авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ

СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ

Таратынов В. П. Судовождение в стесненных районах, 1980.—127 с.

В книге описываются особенности

плавания в стесненных водах и системы

разделения движения в районах с интенсивным судоходством. Дана сравнительная

оценка различных участков морских путей с учетом аварийности. Рассмотрены вопросы

судовождения в узкостях с лоцманской проводкой и в узких каналах с учетом их

пропускной способности. Приведено описание системы регламентирования движения судов применительно к судоводителю и оператору береговой РЛС.

Книга предназначена для судоводителей транспортных, промысловых морских, а также речных судов, работников инспекций портового надзора, а также может быть полезной учащимся судоводительских специальностей морских учебных заведений.

-2 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ ОГЛАВЛЕНИЕ ОГЛАВЛЕНИЕ........................................................................................ СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ.................................................................. ВВЕДЕНИЕ............................................................................................. Глава 1 ПОТОКИ СУДОВ.................................................................. § 1.1 ОЦЕНКА СИТУАЦИИ СБЛИЖЕНИЯ СУДОВ......................................... § 1.2 ДОПУСТИМАЯ ОПАСНОСТЬ СБЛИЖЕНИЯ ПРИ РАСХОЖДЕНИИ СУДОВ....................................................................... Глава 2 СТРУКТУРА ПОТОКОВ СУДОВ..................................... § 2.1 ОБРАЗОВАНИЕ ПОТОКОВ СУДОВ....................................................... § 2.2 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОТОКОВ СУДОВ.............................................. § 2.3 ВЫБОР КУРСА ПРИ ПЕРЕСЕЧЕНИИ ПОТОКОВ................................. Глава 3 ЗОНА ОПАСНОГО СБЛИЖЕНИЯ................................... § 3.1 РАЗНОВИДНОСТИ ЗОН ОПАСНОГО СБЛИЖЕНИЯ........................... § 3.2 АНАЛИЗ ПОТОКА СУДОВ В ПРОЛИВАХ............................................ Глава 4 РАЗДЕЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ.............................................. § 4.1 СИСТЕМА РАЗДЕЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ................................................. § 4.2 СУДОВОЖДЕНИЕ В КАНАЛАХ.





............................................................ Глава 5 ПЛАВАНИЕ В УЗКОСТЯХ............................................... § 5.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПРИ ПЛАВАНИИ В УЗКОСТЯХ.................. § 5.2 ЛОЦМАНСКАЯ ПРОВОДКА.................................................................... § 5.3 БЕЗОПАСНОСТЬ ПЛАВАНИЯ ПО ФАРВАТЕРАМ.............................. § 5.4 ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ МОРСКИХ ПУТЕЙ................................. Глава 6 РЕГУЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ..................... § 6.1 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ............................................................................. § 6.2 СУДОВОЖДЕНИЕ В РАЙОНЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ МОРСКИХ СУДОВ................................................................................ -3 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ 1.1 Ракурс встречного судна.................................................... рис.

2.1 Распределение Dp во встречных потоках........................ рис.

2.2 Распределение Dp при плавании по фарватеру............... рис.

2.3 Вероятность расхождения..................................................... рис.

рис. 2.4 Зависимость пропускной способности от линейной плотности....................................................................................... 2.5 Пересечение потока отдельным судном.............................. рис.

рис. 2.6 Пересечение судном линии разделения движения потоков.......................................................................................... рис. 2.7 Зависимость частоты встреч от угла пересечения потока............................................................................................ рис. 3.1 Зона опасного сближения, основанная на поворотливости судна.................................................................. рис. 3.2 Зависимость тормозного пути от первоначальной для судов дедвейтом:............................................. скорости 3.3 Траектория движения судна после реверса:..................... рис.

3.4 Зона опасного сближения в стесненных районах............. рис.

3.5 Сектора распределения Dp................................................. рис.

3.6 Подсчет количества опасных встреч:................................ рис.

рис. 3.7 Интенсивность, направление движения и средняя разделительная площадь в Ла-Манше.......................................... рис. 3.8 Процентное соотношение и средняя плотность движения в Ла-Манше.................................................................... 3.9 Геометрический диаметр столкновений.............................. рис.

4.1 Система разделения движения............................................. рис.

рис. 4.2 Влияние ошибок счисления на поперечный снос в момент поворота............................................................................ рис. 4.3 Схема для подсчета времени и количества встреч в канале............................................................................................. 4.4 Распределение Т в зависимости от времени суток......... рис.

4.5 Распределение Т по дням недели........................................ рис.



4.6 Распределение Т в течение месяца.................................... рис.

4.7 Распределение Т по месяцам в течение одного года.... рис.

рис. 4.8 Нахождение оптимальной пропускной способности канала............................................................................................. -4 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ рис. 4.9 Зависимость времени, потраченного на проход каналом, от изменения интенсивности движения при насыщении....................................................................................... 5.1 Плавание по изолинии........................................................... рис.

5.2 Циркуляция на повороте....................................................... рис.

5.3 Проводка в узкости............................................................... рис.

5.4 Длина колена фарватера....................................................... рис.

5.5 Схема движения в проливе Урага...................................... рис.

5.6 Схема движения в проливе Курусима................................ рис.

5.7 Схема движения в проливах Бисан и Уко........................ рис.

5.8 Схема движения в проливе Бисан Северный..................... рис.

5.9 Схема движения в проливе Бисан Западный..................... рис.

5.10 Вероятность столкновения с отдельным объектом....... рис.

5.11 Вероятность посадки на мель......................................... рис.

-5 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ ВВЕДЕНИЕ Развитие международной торговли в настоящее время привело к бурному росту морских перевозок и соответственно количества транспортных судов. Концентрация судов стала особенно ощутимой на морских путях, соединяющих крупные порты и районы побережья с развитыми в промышленном отношении странами. Увеличение плотности судов во встречных потоках зависит от ряда местных условий. Эта плотность является одной из основных причин появления угрозы столкновений, а в прибрежных районах еще и опасности посадок на мель, Она увеличивается при ограничении судоходного пространства (расстояние между опасными изобатами или границами разрешенного для плавания района в направлении, перпендикулярном оси движения). Такие районы носят название районов стесненного судоходства. Примером могут служить фарватеры в Датских проливах и южной части Северного моря.

В последнее десятилетие был предложен ряд мероприятий, уменьшающих вероятность столкновений и посадок на мель в районах стесненного судоходства. В основном они сводятся к пассивному и активному регламентированию судоходства. Пассивное выразилось в установлении районов разделения движения, активное — в регулировании движения судов. Можно предполагать, что со временем регулирование движения судов, применяемое сейчас на ближних подступах к портам и в каналах, будет распространено на более об ширные районы.

Вопросы уменьшения опасности судовождения путем регламентирования судоходства, возникшие в последние годы, образовали новый раздел навигации: судовождение в потоках судов.

Многие из них еще ждут своего решения, но сейчас уже можно сформулировать круг основных понятий, определяющих судовождение в потоках. Это, прежде всего основные характеристики потоков судов и закономерности их изменений. К ним также относятся вопросы, связанные с пассивным и активным регламентированием судоходства.

-6 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Глава 1 ПОТОКИ СУДОВ § 1.1 ОЦЕНКА СИТУАЦИИ СБЛИЖЕНИЯ СУДОВ В зависимости от полноты информации, получаемой судоводителем, ситуации сближения судов можно разделить на три категории.

сближение при ясной видимости днем с глазомерной оценкой ситуации без использования информации от РЛС, сближение при ясной видимости ночью с глазомерной оценкой ситуации без использования информации от РЛС;

сближение при ограниченной видимости с использованием радиолокационной информации и без нее Качественная оценка ситуации сближения судов зависит от разрешающей способности органов восприятия человека (зрения и слуха) и РЛС.

При глазомерном определении направлений курсовых углов (КУ) на другие суда среднеквадратическая ошибка зависит от величины КУ.

Так, при его значении в диапазоне от 0 до 90° ошибка достигает по абсолютной величине максимальных величин при КУ от 15 до 35°. В среднем направление («на глаз») определяется опытным наблюдателем с точностью ± 4° относительно диаметральной плоскости судна или другого определенного направления.

А при определений расстояния до судов или береговых ориентиров в диапазоне до 7 миль среднеквадратическая ошибка колеблется от до 55%. Наибольшие относительные ошибки наблюдаются на малых расстояниях. Так, среднеквадратическая ошибка измерения расстояний величиной до 500 м составляет около 30%, снижаясь до 12—15% к 13000 м. По абсолютной величине ошибка определения расстояния глазомерным способом растет с его увеличением.

На расстоянии около 0,4 мили ошибка меняет знак. На расстояниях свыше 0.4 мили судоводитель считает, что расстояние до опасности меньше действительного, а при расстоянии меньше 0,4 мили—больше действительного. Таким образом, в первом случае налицо переоценка -7 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ опасности, а во втором—недооценка. Судоводителю необходимо особенно осторожно относиться к результатам глазомерного измерения расстояния в непосредственной близости от судна.

При плавании в узкостях, где расстояние до навигационных опасностей менее 4—5 кб, необходимо особенно осторожно подходить к его оценке. В этих случаях следует, по возможности, использовать створные знаки или заранее заметить створы отдельных ориентиров, по которым можно было бы пройти чисто от опасности. Большую помощь может оказать контроль траверзных расстояний до ориентиров с помощью РЛС, где точность измерения обычно принимается около 5%.

Недостаток зрительной оценки расстояния должен быть учтён и при подходе к навигационным опасностям, при поворотах вблизи них и т. д.

Если эти опасности отмечены навигационными знаками, то расстояние лучше контролировать с помощью РЛС, а не полагаться на глазомерную оценку. Можно считать, что наилучшие результаты визуальной ориентировки получаются в зоне 0,4—0,73 мили. В ней наблюдатель сохраняет возможность оценки глубины пространства при минимальной величине ошибок в определении расстояний.

С помощью визуального наблюдения судоводитель в состоянии:

своевременно обнаружить судно, чтобы не допустить его на опасное расстояние;

определить относительный курс встречного судна с точностью, достаточной для суждения об опасности столкновения, это становится возможным благодаря способности человека различать ракурс встречного судна;

получить информацию об изменении курса встречным судном сразу с его изменением за счет возникновения угла дрейфа, особенно на крупных судах и при больших скоростях (например, у крупнотоннажных танкеров водоизмещением порядка 60 000 т, идущих со скоростями 16—18 уз, диаметральная плоскость начинает от клоняться в сторону поворота за 15—18 с до изменения направления вектора скорости перемещения центра тяжести судна) [17];

определить возникновение ситуации опасного сближения путем обнаружения неизменности пеленга на сближающееся судно или малой величины его изменения;

-8 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ определить особое положение встречного судна, дающее ему преимущество при расхождении (днем это можно обнаружить по визуальным сигналам, а ночью — по сочетанию и цвету огней).

При отсутствии видимости использование зрительного наблюдения становится невозможным и становится необходимым слуховое наблюдение, с помощью которого судоводитель может узнать:

наличие другого судна в данном районе и приближенном направлении на него, перемещение встречного судна относительно воды;

имеет ли встречное судно буксир или находится на буксире;

стоит ли другое судно на якоре и его приблизительную длину (больше или меньше 100 м);

идет ли встречное судно под парусами и каким галсом;

занимается ли встречное судно рыбной ловлей, выполняет ли встречное судно лоцманские обязанности;

лишено ли встречное судно возможности управляться или находится на мели;

намерение другого судна осуществить маневр (в ночное время и в тумане этот сигнал дублируется рис. 1.1 Ракурс встречного судна. световым, что делает его независимым от звуковых помех и увеличивает дальность действия в ясную видимость, если сила этого сигнала позволяет различать на расстоянии большем, чем слышимость звукового сигнала).

При слуховом наблюдении судоводитель не может определить два из трех основных параметров, по которым он оценивает ситуацию сближения, а именно время Т и —угол, под которым наблюдатель видит длину наблюдаемого судна, дистанцию кратчайшего сближения РК—ракурс, DKP, но может оценить третий пара ВС—длина наблюдаемого судна, метр — курсовой угол КУ. Таким D—расстояние до кормы наблюдае образом, при слуховом наблюдении мого судна, ОС—максимальное расстояние до носа наблюдаемого судна -9 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ можно только грубо определить направление на другое судно, что явно недостаточно для оценки ситуации сближения.

Рассматривая вопрос о точности визуального определения ракурса (РК) судна при сближении видно, что информация о нем способствует созданию в сознании судоводителем представления об относительном курсе встречного судна и дистанции кратчайшего сближения.

При определении РК (рис. 1.1) могут возникнуть ошибки, влияющие на его Точность. Значение синуса РК можно записать как откуда ошибка РК будет равна:

(1.1) где L — длина судна, которая ночью заменяется расстоянием между мачтами l, L — ошибка измерения длины судна;

— горизонтальный угол, под которым видна длина судна;

— ошибка горизонтального угла.

В темное время вместо длины судна L можно брать расстояние между топовыми огнями.

Наиболее высокая точность определения РК достигается при наблюдении судов на встречных и близких к встречным курсах. Если ракурс наблюдаемого судна близок к 90°, то его величину определить труднее, поэтому при подобных ситуациях возникают наибольшие ошибки.

Днем о величине РК судят по створу мачт или по взаимному расположению частей надстроек, причем в первом случае точность выше.

На встречных и попутных курсах днем может возникнуть двузначность из-за трудности различить, какая из мачт является носовой, какая—кормовой. Судно, идущее на наблюдателя, можно принять за уходящее от него и наоборот. Для разрешения такой двузначности наблюдателю требуется некоторое время для более тщательной оценки. Такого рода двузначность исключена ночью, так -10 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ как сектор освещения топовых огней расположен на носовых курсовых углах, поэтому на уходящем от наблюдателя судне вообще не видно топовых огней. В ночное время неопределенность в оценке ракурса может возникнуть при наблюдениях за малыми судами, несущими только один топовый огонь, или когда догоняющее судно находится в пределах сектора освещения гакабортного огня. В такой ситуации при переходе обгоняющего судна из сектора гакабортного огня в сектор освещения топовых и отличительных огней, последние могут открываться неожиданно для судоводителя. В результате создается ложный эффект поворота обгоняемого судна в сторону обгоняющего.

Из формулы (1.1) видно, что:

при ночных наблюдениях ошибка в определении РК обратно пропорциональна расстоянию между топовыми огнями;

поскольку малое судно несет только один топовый огонь, а большое судно—два огня, судоводитель большого судна находится в худших условиях с точки зрения определения ракурса встречного судна (так как ошибка ракурса РК малого судна больше РК, большого судна);

— поскольку РК обратно пропорциональна L, а в ночное время l, то можно сказать, что увеличение расстояния между мачтами увеличивает точность определения РК судна ночью.

Чувствительность створа топовых огней ночью и мачт днем можно найти по формуле Р где — боковое смещение, при котором мореплаватель обнаруживает, что огни и мачты растворились;

его величина равна 3—5;

— горизонтальный угол, при котором обнаруживается, что мачты и топовые огни растворились;

D — расстояние от наблюдателя до переднего топового огня;

l — расстояние между мачтами;

-11 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Сравнение визуальной и радиолокационной оценок ситуации сближения. Оценка ситуации сближения двух судов, как правило, осуществляется двумя способами:

визуальным и с помощью РЛС. Первый чаще всего применяется при ясной видимости, второй — при сближении в условиях пониженной видимости. В ряде случаев оценка ситуации сближения с помощью РЛС используется и при хорошей видимости, так как это дает возможность наблюдателю с большой точностью измерить расстояние до судна и Dp.

Появившиеся в последнее время навигационные комплексы позволяют с помощью РЛС и ЭВМ определить основные параметры встречных судов с точностью и скоростью, недостижимой при визуальном наблюдении. Однако большинство судов морского флота расходятся по прежнему с помощью РЛС или визуального способа.

Качество информации, полученной с помощью РЛС, зависит от технических параметров станции, характеристики наблюдаемых объектов, состояния атмосферы и других факторов.

При использовании РЛС судоводитель может определить:

относительное положение сближающегося судна;

курс встречного судна, его скорость и время до сближения на кратчайшее расстояние, величину дистанции кратчайшего сближения;

наличие опасности столкновения по наблюдениям за изменением пеленга и уменьшением расстояния;

изменение направления движения встречного судна.

В ряде случаев во время сближения судоводитель использует радиотелефонную связь со встречным судном, что в значительной степени облегчает определение ситуации сближения судов.

Вместе с преимуществами у радиолокационной информации существуют серьезные недостатки. Так, изображение на экране не позволяет передать все качественное разнообразие информации, полученное с помощью зрительного наблюдения. В частности, оно не дает возможности передать привилегии судна, дающие ему право преимущественного прохода (судно с кабелем, тралом и т. д.).

Существенным недостатком является также запаздывание информации о движении (скорость, расстояние до сближения, курс судна и др.). Еще один важный недостаток радиолокационной информации заключается -12 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ в ненадежности обнаружения объектов с низкой отражательной способностью (лодки, катера и т. п.), особенно при наличии помех, и возможности перепутать эхо-сигнал малого судна с эхо-сигналом буя или другого предмета. В практике судовождения известны случаи, когда РЛС вообще не могла обнаружить встречное судно Одной из особенностей судовождения с помощью РЛС является своевременное выделение эхо-сигналов опасных целей и совершение заблаговременного маневра для расхождения. Как установлено психологами, время, необходимое наблюдателю для анализа взаимного расположения движущихся эхо-сигналов на экране РЛС, растет с увеличением их числа. При увеличении количества эхо-сигналов от 2 до 10 среднее время анализа ситуации расхождения со всеми судами растет линейно, а время, затраченное на оценку расхождения с каждым из эхо сигналов, уменьшается по мере увеличения количества эхо-сигналов (табл. 1.1).

Таблица 1. Количество Среднее Количество Время на Бремя на Время на необходимых время пере объектов в одну ситуа- один эхосиг- одно сопос сопоставле- работки ситуации цию, с нал, c тавление, с ний ситуаций, с 2 1 17 1,1 0,55 1, 4 6 34 2,2 0,55 0, 6 15 59 3,9 0,65 0. 8 28 69 4,6 0,57 0, 10 45 81 5,4 0,54 0, В первой колонке дается количество эхо-сигналов судов, с которыми производится расхождение. Число необходимых для этого оценок, их взаимного расположения, приводится во второй колонке. В третьей колонке дается среднее время переработки наблюдателем 15 си туаций расхождения при скорости, соответствующей скорости сравнения количества объектов, указанных в первой колонке. В четвертой колонке приводится время, приходящееся на одну ситуацию сравнения, исходя из условий, указанных в предыдущей третьей колонке. В пятой колонке дается время на идентификацию одного эхо сигнала а в шестой—время на одно сопоставление.

-13 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Из таблицы видно, что по мере увеличения количества объектов (первая колонка) время на одно сопоставление значительно уменьшается.

Увеличение скорости сопоставления можно объяснить тем, что человек одновременно может сопоставить несколько из них, создавая таким образом наглядную картину обстановки в конкретном районе.

Имея на экране РЛС одновременно большое число судов, судоводитель путем сопоставления может быстро выделить наиболее опасные ситуации и сосредоточить на них свое внимание. Значит, увеличение числа судов практически увеличивает число оценок ситуаций сближения, но вместе с тем уменьшает среднее время, затра ченное на каждую из них.

Отсюда можно сделать следующий практический вывод. Если расхождение производится с помощью РЛС, то опасность столкновения не пропорциональна количеству встречных и попутных судов в районе плавания. При оценке последней судоводитель решает задачу сразу с несколькими судами или с целой группой, выделяя из нее наиболее опасные и продолжая в дальнейшем следить главным образом за ними.

Если судно следует в потоке попутных судов, следующих параллельными курсами, судоводитель следит только за ближайшими соседями, изменение курсов которыми ведет к возникновению опасной ситуации. То же самое касается расхождения с группой судов, идущих параллельными встречными курсами. Судоводитель следит на экране только за ближайшими к нему встречными судами, изменение курсов которых может привести к опасной ситуации. Эхо-сигналы остальных судов начинают его интересовать в случае изменения ими курса в сторону наблюдателя.

Только этим можно объяснить тот факт, что суда во встречных потоках с большой плотностью в тумане часто идут полными ходами, например, на участках морских путей южнее острова Гогланд, в южной Балтике и в Северном море.

Надежность решения задачи расхождения представляет собой вероятность благополучного расхождения в конкретных условиях [6].

Она зависит, с одной стороны, от надежности наблюдения: слухового, визуального или радиолокационного;

с другой стороны — от вероятности (надежности) правильного решения задачи, расхождения судоводителем.

-14 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Надежность слухового наблюдения довольно низка: направление, определенное по звуку в тумане, оценивается с точностью до нескольких десятков градусов, а расстояние практически определить трудно, так как оно зависит от гидрометеоусловий и силы источника звука. В настоящее время такого рода определения места встречного судна можно встретить только в тумане при отсутствии или неисправности РЛС.

Надежность визуального наблюдения может быть подсчитана как вероятность ясной видимости во время наблюдений в районе нахождения судна:

где nя — количество дней с ясной видимостью в текущем месяце (берется из справочных пособий) При определении надежности правильной оценки информации, полученной с помощью визуального наблюдения, важное значение имеет правильное решение задачи.

Общая надежность решения задачи расхождения с помощью информации, полученной при визуальном наблюдении, может быть выражена формулой где Рчел. — надежность человека.

При плохой видимости судоводитель руководствуется информацией, поступающей от РЛС. Полученная в этом случае информация о сближении судов позволяет решать задачу расхождения.

Надежность такого решения зависит от надежности работы РЛС и правильной оценки полученной от нее информации о сближении судов.

Надежность безотказной работы РЛС включает в себя как надежность работы технической аппаратуры Ртех., так и надежность обнаружения цели Робн. Она может быть вычислена по формуле -15 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ где Ртех может быть найдена по формуле Pтех = 1 — qt, где qt — вероятность отказа, которую можно найти из статистических данных;

Робн — зависит от отражающей способности встречного судна и гидрометеоусловий.

§ 1.2 ДОПУСТИМАЯ ОПАСНОСТЬ СБЛИЖЕНИЯ ПРИ РАСХОЖДЕНИИ СУДОВ При расхождении в ясную видимость судоводитель обычно оценивает степень опасности сближения по скорости изменения пеленга. Его постоянство или малая скорость изменения свидетельствует об опасности столкновения. При этом не обязательно замечать пеленг на сближающееся судно. Достаточно заметить его кур совой угол по створу с частями судовых надстроек или судового такелажа. Скорость изменения расстояния до сближающегося судна визуально заметить трудно.

При использовании РЛС опасность сближения определяется оценкой Dp. Ошибка такого определения прямо пропорциональна квадрату расстояния до точки сближения и среднеквадратической ошибке определения скорости изменения пеленга на сближающееся судно, а также обратно пропорциональна относительной скорости сближения судов. Значит, чем больше расстояние до сближающегося судна и чем меньше его скорость, тем больше ошибка определения расстояния кратчайшего сближения, что видно из формулы где D—расстояние до сближающегося судна;

V—относительная скорость сближения, q — среднеквадратическая ошибка (СКО) в определении скорости изменения пеленга. Исходя из параметров современных РЛС, величина q принимается равной 50·10-6 рад/с.

Необходимо иметь в виду, что расхождения, цель которых предотвращение столкновений, являются следствием появления препятствий в виде встречных судов на пути движения судна.

-16 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Судоводитель стремится преодолеть это препятствие наиболее рациональным путем с точки зрения экономии времени, средств и безопасности плавания. Этот процесс сводится к анализу и оценке конкретных условий и планированию оптимального пути. Его принято называть оценкой ситуации с выбором маневра для расхождений.

По мере сближения судов возможности выбора маневра уменьшаются, и судоводитель становится менее свободен в реализации оптимального решения.

В основе планирования маневра лежит процесс выбора одного решения расхождения из некоторого числа возможных, что связано с обработкой большого объема информации о сближении судов.

Поэтому принятие обоснованного решения во многом зависит от быстроты и качества обработки информации, т. е. опыта и искусства судоводителя. В процессе решения задачи расхождения судоводитель производит оценку критерия опасности сближения в зависимости от условий плавания. Анализ большого числа расхождений позволяет утверждать наличие определенной величины «допустимой опасности сближения» (допустимая опасность), зависящей от ряда факторов, как объективных, так и субъективных. Она различна как для разных людей, так и для одного и того же человека в разных условиях. В опреде ленных пределах эта величина может приниматься постоянной и использоваться в практических расчетах. Наиболее показательно значение допустимой опасности может быть выражено измеряемой судоводителем величиной Dp при расхождении судов.

При сближении судов судоводитель оценивает различные обстоятельства, на основании которых определяет индивидуальную допустимую опасность для конкретного случая. Последняя представляет собой комплексную оценку элементов, характеризующих выбор оптимального пути при расхождении. К таким элементам относятся наименьшее безопасное расстояние сближения Dp, время Т и расстояние до сближения, а также КУ на сближающееся судно.

Определение КУ играет решающую роль при визуальной оценке опасности расхождения, Dp и Т—при измерении с помощью РЛС.

Выбирая Dp при расхождении, судоводитель оценивает:

вероятность дрейфа или сноса судов течением, ветром;

-17 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ вероятные не учитываемые ошибки приборов, в первую очередь гирокомпаса и РЛС;

вероятность неожиданного маневра встречного судна, осложняющего расхождение;

вероятность помех РЛС в случае ее использования для расхождения;

время, необходимое наблюдателю для оценки неблагоприятного маневра встречного судна и решения об изменении курса и скорости;

вероятность своего маневра по уклонению и его время, параметры циркуляции.

Вероятностный характер допустимой опасности позволяет объяснить, почему в узких проливах на фарватерах Dp при расхождении уменьшается до десятков метров (при следовании полными ходами), а при расхождении в открытом море в тумане или сложных гидрометеоусловиях это расстояние доходит до 2 миль и более.

В первом случае вероятность маневра встречного судна близка к нулю, так как все суда, следующие по фарватеру, придерживаются его оси или пути, параллельного оси, чтобы не выйти за кромку. Во втором случае неограниченного судоходного пространства от встречного судна можно ожидать в любой момент поворота на новый курс или маневра для расхождения. В практике судовождения считается, что расстояние в 1,5—2,0 мили достаточно, чтобы предпринять маневр для расхождения со встречным судном, внезапно изменившим курс.

Несмотря на усовершенствование электрорадионавигационных приборов (ЭРНП) количество столкновений заметно не уменьшается, вместе с тем отмечено увеличение средней скорости судов в тумане.

Из анализа аварийности известно, что 48,6% судов, вовлеченных в аварии, двигались перед столкновением полным ходом, 23,2% — умеренным и 20,5% —с малой скоростью.

-18 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Глава 2 СТРУКТУРА ПОТОКОВ СУДОВ § 2.1 ОБРАЗОВАНИЕ ПОТОКОВ СУДОВ Морские суда движутся по путям, установившимся в результате длительной практики судовождения. На основе многовекового опыта плавания судоводители определили наиболее безопасные пути, по которым суда могут в кратчайшее время пройти между различными портами. Эти пути названы рекомендованными. Они бывают различны в разное время года, так как учитывают силу и направление ветров и течений, которые меняются в течение года, и другие факторы. По рекомендованным путям, соединяющим основные порты мира, дви жется большое количество судов, образующих два встречных потока движения. Обычно на картах рекомендованных путей наносятся оси маршрутов. Суда, следующие по ним во встречных потоках, отклоняются от оси под влиянием ряда причин, имеющих случайный характер. Планируемый путь судна наносится, как правило, правее рекомендованного под влиянием стереотипа правостороннего движения, встречающегося в повседневной жизни и закрепленного в МППСС.

Отстояние линии пути от рекомендованного выбирается на основе субъективной оценки воздействия различных причин, образующих условия плавания. К ним относятся гидрометеорологические условия, точность навигационных определений, частота встреч судов, размеры зоны опасного сближения, вероятность расхождения со встречными судами, дальность видимости и т. д. Суммарное воздействие этих причин носит случайный характер и определяет выбор величины кратчайшего расстояния при расхождении. Последняя выбирается не сколько большей, чем минимально допустимая величина (Dp)ДОП, которая определяется индивидуальной оценкой опасности сближения.

Расстояние Dp определяет один из наиболее важных размеров площади водной поверхности вокруг судна, называемой зоной опасного сближения. Если при расхождении предполагаемое Dp (Dp)ДОП, то судоводитель выполняет маневр по расхождению, который сводится к увеличению Dp. Если Dp (Dp)ДОП, то курс не меняется.

Как показывают исследования, вследствие различий в -19 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ индивидуальной оценке условий плавания Dp носит характер случайной величины, распределенной по нормальному закону. Это значит, что потоки встречных судов группируются около осей, а плотность судов уменьшается по мере удаления от них. На рис. 2. показано такое распределение: чем больше расстояние от осей потоков (абсцисса Dp), тем меньше плотность [ордината f(Dp)]. Если ограничения навигационного характера не стесняют судоходное пространство, то ширина потока, сосредоточенного около оси, практически равна шести среднеквадратическим отклонениям Dp от оси (по три слева и справа). На рис. 2.1 эта ширина ограничена абсциссами l1 и l2. Величина указанного отклонения зависит, как рис. 2.1 Распределение Dp во встречных потоках -20 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ указывалось выше, от ряда факторов, влияющих на выбор Dp. Как видно из рис. 2.1, между осями встречных потоков А и С образуется полоса встреч, практически ограниченная шириной l1l2. В ней происходит расхождение судов, принадлежащих потокам А и С.

Наибольшая частота встреч будет соответствовать линии mxт, находящейся на равном расстоянии от осей. Здесь число судов обоих потоков теоретически равно. С приближением к любой из осей увеличи вается доля судов, придерживающихся этой оси (см. рис. 2.1).

Однако при расхождении одиночного судна со встречным потоком не все суда представляют опасность. Предположим, что каждое судно расходится с судами в пределах двух миль справа и слева. Значит, полоса, по которой движутся эти суда, ограничена справа и слева расстоянием в две мили от пути расходящегося судна (на рис. 2.1 это отрезки хх' и хх", соответствующие ширине полосы). Величина этого расстояния оценивается субъективно и изменяется в зависимости от дальности видимости. С уменьшением последней судоводитель уве личивает Dp а значит и ширину полосы х'х". Подобное увеличение наблюдается и при расхождении ночью.

Величина среднеквадратического отклонения судна от оси потока D колеблется в пределах от 2,3 до 2,8 мили. Общая ширина потока судов, не лимитируемая границами фарватера и опасными изобатами, колеблется в пределах 13,8—16,8 мили.

Некоторые принципы МППСС соответствуют правилам правостороннего движения: судам рекомендуется расходиться левыми бортами.

Расстояние между осями встречных потоков тD (см. рис. 2.1) изменяется в зависимости от местных условий. Чем больше частота встреч, тем оно значительнее. На рекомендованных маршрутах в Балтийском море это расстояние равно 0,4—0,6 мили.

Величины D и тD меняются в зависимости от дальности видимости и времени суток. Днем в ясную видимость судоводитель оценивает картину расхождения визуальным способом, следя за изменением направления на встречное судно и его ракурса. Такая оценка ситуации сближения позволяет ему расходиться со встречными судами на минимально допустимых расстояниях. Ночью судоводитель не видит деталей надстройки встречного судна, позволяющих визуально определить расстояние, а о ракурсе можно судить только по топовым -21 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ огням. Поэтому судоводители стараются увеличить Dp при расхождении.

В условиях тумана судоводитель расходится с помощью РЛС, которая дает расстояние с достаточной для расчетов точностью:

курсовой угол измеряется с меньшей, чем необходимо, точностью, а определить ракурс, без дополнительных расчетов затруднительно. По этому судоводитель назначает увеличенное Dp для расхождения.

При ясной видимости днем на рекомендованных маршрутах Балтийского моря тD = 0,6 мили, d= 2,3 мили, ночью тD = 0,8 мили, d = 2,5 мили, в тумане тD = 1,0 мили, d= 2,7 мили.

Величина колебаний тD и d мала и поэтому при практических расчетах ею можно пренебречь.

Из сказанного можно сделать вывод о некоторых сторонах тактики плавания во встречных потоках.

Если плотность встречного потока судов невелика, то судоводитель прокладывает курс по оси рекомендованного маршрута, стараясь выбрать оптимальную длину намеченного пути. Примером такого выбора может служить плавание по рекомендованным маршрутам че рез океан, когда расхождения со встречными судами редки.

При плавании в районах с большой концентрацией судов и значительной плотностью встречного потока путь судна прокладывается правее рекомендованного маршрута, особенно на участках, где отсутствует система разделения движения. Удаление пути от рекомендованного маршрута диктуется стремлением уменьшить опасность расхождений за счет уменьшения количества встречных судов. Увеличение расстояния до рекомендованного пути означает переход в полосу с меньшей плотностью встречных судов или вообще выход из встречного потока. Величина расстояния до рекомендованного пути может достигать 3, что соответствует Dp от 5,0 до 7,5 миль. При таком увеличении встречи судов практически прекращаются, а длина пройденного расстояния незначительно растет.

Например, от о. Борнхольм до входа в Финский залив - его прирост составит около 4 миль.

Описанная тактика неприемлема, если судоходное пространство вправо от рекомендованного маршрута стеснено навигационными опасностями или границами фарватера, находящимися на расстоянии менее 2D. В этих случаях уклонение не дает ожидаемого эффекта, -22 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ поэтому целесообразно прокладывать путь по середине полосы между рекомендованным маршрутом и опасными изобатами или границей фарватера.

Если судно движется по системе разделения движения в полосе одностороннего движения, то основную опасность расхождений представляют обгоняемые суда.

Согласно МППСС (Правило 13), при обгоне на расстоянии, представляющем опасность столкновения, следует заблаговременно запросить согласие установленными сигналами. Не имеет смысла запрашивать обгоняемое судно, если кратчайшее расстояние до него исключает возможность столкновения в случае резкого поворота в сторону обгоняющего. Это расстояние можно принять приблизительно равным четырем длинам обгоняемого судна. При обгоне играет роль величина судоходного пространства с внешней стороны обгоняющего судна на случай уклонения от маневра обгоняемого.

Обгон следует начинать, убедившись, что во время него не появится встречное судно, с которым придется расходиться, или второе судно, которое необходимо обогнать, не закончив обгона первого. При обгоне в ясную видимость следует постоянно следить с мостика за об гоняемым судном до тех пор, пока судно наблюдателя перестанет представлять для него опасность. В случае неожиданного маневра обгоняемого судна, в сторону обгоняющего следует изменить режим работы двигателей (вплоть до реверса на полный задний ход) или укло ниться в направлении от обгоняемого судна.

Если наблюдение за обгоняемым судном производится с помощью РЛС, то его неожиданное уклонение от первоначального курса в сторону обгоняющего следует принимать за попытку лечь на циркуляцию. В этих условиях нужно особенно строго следить за шириной судоходного пространства с внешней стороны обгоняемого судна и встречными судами.

При обгоне в условиях плохой видимости с помощью РЛС Dp должно быть увеличено. В этом случае кроме диаметра циркуляции обгоняемого судна следует учесть время, необходимое наблюдателю для определения начала его маневра. Поскольку длину обгоняемого судна и диаметр его циркуляции в условиях ограниченной видимости по данным РЛС определить трудно, следует исходить из максимальных размеров, которые можно встретить на данном участке, фарватера.

-23 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Связь по УКВ с обгоняемым судном может облегчить определение.

При обгоне в узкости или на фарватере, ширина которого соизмерима с длиной судна, следует избегать сближения на расстоянии, на котором возможно действие гидродинамических сил присасывания.

Если такое сближение неизбежно, следует уменьшить ход. Часто для избежания присасывания приходится уменьшать ход и на обгоняемом судне, для чего требуется связь по УКВ.

Если наблюдатель находится на обгоняемом судне» то во время обгона курс и скорость сохраняются неизменными. Обгоняемое судно может запретить обгон, если он может быть опасным, например, при подходе к месту поворота. Тогда оно дает специальный сигнал согласно правилам 9 и 34 МППСС.

Относительная ошибка оценки расстояния визуальным способом имеет положительный знак на дистанции свыше 0,3—0,4 мили Наилучший диапазон визуальных оценок картины сближения судов равен 0,3—0,7 мили. Это с достаточной точностью совпадает с величиной. mD в условиях ясной видимости. Таким образом, расходясь со встречным судном, судоводитель старается разойтись на таком расстоянии, при котором ошибка в визуальной оценке расстояния была бы минимальной и сохранялась возможность использования глубинного зрения. Поэтому можно сказать, что на выработку в созна нии человека стереотипов, определяющих величину расстояния кратчайшего сближения, большую роль играет точность визуальной оценки.

Во время плавания по фарватерам с осевой линией, разделяющей правосторонние полосы движения, Dp. при расхождении судов также является случайной величиной, зависящей от оценки судоводителем опасности сближения с учетом конкретных условий. Здесь Dp рас пределено по усеченному нормальному закону (рис. 2.2). Оси потоков при этом смещаются по ходу вправо от центра полосы движения или оси фарватера, разделяющей стороны движения, которая часто отмечается рядом, осевых буев для облегчения ее опознания.

-24 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ рис. 2.2 Распределение Dp при плавании по рис. 2.3 Вероятность расхождения фарватеру При плавании по фарватеру судоводитель старается удерживать осевые буи по носу на расстоянии, которое считает безопасным.

Кривая распределения на рис. 2.2 показывает частоту выбора тех или иных расстояний кратчайшего сближения. При ограничении судоходного пространства или сужении фарватера форма распреде ления Dp меняется, так как выбор расстояний становится более однообразным. При ширине полосы движения, приближающейся к величине D суда расходятся практически на одинаковом расстоянии от оси и следуют в кильватер.

Вероятность опасного сближения зависит не только от распределения случайной величины Dp по ширине встречных потоков, но и от частоты встреч. Рекомендованный маршрут, на котором встречи происходят каждые 15 мин, намного опаснее, чем тот, на котором встречи происходят раз в сутки. Чем больше встреч, тем чаще возникает вероятность опасного сближения.

-25 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Как показали исследования, величина промежутка времени между встречами судов представляет собой случайную величину, распределенную по экспоненциальному закону. Вероятность того, что следующая встреча произойдет через промежуток t, может быть оценена по формуле (2.1) где Р (t) — вероятность промежутка времени;

t—текущий промежуток времени после встречи судов;

Тож — среднее время между встречами судов.

Указанная зависимость показана на рис. 2.3, из которого видно, что вероятность встречи растет с увеличением промежутка времени после расхождения с последним судном. По приведенному графику можно судить об интенсивности движения судов на конкретном участке пути.

Вероятность отсутствия расхождения с очередным судном может быть выражена формулой:

(2.2) Интенсивность движения на участке1 рекомендованного пути зависит от его географического положения. Вблизи участков побережья с многочисленными портами она увеличивается, а на переходах через океан остается практически неизменной. Так, например, интенсивность движения (а значит и частота встреч) на рекомендованном маршруте, проходящем через Финский залив, зависит от количества судов, входящих и выходящих из портов. Она нарастает от Ленинграда до меридиана Таллина, после чего остается постоянной до маяка Эланд Сэдра Грунд. Здесь поток судов, следующих из портов Финского залива, соединяется с аналогичным потоком судов, следующих из Ботнического залива и портов Швеции. После этого величина промежутка времени между встречами судов уменьшается с Т'ож = = мин до Т"ож =15 мин и остается постоянной до пролива Хамрарне (рис.

2.3).

Об интенсивности движения см. § 2.3.

-26 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Сравнение Tож позволяет дать приблизительную качественную оценку потоков. Выше упоминалось, что на рекомендованных маршрутах в Балтийском море величина, среднеквадратического отклонения Dkp от оси потока приблизительно одинакова, т. е. D = 2,3—2,8 мили, как и расстояние между осями встречных потоков mD=0,4—1,0 мили. Из этого следует, что риск столкновения на этом участке пути в основном зависит от частоты встреч. Значит на участке от Ленинграда до маяка Эланд Сэдра Груид риск столкновения в два раза меньше, чем на участке от маяка Эланд Сэдра Грунд до пролива Хамрарне Т’ож/ Т’’ож = =2.

Частота встреч играет большую роль при регулировании движения судов в узкостях Чем больше встреч, тем чаще происходит расхождение судов, тем больше вероятность опасного сближения.

Одной из основных: задач регулирования движения является создание условий для равномерного распределения частоты встреч на всем протяжении участка морского пути. Это возможно только с помощью регламентации скоростей судов. Практика показывает, что частота встреч судов на подходных каналах распределена неравномерно по времени «суток, по дням недели и месяца. Очевидно, роль работников службы движения состоит в том, чтобы по мере возможности сглаживать эту неравномерность.

При плавании в открытом море по морским путям полоса, в которой встречи с судами могут представлять опасность, обычно не превышает 2—3 миль. Поэтому для уменьшения частоты встреч судоводитель должен увеличить расстояние до оси рекомендованного маршрута.

Частота встреч определяет дефицит времени судоводителя, который должен одновременно наблюдать за расхождением судов и производить навигационные обсервации. Если частота встреч и расхождений не позволяет своевременно с достаточной точностью определить место судна, следует уменьшить частоту встреч указанным выше путем или уменьшением скорости хода. Таким образом, частота встреч в значительной мере влияет на распределение рабочего времени судоводителя на вахте.

-27 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Вероятность опасного сближения двух встречных судов может быть представлена как вероятность проникновения встречного судна внутрь некоторой площади акватории, прилегающей к судну наблюдателя, в которой совместное расхождение затрудняет их маневры и угрожает столкновением. Следовательно, моментом опасного сближения может считаться время пересечения встречным судном границ этой площади, которую принято называть зоной опасного сближения. Ее очертание и величина зависят от конкретных условий и подхода к самому определению зоны1.

§ 2.2 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОТОКОВ СУДОВ Теория транспортных потоков рассматривает движение различных объектов в двухмерном пространстве, ограниченном установленными заранее направлениями, С ее помощью можно анализировать движение любых транспортных объектов: автомобилей, поездов, самолетов, морских судов и т.п., выбор направления движения которых ограничивает заранее выбранный путь: автомобильное шоссе, рельсы, проложенный на карте маршрут. Теория транспортных потоков рассматривает потоки транспортных средств как самостоятельные системы.

Одной из наиболее своеобразных черт потоков морских судов является наличие очень широкого различия судов по тоннажу, от нескольких тонн до сотен тысяч тонн. Такого диапазона не знает ни одна из транспортных систем.

Каждая из упомянутых систем имеет три основных свойства, которые применительно к морским судам оцениваются следующим образом.

Неопределенность. Управление транспортными средствами, в частности морскими судами, имеет элемент неопределенности. С одной стороны, их движение подчиняется автономному управлению судоводителем, с другой стороны, он не полностью самостоятелен в своих действиях, так как должен выполнять правила МППСС, руководствоваться системами разделения движения и т.п.


Неопределенность проявляется в том, что хотя судоводитель должен Подробно о зонах опасного сближения см. гл. III.

-28 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ привести судно между двумя точками в кратчайшее время, он все же вынужден отклоняться от выбранного пути в целях безопасности мореплавания (уклонение от подводных опасностей, циклонов или расхождение со встречными судами).

Неопределенность потока судов (или судопотока) проявляется также в том, что при расхождениях с судами нельзя точно предсказать действие других судоводителей—участников расхождения, так как каждый из них поступает исходя из своего восприятия окружающей обстановки;

картины расхождения допустимой вероятности опасного сближения.

Судоводители, выбирая скорость и направление движения, стремятся выбрать кратчайший путь и одновременно обеспечить безопасность мореплавания.

Конечность. Физические размеры судна и морских путей могут быть соизмеримы на отдельных участках пути. На этих отрезках путей, обычно расположенных в местах сужения судоходного пространства, могут возникать помехи движению вследствие большой концентрации судов, например, в узких проливах, на подходах к портам, на пересечении путей. Причем увеличение концентрации судов может привести к уменьшению их скоростей.

Зависимость пройденного расстояния от времени. Положение судна можно рассматривать в двух аспектах: положение во времени и положение в пространстве. Положение во времени—это отрезок времени, прошедший с момента последнего определения, а положение в пространстве — место судна в конце соответствующего отрезка пути.

Оба эти положения не равнозначны. В зависимости от конкретных условий скорость судна, а значит и положение конечной точки, может меняться. Кроме того, оно может меняться вследствие маневров курсом и скоростью для расхождения с судами или обхода препятствий.

Поток судов представляет собой массу судов, движущихся в определенном направлении. Отдельные части или районы потока могут различаться по плотности. Плотностью судов называется среднее количество судов, приходящееся на единицу площади судоходного пространства. Она может быть выражена формулой -29 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ При плавании в судоходном нестесненном пространстве суда могут двигаться с разными скоростями, распределение которых подчиняется нормальному закону..

Интенсивность потока или количество судов, проходящих через сечение потока за единицу времени, может быть выражена формулой (2.3) где — скорость судов в потоке.

В случае ограничения судоходного пространства создаются условия, когда плотность приближается к максимально допустимой.

Тогда говорят о пропускной способности узкости канала, при которой структура потока меняется, а распределение скоростей приближается к равномерному.

Если судопоток достигает такой плотности, при которой дальнейшее увеличение скорости и обгон становятся невозможными, он носит название насыщенного. Подобные потоки, можно встретить на фарватерах в южной части Северного моря, у берегов Японии, на подходах к крупным портам и т. д.

Все величины, входящие в равенство (2.3), имеют случайный характер. Скорости судов в потоке различны и могут меняться, поэтому постоянно меняется плотность судов. Отсюда интенсивность является случайной величиной. Для практических расчетов достаточно взять средние значения указанных величин.

Судопоток (или поток судов) имеет свои предельные свойства, т. е.

изменения скоростей и плотности судов имеют свои пределы. В каждом отдельном случае их величины определяются конкретными условиями. Ограничение скоростей может быть связано с техничес кими возможностями двигателей и местными правилами плавания.

Например, в Ленинградском порту установлено ограничение скорости 10 уз, а в открытом море при выходе из этого порта подавляющее большинство судов движется со скоростями не более 20 уз. Как по казали наблюдения, проведенные на Ленинградском морском канале, средняя скорость судов в нем равна 7,5 уз.

В узких каналах, каким является Морской канал, учитывается так называемая линейная плотность судов, представляющая собой количество судов, приходящееся да единицу длины канала, т. е.

-30 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ где N—число судов;

l —длина канала или его участка.

Тогда формула (2.3) будет выглядеть как Наблюдения показывают, что продольные расстояния между судами в Морском канале колеблются от 0,1 до 1,1 мили, что в среднем составляет 0,5 мили. Значит средняя интенсивность движения судов в нем равна:

q = 2,0 x 7,5 = 15,0 судов/ч.

На рис. 2.4 показана графическая зависимость между изменением q и.

Этот график называется основной диаграммой транспортного потока, отражающей его главные свойства. Показанные на нем кривые соот ветствуют трем скоростям V1 V2 V3. В левой части графика видно, что интенсивность движения рис. 2.4 Зависимость пропускной способности растет вместе с увеличением от линейной плотности, где 1 — плотности. Однако после экономическая скорость достижения последней определенного значения этот рост замедляется, а затем вообще пре кращается. Это соответствует такому значению плотности, при котором с ее увеличением суда начинают взаимодействовать или мешать друг другу. Подобную ситуацию можно хорошо наблю дать на примере возникновения пробок и заторов на автомобильных дорогах в часы пик. Дальнейшее увеличение плотности заставляет суда снижать скорость и останавливаться. Поток, в котором суда вследствие -31 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ взаимодействия вынуждены ограничивать скорость, называется насыщенным потоком.

Увеличение плотности приводит к более равномерному распределению скоростей, так как возможность обгона судов значительно уменьшается, и суда, имеющие преимущество в скорости, вынуждены ее ограничивать. Поэтому увеличение плотности ведет к уменьшению средней скорости судов, а значит и к замедлению роста пропускной способности канала.

Дальнейшее увеличение плотности может быть достигнуто только за счет уменьшения размеров зоны опасного сближения. В противном случае оно приведет к резкому снижению уровня безопасности мореплавания и увеличению вероятности столкновений. На рис. 2.4 со стояние насыщения соответствует точке перелома кривых. Дальнейшее увеличение плотности ведет к уменьшению допустимого кратчайшего расстояния между судами и тормозного пути, что возможно только при снижении скорости.

Кроме плотности судов или плотности потока, существует понятие плотности движения судов. Под ним понимается отношение общего количества судов, проходящих за единицу времени через сечение потока, к площади акватории, необходимой для расхождения встречных судов. Длина такой акватории в каждом случае равна приблизительно двойному расстоянию от начала маневра расхождения до момента траверза судов, а ширина—расстоянию между ними при расхождении.

Эта характеристика дает представление не только о количестве судов, проходящих за единицу времени через сечение потока, но и учитывает величину пространства для маневрирования. Плотность движения судов может быть вычислена по формуле (2.4) где N — число судов, прошедших через сечение потока за единицу времени;

п — количество расхождений за единицу времени;

h — средняя величина расстояния между судами при расхождении;

l — длина акватории, на которой происходит расхождение;

Sа— площадь акватории, необходимой для расхождения судов.

-32 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Удельной интенсивностью движения называется количество судов, проходящих за единицу времени через единицу ширины потока (узкость, канал):

Интенсивностью движения потока с многорядным движением через пролив называется количество судов, проходящих через него по всей ширине за единицу времени:

где W—ширина пролива.

Приведенные выше закономерности транспортных потоков судов составляют основу регулирования движения судов в узкостях и каналах.

Оно заключается в определенном воздействии на стихийно образовавшиеся потоки с целью изменения их параметров, влияющих на аварийность судов на данном участке пути. Этими параметрами являются плотность судов, интенсивность потока и пропускная способность узкостей и каналов. Воздействуя на поток судов, оператор системы регулирования доводит их до допустимых пределов.

Подробнее об этом будет сказано в последующих главах.

§ 2.3 ВЫБОР КУРСА ПРИ ПЕРЕСЕЧЕНИИ ПОТОКОВ При плавании в районах морей и океанов, через которые проходят установившиеся маршруты судов, судоводитель часто сталкивается с задачей выбора курса при пересечении потока судов. В зависимости от величины угла между осью потока и курсом судна меняется время нахождения пересекающего поток судна в полосе возможных встреч, а также количество встреч с судами, идущими в потоке. В конечном итоге задача пересечения потока судов связана с достижением максимально возможной безопасности плавания, которая зависит от частоты встреч [7]. Нахождение оптимального угла пересечения потока сводится к определению такого угла, при котором количество встреч с судами потока будет минимальным.

-33 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ рис. 2.5 Пересечение потока отдельным судном На рис. 2.5 показана схема пересечения потока. За опасную встречу принимаем вхождение судна, следующего в потоке, в зону опасного сближения вокруг пересекающего поток судна с радиусом, равным R.

Обозначим:

V — скорость пересекающего судна;

Vм — средняя скорость судов в потоке;


— угол пересечения курса судна с осью потока;

L — длина пути судна при пересечении потока;

п — количество встреч на единицу длины или линейная плотность встреч;

VR — относительная скорость сближения судов.

Величины и Vm носят случайный характер. Принимая вместо них среднеарифметические значения, можем заключить, что количество встреч площади зоны опасного сближения в форме круга радиуса R с судами потока будет выражаться формулой (2.5) из чего видно, что количество встреч зависит от соотношения скоростей, плотности потока и угла пересечения с осью потока.

Значение оптимального угла пересечения было найдено -34 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ экспериментально применительно к средней скорости судов на рекомендованных путях Европы, равной около 10,6 уз. Его величина, соответствующая наименьшему количеству встреч, всегда, меньше 90° и может быть охарактеризована как На рис. 2.6 приведены результаты обработки наблюдений за частотой встреч при пересечении потока в зависимости от соотношения скоростей V/VM и угла пересечения. На горизонтальной оси показаны углы пересечения, на вертикальной - отношение числа встреч к линейной плотности судов вдоль пути пересекающего поток судна.

Кривые на графике показывают зависимость указанных величин от соотношения скоростей. Анализ минимальных значений кривых, соответствующих наименьшей вероятности встреч, показывает, что с уменьшением скорости пересекающего поток судна количество встреч возрастает, с уменьшением скорости пересекающего потоки судна оптимальные значения угла соответствующие наименьшему количеству встреч, возрастают;

оптимальная величина угла зависит от соотношения скоростей V/VM и изменяется от 45 до 70°, принимая во внимание их реальные величины.

Отсюда следует, что для уменьшения числа встреч при пересечении потока целесообразно пересекать его ось под углом, величину которого можно найти из графика, приведенного на рис. 2.6.

Необходимую величину соотношения V/VM найти нетрудно, так как собственная скорость V известна, а VM можно принять ориентировочно равной средней, измеренной на путях Европы. При наличии на судне аппаратуры, позволяющей быстро измерить скорости встречных судов (например, навигационного комплекса), скорость судов в потоке можно получить с большей точностью, а значит улучшить оценку угла.

При переселении районов разделения движения судов встречается два потока, движущихся в противоположных направлениях.

-35 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Распределение величин скоростей в них аналогично, но различно по знаку. Таким образом, угол, входящий в формулу (2.5), будет от считываться от противоположных направлений. Если в рассматриваемом районе установлена линия разделения движения, то выбор курсов иллюстрирует рис. 2.7, на котором судно пересекает поток двумя галками. Если линии разделения движения нет, то при нахождении оптимального пути выбор курсов зависит от расстояния между осями встречных потоков судов. Исходя из нормального распределения расстояний кратчайшего сближения Dкр можно считать оптимальной следующую тактику. Если расстояние между осями встречных потоков более 2·D, вероятность встречи можно уменьшить сменой галсов при пересечении середины расстояния между осями, аналогично указанному на рис. 2.3. Если оно менее 2·D, то оба потока целесообразно пересекать под прямым углом к осям, так как практически на всем пути при пересечении можно встретить суда обоих направлений.

Приведенный выше случай касается пересечения установившихся встречных потоков судов при плавании вне систем разделения движения. В этом случае судоходное пространство на участке пути практически неограниченно, отсутствуют зоны и линии разделения рис. 2.6 Пересечение судном линии рис. 2.7 Зависимость частоты встреч от разделения движения потоков.

угла пересечения потока.

-36 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ движения. Примером могут служить участки рекомендованных маршрутов между Гибралтарским проливом и Алжиром, Лиссабоном и мысом Финистерре, Ушантом и Нормандскими о-вами и др. На концах таких участков введены системы разделения движения, внутри которых действует Правило 10(с) МППСС. Оно предписывает пересечение системы насколько возможно под прямым углом к направлению движения.

Если вне систем разделения движения судоходное пространство;

как правило, не ограничено и распределение Dкр при расхождении соответствует нормальному закону (см. рис. 2.1), то внутри них оно напоминает равномерное по всей ширине фарватера (см. рис. 2.2).

Ширина полосы движения в системах разделения обычно не превышает 2—3 миль, тогда как при неограниченном судоходном пространстве она достигает 7— 8 миль Непродолжительность пути при пересечении по лосы движения и наглядность намерений судна при этом объясняют причину требований статьи МППСС.

-37 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ Глава 3 ЗОНА ОПАСНОГО СБЛИЖЕНИЯ § 3.1 РАЗНОВИДНОСТИ ЗОН ОПАСНОГО СБЛИЖЕНИЯ С позиций системного анализа зону опасного сближения можно определить как систему, имеющую свою особую структуру, объединяющую внутренние и внешние факторы. Их взаимодействие позволяет выбрать оптимальные сочетания, определяющие наиболее эффективное использование судна как транспортного средства. Оба параметра структуры взаиморегулируются, определяя тем самым размеры и формы зон опасного сближения К внутренним факторам относятся размеры судна, его маневренные качества, скорость, точность используемых методов и средств судовождения, а также практический опыт экипажа.

К внешним факторам можно отнести видимость, силу и направление ветра, течения, волнения, характеристики судоходного пространства (глубина, ширина, навигационное обеспечение и т. д).

Из перечисленных факторов управляемыми являются скорость и курс судна. Косвенно управляемыми являются устойчивость судна на курсе и поворотливость Внешние, гидрометеорологические факторы не управляемы и переменны во времени. Однако на короткий промежуток времени их можно считать постоянными.

Таким образом, средствами, которыми вся система может быть сбалансирована, приведена в равновесное состояние, являются управление скоростью хода и направлением движения. В узкостях, проливах и на акваториях портов форма и размеры зоны опасного сближения приближаются к размерам свободного от навигационной опасности судоходного пространства. Например, при маневрировании на рейде форма зоны опасного сближения ограничена стоящими на нем и у причала судами. При следовании узкостями и каналами границы зоны опасного сближения частично совпадают с опасными изобатами и т. д.

При плавании в открытом море и в пределах видимости берегов, при необходимости определение размеров и границ зоны опасного сближения судно принимается за материальную точку, как это делается -38 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ в радиотехнических методах навигации. Наиболее простой формой зоны опасного сближения является форма круга с радиусом, равным Dp для расхождения судов или минимальному расстоянию до навигационных опасностей. Она очень удобна при расхождении с помощью РЛС. Границы зоны опасного сближения очерчиваются вокруг центра экрана, с помощью подвижного круга дальности (ПКД).

Центр соответствует представлению судна как материальной точки. В РЛС с истинным движением эта материальная точка, соответствующая положению судна, перемещается по экрану на основе информации, получаемой от лага и гирокомпаса. Чтобы не допустить опасного сближения судов при расхождении, судоводитель старается сохранить между ними минимально безопасную допустимую дистанцию Dp. Она позволит вовремя предпринять маневр по уклонению, если встречное судно изменит курс таким образом, что возникнет угроза столкновения.

В зависимости от индивидуальной оценки допустимой опасности размеры зоны опасного сближения могут меняться с учетом условий плавания: видимости, скорости судов, уверенности в неизменности курса встречного судна, ширины судоходного пространства, маневренных элементов и т. п. В открытом море величина Dp обычно оценивается от 1,5 до 2,0 миль. С уменьшением скорости установлен ная с помощью ПКД дистанция сокращается пропорционально тормозному пути и изменению других маневренных элементов судна.

Использование ПКД для обозначения границы зоны опасного сближения успешно применяется судоводителями для расхождения с судами и плавания на безопасном расстоянии от навигационных препятствий. Особенно эффективно ее использование при лоцманской проводке.

Опасность сближения с любым объектом или ориентиром сразу замечается наблюдателем на экране РЛС по вхождению эхо-сигнала внутрь круга, образованного ПКД. Причем оценка опасности может быть произведена без отрыва от наблюдения за окружающей об становкой на экране РЛС. Расчеты величины зоны опасного сближения совершаются наблюдателем эмпирически, на основе опыта и не требуют перерыва в наблюдениях. Это повышает требования к квалификации, наблюдателя.

Размеры и формы зоны опасного сближения могут быть основаны на величине мертвого промежутка и поворотливости судна, которые -39 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ определяют так называемый «момент последнего маневра» (рис. 3.1).

Такой подход пригоден для расхождения при практически неограниченном судоходном пространстве.

Во время сближения судов на пересекающихся курсах за определенный промежуток времени перед столкновением настает «момент последнего маневра», после которого любые маневры судов не могут предотвратить столкновение. Величина этого промежутка меняет свое значение в зависимости от угла пересечения курсов.

На рис. 3.1 судно А расходится с судами, идущими разными пересекающимися курсами (суда I—IX). В зависимости от угла пересечения курсов точки столкновения меняются от а' до m'. Во всех случаях пеленги судов I—IX при сближении не меняются и существует опасность столкновения. Траектория циркуляции вправо судов I—IX представлена окружностью с центром в точке О. Отрезки линий курсов от точек а, b, с... g, h, т до точек выхода на циркуляцию соответствуют максимальному времени, необходимому для исполнения команды выхода на циркуляцию при повороте вправо. Таким образом, после прохода линии дуги abc...qhm, пересекающие курс судна I—IX, уже не смогут предотвратить столкновения поворотом вправо, поэтому дута abc...qhm может считаться границей зоны опасного сближения.

«Момент последнего маневра» подразумевает одновременный поворот вправо (выход на циркуляцию) судна А при «мертвом промежутке», равном АВ.

Приведенные выше рассуждения действительны только для случая, когда судно, находящееся в точке А, и начавшее в ней поворот вправо, в момент прихода судов I—IX в точку В уже отклонится от линии курса АВ на достаточное расстояние, чтобы избежать столкновения.

Очевидно, что для практических целей целесообразно принять зону опасного сближения за круг с радиусом, равным Ае—максимальному расстоянию от точки А до границы зоны.

Расчеты показывают, что для двух крупнотоннажных судов DW=45000 т, идущих со скоростью 15 уз, радиус такого круга равен 0, мили. С уменьшением размера судов и их скоростей радиус циркуляции обычно уменьшается, а значит уменьшается радиус Ае [8].

Расчет размеров описанной выше зоны опасного сближения требует знания хотя бы приблизительно величин маневренных элементов, пересекающих курс судов. Эти величины могут быть ориентировочно -40 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ рис. 3.1 Зона опасного сближения, основанная на поворотливости судна -41 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ определены по размерам судов, которые возможно оценить только при хорошей видимости. Расчет представляет определенные сложности и чаще всего может быть реализован в короткий промежуток времени только с помощью вычислительной техники.

Тем не менее, определение момента последнего маневра и соответствующей зоны опасного сближения может оказать большую помощь при определении виновности судоводителей в случаях столкновений. В большинстве случаев этот способ является единственным методом конкретизации своевременности действий судоводителя, указанной в Правилах 16 и 17 МППСС.

В последнее десятилетие в связи с увеличением размеров и скоростей судов, а также увеличением их количества в каналах и узкостях, ширина которых или Dp при расхождении в которых соизмеримы с размерами судов, возникает опасность столкновения, связанная с необходимостью маневрирования в стесненном пространстве или с возникновением гидродинамических сил присасывания. При плавании в таких районах расчеты зоны опасного сближения могут рассматриваться с позиций возможности маневра расхождения и взаимного присасывания.

При плавании в узкости и канале возможны два варианта взаимодействия: обгон и расхождение на встречных курсах.

Величина гидродинамических сил, вызывающих присасывание, изменяется нелинейно и зависит от относительного положения судов, их скоростей и соотношения главных размерений. На встречных курсах наибольшего значения силы присасывания достигают в момент, когда центры тяжести судов находятся в одной плоскости. С изменением траверзного расстояния между судами силы притяжения изменяются по экспоненциальному закону. Силы гидродинамического воздействия у судов с острыми обводами при прочих равных условиях превышают аналогичные силы у судов с более полными обводами. Во время присасывания образуются мо менты, стремящиеся развернуть суда относительно центров вращения, при этом на мелководье действие гидродинамических сил сильнее, чем на глубокой воде. Особенно хорошо наблюдается явление присоса у судов с большой осадкой.

При обгоне силы присасывания значительно превышают аналогичные силы, появляющиеся при расхождении на встречных -42 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ курсах. При этом характер действия гидродинамических сил и их моментов таков, что они стремятся сблизить суда, тогда как при расхождении на встречных курсах они меняют направление. При об гоне наиболее опасное взаимодействие гидродинамических сил соответствует положению, когда носовая оконечность обгоняющего судна приходится на уровне миделя обгоняемого.

Если траверзное расстояние между судами при обгоне более 6ВM (где ВM—ширина наименьшего судна), то как на глубокой воде, так и на мелководье гидродинамические силы не влияют на управление судов.

Безопасное расстояние между бортами судов при обгоне равно [1]:

l=(L+f)·tg, где L — длина обгоняемого судна в метрах;

f — условное расстояние между кормовой оконечностью обгоняемого судна и носовой оконечностью обгоняющего, значение которого не превышает 0,5 L;

— угол системы расходящихся волн;

на глубокой воде его значение 20°.

Обычно в расчетах принимают == 30°, тогда tg = 0,6 и l = 0,9 L.

Принимая Lcp == 7 Вcр, получаем l 6,3 Вcр, т. е. расстояние между бортами должно быть не менее 6, рис. 3.2 Зависимость тормозного пути от средней ширины обгоняемого первоначальной скорости для судов судна.

дедвейтом:

1—200 тыс. т, 2-160000 т. 3 — 100 тыс. т;

4—30 тыс. т, Указанные выше размеры 5 — выдвиг могут лежать в основе определения границ и формы зон присасывания.

Длина последней связана с длиной тормозного пути при изменении переднего хода на полный назад.

Длина тормозного пути зависит от первоначальной скорости, водоизмещения судна и мощности машин на заднем ходу.

-43 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ На рис. 3.2 показана длина рис. 3.3 Траектория движения судна после реверса:

тормозного пути в длинах судов в 1 — левая траектория разворота;

зависимости от первоначальной 2 — правая траектория разворота;

3—кромка канала;

скорости для разного водоиз —ширина судна;

мещения от 30 до 200000 т. На V1V2V3V4 скорости судна нем видно, что для всех судов выдвиг циркуляции не зависит от первоначальной скорости. Отсюда можно заключить, что наилучшим маневром уклонения от столкновения со встречным судном является поворот, если это позволяет ширина судоходного пространства. Эта особенность подчеркивается в Правиле 10 (с) МППСС. Чаще всего при встречах в узкостях или каналах применяются Правила 14 и (с) МППСС.

В тех случаях, когда не обходимо учесть траекторию движения судна после реверса машины на полный задний ход, зона опасного сближения принимается аналогичной указанной на рис. 3.3. Она определяется:

длиной тормозного пути;

разворотом судна (для подавляющего большинства судов вправо) под действием винта, работающего на задний ход;

расстоянием, на котором действуют силы взаимного присасывания между движущимися судами.

Длина тормозного пути при реверсе машины на полный ход назад зависит от времени торможения, которое можно разделить на периода:

время реакции и действия судоводителя по передаче команд в машинное отделение, которое равно 5—8 с;

время с момента прекращения подачи топлива в главный двигатель до полной остановки гребного винта;

-44 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ время с момента запуска машины на задний ход до момента остановки судна, которое зависит от начальной скорости.

Длину тормозного пути можно приблизительно вычислить по эмпирической формуле [14] где = log L — длина судна между перпендикулярами, м, а величина 0,18 означает допуск на различие классов и конструкций судов, мощность машин и т. д.

Вопрос управляемости судна на заднем ходу в настоящее время изучен недостаточно, поэтому о форме зоны опасного сближения при расхождении и при проходе узкими каналами можно судить только приближенно. В зависимости от осадки, глубины, дифферента, силы и КУ ветра судно в конце тормозного пути может развернуться на угол от 0 до 90°. Определить заранее величину этого угла невозможно. Однако с уверенностью можно сказать, что при слабом ветре у тяжелогруженого судна, следующего малым ходом, реверс на полный задний ход до остановки почти не вызывает разворота. В то же время при большой первоначальной скорости перед реверсом основной разворот судна поперек своего курса происходит по мере того, как оно теряет инерцию.

В районах стесненного судоходства типа южной части Северного моря или Гибралтарского пролива основная опасность столкновения судов связана с необходимостью маневрирования в стесненных условиях. Под последними подразумевается большая плотность попутных или встречных судов, ограничивающих маневр расхож дения.

Описанная выше методика определения зоны опасного сближения может быть применена при расчете пропускной способности узкостей и каналов. Последняя является функцией от плотности судов, зависящей в свою очередь от величины тормозного пути и скорости. Таким образом, можно составить зависимость пропускной способности узкости от скорости судов.

Размеры и форма зоны опасного сближения могут быть определены на основе статистических данных из наблюдений за кратчайшими расстояниями при сближении судов, идущих -45 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ встречными и пересекающими курсами. Для этого на планшет наносятся траектории их относительного движения и анализируется площадь судоходного пространства вокруг судна наблюдателя, ко торая не пересекалась с этими судами (рис. 3.4).

рис. 3.4 Зона опасного сближения в стесненных районах Величина расстояния при расхождении зависит от скорости сближения, размеров судов, величины судоходного пространства, -46 СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ СУДОВОЖДЕНИЕ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ плотности судов в районе плавания, курсового угла сближающегося судна, опыта судоводителя и др.



Pages:   || 2 | 3 |
 



Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.