Narysować na jednym wykresie krzywe oporu statku w wodzie głębokiej , płytkiej oraz w kanale. Zaznaczyć prędkość osiągalną i krytyczną.

Podział oporu holowania. Co to jest opór falowy? Opór: - całkowity - ciśnienia - tarcia - falowania (opór który powstaje poprzez istnienie fal) - kadłuba (kształtu) - lepkości Jaki napęd mają holowniki typu traktor? Holowniki typu traktor to holowniki z pędnikami usytuowanymi pod przednią częścią kadłuba i z wciągarką holowniczą na rufie, które pracują najczęściej przy dziobie obsługiwanego statku.

Opisać ster Beckera , czy jest to ster szerokokątny? Ster „łamany”. Zalety: lepsza manewrowość , minimalizacja wielkości płetwy sterowej, działa na wodach oblodzonych , mniejsze opory na płetwie , zwiekszony ciąg boczny , zmniejszenie zużycia paliwa. Jest sterem szerokokątnym, możliwość wychylenia nawet o 70*.

Co to jest efekt Coandy i gdzie występuje na statku? Efekt Coandy - zjawisko fizyczne polegające na tym, iż strumień płynu (gazu lub cieczy) ma tendencję do przylegania do najbliższej powierzchni. Wykorzystanie: stery

Co to jest warstwa przyścienna? Zaproponowane przez Prandtla (1904) rozróżnienie przepływu płynu na dwa regiony - cienką warstwę tuż przy ścianie (np. rury) oraz pozostałą część objętości płynu (rdzeń). Uprościło to matematyczne rozważania nad przepływami oraz ułatwiło prowadzenie obliczeń dla oddziaływań płynu na ciała w nim zanurzone. Charakter przepływu w tej warstwie może być laminarny lub burzliwy (w tym przypadku rozróżnia się dwie podwarstwy: burzliwą oraz lepką). Przykładowa grubość warstewki przyściennej może wynosić dla w pełni rozwiniętego przepływu burzliwego wody w rurze od setnych części do kilku milimetrów. Grubość tej warstwy spada wraz ze wzrostem liczby Re.

Opisać napęd cykloidalny. Tak jak pędnik Voith Schneider, tak i ster cykloidalny Voith'a posiada wirnik o pionowej osi obrotu. Wystają z niego dwie płetwy sterowe usytuowane równolegle do osi obrotu wirnika. Ster cykloidalny może pracować w dwóch różnych trybach pracy: w trybie biernym i czynnym.

Opisać ster wykorzystujący efekt Magnusa. Efekt Magnusa to zjawisko z zakresu dynamiki płynów, polegające na powstawaniu siły prostopadłej do kierunku ruchu, działającej na obracający się walec lub inną bryłę obrotową, poruszającą się względem płynu (cieczy, gazu). Wkorzystanie: Pędnik cylkoidalny

Opisać zjawisko kawitacji, co to jest kawitacja? Kawitacja jest zjawiskiem polegającym na gwałtownej przemianie fazowej z fazy ciekłej w fazę gazową pod wpływem zmiany ciśnienia. Jeżeli ciecz gwałtownie przyśpiesza zgodnie z zasadą zachowania energii, ciśnienie statyczne płynu musi zmaleć. Dzieje się tak np. w wąskim otworze przelotowym zaworu albo na powierzchni śruby napędowej statku. Kawitacja jest gwałtownym i najczęściej bardzo niepożądanym zjawiskiem. Lokalne nagłe zmiany ciśnienia mogą przekraczać ciśnienie płynu nawet kilkusetkrotnie, a powstające uderzenia są tak silne, iż mogą zniszczyć niemal dowolny materiał.

Co to jest Pivot point? Punkt Pivota to jest to punkt na lini wzdłużnej statku względem którego odbywa się zwrot po „wystawieniu” steru na którąś z burt. Punkt Pivota określa zjawisko cyrkulacji, jej wielkość, czas. Inaczej jest to punkt tworzący oś pionową względem której statek dokonuje zwrotu. Punkt Pivota zazwyczaj znajduje się w odległości 1/3 L od dziobu statku w czasie ruchu naprzód, oraz blisko rufy w ruchu wstecz. Na położenie tego punktu znaczący wpływ ma prędkość statku. Zwiększenie prędkości przesunie PP w kierunku ruchu statku.

Niebezpieczeństwa związane z gwałtowną zmianą głębokości wody: wzrost fali dziobowej spadek prędkości statku, dla takiej samej mocy napędu jak na wodzie głębokiej wzrost oporu spadek obrotów śruby pojawienie się drgań opóźnienie reakcji statku przy manewrach osiadanie

Działanie boczne śruby łatwe do zaobserwowania gdy napęd główny działa wstecz jako efekt wpływu jednorodnej prędkości oraz nierównoległości przepływu, występujące w strumieniu nadążnym i strumieniu zaśrubowym, które powoduje powstanie poprzecznych sił hydrodynamicznych na śrubie.

Jak zmienia się stateczność statku po wejściu na wodę płytką? W skutek działania siły ssącej czyli wytwarzania się podciśnienia, przyciągania statku do dna na skutek czego trudniej jest zmienić kurs statku, wiec statek ma większą stateczność. Sztormowanie - zmiana kursu i prędkości prowadzące do zmiany względnego okresu fali i zmniejszenie szkodliwego wpływu warunków na konstrukcję statku.

Metody sztormowania: a) dziobem do kierunku wiatru i fali, położenie statku na kurs przeciwny do kierunku rozchodzenia się fali lub o 20-30o różny, zdecydowana redukcja prędkości (zmniejszenie siły uderzenia dziobu o falę, wystawienie najmocniejszej części statku na działanie fali, zmniejszenie poprzecznych kołysań, zapobieganie rezonansowi, znaczny wzrost kołysanie wzdłużne, uszkodzenie urządzeń na dziobie, utrata prędkości b)rufa, położenie się na kierunek rozchodzących się fal lub zbliżony, zmniejszenie prędkości przez statki o małej mocy, występuje pogorszenie sterowności, zmniejszenie kołysań wzdłużnych, zmniejszenie siły uderzeń dziobu o fale, wystawienie rufy na działanie falowania, możliwość przewrócenia po ustawieniu w poprzek, c) burtą, położenie na kurs prostopadły do fal, zatrzymanie napędu, stosowany, gdy nie można zastosować a) lub b), musi być dobra stateczność, stosowane w tropikach (cyklony), zmniejszenie kołysań wzdłużnych i naprężeń wzdłuż statku, , eliminacja uderzeń o falę, minimalne zużycia paliwa, niebezpieczne powstanie rezonansu kołysań, znaczny dryf statku Zwroty podczas sztormowania: unikać możliwości powstanie kołysań rezonansowych, uprzedzenie załogi o możliwości zwiększenia kołysań oraz wejść fali na pokład, uprzedzenie siłowni, niebezpieczny moment gdy statek jest prostopadle do fal, wybór momentu aby statek był najkrócej położony prostopadle do fal, stosowanie dużych obrotów napędu, gotowość do przerwania zwrotu w każdym momencie Zatrzymanie etapowe: wychylenie steru na LB, w momencie zmiany kursu o 20 stopni dajemy PN, zmiana kursu o 40 dajemy ster na PB, zwrot w lewo zatrzymany (max zejście z

Napęd gondolowy: silnik elektryczny bezpośrednio na krótkim wale pędnika ze śrubą nienastawną i umieszczony w zanurzonej gondoli, zwykle obrotowej 360o Energia jest wytwarzana przez diesel w kadłubie i zamieniana na prąd. Instaluje się dwa lub cztery pędniki. Śruby nienastawne o przeciwnych skrętach. Zalety: oszczędnośc miejsca wewnątrz kadłuba, większa sprawność napędu, mniejsze zużycie paliwa, mniejsze wibracje i hałas, większa manewrowość.

Jednostki HSC i HSS. Napęd strugowodny. Energia ciśnienia wody jest zamieniana na energię kinetyczną. Stosuje się na jednostkach szybkich V 45-50kt, promy HSS i HSC, Zastosowane są wirniki o specjalnej konstrukcji zapewniające uzyskanie dużej wydajności przepływu, V wypływu wody osiągają 40 m/s. HSC - high speed craft / ship. + nie powodują drgań, pracują ciszej, otwory dolotowe zabezpieczone siatką, jednostki sportowe, wojenne

Bierny kanał wyrównawczy AST. W trakcie zwrotu z użyciem steru strumieniowego opływ wody wywołany ruchem statku powoduje ugięcie strumieni wychodzących ze steru, powstają obszary pod i nad ciśnienia. W celu wyrównania stosuje się kanał w taki miejscu aby odległość od wlotu sterów była równa około 0.13 jego średnicy, a średnica samego kanału ok. 0.35 średnicy steru strumieniowego.

Stery o podwyższonej sile nośnej: - z klapa Beckera (wychylenie steru razem z klapą do 70o) - ze zmienna krawędzią natarcia - z rotorem, z wykorzystaniem efektu Mongusa. Obracający się walec, jego V obrotu musi by 4 razy większa od V opływającej wody - ster Schiling. Charakterystyczny kształt przekroju płetwy sterowej, zaokrąglona krawędź natarcia zapewni dobrą wartość opływu niezależnie od kąta wychylenia, krawędź opływu w kształcie ogona ryby przyśpiesza przepływ zapobiega strat siły nośnej związanych z wirami krawędziowymi, dodatkowe płyty na płetwie sterowej ukierunkowują strumień zaśrubowy

Niebezpieczeństwo przy holowaniu: - należy uważać aby hol na rufie nie wkręcił się w śrubę - gdy hol jest na trawersie a holownik hamuje statek może dojść do zerwania holu a w skrajnym wypadku do wywrócenia się holownika - przy podchodzeniu holownika do dziobu musi uważać na zwiększoną siłę przyciągania - gdy holownik zetknie się już się równolegle z burtą to nie może wykonać manewru CN i ster od burty gdyż siła przyciągania jest większa. CN daje większa siłę przyciągania niż siła odpychania steru, prze co holownik może przejść przed stewe dziobową i zostać zatopiony - rzucanie kotwicy w pobliżu holownika

Zjawiska związane z ruchem statku na płytkiej wodzie. Na akwenie ograniczonym obserwuje się wiele zjawisk, które nie występują na wodach otwartych: wzrost fali dziobowej spadek prędkości statku, dla takiej samej mocy napędu jak na wodzie głębokiej wzrost oporu spadek obrotów śruby pojawienie się drgań opóźnienie reakcji statku przy manewrach osiadanie

Śruby superkawitacyjne Śruby takie pracują całkowicie zanurzone, mają one skrzydła w kształcie klina. w niektórych rozwiązaniach z wyżłobionym rowkiem w pobliżu krawędzi natarcia skrzydła, tak aby powstała kawitacja obejmowała całą powierzchnię ssącą skrzydła. Powoduje to zmniejszenie oporu tarcia. Kawitacja zanika poza 1 skrzydłem, dzięki czemu unika się erozji kawitacyjnej.

Zespół dysza-śruba W celu poprawy silnie obciążonych stosuje się śruby w dyszach Dysza która jest płatem pierścieniowym umieszczonym w kręgu śruby, o średnicy większej o około 0.5 % od średnicy śruby i szerokości 0.5 do 0.8 średnicy śruby. Dysze przyspieszające przepływ wody w kręgu śruby stosowane są na holownikach, promach, trawlerach i zbiornikowcach. Dysza umożliwia wzrost naporu w stosunku do śruby nieosłoniętej o około 20 % . Stosowane są dysze stałe oraz obrotowe.

Hamowanie wymuszone statkiem Okres pierwszy - rozkaz zatrzymania silnika głównego do jego wykonania (zamknięcie dopływu paliwa). Vs oraz obroty śruby w tym okresie się nie zmienią. Okres drugi - od okresu pierwszego do momentu gdy śruba zaczyna pracować jako turbina. Vs zostaje praktycznie niezmienione. Obroty śruby (n), napór i moment śróby spadają. Okres trzeci - od okresu drugiego do momentu rewersu silnika. Rewers może nastąpić gdy obroty spadną do wartości dopuszczalnej (nD). Rewers zależy od chrakterystyki silnika. Okres czwarty - od okr. trz. do osiągnięcia max obrotów biegu wstecznego. Okres krótki, zależy od chrakterystyki silnika. Ważne aby statek w tym okresie wytracił już w pewnym stopniu prędkość. Okres piąty - od okr. czw. do momentu całkowitego zatrzymania. Sila boczna od dzialania sruby - sruba okretowa zachowuje się tak jakby napotykala wiekszy opor wody w dolnej czesci swej średnicy. Powoduje to powstanie poprzecznych sil hydrodynamicznych na srubie w skutek czego w przypadku ruchu do przodu sruba prawoskretna powoduje przemieszczanie rufy w prawo, dziobu w lewo natomiast sruba lewoskretna dziala w analogiczny sposób tylko w przeciwna strone. Przy ruchu wstecz sruba prawoskretna powoduje przesuwanie rufy w lewo a dziobu w prawo.

Bierny kanal wyrównawczy, moc poprzecznych sterow strumieniowych - jest to kanal zlokalizowany bezpośrednio i rownolegle o właściwego kanalu steru strumieniowego. Powoduje on brak odchylania się strumieni wychodzących z tego kanalu i zmniejszenie obszrow nadciśnienia i podcisnienia zlokalizowanych bezpośrednio za otworami steru (w kierunku rufy w przypadku steru strumieniowego umieszczonego na dziobie i odwrotnie przy sterze umieszczonym na rufie). Bierny kanal wyrównujący ciśnienia powoduje poprawe efektywności steru strumieniowego srednio 10%. Moc poprzecznych sterow stumieniowych wynosi do 3000kM (2205 kW) przy czym możliwe jest instalowanie dwoch sterow jednoczesnie. Praktyczna wielkość uciągu steru stumieniowego opisana jest przelicznikiem 100kM=1300kG bądź 100kW=13000796 N.

czemu statek się przechyla podczas cyrkulacji - przechyl statku spowodowany jest dzialaniem sily hydrodynamicznej w 1 fazie cyrkulacji przechyl ma kierunek zgodnie z kierunkiem wychylenia pletwy sterowej ponieważ sila wytworzona w sterze znajduje się poniżej srodka ciężkości statku. W nastepnym okresie statek przechyla się na burte przeciwna niż jest wychylony ster w związku z przeciwnie skierowanym dzialaniem sily odśrodkowej i sily oporu srodka wodnego. Ta ostatnia jest polozona poniżej srodka ciężkości statku.

Broaching - zachodzi wtedy gdy statek schodzi z grzbietu fali dziobem w dol i rufa zaczyna doganiac dziob. Niebezpieczny jest przy b.duzych statkach i podczas holowania. PRÓBA WĘŻOWA, KEMPFA - - okres myszkowania uśrednia się dla 4-6 pomiarów Współczynnik stateczności kursowej: E = dm/L = 8; >9 - stateczny; <7 - niestateczny 10/10: - pierwszy kąt bezwładności: 10 - gdy L/V<10s; 20 - gdy L/V>30s; 5+0,5 L/V - gdy L/V <10;30> - drugi kąt bezwładności: 25 -gdy L/V<10s; 40 - gdy L/V>30s; 17,5+0,75 L/V - gdy L/V <10;30> 20/20: - pierwszy kąt bezwładności <25

EFEKT KANAŁOWY: wyst.gdy statek porusza się w pobl. ściany - wyst. zmniejszony przepływ wody przy burcie od strony ściany, co zwiększa prędkość przepływu wody - dziób odchyla się w stronę wody głębokiej,rufa w stronę ściany - należy korygować wychylając ster w kierunku ściany - jeżeli da się skompensować wychyleniem do 20 to jest dobrze, jeżeli nie należy zredukować prędkość - efekt rośnie w miarę zbliżania się statku do ściany

OSIADANIE - zmniejszenie zapasu wody pod stępką w czasie ruchu st. wyw. obniżeniem się zwierciadła wody w pobl. burt st. - wzrasta ze wzrostem Vst, ze wzrostem wielkości statku, zmniejszaniem się głębokości i szer. Akwenu - zejście z osi kanału powoduje zwiększenie osiadania(50-70%) - podczas mijania się statków w kanale osiadanie wzrasta nawet o 100% (im większa V mijania tym mniejsze osiadanie) -wyprzedzanie w kanale powoduje wzrost osiadania nawet o100 - na płytkow.można zwiększyć dyst.w kanale nie jest to zalecane - najniebezp. jest moment przejścia z obsz. nieogr. na ograniczony + płytkowodnie bez redukcji prędkości - statki z gruszką mają mniejsze osiadanie - zatrzym.śruby zwiększa osiad. przez zwiększ. trymu na dziób

MANEWROWANIE W LODACH: - unikać żeglugi w nocy - omijać lód jeżeli jest to możliwe - wykorzystać pęknięcia, rynny w lodzie PRZYGOTOWANIE STATKU: - powiadomić maszynę żeby zamknęła zawory zaburtowe i przeszła na recyrkulację - przejść na paliwo lekkie / silnik może się zatrzymać, a na paliwie ciężkim nie da się go uruchomić ponownie - osuszyć rurociągi pokładowe - odpompować ok. 10% balastów - przerymować statek jak najbardziej na rufę (lepszy ruch w lodzie, śruba głęboko pod wodą) - nawiązać kontakt ze służbami lodowymi - sprawdzić działanie reflektora poszukiwacza - zabezpieczyć windę kotwiczną i sztormtrapy ZASADY WSPÓŁPRACY Z LODŁAMACZEM: - utrzymywać stałą łączność na wyznaczonych kanałach UKF - utrzymywać maszyny w stałej gotowości do manewru - w przypadku żeglugi na holach utrzymywać wachtę pokładową w gotowości do rzucenia holu - wykonywać polecenia z lodołamacze bez dyskusji - utrzymać odp. odległość między statkami WEJŚCIE W LÓD: - po kątem 90 przy minim. V - po wejściu w lód zwiększyć obroty, ster w poł śrdokowym

---