Понятие об управляемости. Способность судна удерживаться на заданном курсе и изменять направление движения под действием управляющего устройства называется управляемостью.

Таким образом, управляемость характеризуется двумя свойства-ми — устойчивостью на курсе и поворотливостью. Она зависит от конструкции судна, его загрузки и скорости, а также от воздействия на судно внешних факторов: ветра, течения, волнения моря, глубины и др.

Действие любого фактора, ведущее к потере скорости, ухудша- „ ет управляемость судна. Поворотливость зависит главным образом от отношений длины судна к его ширине и осадки к длине судна: с увеличением этих соотношений поворотливость ухудшается, так как увеличивается сопротивление боковому движению судна по криволинейной траектории.

Действие руля на судно. Предположим, что судно движется вперед по инерции, а ветер, течение и волнение моря отсутствуют.

При положении руля в ДП перо руля симметрично обтекается встречным потоком воды, поэтому судно продолжает прямолинейное движение. При руле, переложенном на некоторый угол вправо или влево перо руля будет испытывать избыточное давление Р справа или слева от набегающих на него струй воды. Для пояснения действия гидродинамического давления Р на судно приложим к центру тяжести судна G вспомогательные силы Pi и Ръ, параллельные Р, равные между собой, но противоположно направленные. Силы Р и Pi образуют пару сил с моментом, который поворачивает судно вправо или влево, т. е. в сторону перекладки руля. Разложив силу Р2 на составляющие F и Q. Составляющая F, направленная в корму, показывает, что движение судна будет замедляться, а составляющая Q — на снос судна с курса влево или вправо. Таким образом, при отклонении руля от ДП судно теряет скорость, поворачивается в сторону перекладки руля и дрейфует в сторону, обратную перекладке.

При руле, переложенном на борт, снижение скорости может достигать 20% первоначальной, а дрейф — двойной ширины судна. Одновременно судно кренится первоначально в сторону перекладки руля, а при дальнейшем повороте — на противоположный борт.

Аналогично можно показать, что в результате перекладки руля при движении судна назад также имеет место потеря скорости, но судно будет поворачиваться в сторону, обратную перекладке руля, и дрейфовать в сторону перекладки.

Влияние работы винта на управляемость судна. Изучение поведения одновинтовых судов при совместной работе Руля и винта правого или левого вращения (шага) приводит к выводу, что в любом случае разворот судна в сторону шага винта осуществляется быстрее, чем в обратную.

Рис. 1. Действие руля на переднем ходу

Рис. 2. Циркуляция судна

Поведение судна с винтом правого шага в конкретных случаях совместной работы руля и винта можно обобщенно охарактеризовать следующим образом:

при работе винта на задний ход в случае, когда судно движется назад или по инерции медленно идет вперед, при руле, находящемся в ДП, нос судна разворачивается вправо, а при руле, переложенном на тот или иной борт, — в сторону, обратную перекладке руля;

при работе винта на передний ход, когда судно по инерции медленно движется назад, в положении «руль прямо» нос судна обычно отклоняется вправо, а при перекладке руля на тот или иной борт судно разворачивается в сторону перекладки руля.

Циркуляция судна. Если вывести руль из ДП движущегося вперед судна на какой-то угол и удерживать его в этом положении, то судно сначала сдрейфует в сторону, противоположную перекладке руля, а затем начнет плавно поворачиваться в сторону перекладки. При этом центр тяжести судна будет перемещаться по криволинейной траектории, называемой циркуляцией (рис. 67). Основные элементы циркуляции характеризуют поворотливость судна.

Время поворота судна на 180° называется полупериодом циркуляции.

Тактический диаметр циркуляции и ее период определяют практическим путем при различных углах перекладки руля (обычно через каждые 10°) в грузу и в балласте на малом, среднем и полном ходу.

Элементами циркуляции также являются:
— диаметр установившейся циркуляции D — диаметр окружности вид которой принимает циркуляция после поворота судна на 120-180°;
— угол дрейфа на циркуляции а — угол между ДП судна и касательной к траектории;
— угол крена на циркуляции и др.

Циркуляция судна учитывается при изменении курса в стесненных навигационных условиях, в узкостях, при переходе со створа на створ и т. д.

Влияние внешних факторов на управляемость судна. Большое влияние на управляемость оказывают ветер, волнение, мелководье и узкости.

Влияние ветра зависит от его силы и направления относительно ДП, от площади парусности судна и расположения надстроек и рубок. Волнение по направлению в основном совпадает с направлением ветра и как бы усиливает влияние последнего на судно, вызывая качку, которая значительно ухудшает поворотливость судна, так как часть руля и винта периодически оголяется, в результате чего снижается скорость и увеличивается рыскание судна. Наибольшей величины рыскание достигает при ветровых волнах от курсовых углов 120—180° при скорости судна, близкой к скорости бега волн. В этом случае угол рыскания может достигать 30—40° и более. Влияние ветра и волнения на груженое судно будет значительно меньше, чем на судно, идущее в балласте.

Влияние мелководья проявляется в рыскании судна, и для удержания его на курсе требуется частая перекладка руля. При расхождении со встречными судами на мелководье следует учитывать то обстоятельство, что при приближении к местам с большими глубинами судно уклоняется в сторону большей глубины.

Влияние узкости проявляется в снижении скорости, которое особенно заметно при плавании на мелководье. В этом случае потеря скорости может достигать 25—30%, вследствие чего значительно ухудшается поворотливость судна.

Команды при управлении рулем.

«Право (лево) на борт!» — означает, что руль надо предельно переложить на правый (левый) борт.
«Одерживай!» — означает, что скорость поворота судна должна быть значительно уменьшена. Рулевой должен переложенный на какое-то количество градусов руль «откатывать» к положению ДП.
«Так держать!» — означает, что судно должно следовать кур. сом, который рулевой замечает по компасу в момент подачи команды.
«Прямо руль!» — означает, что перо руля надо поставить в ДП. Рулевой по аксиометру приводит стрелку на нуль.
«Право (лево)!» — рулевой медленно перекладывает руль вправо (влево). Ж
«Больше право (лево)!» — рулевой быстрее перекладывает руль вправо (влево).
«Отводи!» — команда, близкая по значению команде «Одерживай!».
«Столько-то градусов право (лево)!» — рулевой перекладкой руля вправо (влево) приводит судно на новый курс, отличный от прежнего на заданное количество градусов, и, приведя судно на новый курс, докладывает: «На курсе столько-то градусов».

Любая команда рулевому громко и четко повторяется им и выполняется немедленно. Если рулевой заметит, что судно плохо слушается руля или совсем не слушается руля, то он должен немедленно доложить об этом вахтенному помощнику капитана.