волны колебалась в пределах 7,5—18 м при крутизне 30°, характер волнения — толчея.

При маневрировании с целью парирования сноса судна капитан уменьшил обороты двигателя, в результате чего остойчивость СВП была значительно снижена.

Судно сначала поднялось на гребень волны, затем соскользнуло на ее подветренный склон и прежде чем могли его выправить, перевернулось через левый борт от воздействия следующей волны. Это произошло в 360 м от берега в дневное время (рис. 6).

Судно сперва накренилось на левый борт, и пассажиры, скользя по палубе, оказались почти все на накрененном борту. Угол крена при этом составлял 45°, по другим показаниям, крен достигал 75—80°. На мгновение судно повисло и многим казалось, что оно сможет выправиться, но затем дополнительный крен привел его к опрокидыванию. Скорость движения СВП по курсу и скорость бокового дрейфа были равны и составляли 10 уз.

Большинство людей сумели выбраться из судна, разбив окна, некоторые погибли. Спасшиеся смогли удержаться на перевернутом судне в течение получаса, несмотря на то, что их накрывало волной. Вода была исключительно холодной, к счастью, люди вскоре были подняты из воды. В спасательной операции участвовало несколько кораблей, два спасательных вертолета и водолазы ВМС. Многие впоследствии утверждали, что спасение людей с аварийного судна может быть отнесено за счет счастливого случая. Дело в том, что служащий, наблюдавший происшествие из зоны автопарка в районе Саутси, быстро оповестил о нем сигнальной ракетой и по радио из своего автомобиля. По этому оповещению и выслали к месту аварии спасательные средства. События разворачивались в зоне видимости с берега. Не будь этого, последствия оказались бы гораздо более тяжелыми.

Рис. 6. Стадии опрокидывания SR№6.012:
а) первая стадия; б) вторая стадия.
1 — скорость ветра до 40 уз; 2—серия волн 8 уз; 3— СВП; 4—профиль волны; 5 —высота волны 2.3 м; 6—приливное течение до 2 уз; 7—длина волны 10,7 м; 8—орбитальная скорость движения СВП й уз.

Попытки отбуксировать аварийное судно в Портсмут были безуспешны — его пришлось вытащить на берег, где оно и разрушилось. Остатки судна доставили на борту лихтера на завод-строитель в Каус спустя несколько дней. Отдельные его части были впоследствии использованы при постройке SR№6.055.

Учитывая тяжесть катастрофы, было принято решение провести специальные испытания с целью исследования некоторых характеристик судна, в частности его остойчивости, с учетом условий окружающей среды.

Поскольку предполагались полные исследования, вплоть до опрокидывания, решено было провести их на моделях, лишь часть в натуре.

Испытаниями было установлено, что СВП могло перевернуться при коротких и крутых волнах (высота 2,4 м и длина 18 м — в натуре) только в том случае, когда мощность двигателя снижалась в самый критический момент. При этих условиях модель переворачивалась с частотой один раз за 15 опытов. Опрокидывание можно было осуществить лишь при нахождении модели лагом к волне и при боковом дрейфе на критической скорости. Но модель невозможно было заставить-опрокинуться в волнах высотой менее 2,4 м (в натуре) или когда курс модели отличался хотя бы на 20° от положения лагом к волне.

Испытания подтвердили, что такие условия, при которых произошла авария, могли вызвать опрокидывание SR№6, но для этого необходимо было особо неблагоприятное стечение-обстоятельств.

Хотя сочетание гидрометеоусловий — сильный траверзный ветер и противоположно направленное мощное отливное течение— создавали опасное для SR№6.012 состояние, после проведенных исследований стало ясно, что существовали другие методы управления и маневрирования, применяя которые, судно 012 можно было благополучно довести до берега и обойтись без жертв. Но, как отмечалось в материалах расследования, во время происшествия у капитана не было оснований полагать, что в сложившихся условиях примененный-им метод представлял опасность для СВП.

На основании расследования пришли к следующему заключению: ни капитан судна, ни компании, строившие и эксплуатировавшие судно, не могут быть обвинены в случившейся катастрофе, причиной которой явилось исключительно неблагоприятное стечение обстоятельств. Это заключение было подтверждено всеми официальными инстанциями.

В печати отмечались две стороны катастрофы: во-первых, гибель сравнительно большого количества людей, что при авариях СВП случилось впервые; во-вторых, к катастрофе был причастен капитан СВП, который до этого случая держал в течение нескольких лет рекорд безаварийности на подобных судах.

Некоторые специалисты возлагали вину на фирму-строитель, которая во время испытаний СВП перед передачей их в эксплуатацию не предусматривает возможности достаточно разнообразных сочетаний воздействия на суда волн и ветра. Некоторые считали, что метеоусловия необходимо определять более тщательно, чтобы можно было принимать обоснованные решения о возможности использования СВП в тяжелых штормовых условиях.

Общая научно-техническая оценка событий, связанных с катастрофой 012, была такова: хотя она унесла несколько человеческих жизней, нет оснований сомневаться в принципиальной целесообразности применения СВП как вида транспорта. Наоборот, многолетний опыт их эксплуатации доказывает их высокую эффективность, надежность и безопасность по сравнению со многими другими видами транспорта. Необходимо лишь извлечь полезные уроки из происходящих аварий и принять меры к тому, чтобы избежать подобных трагических случаев в дальнейшем.

По урокам рассмотренной катастрофы были вынесены следующие рекомендации:

1. Первоначальные ограничения гидрометеоусловий, при которых могут эксплуатироваться вновь построенные СВП, должна устанавливать фирма-строитель; следует учитывать условия, подобные тем, при которых произошла катастрофа в Соленте.

2. Для всех находящихся в эксплуатации СВП должны быть установлены верхние пределы состояния моря и ветра, при которых они могут функционировать. Пределы были зафиксированы в документах нового законодательства, выпущенного вскоре с учетом уроков катастрофы и начавшего действовать в июле 1972 г., то есть спустя 4 месяца после происшествия. Такие ограничения были и раньше, но вопрос о безопасности управления судном в тех или иных ситуациях решал капитан СВП. Теперь это стало исключительно правом компаний и инстанций, ведающих эксплуатацией судов. Было принято положение, по которому судоводители должны определять метеоусловия более продуманно и ответственно, несмотря на трудности, которые с этим связаны.

3. Капитанам судов на воздушной подушке вменялось в обязанность носить во время плавания привязные ремни. До происшедшей катастрофы такого требования не было и капитан 012, не пользовавшийся привязным ремнем, выпал из сидения, в результате чего получил сотрясение мозга.

Национальной физической лаборатории было поручено проводить дальнейшую исследовательскую работу по установлению более точных и научно обоснованных пределов гидрометеоусловий, при которых СВП могут функционировать. Указывалось, что в процессе исследований должны учитываться самые разнообразные условия окружающей среды и различные режимы движения СВП.

Таким образом, уроки катастрофы SR№6.012 были определенной вехой на пути формирования взглядов английских специалистов и организаций на некоторые вопросы проблемы использования и дальнейшего развития СВП (надо полагать, не только английских).

Кроме указанных 4 известны еще 7 случаев опрокидывания СВП на волнении моря. Они относятся к малым СВП, преимущественно индивидуального пользования, по которым имеются менее подробные данные об обстоятельствах аварий.

НА-5.МкЗ. Это малое амфибийное СВП с гибким ограждением английской постройки. В марте 1971 г. судно опрокинулось в результате управления неопытным судоводителем. Как указывалось в сообщении об аварии, при повороте судна, вероятно, был закрыт дроссельный клапан подъемного двигателя.

Во время аварии море было неспокойное, ветер порывистый.

«Эйр Сайкл». Малое СВП с гибким ограждением постройки американской фирмы «Эйр кашн виклс», штат Нью-Йорк.

В мае 1971 г., идя по ветру, судно повернуло влево. При значительном дрейфе водитель снизил мощность двигателя и СВП мгновенно перевернулось через борт. Хотя подробных сведений о состоянии моря и ветра нет, полагают, что опрокидывание произошло на волнении.

«Сайклон 1». Малое СВП с гибким ограждением индивидуального пользования. Судно шло (1971 г.) по ветру со скоростью 20 уз. Скорость ветра была 10 м/с, волнение незначительное (высота волны около 0,2 м). В то время, как водитель пытался сделать полный разворот (на 360°), при угле примерно 180° кормовая часть судна зарылась в воду и она перевернулось через корму.

Аварию относят за счет несовершенства конструкции корпуса — не было глиссирующих поверхностей.

НА-5.Мк2. Малое СВП амфибийного типа, которое, как и НА-5.МкЗ, называли судами «Ховерхок». Их строила английская фирма «Ховер эйр лтд». Случай с этим СВП произошел в 1972 г. во время проведения испытаний на одном из канадских озер. Судном управлял стажер. Глубина озера была сравнительно невелика. Скорость ветра составляла 12—13 м/с.

При повороте влево судно стало дрейфовать, и при угле дрейфа около 90° опрокинулось. Водитель не дал ясного объяснения происшедшему, и поэтому не смогли точно установить, закрыт или открыт был при аварии дроссельный клапан подъемного двигателя.

«Вулкан 2». СВП индивидуального пользования с гибким ограждением. В 1972 г. судно находилось в плавании при волнении и порывистом ветре. Подъемный двигатель был наполовину задросселирован. При выполнении поворота на 180° судно перевернулось.

«Кэлибаг». Судно также индивидуального пользования с гибким ограждением. В одном из выходов 1972 г. СВП двигалось при скорости ветра 10—13 м/с на волне высотой 0,5— 0,6 м. Идя по ветру, судно делало поворот, и при угле поворота 90° по отношению к направлению ветра оно соскользнуло в подошву волны и перевернулось. Двигатель при этом работал на полных оборотах.

«Тайфун». СВП персонального пользования с гибким ограждением. В 1973 г. судно двигалось по акватории порта Портленд при ветре 7—8 м/с и высоте волны 0,2 м. Поворачивая вправо (из-за ограниченности акватории), снизили мощность двигателя с целью увеличения сопротивления гибкого ограждения. Водитель, учитывая закругленную форму корпуса судна, считал маневр совершенно безопасным, но это был его просчет — СВП перевернулось через левый борт.

Опрокидывание «Крестед Рэн». Двухместное СВП индивиду-при движении ального пользования с гибким ограждением, над сушей строившееся в Англии сериями, начиная с 1967 г.

Одно из СВП такого типа совершало в 1968 г. несколько-переходов по влажному песку в приливном районе на побережье Уайтстейбл. На последнем (аварийном) переходе оно двигалось при порывистом ветре. В связи с приближением к каким-то препятствиям использовали руль для отворота or них. Когда это оказалось безуспешным, водитель снизил число оборотов подъемного двигателя с целью увеличения контакта с земной поверхностью и замедления движения.

Сначала данная мера оказала некоторое влияние, и было достигнуто число оборотов, при котором казалось, что все в полном порядке. Но в это время гибкое ограждение подвернулось и при угле дрейфа 25—30° влево правая часть носовой оконечности зарылась в песок — СВП перевернулось.

«Скайтбаг». Небольшое СВП индивидуального пользования. Во время одного из выходов судно двигалось в прибрежной полосе по мокрому песку на довольно высокой скорости.

При угле дрейфа 90°, когда мощность двигателя была резко снижена, судно перевернулось. Считают, что гибкое ограждение, по-видимому, «прилипло» к влажному песчаному грунту, и это, якобы, привело к опрокидыванию судна.

Аналогичный случай произошел с СВП СС-4 (экспериментальное судно английской постройки). Судно не перевернулось,, но было близко к этому, когда двигалось по сухой траве. По всей видимости, возникло лобовое сопротивление, достаточное для того, чтобы вызвать подворачивание гибкого ограждения, что привело к большому углу крена (60—70°), и СВП было близко к опрокидыванию.

«Кэлибэн». Индивидуальное СВП английской постройки. Судно опрокинулось в 1972 г. в аэропорту Эшфорд. Скорость ветра равнялась 7—8 м/с. Идя по ветру, СВП поворачивало влево, и кормовое гибкое ограждение соприкоснулось с оказавшейся на земле резиновой шиной. В результате гибкое ограждение подвернулось, жесткая конструкция корпуса вошла в контакт с поверхностью земли, и судно перевернулось.

Результаты На основании изучения случаев опрокидыва-опрокидывания НИЯ) п0 КОТОрым известны обстоятельства аварий, с учетом проведенных за рубежом научно-экспериментальных исследований сформулируем некоторые обобщения и выводы, сделанные иностранными специалистами, основная суть которых заключается в следующем.

Распределение количества случаев опрокидывания по времени в течение обследованного периода (1964—1974) носит неравномерный характер и колеблется от 1 до 7 случаев в год. Довольно высокий численный рост случаев опрокидывания до начала 70-х гг. можно объяснить, вероятно, не только повышением интенсивности постройки СВП различных типов (в том числе индивидуального пользования), но и тем, что до этого времени фирмы и отдельные владельцы судов не успели еще реализовать те меры против опрокидывания, которые были рекомендованы на основе результатов проведенных к тому времени исследований.

За рубежом, судя по сообщениям печати, намечается довольно устойчивая тенденция к снижению количества случаев опрокидывания, а в течение 1975—1978 гг. не зарегистрировано ни одного случая опрокидывания СВП. По крайней мере, такие публикации в зарубежной печати нам неизвестны. Это, несомненно, связано с тем, что некоторые главные факторы, влияющие на опрокидывание, не только выяснены, но и разра- г ботанные на основе изучения вопроса рекомендации в значительной части реализованы на судах.

Проблема обеспечения безопасности СВП против опрокидывания продолжает волновать не только отдельные страны, имеющие перспективу развития этих судов. Этой проблемой, как и другими проблемами обеспечения безопасности движения СВП, занимаются и международные организации, в частности, довольно интенсивно ИМКО. Англичане, являющиеся ведущей нацией в капиталистическом мире в области СВП, представили в 1976 г. в ИМКО довольно пространный доклад [63], в котором на основе изучения вопроса намечена большая программа работ и исследований по дальнейшему изучению проблемы и изысканию более эффективных мер против опрокидывания СВП.

Опыт показывает, что большая часть случаев опрокидывания относится к амфибийным судам. Опрокидывание скеговых СВП бывает редко. Объясняется это, вероятно, не только меньшим количеством построенных за рубежом скеговых СВП по сравнению с амфибийными, но и тем обстоятельством, что устойчивость этих судов против опрокидывания выше, чем амфибийных. Слабым местом амфибийных судов, по мнению зарубежных специалистов, было и пока остается гибкое ограждение, его материал, конструкция и поведение в различных условиях использования СВП.

Опрокидывание амфибийных СВП наблюдалось при движении в морских условиях и на суше как на тихой воде, так и на волнении. Чаще опрокидывания были связаны с волнением моря. Суда опрокидывались на разных режимах движения — на малых и больших скоростях хода и при различных углах дрейфа.

Обычно опрокидывание судов происходило через борт и, как правило, было связано с подломом гибкого ограждения к зарыванием оконечности в воду. Но некоторые суда обнаруживали свою нестабильность в продольном направлении и опрокидывались через нос или корму, что особенно характерно для судов малых размеров.

После опрокидывания СВП в морских условиях они в большинстве случаев могли оставаться на воде и плавать, не имея существенных повреждений. После некоторого ремонта их вновь вводили в эксплуатацию. В отдельных случаях, когда опрокидывание было связано с действием сильных штормов, СВП получали значительные повреждения и оказывались разрушенными. В одной аварии (SR№6.012) опрокидывание сопровождалось человеческими жертвами.

Рассмотрим теперь качественную сторону вопроса.

При равномерном установившемся движении СВП в режиме на подушке на него действуют следующие-силы: масса судна, давление воздушной подушки, сопротивление среды движению, подъемная сила на несущих поверхностях горизонтальных рулей, тяга воздушных винтов, подъемная сила корпуса, обусловленная скосом потока в результате действия, горизонтальных рулей.

При отсутствии контакта гибкого ограждения с водой режим движения остается стабильным и остойчивость СВП на ходу не претерпевает каких-либо существенных изменений. Но при контакте гибкого ограждения с водой на ходу СВП возникает явление зарывания. Оно состоит в том, что при движении СВП гибкое ограждение на значительном протяжении замывается, а часть его под действием гидродинамических сил: набегающего потока подламывается и затягивается внутрь, воздушной подушки.

Высота подъема судна в носовой оконечности при этом заметно уменьшается, дифферент его приобретает отрицательные-значения, и в ряде случаев возникает самопроизвольный разворот и большой крен. В подавляющем большинстве случаев, судя по материалам зарубежной прессы, первоначальной причиной зарывания служил значительный дифферентующий момент на нос или кренящий момент (либо их сочетание), который вызывал погружение в воду носовой части гибкого ограждения.

Вследствие перемещения в корму центра давления ВП и появления сопротивления воды на замытой части ГО эти моменты затем увеличивались и носовая часть СВП все больше опускалась в воду, увеличивались крен и дифферент.

При зарывании обычно происходило быстрое торможение СВП, которое сочеталось с большими дифферентами, кренами и углами дрейфа, приводящими в некоторых случаях к опрокидыванию судов.

Процессу зарывания СВП в воду способствуют: усиление тяги винта, возникающее из-за увеличения его шага; дополнительная подъемная сила горизонтальных рулей, вызванная усилением тяги винта и скоса потока за рулями; сопротивление ГО, обусловленное его контактом с водой; смещение груза или судового балласта к носовой оконечности; снижение оборотов нагнетателей.

Противодействуют зарыванию: сила, обусловленная перераспределением давления ВП, и сила, вызванная повышением давления в полости ГО.

Увеличение тяги винта вследствие изменения его шага создает дифферентующий момент на нос, стремящийся погрузить ГО в воду.

Влияние такого момента может быть компенсировано действием горизонтальных рулей или перекачкой балласта. Но при этом следует иметь в виду, что повышение тяги винта при изменении его шага приводит к снижению оборотов ГТУ, которое сопровождается, во-первых, уменьшением высоты ВП, а следовательно, возрастанием сопротивления воды вследствие замыва ГО и, во-вторых, понижением давления в ресивере, что снижает величину восстанавливающего момента

На рис. 7 приведена схема действующих на СВП сил при равномерном установившемся движении и в момент зарывания.

Необходимо добавить, что при выполнении СВП поворота явление значительно усложняется. В этом случае кроме учета действия указанных сил следует принимать еще во внимание порыв ветра, действие вертикального оперения и другие силы, которые неизбежно вызывают накренение судна.

Рассмотрим совокупность приводимых в зарубежных материалах факторов, влияющих на опрокидывание СВП.

Эксплуатационный опыт за рубежом и специальные исследования показывают, что на опрокидывание влияют факторы трех групп: I — конструктивно-технические факторы; II — факторы окружающей среды; III — эксплуатационные факторы.

Рис. 7. Схема сил, действующих на СВП:
а) при равномерном и установившемся движенит; 1 — подъемная сила корпуса, вызванная скосом потока под действием горизонтальных рулей; 2 — сила тяги винтов; 3 — подъемная сила, возникающая на несущих поверхностях горизонтальных рулей; 4 — сила сопротивления движению; 5 — подъемная сила, создаваемая давлением в воздушной подушке; 6 — масса судна;
б) при зарывании; 1 — повышение силы тяги винтов из-за увеличения их шага; 2 — дополнительная подъемная сила на горизонтальных рулях, вызванная увеличением тяги винтов и скоса потока за рулями; 3 — сила, обусловленная распределением давления в воздушной подушке; 4 — сила сопротивления гибкого ограждения вследствие контакта с водной поверхностью; 5 — сила, вызывающая диффе-рентующий момент от смещения груза или балласта на нос; в — подъемная сила; возникающая от перераспределения давления в воздушной подушке.

К факторам группы I относятся: технические параметры и геометрические характеристики корпуса судна и гибкого ограждения или скегов (характер поверхности жесткого корпуса, угол килеватости скега, материал, форма и жесткость ГО в различных направлениях, размещение шарниров ГО и геометрия навесных элементов, такие величины, как отношение ширины подушки к ее длине, отношение высоты ЦТ судна и высоты ГО к ширине подушки, отношение давления в ресивере к давлению в подушке и др.); мореходные и аэродинамические качества (плавучесть, остойчивость; инерция, различные аэродинамические характеристики, управляемость, маневренность и пр.); характеристики пропульсивной системы (высота приложения силы тяги над центром тяжести судна, отнесенная к ширине подушки, гироскопические и другие моменты от винтов и др.); характеристики подъемной системы (давление в подушке, объемный расход воздуха, высота воздухоприемника двигателя подъемной системы и его расположение относительно центра тяжести судна).

В этой группе факторов важное значение имеют технические средства управляемости судна. В оценке зарубежных специалистов техника управления СВП еще далека от совершенства, и она часто была одной из причин, приводивших к опрокидыванию, особенно в условиях волнения моря. Установлено, что характеристики органов управления, выбранные исходя из обеспечения наиболее эффективного управления в обычных условиях эксплуатации, могут приводить к ухудшению динамических характеристик судна в опасных ситуациях. Дополнительно усложняет проблему влияние неисправностей органов управления в критических ситуациях, что бывает связано либо с некачественным выполнением работ на заводах, либо с низким уровнем технического обслуживания СВП.

Факторы группы II: интенсивность морского волнения и его спектральные характеристики в заданном районе эксплуатации; сила и направление ветра; динамические характеристики и направление приливно-от-ливных течений; гидрология моря и др.

Факторы указанных двух групп могут в той или иной мере повлиять, а некоторые из них фактически повлияли на опрокидывание СВП. Однако зарубежные фирмы считают, что решающими оказались эксплуатационные факторы (группа III), среди которых главную роль сыграли методы управления СВП.

Из анализа происшедших аварий очевидна большая связь методов управления СВП с возникновением аварийных ситуаций. Зарубежные специалисты признают, что в некоторых случаях опасность опрокидывания была бы гораздо меньше или вообще ее не было, если бы не ошибки и упущения капитанов и водителей в управлении судами.

Снижение числа оборотов нагнетателя подъемной системы при движении с малой скоростью на больших углах рыскания в условиях сильного ветра и волнения моря было одним из главных опасных факторов, приводивших в части случаев к опрокидыванию СВП. Другой опасный фактор — снижение числа оборотов нагнетателя воздуха при движении СВП с большой скоростью в условиях слабого ветра и спокойного моря, так как при таких условиях может начинаться зарывание при небольших углах дрейфа во время выполнения поворота. В этих случаях: нос может зарыться в воду и, если продолжить выполнение поворота, возможно опрокидывание судна, поскольку оно будет развернуто бортом в направлении движения.

Рис. 8. Кинограмма зарывания SR№6 в воду во время натурных испытаний.

Применение струйных рулей для парирования дрейфа равносильно снижению числа оборотов нагнетателя со всеми вытекающими из этого последствиями, о которых говорилось выше. В практике зарубежного плавания неправильно использовали гидродинамические рули или органы рулевого управления, что непосредственно способствовало образованию опрокидывающего момента.

Использование неправильных методов управления СВП находится в прямой зависимости от уровня подготовки судоводителей, особенно капитанов судов. Хотя в отдельных случаях опрокидывание происходило и при опытных капитанах судов, в подавляющем большинстве аварии были следствием низкой подготовки судоводителей.

Отмечается недостаточное знание вопросов, относящихся к особенностям мореплавания, навигации и эксплуатации СВП и их техники. Капитаны судов не всегда смогли правильно оценить гидрометеорологические условия, особенно скорость ветра и высоту волны, и часто не были способны распознать потенциальную опасность и предпринять своевременно необходимые действия, соответствующие складывающейся ситуации, носившей, как правило, быстроменяющийся характер.

В качестве одного из отрицательных факторов отмечалось-и то, что капитаны СВП далеко не всегда получали достаточную и своевременную информацию относительно параметров ветра и состояния моря, что снижало возможности ориентации при плавании в плохую погоду.

Аварии показали, что плохое техническое состояние СВП может также быть фактором, увеличивающим вероятность опрокидывания судна. Особенно это относится к техническому состоянию гибкого ограждения. В частности, два первых случая опрокидывания СВП типа SR№5 англичане до некоторой степени связывают с плохим ремонтом надувного продольного киля в одном случае и весьма сильным износом гибких сопел — в другом. Низкое качество ремонта ГО, как считается, может привести к такому же результату, как и уменьшение объемного расхода воздуха при повреждениях нижних элементов гибкого ограждения.

Одним из факторов, способствовавших опрокидыванию амфибийных судов, признано искажение формы гибкого ограждения, когда давление в ресивере было ниже расчетного из-за повреждения или уменьшения расхода воздуха через нагнетатель подъемной системы.

Таковы основные факторы, которые могут в той или иной мере повлиять на возможность опрокидывания СВП при движении над водной поверхностью.

Для амфибийных судов существуют еще опасности опрокидывания при движении над сушей и на переходных режимах. Случаи опрокидывания на суше в зарубежной прессе отмечались, как правило, с СВП малых размеров (с полной массой не свыше 0,5 т). Имеющихся данных далеко недостаточно для более или менее полного суждения об условиях и последствиях опрокидывания.

Интерес представляет случай с СВП «Кэлибэн», которое опрокинулось при задевании ГО резиновой шины. Для того чтобы перевернуться при таких обстоятельствах, СВП должно двигаться с высокой скоростью и иметь хорошо надутую («жесткую») воздушную подушку. Уже один этот факт говорит о тех специфических опасностях, которые таит в себе суша для СВП. Вспомним для сравнения, что одной из главных причин опрокидывания СВП при движении над водой бывает, наоборот, снижение давления в воздушной подушке.

Опрокидывание на суше имеет свою специфику хотя бы в том, что характер грунта оказывает существенное влияние на сопротивление движению СВП в этих условиях.

Физическая природа обнаруженного при движении на мокром песчаном грунте «прилипания» ГО, явившегося, по мнению некоторых специалистов, причиной опрокидывания СВП, совершенно не выяснена, хотя в общем можно себе представить, что оно зависит от характеристик конструкций СВП и грунта, а также от характера взаимодействия между ними при различных скоростях, углах и иных параметрах движения.

Иным, чем на море, оказывается и влияние ветра, поскольку его взаимодействие с поверхностью суши совершенно непохоже на взаимодействие с гладкой и тем более взволнованной водной поверхностью.

Для решения этих и других задач в проблеме безопасности против опрокидывания применительно к суше считают, что потребуются теоретические и экспериментальные исследования.

Особый и несомненный интерес представляют собой опасные в смысле опрокидывания факторы при движении СВП над ледяной поверхностью, имеющей свою специфику, отличную от воды и суши. По этому вопросу в зарубежной печати нет каких-либо серьезных исследований, тем более, что фактов опрокидывания СВП при движении по льду в имеющихся публикациях не отмечено.

Не исследованы также возможности опрокидывания СВП при движении в переходных режимах, например, при переходе с суши на воду и наоборот или при переходе со льда на воду. Эти и подобные режимы характерны для амфибийных судов, и следовательно, они актуальны для изучения и решения.

В работе [63] показан случай с СВП «Спектра», который MOi привести к опрокидыванию судна в продольном направлении вследствие высокой скорости его зарывания в воду. Судно двигалось с высокой скоростью по ледяной поверхности, а затем перешло на чистую воду, следовательно, возник характерный переходный режим. В результате действия всех гидродинамических факторов судно могло зарыться в воду. К счастью, этого не произошло, но потенциальная опасность опрокидывания существовала.

Этот случай посчитали настолько поучительным, что английское управление гражданской авиации ввело определенные ограничения скоростей движения СВП на суше и во время переходных режимов.

Таким образом, проблема безопасности СВП в отношении опрокидывания, по мнению зарубежных специалистов, таит в себе еще немало нерешенных задач, которые предстоит исследовать. В частности, считают, что предполагается большая работа по количественному определению влияния тех факторов, о которых говорилось выше.

Тем не менее на основе накопленного опыта эксплуатации и научно-экспериментальных исследований за рубежом выработаны определенные меры против опрокидывания СВП. Некоторые из них реализованы в проектах, на самих судах, приняты к реализации, другие находятся в стадии исследования или разработки практических рекомендаций. К рассмотрению этих мер мы и переходим.

Условно можно разделить эти меры на кон-Меры против структивно-технические и эксплуатационные, опрокидывания Конструктивно-техническими мерами называют такие технические решения, которые закладывают в проект и реализуют в процессе постройки СВП с целью снижения вероятности опрокидывания судна. Сюда также относят предусматриваемые на судне технические средства, имеющие своим назначением предупредить опасную ситуацию опрокидывания и обеспечить экипажу возможность осуществить активные действия против опрокидывания.

В первую очередь речь идет об обеспечении судну достаточной остойчивости. Ведь именно потеря или резкое снижение остойчивости могут способствовать опрокидыванию СВП.

Каковы основные методы и средства обеспечения остойчивости СВП?

Прежде всего, для каждого проекта СВП устанавливают минимальные значения безразмерных метацентрических высот— поперечной и продольной, гарантирующих неопрокидывание судна в определенных заданных условиях.

Остойчивость амфибийных СВП за рубежом обеспечивается преимущественно секционированием ВП с помощью надувных килей, а также применением нагнетателей с большой крутизной расходно-напорной характеристики. На СВП постройки последних лет секционирование воздушной подушки с устройством продольных и поперечных килей и сопел остойчивости практически общепринято.

Результаты дальнейших исследований иностранных фирм показали целесообразность применения двухъярусных ГО, представляющих собой сочетание монолитного гибкого ресивера с поперечно расчлененными (сегментными) навесными элементами. Было установлено, что верхний ярус ГО позволяет уменьшать перегрузки и лучше обеспечивать остойчивость СВП. Кроме двухъярусных ГО используют конструкции гибкого ограждения СВП и других типов. На французских пассажирских СВП типов «Нэвиплан» применяют разработанное фирмой «Бертин» гибкое ограждение, состоящее из ряда сужающихся книзу внутренних ГО — колоколов и окаймляющего их наружного ГО. На «Нэвиплан №300» таких колоколов 8, на «Нэвиплан №500» — 48. Такая конструкция ГО, по мнению фирмы, лучше обеспечивает поперечную и продольную остойчивость, по сравнению с сопловыми ГО, которые применяют на английских и других СВП.

Одно из важных требований — необходимость использования для ГО такого материала, который при действии сил за-мыва не допускал бы существенных деформаций, чтобы было^ обеспечено минимально возможное снижение остойчивости СВП при его движении. В качестве материала ГО почти повсеместно применяется найлоновая ткань с неопреновым покрытием, показавшая на испытаниях наилучшие результаты по сравнению с другими материалами в отношении износостойкости, прочности и других качеств. Однако считается, что и этот материал не отвечает вполне современным требованиям, и в этом направлении продолжаются дальнейшие исследования.

Независимо от типа ГО и применяемых для него материалов конструкцию ограждения стремятся выполнять так, чтобы свести к минимуму количество металлических креплений, которые могут послужить причиной повреждения материала ГО. По этим же мотивам избегают применять жесткие узлы сопряжения элементов ГО.

Другими требованиями и рекомендательными мерами против опрокидывания являются следующие. Снижение вероятности опрокидывания может быть достигнуто путем придания, развала бортам жесткого корпуса СВП с целью резкого повышения остойчивости СВП при входе в воду и создания таким: путем дополнительного восстанавливающего момента при крене. Конструкцию судна предусматривают такой, чтобы аэродинамические кренящие моменты были бы возможно минимальными.

В целях снижения вероятности дестабилизации судна при аварийной (в смысле опрокидывания) ситуации возможность перемещения пассажиров, оборудования и полезной нагрузки должна быть минимальной.

Струйные рули стремятся выполнить так, чтобы попадание в них воды было бы исключено или, по крайней мере, чрезвычайно ограничено. Считается весьма важным иметь достаточно эффективное устройство для остановки судна, помимо использования для этой цели снижения мощности двигателя. На судах рекомендуется: предусматривать соответствующие средства для предупреждения об угрозе опрокидывания; устанавливать два и более вентиляторов для создания при необходимости разности давлений в различных секциях зоны ВП; проводить некоторые конструктивные мероприятия для СВП, которые указывались выше в разделе «Опрокидывание на тихой воде» (воздушная смазка, вертикальные ребра и пр.).

Для скеговых СВП остойчивость обеспечивается прежде всего за счет водоизмещающих скегов. Можно оформлять носовые оконечности корпусов в виде вынесенных вперед гидро-лыж с умеренной килеватостью, что должно увеличивать остойчивость в разных плоскостях.

Однако специальные меры для скеговых СВП — дело дальнейших исследований и экспериментов.

Эксплуатационные На основании зарубежного опыта эксплуатации и испытаний СВП сложились некоторые

рекомендации эксплуатационного характера, которые используют фирмы или предлагают для использования с целью исключения опасности опрокидывания этих судов.

Большое значение придается загрузке СВП. Систематически проводят широкое разъяснение опасности неправильной загрузки судна. Считается, что необходимо обеспечить» постоянный и строгий контроль за размещением грузов на судне, чтобы избежать смещения центра тяжести судна к его критическому значению. Уровень дисциплины в этом отношении должен быть не ниже, чем в авиации, где за нагрузкой следят особо тщательно.

Судоводителям следует давать совершенно четкие указания в отношении тех методов использования средств управления судном, применение которых может потенциально привести к опрокидыванию судна или ему способствовать, с уточнением для спокойного состояния моря и для условий волнения.

С целью сведения к минимуму риска опрокидывания на спокойной воде капитанов судов и судоводителей знакомят с некоторыми обязательными особенностями управления судном, а именно: по возможности избегать движения с углами рыскания более 60° и не снижать объемный расход воздуха при движении с указанными углами рыскания. Курс судна должен составлять не менее 20° к линии фронта волны, следует избегать движения лагом к волне.

Подобные указания, по мнению англичан, следует включить в специальное руководство для капитанов судов и в инструк-ции для членов экипажей, которыми им надлежит руководствоваться в повседневной работе.

Поскольку многие ошибки были связаны с недостатком знаний у экипажей для квалифицированного управления судами, следует обратить внимание на подготовку капитанов судов по специальной программе, включающей глубокое изучение параметров окружающей среды, особенно в зоне движения СВП. Обучение управлению судами должно охватывать все режимы и условия эксплуатации, в том числе и аварийные ситуации. Например, английская программа включает такие разделы: основные принципы движения СВП, характеристики СВП, конструкция судна и гибкого ограждения, сопротивление движению, создание подъемной силы и силы тяги, органы управления, плавучесть и остойчивость.

В процессе эксплуатации СВП их капитаны проходят периодическую переаттестацию для проверки правильности выполняемых ими процедур по управлению судном.

Признано необходимым наладить взаимную и непрерывную информацию между капитанами СВП и эксплуатирующими органами. Установлено, что о всех случаях подгибания ГО эксплуатационные органы должны получать от капитанов судов соответствующую информацию с достаточными подробностями. Для учета случаев опрокидывания судов и подгибания ГО даже без опрокидывания разработана специальная форма. Капитанам вменено в обязанность заносить в бортжурнал судна сведения о любых случаях нештатного поведения СВП.

Капитаны судов должны получать достаточную и своевременную информацию о состоянии погоды и моря в зоне плавания судов, так как плохая информированность нередко способствовала возникновению аварийных ситуаций.

Рекомендуется строго придерживаться порядка, периодичности и объема технического обслуживания СВП. Особенно это касается гибких ограждений и других частей судна, ухудшение технического состояния которых может снизить первоначальные его характеристики. Следует разработать или уточнить обоснованные допустимые нормы износа ГО, по достижении которых— производить замену той или иной детали или изделия.

Дальнейшие исследования. Происшедшие аварии выдвинули несколько важных задач в проблеме обеспечения безопасности движения СВП, относящихся к опрокидыванию. В ходе их решения были изысканы некоторые практические меры против опрокидывания СВП, разработаны вопросы научно-методического и экспериментального характера, выявлены многие конструктивные и эксплуатационные недостатки и намечены рекомендации по их устранению. Многие из них, будучи реализованными на судах, дали свои положительные результаты.

Однако, по признанию зарубежных специалистов и организаций, довольно крупные задачи в этой актуальной проблеме ждут решения. К некоторым из них относят: группу вопросов, связанных с гибкими ограждениями; гидродинамическую остойчивость жесткого корпуса; исследование сил и моментов на больших углах крена и дифферента; влияние различных видов волнения на опрокидывание; опрокидывание на суше, на льду и при переходных режимах; специфические вопросы, относящиеся к опрокидыванию скеговых СВП, и ряд других.

Названные задачи могут быть эффективно решены только путем проведения модельных и натурных испытаний наряду с применением теоретических методов исследования.

Дальнейшие исследования с использованием всего комплекса современых методов позволят, вероятно, выработать более обоснованные рекомендации мер против опрокидывания СВП в различных условиях их службы.

Учитывая значимость этих вопросов и опасность такого вида аварии СВП, подчеркивается необходимость исследования поведения каждого нового конструктивного типа судна с точки зрения опрокидывания, так как изменение конфигурации и характера размещения грузов на судне могут привести к совершенно иным характеристикам опрокидывания, по сравнению с прежними.


Читать далее:

Категория Аварии судов