Безопасная скорость на мелководье, км/ч,

При статическом запасе воды под днищем неподвижного судна, см

Тип флота	15	20	25	30	40	45
Одиночное	6,0	8,0	10,0	11,0	14,0	17,0
Толкаемый состав	8,0	10,0	11,0	12,0	14,0	17,0

Влияние мелководья на работу двигателя

Поскольку с ростом волнообразования растет и сопротивление воды движению, то судовые двигатели начинают работать с перегрузкой. Это приводит к росту коэффициента нагрузки движителя и, как следствие, к снижению его коэффициента полезного действия по сравнению с режимом на глубокой воде. При этом пропульсивный коэффициент может резко снизиться на 30–50%. Такое снижении оказывается тем более заметным, чем ближе скорость судна к ее критическому значению для данной глубины. Очевидно, что повышение скорости до значений нецелесообразно, так как при этом повышение мощности силовой установки (числа оборотов движителя) практически не увеличивает скорость движения. Поэтому целесообразно снижать соответствующим образом частоту вращения движителей и тем самым нагрузку по мощности главных двигателей. При этом при сравнительно небольшой потере в скорости судна достигается заметная (до 15–20%) экономия топлива.

Потерю скорости на мелководье для морских судов при плавании в зоне докритических скоростей можно приближенно рассчитать по эмпирической формуле С.И. Демина:

(4.20)

Потеря скорости по формуле (4.18) должна получаться со знаком «минус», если же расчет дает положительный результат, то потерю скорости считают равной нулю.

Изменение маневренных характеристик судов

На мелководье

Влияние ограниченности судового хода на параметры движения судна проявляется в основном через изменение гидродинамических характеристик и присоединенных масс судна. Влияние мелководья на работу движительно-рулевого комплекса (ДРК) в настоящее время изучено недостаточно. В то же время практикой установлено, что на мелководье по сравнению с глубокой водой резко ухудшается устойчивость судна на курсе, повышается рыскливость. Заметно ухудшается и поворотливость. Кроме того, резко уменьшается угол дрейфа, угловая скорость поворота и соответственно увеличивается радиус установившейся циркуляции при одинаковых углах перекладки рулевых органов.

Рис. 4.8. Изменение радиуса циркуляции на мелководье

Величину выдвига на мелководье можно определить по формуле

(4.23)

Расчеты показывают, что, например, для увеличение выдвига на мелководье по отношению к выдвигу на глубокой воде составляет 60%, а при – около 10%.

Оценка влияния мелководья на инерционные характеристики судна существенно зависит от того, при каких начальных условиях производят сравнение. Если сравнивать путь торможения судна при одинаковом режиме движения (частоте вращения движителей), то тормозной путь на мелководье будет меньше, чем на глубокой воде, на 20–30%. Однако данное соотношение существенно изменится, если это сравнение проводить при одинаковых скоростях движения. В этом случае разница значений пути торможения на глубокой воде и на мелководье не превышает 5%. Причиной является то, что, несмотря на повышение гидродинамического сопротивления воды на мелководье, рост присоединенной массы воды увеличивает силы инерции судна. Поэтому при прочих равных условиях на мелководье тормозной путь судна как при пассивном, так и при активном торможении увеличиваются. Этому способствует также снижение пропульсивных качеств гребного винта при работе на задний ход в условиях мелководья.

Исходя из того, что одинаковое значение величины сопротивления воды движению судна при заданной частоте вращения движителей на глубокой воде и на мелководье достигаются при различных скоростях, П.Н. Токаревым разработана методика определения величины падения линейной скорости и инерционных характеристик для речных и смешанного (река-море) плавания судов при движении по фарватеру ограниченной глубины. Суть ее заключается в следующем. Для заданных путевых условий определяется вспомогательный коэффициент по формуле