Żegluga w lodach
Formowanie się i wzrost lodów
Proces powstawania lodów:
• pojawianie się drobnych igiełek lodu, które łączą się ze
sobą tworząc śryż lodowy
• ze śryżu tworzy się lepa lodowa – gęsta zawiesina
porowatych bryłek o nieregularnych kształtach
• lód świeży – łatwo łamiąca się powłoka o grubości do ok.
10 cm
• lód młody – mało elastyczny lód szary (10 – 15 cm
grubości)
• lód szaro-biały (10 – 30 cm grubości) – jest to często
ostateczna forma lodu zimowego
Obszary występowania: Morze Bałtyckie
• Morze Arktyczne
• Akweny północnego Atlantyku
• Zatoka Św. Wawrzyńca
• Akweny północnego Pacyfiku
• Wody Antarktyczne
W morzu Arktycznym w zależności od średnicy
wyróżnia się kry:
• bardzo drobne – do 2m
• drobne 2 – 20m
• małe 20 – 100m
• średnie 100 – 500m
• duże 500 – 2000m
• bardzo duże 2 do 10 km
Niskie temperatury sprawiają, że kry oraz odłamujące
się od stałej pokrywy lodowej tafle lodu przymarzają
do siebie i tworzą pola lodowe. Ze względu na
średnice pola te dzieli się na:
• ławice lodowe 10 km
• małe pola lodowe 10 – 15 km
• średnie pola lodowe 15 – 20 km
• duże pola lodowe ponad 20 km
Powstawanie i charakterystyka gór lodowych
Góry lodowe występują na wodach Arktyki wzdłuż wybrzeża Labradoru
i wschodniego wybrzeża Nowej Funlandii. Góry lodowe odróżniają
się od lodu morskiego tym ze zbudowane są z wody słodkiej.
Formują się one ze spływających do morza lądolodów i oderwania
się ich jęzorów w wyniku wyporu wody, falowania nasłonecznienia.
Drugim typem pływających gór lodowych są odłamane fragmenty z
pólek lodowych lądolodu wzdłuż północnego wybrzeża Grenlandii i
Archipelagów Arktyki. Szczególnie Ellesmere Island. Pływające
odłamy znane sa jako wyspy lodowe. Występują one głównie na
oceanie arktycznym, Morzu Beauforta na akwenach archipelagów.
Czasami wyspy lodowe docierają do wschodniej Arktyki.
Rozmiary gór lodowych:
• od 20 m² na 1 m wysokości do gór długich na 1 km i wysokich
na 200 m
Stosunek wysokości do zanurzenia:
• 1:3 dla gór lodowych z iglicami
• 1:6 dla gór w kształcie bloków
Badania gór lodowych w Davis Strait wykazały, że stosunek
1:4 jest dobrym przybliżeniem dla określenia rozmiarów góry
lodowej pod powierzchnią wody.
Manewrowanie w różnych warunkach lodowych
Dobrze przygotowane statki nawigują w lodach
bezpiecznie pod warunkiem spełnienia kilku zasad.
Należy:
• unikać zatrzymania statku w lodach. Powinno się
utrzymywać ruch nawet bardzo mały aby nie
dopuścić do uwięźnięcia statku
• uwzględniać ruch lodów i nie manewrować
„przeciwko” nim
• pamiętać, że nadmierna prędkość jest najczęstszą
przyczyną uszkodzeń lodowych
• znać charakterystyki manewrowe swojego statku
Jeżeli istnieje alternatywna droga wokół akwenu
zalodzonego nawet znacznie dłuższa statki bez
wzmocnień lodowych winny z niej korzystać. Możliwe
też jest iż zużycie paliwa przy takim wyborze drogi
będzie mniejsze.
Przed wejściem statku w obszar lodowy powinny być spełnione
następujące warunki:
• W rejonach funkcjonowania systemu VTS należy podążać
trasą rekomendowaną przez te ośrodki
• W zależności od widoczności musi być zapewniona dodatkowa
obserwacja i zwiększona wachta na mostku
• Statek musi być wyposażony w niezawodne reflektory dużej
mocy
• Przy początkowym kontakcie z lodem należy zredukować
prędkość
• Statek powinien wchodzić w pole lodowe pod jak największym
kątem tak aby unikać ewentualnego oddziaływania wiatru.
Początkowy punkt kontaktu z lodem powinien być starannie
wybrany, najlepiej w miejscu najmniejszej koncentracji lodu
• Mechanik wachtowy powinien być powiadomiony o całej
sytuacji i o możliwości wystąpienia komendy „cała wstecz”
• Statek powinien być zabalastowany tak aby chronione były
dziób ster i śruba
• Statek powinien być wyposażony w wewnętrzny system
chłodzenia silnika; chłodzenie wodą zaburtową grozi
zapchaniem systemu lodem lub na pół stajałym śniegiem
Po wejściu w lody
Prędkość powinna być zwiększana powoli zgodnie z
panującymi warunkami lodowymi i wrażliwością kadłuba
na uszkodzenia. Jeżeli widoczność pogorszy się, prędkość
powinna być zredukowana do prędkość przy której statek
będzie w stanie zatrzymać się na odległości równej
zasięgowi widoczności. Jeżeli jest to niemożliwe należy
zatrzymać statek aż do czasu poprawienia się warunków
widoczności. Podczas zatrzymania statku śruba okrętowa
musi obracać się powoli tak aby zapobiegać oblodzeniu
rufy oraz uszkodzeniom steru i śruby.
Niebezpieczeństwo uwięzienia statku zwiększa się wyraźnie
podczas obecności lodu pochodzenia lądowego (lody
wody słodkiej), wpływ wywierany na kadłub przez ten
rodzaj lodu jest większy. Podczas żeglugi w paku
lodowym należy zwracać baczna uwagę czy nie występuje
szybkie zamykanie się trasy za statkiem co jest oznaka
wzmagania się zjawiska parcia lodu.
Uwalnianie statku uwięzionego w lodach
• Pamiętaj o ogromnej sile lodu
• Obladzanie statku gdy tp < t zamarzania wody i wiatr zrywa bryzgi fal
• Grubość lodu 5 cm na pokładzie waży 40 kg/m²
• Żegluga na akwenie spodziewanego lodu:
• Jak najwcześniej wykryć – poświata lodowa na niebie zachmurzonym
• ( ice blink)
• Srebrzysty odcień nieba
• Odblask wody – poświata wody wolnej
• Refrakcja – błyszcząca pionowa ściana lodu
• Drobne formy lodu
• Zimniejsze powietrze
• Odgłos kry
• Radar
– Góry lodowe – 15 Mm
– Pole kry – 3 Mm
– Odłamki kry – 1,5-2 Mm
– Przerwy w lodach – 2-3 Mm
– Spiętrzony lód – 3 Mm
Uwalnianie statku uwięzionego w lodach
W celu uwolnienia kadłuba od nacisku lodu mogą być
wykonane następujące manewry:
• Przemienne ruchy do przodu i do tyłu z jednoczesnym
wychyleniem steru na burtę. Przy wykonywaniu tego
manewru powinna być zachowana szczególna
ostrożność przy ruchu wstecz – należy zwracać uwagę
na śrubę okrętową
• Zmiana zabalastowania z burty na burtę co doprowadza
do przechylenia statku i zmiany kształtu podwodzia.
• Naprzemienne napełnianie i opróżnianie przedziałów
forepeaku i afterpeaku. Jest to bezpieczniejsze niż
operacje z balastem dennym i burtowym ale zazwyczaj
mniej skuteczne
• Na mniejszych statkach możliwe jest uzyskanie
przechyłów statku przez zawieszenie ciężarów na
hakach urządzeń przeładunkowych
SZTORMOWANIE
Wpływ warunków sztormowych na statek
•Znaczne zmniejszenie prędkości
•Pogorszenie sterowności
•Pojawienie się i wzrost wielkości dryfu
•Wzrost naprężeń konstrukcji kadłuba
•Powstanie znacznych kołysań wzdłużnych i poprzecznych
•Powstanie niszczącego działania fal w stosunku do urządzeń i
ładunku pokładowego
•Powstanie znacznych przyśpieszeń i sił masowych
niszczących system mocowania ładunku
Metody sztormowania:
•Dziobem ukośnie do kierunku wiatru i fali
•Rufą do kierunku wiatru i fali
•Burtą do kierunku wiatru i fali
Sztormowanie dziobem:
(rezultaty dodatnie)
•Zmniejszenie siły uderzeń fal w wyniku zmniejszenia
wypadkowej prędkości statku i fali;
•Wystawienie na działanie fal dziobu, czyli konstrukcyjnie
najsilniejszej części statku;
•Zmniejszenie poprzecznych kołysań statku, a więc
zapobieganie powstaniu rezonansu;
•Ograniczenie dryfu wiatrowego;
Sztormowanie dziobem:
(rezultaty ujemne)
•Powstanie znacznych kołysań wzdłużnych, prowadzących do
niebezpiecznego uderzania dziobu i dna części dziobowej
kadłuba o falę, a także prowadzących do wynurzenia śruby
napędowej z wody;
•Powstanie sił skręcających na kadłubie w wyniku żeglugi
ukośnie do kierunku falowania;
•Powstanie uszkodzeń urządzeń i wyposażenia na dziobówce
na skutek niszczącego działania fal wchodzących na pokład;
•Zmniejszenie prędkości statku nad dnem, a nawet możliwość
powstania prędkości wstecz;
Sztormowanie rufą:
(rezultaty dodatnie)
•Znaczne zmniejszenie kołysań wzdłużnych, prowadzące do
wydatnego ograniczenia wzdłużnych naprężeń kadłuba;
•Zmniejszenie siły uderzeń fal powodowane zgodnością
kierunków i różnica prędkości statku i fali;
•Ograniczenie lub zupełną eliminacje wynurzeń śruby
napędowej z wody;
•W pewnych wypdkach także ograniczenie kołysania
poprzecznego;
Sztormowanie rufą:
(rezultaty ujemne)
•Wystawienie rufy na działanie falowania; występujące siły są
jednak niewielkie;
•Wydatne pogorszenie sterowności statku, które wywołuje
tendencje do zwrotu i ustawienia kadłuba poprzecznie do
kierunku falowania;
•W pewnych wypadkach zwiększenie kołysań poprzecznych,
w szczególności gdy pogorszona sterowność utrudnia
zachowanie kursu i statek znacznie odchodzi od kierunku
rozchodzenia fal;
•Możliwość przewrócenia statku po wejściu na pozycje
poprzeczną do kierunku falowania w związku ze zwiększeniem
amplitudy kołysań bocznych;
•Możliwość nakrycia rufy, a nawet większej części statku
przez falę rozprzestrzeniającą się zgodnie z jego kursem;
•Koniecznośc istnienia dużego, nawigacujnie bezpiecznego
obszaru, rozciągającego się zgodnie z kierunkiem
oddziaływania sztormu;
Sztormowanie burtą:
(rezultaty dodatnie)
•Zmniejszenie kołysań zdłużnych, a w związku z tym
ograniczenie wzdłużnych naprężeń kadłuba;
•Eliminacja uderzeń fal;
•Oszczędne zużycie paliwa;
Sztormowanie burtą:
(rezultaty ujemne)
•Niebezpieczeństwo powstania rezonansowych kołysań
poprzecznych;
•Znaczny dryf statku statku zgodny z kierunkiem działania
wiatru, falowania i prądu dryfowego;
Wykorzystanie
nomogramów
•Do określania prędkości w warunkach
sztormowych
•Do określania kąta dryfu w warunkach
sztormowych