BOCZNE DZIAŁANIE ŚRUBY Jednym z bardzo ważnych ... - posejdon

X ‒ BOCZNE DZIAŁANIE ŚRUBY
Jednym z bardzo ważnych zjawisk wykorzystywanych podczas
manewrów jest tzw. „boczne działania śruby”. Efekt ten jest łatwy do
zaobserwowania podczas manewru maszyną wstecz. Zjawisko to jest
skutkiem wpływu niejednorodnej prędkości oraz nierównoległości
przepływu, jaki występuje zarówno w strumieniu nadążającym jak i w
strumieniu zaśrubowym. Zakłócenia te powodują powstawanie
poprzecznych sił hydrodynamicznych na śrubie.
Ścisłe, matematyczne określenie tych zjawisk jest stosunkowo
trudne. Nas interesuje praktyczne wykorzystanie efektu bocznego
śruby i poznanie zachowań statku wynikających z tego zjawiska.
Śruba okrętowa zachowuje się w taki sposób jakby jej płaty w
dolnym położeniu napotykały większy opór – głębiej ciśnienie wody
jest większe a więc i obrót śruby trudniejszy [Rys.26].
Rysunek 26 - BOCZNE DZIAŁANIE ŚRUBY
W wypadku ruchu jednostki do przodu śruba prawoskrętna
powoduje przemieszczenie rufy statku na prawą burtę - na kompasie
będziemy obserwować zmianę kursu w lewo. Te uciekanie statku w
lewo sterując kompensujemy wychyleniem steru w prawo. Większe
wychylenia na prawą burtę steru można ustawić na autopilocie
specjalnym kompensatorem, który będzie wychylał ster na prawą
MANEWROWANIE STATKIEM MORSKIM
Kpt.ż.w.Tomasz Sobieszczański LOBO Strona 71 z 253

urtę o 1˚ lub 2˚ stopnie więcej niż na lewą. Kiedy statek o
prawoskrętnej śrubie idzie wstecz, to rufa tego statku idzie w lewo a
na kompasie obserwujemy zmianę kursu w prawo. Ster omywany jest
tylko strumieniem wody o prędkości statku idącego wstecz. Brak tutaj
strumienia zaśrubowego, czyli siły hydrodynamiczne na sterze są
mniejsze niż przy ruchu naprzód.
Rysunek 27 - BOCZNE DZIAŁANIE ŚRUB
Działanie boczne śrub jest eliminowane przy zastosowaniu
dwóch śrub przeciwskrętnych, których boczne działanie wzajemnie
znosi się.
Rysunek 28 - LIKWIDACJA BOCZNEGO DZIAŁANIA ŚRUB
MANEWROWANIE STATKIEM MORSKIM
Kpt.ż.w.Tomasz Sobieszczański LOBO Strona 72 z 253

Zachowanie się statku w poszczególnych wypadkach
wynikające z efektu bocznego działania śruby jest pokazane na
rysunku 29 i w tabeli 15. Zilustrowane na rysunku boczne działanie
śruby występuje wyraźnie na statkach niedoładowanych lub pod
balastem, gdy śruba znajduje się blisko powierzchni a szczególnie
wówczas, kiedy jej płaty wychodzą ponad nią. Na płytkowodziach
boczne działanie śruby może być zakłócone w wyniku zawirowań
prądów opływających kadłub, śrubę i ster.
Zrozumiałe jest, że na statkach o śrubach lewoskrętnych
wszystkie rozważania należy odwrócić i efekty bocznego działania
śruby będą odwrotne.
Tabela 15 - ZACHOWANIE SIĘ STATKU POD WPŁYWEM DZIAŁANIA BOCZNEGO ŚRUBY
Statek w bezruchu
Statek w ruchu
naprzód
Statek w ruchu wstecz
śruba
Położenie
steru
środek
W prawo
1
NAPRZÓD
Wolno w
lewo
Wolno w
prawo
2
WSTECZ
Wolno w
prawo
Bardzo
wolno w
prawo lub
prosto
3
NAPRZÓD
W lewo
W prawo
W lewo W lewo W prawo W lewo
4
WSTECZ
W prawo
W prawo
Wolno w
prawo
5
NAPRZÓD
Bardzo
wolno w
lewo
Wolno w
prawo
W lewo
6
WSTECZ
Bardzo
wolno w
prawo
Bardzo
wolno w
prawo lub
prosto
Szybko w
lewo
Na statkach wyposażonych w śruby nastawne (o zmiennym
skoku płatów), poprzeczną siłę hydrodynamiczną charakteryzuje stały
kierunek (stały kierunek i obroty silnika). Niezależnie od skoku śruby
naprzód czy wstecz prawoskrętna śruba nastawna powoduje
przesunięcie rufy w prawo, a więc zmianę kursu w lewo.
Analogicznie lewoskrętna śruba nastawna przy lewoskrętnym
silniku zawsze powoduje przesunięcie rufy w lewo a dziobu w prawo.
Dla zachowania pewnej ciągłości i zgodności przy manewrach ze
śrubą klasyczną zalecane jest stosowanie śrub nastawnych
lewoskrętnych (stałe obroty silnika w lewo).
MANEWROWANIE STATKIEM MORSKIM
Kpt.ż.w.Tomasz Sobieszczański LOBO Strona 73 z 253

Rysunek 29 - DZIAŁANIE BOCZNE ŚRUBY PRAWOSKRĘTNEJ
Boczne przemieszczenie rufy dla manewrujących ma szczególne
znaczenie podczas manewrów portowych. Występuje często mylne
wrażenie przesunięcia się w takich momentach tak rufy w lewo jak i
dziobu w prawo. To mylne wrażenie może spowodować błąd
decyzyjny niedoświadczonego kapitana, czy pilota. Doświadczenie
uczy, że zasadniczemu przemieszczeniu podlega jedynie rufa, co
można wykorzystać cumując do nabrzeża.
Uogólniając pewne przemyślenia i wieloletnie doświadczenie
manewrowe można podać kilka wskazań dla manewrujących:
1 – działanie boczne śruby zwiększa się proporcjonalnie do
wzrostu jej obrotów.
2 – średnicę cyrkulacji można zmniejszyć, wybierając kierunek
zwrotu zgodny z efektem działania bocznego śruby.
3 – podczas zatrzymywania statku można efekt bocznego
działania śruby wykorzystać do wykonania pożądanego obrotu statku.
4 – zmniejszenie bocznego efektu śruby przy zatrzymaniu
uzyskamy zatrzymując statek z małej szybkości (mniej jak 2 węzły i
WW)
5 – w praktyce stwierdzono, że podczas manewrów dużymi i
bardzo dużymi statkami, przy szybkościach 0,5 węzła, krótkie
„kopnięcia” WN i WW nie powodują przesunięć rufy ani zmiany
kursu.
MANEWROWANIE STATKIEM MORSKIM
Kpt.ż.w.Tomasz Sobieszczański LOBO Strona 74 z 253

6 – śruby wieloskrzydłowe (5-6 płatów), stosowane na dużych i
bardzo dużych statkach, dają mniejszy efekt bocznego działania od
śrub cztero, i trzy skrzydłowych.
O bocznym działaniu śruby nie można nigdy zapominać, gdyż
jest to efekt, który prawidłowo wykorzystany ułatwia wiele
manewrów. W dalszych rozdziałach będziemy często wracać do tego
efektu gdyż rozpatrując poszczególne rodzaje manewrów podejścia,
czy odejścia od nabrzeża często efekt ten będzie wykorzystywany.
Rysunek 30 - MANEWROWANIE STATKIEM JEDNOŚRUBOWYM ZE ŚRUBĄ PRAWOSKRĘTNĄ
NAPRZÓD I WSTECZ
MANEWROWANIE STATKIEM MORSKIM
Kpt.ż.w.Tomasz Sobieszczański LOBO Strona 75 z 253