37 (49)

Fh = 0.5 • pw ■ Ch • Ah • Vp² • Kg

gdzie:

p - gęstość wody,

Ch - współczynnik poprzecznego oporu hydrodynamicznego podwodnej części kadłuba; można przyjąć, żc dla kadłuba z dużym promieniem obła i bez stępek stabilizacyjnych Ch * 1.0. a dla statków ze stępkami stabilizacyjnymi Ch = 1.5.

Ah - powierzchnia rzutu podwodnej części kadłuba na płaszczyznę symetrii; z wystarczającą do obliczeń dokładnością można przyjąć, źc Ah = Lpp T,

Vp - prędkość prądu w miejscu postoju statku, mierzona przed jego zacumowaniem.

T - zanurzenie eksploatacyjne statku.

Kg - współczynnik wpływu głębokości wody w miejscu cumowania, wyznaczony z wykresu na rysunku 52.

I    2    3    4    5    6 hfT

Rys. 52. Współczynnik wzrostu naparu prądu wody na kadłub wywołanego małą głębokością wody według (12); h głębokość wody w miejscu cumowania. T - eksploatacyjne zanurzenie statku

Moment siły hydrodynamicznego napom prądu na kadłub, obliczony względem owręża statku, można przyjąć jako równy zeru:

Mh = 0

Dzieje się tak, ponieważ środek powierzchni bocznego napom podwodnej części kadłuba leży bardzo blisko owręża.

Przy wyznaczaniu siły napom prądu należy również uwzględnić niewielką z reguły głębokość wody w portach. Obserwacje zachowania się statków opływanych prądem na wodzie o ograniczonej głębokości, potwierdzone badaniami eksperymentalnymi przeprowadzonymi na modelach statków, wykazują znaczny wzrost sił naporu prądu w porównaniu do naporu mierzonego na statkach cumujących na wodach o dużych głębokościach. Wyniki tych badań, opracowane przez autora skryptu na podstawie danych zawartych w publikacji [12], prezentowane są na rysunku 52. Na wykresie na tym rysunku naniesione są wartości współczynnika wzrostu naporu prądu na statek Kg w funkcji względnej głębokości wody (odniesionej do zanurzenia jednostki). Przyjęto, że dla względnych głębokości równych sześciu zanurzeniom statku i większych ten w spółczynnik jest równy jedności.

Dla uproszczenia obliczeń przyjęto, że jednostka stoi przy nabrzeżu na czterech linach cumowniczych: lewej dziobowej i prawej dziobowej odchylonych w poziomic o kąt a od normalnej do statku) oraz lewej rufowej i prawej rufowej (odchylonych w poziomie o kąt p od normalnej do statku). Sytuację, o której mowa, pokazano na rysunku 51.

Układy równań sił (w kierunku normalnej do PS statku) i momentów (względem rufy, czyli punktu styku jednostki z nabrzeżem) są równe:

I Fy = Fw + Fh - R_D,y - R_R,y = 0 I Mr = Fw • (Lpp/2 - Xw) + Fh • Lpp/2 - Ru,y • Lpp = 0

gdzie:

Kn.y - składowa normalna (w kierunku prostopadłym do PS statku) w miejscu zaczepienia lin dziobowych.

R*.y - składowa normalna w miejscu zaczepienia lin rufowych.

Xw = Mw/Fw - odcięta środka powierzchni bocznego nawiewu, mierzona od owręża.

Fw i Mw siła naporu i moment (mierzony względem owręża) od działania wiatru na sutek, wyznaczone jak przy cumowaniu sutku równolegle do nabrzeża.

Po rozwiązaniu układu równań otrzymuje się wyrażenia na składowe normalne sił działających w miejscach zaczepienia lin cumowniczych na statku:

Ri>,y = 0.5 • Fh + (0.5 - Xw/Lpp) • Fw ,

RR.y = Fh + Fw - R_D,y.

Jeżeli wyznaczona z powyższych zależności wartość siły R_K.y będzie ujemna, oznacza to, że pracująca jest lina cumownicza na prawej burcie, a nie na lewej, jak to zaznaczono na rysunku 51.

Siły rozciągające w linach cumowniczych są równe:

71