ВЭ/ВТ/Поворотливость корабля
ПОВОРОТЛИВОСТЬ КОРАБЛЯ, качество, особенно важное при маневр-нии. Мерою П. считают диаметр траектории к-бля (его циркуляции) при разных ходах и положениях руля. Для наглядности суждения величину циркуляции выражают в длинах к-бля. Диаметр цирк-ции определяется след. практич. приемами: 1) По створным знакам мерной мили, для чего к-бль идет парал-но линии вех (фиг. 1) и в момент пересечения створа (точка A1) кладет руль на борт, измеряя в то же время каким-нибудь угломерным прибором угол A1 между 2 последоват. знаками; описав затем половину цирк-ции, корабль на том же створе в точке А2, опять определяет угол A2, после чего диам-р цирк-ции A1A2 находят из треуг-ка A1BA2. 2) По трем компасам, для чего к-бль огибает веху А (фиг. 2), пеленгуя ее одновр-но 2-мя компасами N и K; в то же время 3-й набл ль пеленгует компасом Д настолько отдаленный предмет E, что направления на него из люб. точки к-бля могут считаться практически парал-ными; тогда, зная длину NK, легко простым построением по углам β и γ найти положение к-бля, т. е. линии NK относительно заданной точки А. Производя наблюдения, скажем, через 15 секунд, можно получить последов-ные положения к-бля через каждую четверть минуты, по совокупности каковых легко вычертить цирк-цию и определить её диам-р. 3) Вместо трех компасов пользуются иногда особой мензулой лейт. Цима, для чего устанавливаются 2 постоян. вехи (фиг. 1) в расстоянии, скажем, 600 сж., на створе отдаленного берегов. предмета, напр., горы. Описывая циркуляцию, один наблюд ль направляет всё время мензулу парал-но втому створу, а двое других визируют через подвижн. диоптры мензулы каждый свою веху; центры вращения подвижных диоптров устанавливаются на мензуле в расстоянии, соответствующем по масштабу 600 сж.; тогда точка пересечения диоптров на мензуле даст в каждый момент положение судна относит-но вех; замечая эти точки пересечения через определ. время, получают на мензуле вычерченную циркуляцию. Наблюдения над цирк-циями показывают, что они представляют собою незамкнутые спиралевидный кривые (фиг. 3); последние ¾ цирк-ции обык-но близко подходит к кругу. Напр-ние диаметрал. плос-ти к-бля не совпадает с касат-ной к кривой, описываемой его центром тяжести, а уклоняется всегда внутрь, составляя с касательной угол δ, называемый углом дрейфа, или деривации. Этот угол является перемен. величиной даже на одном и том же к-бле при разных ск-стях хода и углах положения руля, обыкн-но возрастая при увеличении этих элементов; меняется он на разных судах от 5 до 20°. При повороте к-бля он обык-но накренивается в сторону наружн. борта под влиянием пары сил: центробежн. силы, приложенной в центре тяжести (выше грузов. WL), и разности поперечного сопр-ления воды на подвод. часть и поперечной слагающей давления воды на руль (ниже грузов. WL). Крен достигает 8—15° и возрастает пропорц-но квадрату ск-сти хода к-бля и обратно пропорц-но радиусу цирк-ции. П. зависит: 1) от формы и размеров руля (см. это); 2) от образования оконеч-тей к-бля, при чём у дейдвудных судов П. меньше, чем у судов с подрезанными обводами носа и особенно кормы; 3) от отношения длины к-бля к его ширине, уменьшаясь с возрастанием этого отношения; 4) от глубины и ширины водн. простр-ва, к-рым следует судно; в узкостях и на мелководье П. заметно уменьшается, и судно часто совсем перестает слушаться руля; 5) от числа и взаимн. расположения гребных винтов; в послед. отношении 2-винтовые суда имеют большое преимущ-во перед одновинтовыми: работая машинами в разные стороны, можно разворачиваться почти на месте, даже не пользуясь рулем. Влияние гребн. винтов на П. зависит от формы, конструкции и углубления винта: чем глубже винт, тем меньше его влияние на П. У одно и 3-винтовых судов струя воды, отбрасываемая винтом на руль, увеличивает действие последнего. Когда руль стоит прямо и винт правого шага вращается по часовой стрелке, то на передн. ходу вода набрасывается в левой верхней и правой нижней четвертях на руль, почему эти части прямого руля испытывают постоянно большее давление, чем рядом лежащие с ними четверти; разность давление влияет на отклонение кормы влево, носа вправо. С друг. стороны, вследствие большего гидростатич. давления в нижн. полукруга вращения, нижние лопасти встречают большее сопр-ление воды (реакцию), чем верхние, и сила реакции стремится отклонить при прав. шаге винта корму вправо, нос влево: это явление особенно заметно при увеличении хода, а также у разгруженных пароходов, когда часть верхн. лопасти винта работает в воздухе. В 2-винтов. судах на передн. ходу влияние винтов на П. при равномерн. вращении их отсутствует, т. к. оба винта вращаются всегда в разные стороны и нейтрализуют друг друга. При разворачивании, когда один винт работает вперед, другой назад, для П. имеет больш. значение, вращаются ли винты наружу (правый винт — правого шага, левый — левого), или внутрь (правый винт — левого шага, а левый — правого). В 1-м случае П. знач-но лучше, чем во 2-м, как на ходу, так и на месте. Кроме того, П. 2-винтов. судов тем больше, чем шире разнесены гребные винты, и знач-но уменьшается, если валы винтов не парал-ны диаметрал. плос-ти к-бля, а направлены под углом к ней для более удобной и просторной установки главных судов. машин. На развора-ние машинами на месте 2-винтовые суда требуют гораздо больше времени, чем если бы поворот б. сделан на полн. ходу с положенным на борт рулем. Если один винт застопорен, другой работает вперед и руль положен в соотв-щую сторону на борт, то П. судна увеличивается; если при тех же обстоят-вах оставить руль прямо, то радиус и время цирк-ции будут знач-но больше. Если один винт работает вперед, а другой застопорен, то судно легко удерживается на курсе рулем, но скорость хода знач-но уменьшается (до 30% при руле 10° на борт). П. 3-винтов. судов, когда идут под всеми 3 винтами или под одним средним, зависит от средн. винта совершенно так же, как у 1-винтового судна. Если работают средний и один из боковых винтов, то П. к-бля неск. лучше, чем при работе одного винта 2-винтов. судна, т. к. работа средн. винта направляется всецело на то, чтобы двигать судно, а на ходу П. лучше, чем на месте. По этой же причине 3-винтовые суда лучше разворачиваются чем 2-винтовые, регулируя свой курс боков. винтами и поддерживая ход вперед средн. винтом. При той же ск-сти хода и заданном положении руля, радиус циркуляции 3-винтов. судна получается наименьший при работе одной средн. машины; цирк-ция увеличивается при работе всех трех машин, и наименьшая П. наблюдается при работе 2 боков. винтов; на франц. крейсере Dupuy de Lôme в 1-м случае радиус цирк-ции=2,8 длинам судна, во 2-м — 3,4 длинам, а в 3-м — 4,5 длинам. Исслед-нием П. особенно много занимались из русск. моряков адм. Бутаков и инж.-мех. Афанасьев; из иностранных заслуживают указания труды франц. морск. инж-ров Поллар и Дюдебу, к.-адм. Мотте, кап-на датск. флота Размусен и амер. проф-ра Ховгард. В. И. Афанасьев дает для радиуса циркуляции R при угле Φ руля и числе оборотов винта N, когда известен радиус цирк-ции R, при угле Φ и числе оборотов винта N, след. формулу:

  ,

при чём скорости υ соответствует радиус циркуляции R, а скорости ν — радиус R. Продолжит-сть T цирк-ции определяется формулой:

 

или, в зав-сти от ск-сти хода, формулой:

 

Эти приближенные формулы справедливы лишь при углах отклонения руля, не, меньших половины наибольш. его угла. Для облегчения вычислений В. И. Афанасьев составил 3 таблицы: 1) отношений   по данным   и   для различных   от 0,5 до 1; 2) отношений   по тем же данным и 3) степеней отношений  , а именно:  . В виде примеров по этим формулам В. И. Афанасьев находит: 1) что при отклонении руля на половину наибольш. угла и при числе оборотов гребн. винтов, составляющем 0,6 наибольшего их числа, радиус цирк-ции примерно в 1¾ раза больше того радиуса, к-рый соответствует цирк-ции судна с наибольш. числом оборотов винтов и рулем, положенным на борт; 2) когда скорость судна удваивается, то радиус цирк-ции увеличивается приблиз-но только на 23%. Однако, более поздние исслед ли П., напр., Ховгард, утверждают, что радиус цирк-ции почти не зависит от ск-сти судна. Проф. Ховгард дает формулы П., знач-но более сложные и громоздкие, чем приведенные выше формулы Афанасьева. ("Мор. Сб." 1913 г., № 3, а также курсы морской практики).