Морская поверхность редко бывает спокойной. Чаще всего она покрыта волнами. Основными причинами, вызывающими возникновение волн, являются ветер, приливы и отливы, резкие изменения атмосферного давления, а также землетрясения и подводные вулканические извержения.
Волны характеризуются формой, размерами, периодом колебаний и скоростью распространения. Состоят волны из чередующихся между собой валов и впадин (рис. 4.5).
Основными элементами волн являются:
– гребень – верхняя точка волны;
– подошва – основание впадины;
– высота h – расстояние по вертикали от подошвы до гребня волны;
– длина X – расстояние по горизонтали между гребнями двух соседних волн;
– крутизна – отношение высоты волны к ее длине;
– скорость – расстояние, проходимое гребнем волны в единицу времени по направлению ее перемещения (м/с);
– период – промежуток времени, выраженный в секундах, между прохождением двух последовательных гребней через одну и ту же точку пространства.
В океанах ветровые волны в среднем достигают 150 м длины, высотой 7 – 8 м и периодом 8 – 10 с. Максимальные океанские волны достигают высоты 18 – 25 м при длине около 400 м. На морях высота ветровых волн в среднем 5 – 6 м длиной около 80 м.
Сильное волнение значительно осложняет мореплавание и морской промысел, затрудняет производство погрузочно-разгрузочных работ на открытых рейдах, а также других работ на море, нередко бывает причиной гибели судов и людей.
Суда при волнении испытывают качку – бортовую, килевую и вертикальную, каждая из которых может привести к разрушению и даже к гибели судна. Так, при сильной бортовой качке судно может
опрокинуться, при вертикальной качке может удариться днищем о грунт при плавании на мелководье, а при килевой качке – разломиться.
Волнение оказывает большое влияние на скорость судна, вызывает его дрейф и рыскание. При качке на волнении, особенно если судно идет в балласте, происходит оголение винтов, что отрицательно влияет на работу машин, а возникающая вибрация вредно сказывается на прочности корпуса.
При движении навстречу штормовой волне возможен слеминг, т. е. гидродинамические удары в днищевую и скуловую части корпуса, в результате чего может быть повреждена обшивка и даже набор. Одновременно вибрация и резкие встряски вызывают поломку рангоута, обрыв такелажа и трубопроводов, выход из строя электрорадионавигационных приборов, различных машин и механизмов. Особо опасны короткие (меньше длины судна) и высокие (крутые) волны.
При плавании на попутном волнении может возникнуть явление брочинга – захват судна волной, при этом наблюдается потеря управляемости и самопроизвольный неуправляемый разворот судна лагом к волне.
Брочинг возникает, если:
– длина судна примерно равна длине волны;
– скорость волны сопоставима скорости судна.
Штормовые волны, попадая на палубу, могут повредить палубные механизмы, грузы, смыть судовое снабжение, возникает опасность для людей (рис. 4.6).
Хорошая морская практика требует, чтобы независимо от района плавания и прогноза погоды судно перед выходом в рейс было готово к любым изменениям погоды.
За подготовку судна к плаванию в штормовых условиях отвечают старший помощник капитана и старший механик.
Подготовка к плаванию в штормовую погоду должна начинаться еще в порту. На этом этапе подготовки судна следует:
– задраить горловины всех танков и отсеков;
– задраить двери водонепроницаемых переборок;
– танки и цистерны или полностью заполнить или опорожнить так, чтобы в них не имелось свободных поверхностей жидкости;
– в грузовых помещениях проверить льяла и приемные сетки, опробовать в действии водоотливные средства, проверить исправность водомерных трубок;
– произвести тщательную штивку и крепление груза;
– осмотреть состояние люковых закрытий, проверить плотность прилегания крышек к комингсам люков;
– при наличии палубного груза произвести надежное крепление его найтовами.
При получении штормового предупреждения необходимо выполнить:
– проверить закрытие трюмов и крепление палубного груза;
– проверить крепление грузовых стрел, кранов, спасательных шлюпок, плотов, дополнительно закрепить по штормовому судовое имущество по заведованиям ответственных;
– якоря взять на дополнительные стопора;
– задраить люки, двери, иллюминаторы;
– проверить чистоту шпигатов;
– с верхней палубы удалить все ненужные растительные и синтетические тросы, а также предметы, которые могут находиться во внутренних судовых помещениях;
– трюмные вентиляторы развернуть по ветру и закрыть чехлами;
– обеспечить свободный и безопасный проход по верхней палубе;
– другие меры предосторожности, зависящие от особенностей судна.
В сильные морозы вода полностью не успевает стечь за борт через штормовые портики и шпигаты и частично замерзает, начинается обледенение, нарастание льда на смачиваемых поверхностях. В результате происходит изменение водоизмещения, ЦТ судна и метацентра, крена и дифферента. Так как обледенение происходит в основном выше главной палубы, то это равносильно принятию палубного груза. Крен при обледенении может увеличиваться довольно быстро (рис. 4.7).
Борьба с обледенением судна представляет большие трудности. Развитые палубные надстройки, высокое расположение конструкций судна, подверженных обледенению, трудоемкая работа экипажа на открытой палубе в шторм — все это вместе с довольно ограниченной эффективностью средств удаления льда резко осложняет борьбу с обледенением. Не случайно, что наибольшее число аварий судов, особенно небольших, приходится на время зимних штормов в районах с низкими температурами воды и воздуха.
Не допустить интенсивное обледенение – основная задача экипажа судна, штормующего в условиях низких температур воды и воздуха. Для успешного решения этой задачи необходима надлежащая подготовка судна к выходу в море, предусматривающая снабжение судна всем необходимым для борьбы со льдом: средствами удаления льда (пешнями, ломами, лопатами, метлами и другими), водяными и паровыми шлангами для таяния и смывания льда, а также достаточным числом комплектов теплой водонепроницаемой одежды, рукавиц, монтажных поясов с карабинами, страховочных концов для членов экипажа, ведущих работы по борьбе со льдом на верхней палубе.
Для борьбы со льдом объявляется общий аврал, в котором принимает участие весь экипаж (рис. 4.8). При составлении расписания по околке льда необходимо помнить, что эта работа изнурительная и может продолжаться несколько суток подряд. Поэтому для судов, попавших в условия обледенения на длительное время, в расписании по околке льда должны быть указаны жесткие нормы времени работы (возможно до 2 – 3 часов) с последующим отдыхом и усиленным питанием для восстановления сил. Отмечены случаи гибели судов, когда изнуренный, обессиленный экипаж не мог продолжать борьбу с обледенением.
