ĐỀ CƯƠNG MÔN ĐIỀU ĐỘNG TÀU KHOA DKTB DHHH VN

Trờng hợp b, mômen do cặp ngẫu lực Py, Ry gây ra ngợc chiều với chiều lệch ớng của tàu, Nh vậy, nó sẽ làm giảm hiện tợng đảo lái, tàu ổn định trên hớng đi hơn nh- h-ng tính năh-ng quay t

Cõu 1: Trỡnh bày tớnh chuyển động, tớnh nghe lỏi của tàu?

I - Trình bày tính năng chuyển động của tàu.

Khả năng con tàu thắng đợc sức cản của nớc, gió và chuyển động đợc trên mặt nớcvới một tốc độ đã định do hệ thống động lực tạo ra đợc gọi là tính chuyển động của tàu

Ta xét một con tàu chuyển động tịnh tiến trên mặt nớc dới tác dụng của lực phát

động do máy và chân vịt tạo ra đợc thể hiện qua biểu thức:

th

dt

v d M

M  1

Pd là lực phát động của máy (N)

Rth là lực cản chuyển động tổng hợp lên con tàu (kg)

D là lợng giãn nớc của con tàu (kg)

K là hệ số lợng giãn nớc của tàu, K=0 khi tàu đứng yên trên mặt nớc, khi tàuchuyển động thi giá trị của K đợc xác định bằng thực nghiệm

dt

dv

là gia tốc dài theo hớng trục dọc của tàu (m / s2)

Do đó phơng trình chuyển động của tàu có thể biểu thị dới dạng sau:

dt

dv M R

P d  th  

Khi tàu đã chuyển động ổn định thẳng đều thì thành phần quán tính của lực cản sẽ

bị triệt tiêu, khi đó lực phát động của máy sẽ cân bằng với lực cản tổng hợp

II - Trình bày tính năng nghe lái của tàu.

Tính năng nghe lái của tàu là tính năng hàng hải của con tàu, cho phép nó chuyển

động với một quỹ đạo đã định Những tính năng cơ bản của tính năng nghe lái là: tínhnăng ổn định trên hớng đi và tính năng quay trở

Hai tính năng này có xu hớng đối lập nhau, nếu con tàu có tính ổn đinhj trên hớng

đi tốt sẽ khó khăn khi thay đổi hớng đi hoặc khi quay trở, nghĩa là làm giảm tính quaytrở Ngợc lại, nếu con tàu có tính quay trở quá mức sẽ làm khó khăn cho việc giữ tàu ổn

định trên hớng đã định

1) Tính năng ổn định trên hớng đi.

Tính ổn định trên hớng đi là khả năng con tàu giữ nguyên hớng chuyển động thẳng

đã cho khi không có sự tham gia của ngời lái hoặc khi chỉ thông qua một góc lái rất nhỏ.Một con tàu có thể có tính ổn định hớng dơng,âm hoặc trung tính:

- Khi bánh lái để số 0 mà tàu vẫn duy trì thẳng thế thì con tàu đó có tính ổn

- Trở nên dơng nhiều hơn khi chiều dài tàu tăng.

- Trở nên dơng nhiều hơn khi lực cản tăng

- Giảm tính ổn đinh khi hệ số béo thể tích tăng

- Giảm tính ổn định khi chiều rộng của tàu tăng lên so với chiều dài

- Giảm tính ổn định khi diện tích các mặt cắt phía trớc tăng lên tơng đối sovới diện tích các mặt cắt phía sau

Tính ổn định trên hớng đi đợc thể hiện qua tính chất cơ bản của nó là tính ổn địnhphơng hớng và đợc đánh giá qua chỉ số ổn định phơng hớng của tàu Đây là mối quan

hệ giữa độ dài của đờng đi hình sin và chiều dài tàu

- Sm là độ dài của đờng đi hình sin

- L là chiều dài của tàu

Từ thực nghiệm ngời ta rút ra: nếu chỉ số ổn định hớng E=8 thì con tàu đó có tính

ổn định hớng tốt Nếu E<7 thì ổn định hớng kém nhng tính quay trở tốt

Trong thực tế, có thể coi tàu có tính ổn định hớng tốt nếu trong điều kiện gió tác

động không quá cấp 3(B) và số lần bẻ lái là không lớn hơn 4 lần trong 1 phút, cùng vớigóc bẻ lái khỏi mặt phẳng trục dọc của tàu không quá 2 đến 30 ở mỗi mạn

2) Tính năng quay trở.

Tính năng quay trở của tàu là sự phản ứng nhanh chóng của tàu với góc bẻ lái haykhả năng thay đổi hớng chuyển động và di chuyển của nó theo quỹ đạo cong khi bánhlái lệch khỏi vị trí số 0 Các thông số chuyển động trên quỹ đạo này phụ thuộc vàonhững điều kiện ngoại cảnh ban đầu nh: gió, nớc, tốc độ, trạng thái của tàu

Khi chạy trên hớng đi đã định, thờng con tàu không thể tự động giữ hớng mà mũiluôn bị đảo quanh hớng đi, đây chính là hiện tợng đảo lái Cờng độ đảo lái phụ thuộc vàotác động của các ngoại lực nh: sóng, gió

Trên hình vẽ giả thiết rằng dới tác dụng của các lực này làm tàu lệch khỏi hớng đi

đã định một góc 

Gọi tổng lực cản tác dụng lên chuyển động của tàu là R (đợc đặt vào điểm O) vàtổng các ngoại lực tác động lên con tàu là P (đợc đặt vào trọng tâm G) Trong cả 2 trờnghợp, R và P đều đợc phân tích ra 2 thành phần theo trục dọc x và trục ngang y của tàu, đ-

ợc ký hiệu là Px, Py và Rx, Ry

Trong cả 2 trờng hợp trên, các thành phần Rx và Px không ảnh hởng đến đặc tínhquay trở của tàu Còn các thành phần Ry và Py tạo thành một mômen lực có cánh tay đòn

OG Tuỳ thuộc vào điểm đặt của O và G mà mômen này có thể làm tăng đảo lái (a) vàgiảm đảo lái (b)

Trờng hợp (a), mômen do cặp ngẫu lực (Py, Ry) gây ra cùng chiều với chiều lệch

h-ớng của tàu, Nh vậy, nó sẽ tăng thêm hiện tợng đảo lái

Trờng hợp (b), mômen do cặp ngẫu lực (Py, Ry) gây ra ngợc chiều với chiều lệch ớng của tàu, Nh vậy, nó sẽ làm giảm hiện tợng đảo lái, tàu ổn định trên hớng đi hơn nh-

h-ng tính năh-ng quay trở kém

Bằng thực nghiệm ngời ta thấy rằng con tàu đạt tính năng điều động tốt nhất khitâm của lực cản và tâm của ngoại lực trùng nhau hoặc gần trùng nhau

Để đa tàu về hớng đi ban đầu phải bẻ lái một góc 

Cõu 2: Trỡnh bày định nghĩa, quỏ trỡnh quay trở và cỏc yếu tố của vũng quay trở con tàu?

I - Trình bày tính năng quay trở của tàu.

Tính năng quay trở của tàu là sự phản ứng nhanh chóng của tàu với góc bẻ lái haykhả năng thay đổi hớng chuyển động và di chuyển của nó theo quỹ đạo cong khi bánhlái lệch khỏi vị trí số 0 Các thông số chuyển động trên quỹ đạo này phụ thuộc vàonhững điều kiện ngoại cảnh ban đầu nh: gió, nớc, tốc độ, trạng thái của tàu

Khi chạy trên hớng đi đã định, thờng con tàu không thể tự động giữ hớng mà mũiluôn bị đảo quanh hớng đi, đây chính là hiện tợng đảo lái Cờng độ đảo lái phụ thuộc vàotác động của các ngoại lực nh: sóng, gió

Trên hình vẽ giả thiết rằng dới tác dụng của các lực này làm tàu lệch khỏi hớng đi

đã định một góc 

Gọi tổng lực cản tác dụng lên chuyển động của tàu là R (đợc đặt vào điểm O) vàtổng các ngoại lực tác động lên con tàu là P (đợc đặt vào trọng tâm G) Trong cả 2 trờnghợp, R và P đều đợc phân tích ra 2 thành phần theo trục dọc x và trục ngang y của tàu, đ-

ợc ký hiệu là Px, Py và Rx, Ry

Trong cả 2 trờng hợp trên, các thành phần Rx và Px không ảnh hởng đến đặc tínhquay trở của tàu Còn các thành phần Ry và Py tạo thành một mômen lực có cánh tay đòn

OG Tuỳ thuộc vào điểm đặt của O và G mà mômen này có thể làm tăng đảo lái (a) vàgiảm đảo lái (b)

(a)

Mômen do ngẫu lực (P y , R y ) tạo ra

Hình vẽ: Hiện t ợng đảo lái

(a): điểm đặt trọng tâm sau lực cản

(b): điểm đặt trọng tâm tr ớc lực cản

Trờng hợp (a), mômen do cặp ngẫu lực (Py, Ry) gây ra cùng chiều với chiều lệch ớng của tàu, Nh vậy, nó sẽ tăng thêm hiện tợng đảo lái.

h-Trờng hợp (b), mômen do cặp ngẫu lực (Py, Ry) gây ra ngợc chiều với chiều lệch ớng của tàu, Nh vậy, nó sẽ làm giảm hiện tợng đảo lái, tàu ổn định trên hớng đi hơn nh-

h-ng tính năh-ng quay trở kém

Bằng thực nghiệm ngời ta thấy rằng con tàu đạt tính năng điều động tốt nhất khi

tâm của lực cản và tâm của ngoại lực trùng nhau hoặc gần trùng nhau

Để đa tàu về hớng đi ban đầu phải bẻ lái một góc 

II - Định nghĩa và phân tích quá trình quay trở của tàu.

1) Định nghĩa.

Vòng quay trở của tàu là quỹ đạo chuyển động của trọng tâm G của tàu khi ta bẻ láisang một bên mạn với một góc lái  nhất định nào đó

2) Phân tích quá trình quay trở của tàu.

Khi chân vịt quay trong nớc sinh ra một lc đẩy làm tàu chuyển động Nếu bẻ lái chotàu quay trở thì lực này vẫn tồn tại và giá trị của nó đợc xác định theo công thức:

Khi ta bẻ lái sang một bên thì dòng nớc chảy bao xung quanh vỏ tàu và dòng nớc

do chân vịt đẩy sẽ tác dụng vào mặt bánh lái gây nên áp lực P làm tàu quay trở và giảmchuyển động thẳng của tàu Mỗi góc lái khác nhau thì trọng tâm tàu vạch nên các quỹ

Hình vẽ: Hiện t ợng đảo lái

(a): điểm đặt trọng tâm sau lực cản

(b): điểm đặt trọng tâm tr ớc lực cản

5 17

35



Quá trình quay trở của tàu đợc chia làm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: còn đợc gọi là giai đoạn chết (vì tàu cha nghe lái), là thời gian cần thiết

để bẻ bánh lái từ 00 đến một góc lái 0 nào đó Giai đoạn này kéo dài từ 1015s Giai

đoạn này bắt đầu xuất hiện và phát triển thành phần thuỷ động học tác dụng lên bánh lái,hay còn gọi là áp lực của nớc áp lực này ban đầu không cân bằng với áp lực của nớc tác

động vào phần trớc của thân vỏ tàu bên mạn cùng với hớng bẻ lái Lúc đó, tàu vừachuyển động về tiến lên vừa dịch chyển ngợc với phía bẻ lái và nghiêng về phía bẻ láimột góc khoảng 230 Sự dịch chuyển này sẽ giảm dần và mật hẳn khi bắt đầu xuấthiện tốc độ góc quay, lúc này tàu có xu hớng ngả mũi về phía bẻ lái

Giai đoạn 2: là giai đoạn tiến triển, tính từ khi bẻ lái xong cho đến khi tàu bắt đầu

có sự chuyển động tròn đều, vận tốc quay trở đạt giá trị cố định, lực cản đã cân bằng.Giai đoạn này xuất hiện góc nghiêng ngang  cùng hớng với mạn bẻ lái

Giai đoạn 3: là giai đoạn quay trở ổn định, từ lúc vận tốc góc bằng hằng số, nếukhông thay đổi góc bẻ lái, không chịu ảnh hởng của môi trờng bên ngoài

III - Trình bày các yếu tố của vòng quay trở ứng dụng trong thực tiễn hàng hải.

1) Đờng kính quay trở và đờng kính lớn nhất của vòng quay trở.

a) Đờng kính vòng quay trở (D n ).

Đờng kính vòng quay trở là đờng kính của vòng tròn do trọng tâm tàu vạch ra saukhi tàu quay trở ổn định với một góc bẻ lái nhất định, thờng là góc lái tối đa (gọi là đờngkính vòng quay trở ổn định) Bằng thực nghiệm thì:

S

T L

b) Đờng kính lớn nhất của vòng quay trở (Dmax).

Đờng kính lớn nhất của vòng quay trở ( hay còn gọi là đờng kính chiến thuật) làkhoảng cách di chuyển theo chiều ngang tính từ trọng tâm tàu lúc bẻ lái đến khi con tàu

đã quay đợc 1800 thực nghiệm cho thấy Dmax > Dn Nó biểu thị khả năng tránh va về

Theo quy định của IMO thì tàu đóng sau 01/07/1994 thì Dmax 5L.

2) Nghiêng ngang khi quay trở.

Hình vẽ: Nghiêng ngang khi tàu quay trở

Giả sử con tàu đợc bẻ lái quay pải nh hình vẽ, tàu chuyển động quay với tốc độ góc

, Flt là lực li tâm đặt vào trọng tâm G của tàu và đẩy con tàu ra xa vòng quay, R là lựccản tác dụng vào phần chìm của tàu, P là áp lực nớc tác động lên mật bánh lái Giá trịgóc nghiêng ngang  phụ thuộc vào góc bẻ lái  và tốc độ tàu v

Vào giai đoạn đầu quay trở, khi quán tính còn nhỏ, tàu nghiêng một góc 230 vềphía bẻ lái Sau đó, theo sự tăng lên của lực quán tính đặt vào trọng tâm tàu làm cho tàucân bằng và tiếp tục làm cho tàu nghiêng ngang về phía ngoài vòng quay trở Thực tế,góc nghiêng ngang có thể đạt đến giá trị khá lớn Tàu sẽ tiếp tục chuyển động trên vòngquay trở, lúc vòng quay trở ổn định thì thì góc nghiêng  giảm xuống và đạt một giá trị

ổn định nào đó Lực li tâm có xu hớng đẩy trọng tâm tàu ra xa tâm vòng quay trở

Góc nghiêng ngang đợc xác định theo công thức:

, 1

2 0

max

d Z L h

b V

b là khoảng cách giữa trọng tâm G và tâm nổi B của tàu

d là mớn nớc trung bình của tàu

L là chiều dài tàu

Từ công thức trên ta thấy góc nghiêng ngang tối đa khi quay trở tỷ lệ thuận với bìnhphơng tốc độ và tỷ lệ nghịch với chiều cao thế vứng ban đầu Điều này cho thấy khi quaytrở với vận tốc lớn thì tàu dễ bị lật, nhất là tàu có chiều cao thế vứng nhỏ nh tàuContainer hay tàu chở gỗ Nếu tàu có góc nghiêng ban đầu thì nso ảnh hởng đến gócnghiêng ngang tối đa trên vòng quay trở Tuỳ thuộc bên quay trở mà đờng kính quay trở

có thể tăng hoặc giảm

Theo quy định, đối với tàu hàng khô thì góc nghiêng ngang ban đầu do quay trở

120, tàu khách và tàu quân sự thì góc nghiêng ngang ban đầu do quay trở 170

3) Khoảng dịch chuyển theo chiều ngang - Transfer (Tr).

Klhoảng dịch chuyển theo chiều ngang là khoảng cách theo chiều ngang tính từtrọng tâm tàu đến khi nó đã quay đợc 900 so với hớng ban đầu Thực nghiệm cho thấyTr=0,250,5Dn, Tr biểu thị khả năng tránh va theo chiều ngang, khả năng tàu chuyểnsang hớng mới, giúp ta tránh va chớng ngại theo phía trớc hoặc tính toán quãng đờng đểchuyển sang hớng mới

4) Khoảng dịch chuyển theo chiều dọc - Advance (Ad).

Khoảng cách tính từ trọng tâm tàu tại vị trí khi bắt đầu bẻ lái đến khi quay 900 theochiều dọc tính trên hớng chuyển dịhc gọi là khoảng dịch chuyển dọc Thực nghiệm chothấy Ad=0,61,2Dn

Khoảng dịch chuyển theo chiều dọc cho ta khả năng tránh va theo chiều dọc, ngoài

ra còn cho phép tính khoảng cách và góc quay cần thiết để đi vào hớng mới khi quay trở

ở đoạn cong, khúc ngoặt, kênh, luồng

Theo quy định của IMO thì tàu đóng sau ngày 01/07/1994 thì Ad4,5L

5) Khoảng dịch chuyển ngợc Bk.

Đoạn dịch chuyển tính từ trọng tâm tàu theo chiều ngang ngợc với hớng bẻ lái gọi

là khoảng dịch chuyển ngợc Thực nghiệm cho thấy Bk=0,050,1Dn hay Bk<B/2

6) Góc dạt và tính năng quay trở.

Góc dạt  là góc giữa mặt phẳng trục dọc tàu và đờng thẳng tiếp tuyến với vòngquay trở đi qua trọng tâm tàu Thông thờng thì =10150,  càng lớn thì thể hiện tínhnăng quay trở của con tàu càng cao Góc  xuất hiện khi tàu bẻ lái xong và luôn ở mạnphía trong của vòng quay trở

7) Vận tốc và thời gian quay trở.

Vận tốc dài trên vòng quay trở vqt coi nh vận tốc dài của trọng tâm G của tàu, vậntốc dài ở các điểm khác nhau thì khác nhau và phụ thuộc vào khoảng cách của các điểm

đó tới tâm vòng quay trở, nghĩa là phụ thuộc vào bán kính quay trở của các điểm này.Nếu gọi thời gian quay trở của một chu kỳ là Tqt thì quãng đờng của một chu kỳ quay trở

đợc tính nh sau:

qt qt

qt T v

S  

8) Tốc độ bị giảm khi quay trở.

Qua việc thử nghiệm thấy rằng một con tàu chở dầu loại rất lớn VLCC ngời ta thấychúng mất trớn từ 2530% mỗi lần đổi hớng 90, nếu đang chạy với tốc độ 12kts, khi kếtthúc một vòng quay trở tốc độ chỉ còn 23kts (giả sử bẻ hết lái về một bên)

Hình vẽ: Vòng quay trở của tàu

Cõu 3: Trỡnh bày khỏi niệm về tõm quay vũng quay trở, ý nghĩa và tõm quay trong điều động tàu?

1) Khái niệm về tâm quay.

Khi con tàu quay trở, nó sẽ quay xung quanh một điểm nằm trên trục dọc của tàu,

điểm đó đợc gọi là tâm quay (Pivot point) Khi tàu chuyển động tới ổn định, tâm quaynằm ở khoảng 1/4 chiều dài tàu tính từ mũi, còn khi tàu chạy lùi tâm quay nằm ở khoảng1/4 chiều dài tàu tính từ lái

*Các yếu tố ảnh hởng đến tâm quay và chú ý trong điều động.

Tốc độ chuyển động của tàu: khi bắt đầu chuyển động tâm quay ở vào khoảng 1/8chiều dài của tàu tính từ mũi hoặc lái (tới hoặc lùi) rồi dần dần chuyển dịch, khi tốc độtàu đã ổn định tâm quay sẽ ở vào khoảng 1/4 chiều dài của tàu tính từ mũi hoặc lái.Khi chúi đuôi: tâm quay có xu hớng dịch chuyển về phía giữa tàu

Khi chúi mũi: tâm quay dịch chuyển về phía trớc

2) Các yếu tố ảnh hởng đến vòng quay trở và đánh giá tính năng điều động từ vòng quay trở.

a) ảnh hởng của nông cạn.

Gọi H là độ sâu nơi quay trở và T là mớn nớc của tàu lúc quay trở, ngời ta thấy rằngkhi tỷ số H/T <2,5 thì bắt đầu có ảnh hởng của nông cạn, đờng kính vòng quay trở tănglên, tàu quay nhanh hơn

b) ảnh hởng của chiều quay chân vịt.

Với tàu chân vịt chiều phải, độ dịch chuyển ngang khi quay trở sang trái sẽ nhỏ hơnkhi quay sang phải do tác động của thành phần lực đẩy ngang, độ dịch chuyển theochiều dọc khi quay sang phải lại nhỏ hơn khi quay sang trái Tuy nhiên, độ chênh lệchnày rất nhỏ

*Đánh giá tính năng điều động tàu từ độ lớn vòng quay trở.

Tính năng quay trở là một trong những tính năng điều động tàu quan trọng mà ngời

điều khiển cần phải nắm đợc Vòng quay trở của một con tàu càng nhỏ thể hiện tínhnăng quay trở càng tốt

Cõu 4: Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến quay trở, phương phỏp xỏc định vũng quay trở?

I - Các yếu tố ảnh hởng đến vòng quay trở và đánh giá tính năng điều động từ vòng quay trở.

a) ảnh hởng của nông cạn.

Gọi H là độ sâu nơi quay trở và T là mớn nớc của tàu lúc quay trở, ngời ta thấy rằngkhi tỷ số H/T <2,5 thì bắt đầu có ảnh hởng của nông cạn, đờng kính vòng quay trở tănglên, tàu quay nhanh hơn

b) ảnh hởng của chiều quay chân vịt.

Với tàu chân vịt chiều phải, độ dịch chuyển ngang khi quay trở sang trái sẽ nhỏ hơnkhi quay sang phải do tác động của thành phần lực đẩy ngang, độ dịch chuyển theochiều dọc khi quay sang phải lại nhỏ hơn khi quay sang trái Tuy nhiên, độ chênh lệchnày rất nhỏ

*Đánh giá tính năng điều động tàu từ độ lớn vòng quay trở.

Tính năng quay trở là một trong những tính năng điều động tàu quan trọng mà ngời

điều khiển cần phải nắm đợc Vòng quay trở của một con tàu càng nhỏ thể hiện tínhnăng quay trở càng tốt

b) Cách xác định thông số.

Khi bắt đầu cho tàu chạy, bẻ hết lái về một bên và giữ nguyên góc bẻ lái Cứ 10s

đọc số liệu phơng vị và khoảng cách tới mục tiêu đã chọn, ghi số liệu vào bảng nh sau:

Trên trục thẳng đứng trùng với hớng 0000, lấy vị trí ban đầu của tàu Xác định các

vị trí tiếp theo trên cơ sở của phơng pháp (từ vị trí đó kẻ phơng vị, trên đó lấy độ dàibằng khoảng cách từ vị trí ban đầu của tàu đến mục tiêu) Nối các vị trí lại với nhau cho

S là quãng đờng tàu chạy đợc trong 10s

V là vận tốc của tàu chạy đợc trong 10s đó

Với 2 thông số hớng đi và quãng đờng tàu đi đợc trong 10s trên hớng đi đó, ta sẽxác định đợc vị trí tàu, tập hợp các vị trí đó cho ta vòng quay trở của tàu

b) Xác định thông số.

Cho tàu chạy, bẻ bánh lái hết về một bên và giữ nguyên gố lái, cứ 10s một lần ghilại hớng đi và tốc độ của tàu Khi tàu quay đợc 3600 so với hớng đi ban đầu thì dừng lại.Các thông số đợc ghi chép vào bảng nh sau:

STT Hớng đi (0) Tốc độ (kts) Khoảng cách (m)01

đờng tàu đi đợc trong 10s trên hớng C1, tìm đợc điểm A1, cứ lần lợt nh vậy ta đợc các

điểm A2, , An, nối các điểm đó lại ta đợc vòng quay trở của tàu

m Y

i i

i

i i







cos 1852

i i

Thể hiện từng cặp toạ độ X , i Y i tơng ứng trên hệ toạ độ Đềcác chp ta vị trí tàu, tậphợp các vị trí tàu này cho ta vòng quay trở của tàu

b) Xác định các thông số.

Khi bắt đầu cho tàu chạy, bẻ lái sang phải hoặc trái với góc bẻ lái tối đa và giữnguyên bánh lái ở góc bẻ lái đó Cứ sau khoảng 10s ghi liên tục toạ độ i, i của tàu.Nhập số liệu vào bảng dới đây, khi tàu quay đợc 3600 so với hớng bẻ lái ban đầu thì thôi

STT i (0) i (0) i (%/phút) i (%/phút) Xi (m) Yi (m)

01

02

c) Cách vẽ.

Sau khi xác định đợc Xi và Yi, trên trục hoành Ox ta lấy hoành độ Xi, trên tục tung

Oy ta lấy tung độ Yi, nối các điểm Xi và Yi cho ta vòng quay trở

Cõu 5: Trỡnh bày khỏi niệm về chõn vịt và tỏc dụng của nú trong điều động tàu?

I – Lực đẩy phỏt sinh khi chõn vịt quay.

1) Khỏi niệm.

Chõn vịt được đặt ở đuụi tàu và là bộ phận cuối cựng chuyển cụng suất của mỏythành lực đẩy cho tàu chuyển động tới hoặc lựi Mặt khỏc, chõn vịt cũn ảnh hưởng tớitớnh năng quay trở của tàu Về vấn đề này, người điều khiển tàu cần phải nắm vừng đểlợi dụng cỏc ưu nhược điểm của nú trong quỏ trỡnh điều động

Chõn vịt của tàu cú 3, 4 hay nhiều cỏnh Số lượng cỏnh nhiều hay ớt khụng ảnhhưởng đến tớnh năng quay trở, chõn vịt nhiều cỏnh khi hoạt động sẽ giảm độ rung củatàu so với chõn vịt ớt cỏnh

Với tàu 1 chõn vịt thỡ chõn vịt được đặt nằm trong mặt phẳng trục dọc và ở trướcbỏnh lỏi

Tàu chạy tới – Chân vịt chiều phải

Hình vẽ: Chân vịt chiều phải và chân vịt chiều trái

Tàu chạy tới – Chân vịt chiều trái

Pha của chõn vịt cũn gọi là bước của chõn vịt đú là khoảng cỏch một điểm trờnđầu của cỏnh chõn vịt tịnh tiến được khi chõn vịt đú quay được một vũng trong thể đặc.Giỏ trị thực dụng của bước chõn vịt được tớnh theo cụng thức sau đõy:

h

C C

N

V S

75





Trong đú: SC là ỏp lực của chõn vịt

VC là tốc độ chuyển động của chõn vịt

Nh là cụng suất hữu ớch của mỏy

Khi tàu chạy tới, nếu đứng từ lỏi tàu nhỡn về phớa mũi mà thấy cỏnh chõn vịt quaytheo chiều thuận chiều kim đồng hồ thỡ được gọi là chõn vịt chiều phải Khi tàu chạy tới,

nếu đứng từ lỏi tàu nhỡn về phớa mũi mà thấy cỏnh chõn vịt quay theo chiều ngược chiềukim đồng hồ thỡ được gọi là chõn vịt chiều trỏi

2) Lực đẩy phỏt sinh khi chõn vịt quay.

Khi chõn vịt quay trong nước, dũng nước sinh ra do thành phần phõn lực ngangluụn bao quanh bỏnh lỏi ngay cả khi mặt phẳng bỏnh lỏi nắm trong mặt phẳng trục dọccủa tàu, nghĩa là khi bỏnh lỏi để số 0

a) Thành phần phõn lực ngang C

Để thấy rừ ảnh hưởng của chiều

quay chõn vịt tới tớnh năng quay trở ta

tiến hành xột một chõn vịt chiều phải, xột

riờng một cỏnh thỡ vị trớ sẽ lần lượt được

ký hiệu là I, II, III, IV và cỏc phõn lực

ngang do cỏnh này sinh ra được ký hiệu

là C1, C2, C3, C4 tương ứng khi tàu chạy

quay trở của tàu; phản lực của nớc D1 có

tác dụng đẩy lái tàu sang trái

ở vị trí II, cánh chân vịt nằm ở bên

phải quay từ trên xuống và sang ngang

quạt nớc từ phải qua trái, phân lực ngang

C2 tác dụng trực tiếp vào phần dới mặt

bên phải của bánh lái làm cho lái tàu dịch

chuyển sang trái, phản lực D2 có tác dụng

nâng lái tàu lên

ở vị trí III, cánh chân vịt nằm ở phía dới, quay từ dới lên trên tạo ra phân lựcngang C3 có chiều lên trên không ảnh hởng gì đến quay trở tàu, phản lực của nớc D3 cótác dụng đẩy lái tàu sang phải

ở vị trí IV, cánh chân vịt nằm ở bên trái quạt nớc từ dới lên trên, phân lực ngang

C4 đập trực tiếp vào mặt bên trái phía trên của bánh lái làm cho lái tàu ngả phải, phản lựccủa nớc D4 có tác dụng dìm lái tàu xuống

Qua phân tích nh trên ta thấy, phân lực ngang C1 và C3 không gây ảnh hởng gì đếnquay trở mà chỉ có C2 và C4 mới có tác dụng Hai lực này ngợc chiều nhau và có phơngvuông góc với mặt phẳng trục dọc của tàu ở vị trí II cánh chân vịt làm việc sâu hơn ở vịtrí IV nên C2>C4 Nếu gọi lực tổng hợp của chúng là C thì C=C2-C4 Nhu vậy, tổng hợplực C cùng chiều với C2 làm cho lái tàu dịch chuyển sang trái

b) Thành phần phản lực của nước D.

Cũng qua phân tích ở trên ta thấy, phản lực của nớc D2 và D4 không ảnh hởng gì

đến quay trở mà chỉ có D1 và D3 mới có tác dụng Hai lực này ngợc chiều nhau và có độlớn khác nhau Ta thấy ở vị trí III cánh chân vịt làm việc sâu hơn ở vị trí I nên D3>D1.Nếu gọi tổng hợp lực của chúng là D thì D=D3-D1 Nh vậy, tổng hợp lực D cùng chiềuvới D3 làm cho lái tàu dịch chuyển sang bên phải

II - Các dòng nớc sinh ra khi chân vịt chiều phải quay, tàu chạy tới.

1) Dòng nớc chảy từ mũi về lái.

Khi chân vịt quay đẩy tàu chuyển động tới thì xuất hiện dòng nớc chảy từ mũi vềlái, nếu bánh lái để số 0 thì áp lực của nớc tác dụng cân bằng 2 mặt bánh lái, vì vậy sẽ

không gây ảnh hởng đến quay trở của tàu mà chỉ làm cho tàu luôn chuyển động thẳng.Nếu bẻ lái về một bên mạn nào đó thì dòng này kết hợp với thành phần phản lực dọc củadòng nớc xoáy tròn do chân vịt tạo ra sẽ tạo nên áp lực nớc trên mặt bánh lái làm cho tàungả mũi về mạn bẻ lái.

2) Thành phần xoáy tròn do chân vịt tạo ra.

Khi chân vịt quay đạp luồng nớc về phía sau để đẩy tàu chuyển động về phía trớc,luồng nớc này tạo thành một dòng nớc cuộn tròn theo chiều ngang của chân vịt Cácphần tử của dòng nớc bị đẩy lùi, đồng thời tham gia 2 chuyển động: chuyển động quay

và chuyển động thẳng Khi đó, dòng bị đẩy lùi đợc chia thành 2 thành phần: thành phầnphân lực ngang C và thành phần phân lực dọc d

3) Dòng nớc hút theo tàu.

Khi đứng yên, thân tàu sẽ chiếm một lợng giãn nớc đúng bằng thể tích phần chìmcủa nó Nếu chân vịt đạp nớc đẩy tàu tiến về phía trớc thì phần chìm đó sẽ để lại phía saumột vùng trống Do sự chênh lệch về áp suất mà nớc ở xung quanh nhanh chóng tràn vàolấp chỗ trống đó và khi tàu tiếp tục chạy tới thì các khoảng trống đợc hình thành nối tiếpnhau Nớc cũng tiếp tục chuyển động tràn vào lấp những khoảng trống trên Khi đó sẽhình thành mộ dòng nớc đuổi theo sự chuyển động cảu tàu để lấp chỗ trống đó do phầnchìm của vỏ tàu để lại Ngời ta gọi dòng nớc này là dòng hút theo tàu Tốc độ của dòngnớc hút theo mạnh nhất ở gần mặt nớc, giảm dần và đạt giá trị gần bằng 0 ở dới ky tàu.Nếu tàu có chân vịt chiều phải khi chạy tới, dòng nớc tràn vào này sẽ sinh ra mộtlực có tác dụng đẩy lái tàu qua trái, lực này ký hiệu là b Mặt khác, dòng này vì cóchuyển động xuôi theo tàu nên một phần nào đó đã sinh ra lực cản dòng nớc chảy từ mũi

về lái, làm giảm áp lực tác dụng lên mặt bánh lái khi bánh lái bẻ sang một mạn nào đó.Khi tàu đứng yên thì dòng nớc này không tồn tại, nó chỉ xuất hiện khi tàu bắt đầuchuyển động và tăng theo vận tốc tàu Tàu có hình hộp thì dòng theo mạnh, vì vậy cáctàu có phần lái vuông, đáy bằng phẳng thờng khó nghe lái hơn tàu có đáy và đuôi thon

III – Hiệu ứng chõn vịt tới đặc tớnh điều động tàu.

1) Khi tàu chạy tới bánh lái để số 0.

a) Thành phần phân lực ngang C.

Tổng hợp thành phần phân lực ngang C cùng chiều với chiều tác dụng của C2,C=C2-C4, thành phần này có tác dụng đẩy lái tàu sang trái, mũi tàu sang phải đối vớichân vịt chiều phải Còn đối với chân vịt chiều trái thì ngợc lại, tổng hợp lực C sẽ đẩy láitàu sang phải còn mũi tàu sang trái

b) Thành phần phản lực của nớc D.

Thành phần này sinh ra khi tàu có

trớn tới Tổng hợp D cùng chiều với chiều

tác dụng của D3, D=D3-D1, thành phần này

có tác dụng đẩy lái tàu sang phải, mũi tàu

sang trái (với chân vịt chiều phải) Còn đối

với chân vịt chiều trái thì ngợc lại, tổng

hợp lực D sẽ đẩy lái tàu sang trái, mũi tàu

sang phải

c) Thành phần dòng nớc hút theo tàu b.

Dòng nớc hút theo tàu b có tác dụng

đa mũi tàu sang phải, lái tàu sang trái đối

với chân vịt chiều phải Còn đối với chân

vịt chiều trái thì ngợc lại, dòng hút theo

tàu có tác dụng đẩy lái tàu qua phải, mũi

tàu sang trái

Ngời ta nhận thấy rằng: khi chân vịt

chiều phải quay, tàu có trớn tới thì tổng

phần do dòng nớc hút theo tàu b sẽ lớn hơn phản lực D, hay nói cách khác C+b>D tức làlàm cho lái tàu ngả trái, mũi ngả phải.

Hiện tợng này chỉ xảy ra khi tàu có trớn tới, còn nếu nh cha có trớn tới thì dòngtheo b cha xuất hiện và lúc này mũi ngả trái Nh vậy, ban đầu khi tàu mới khởi độngmáy thì mũi ngả trái sau đó có trớn tới thì mới có xu hớng ngả phải

2) Khi tàu chạy lùi bánh lái để số 0.

Dòng nớc do chân vịt sinh ra đập vào lái tàu không đều tại mọi điểm Dòng nàychủ yếu không cuộn quanh bánh lái mà đập trực tiếp vào các bên mạn hông tàu phía d ới

đờng nớc

a) Thành phần phân lực ngang C.

ở vị trí I, cánh chân vịt quạt khối nớc từ phải sang trái và xuôi xuống phía dới,song song với mặt bánh lái sinh ra phân lực ngang C1 do vậy C1 không có tác dụng quaytrở

ở vị trí II, cánh chân vịt quạt khối nớc từ phải sang trái đập vào hông tàu mạn phảisinh ra C2 có tác dụng làm đuôi tàu sang trái, mũi sang phải

ở vị trí III, cánh chân vịt quạt nớc từ dới lên tạo ra C3 song song với mặt bánh láinên không ảnh hởng đến quay trở

ở vị trí IV, cánh chân vịt quạt nớc từ trên xuống dới và sang phải tạo ra C4 đậpvào hông tàu mạn trái làm cho lái tàu sang phải, mũi sang trái

Qua phân tích nh trên ta thấy, C4<C2 vì ở vị trí II cánh chân vịt quay khối nớchoàn toàn đập vào hông tàu mạn phải phía

trên còn ở vị trí IV thì một phần khối nớc

luồn qua ky tàu sang bên phải, phần còn

lại đập vào hông tàu mạn trái Do vậy, tác

dụng của tổng hợp phân lực ngang C làm

mũi tàu sang phải

b) Thành phần phản lực D.

Tơng tự, thành phần D2 chỉ có tác

dụng dìm lái tàu xuống và D4 chỉ có tác

dụng nâng lái tàu lên Còn D3 làm mũi tàu

ngả trái, D1 làm mũi ngả phải Vì D3>D1

nên tổng hợp lực D làm cho lái tàu ngả

trái, mũi ngả phải

cùng chiều và có tác dụng làm cho mũi tàu

ngả phải, lái tàu ngả trái Khi tàu chạy lùi,

mũi có xu hớng ngả phải hoặc ngả trái

mạnh hơn rất nhiều so với khi tàu chạy tới

IV – Mối t ơng quan của chân vịt đối với sự thay đổi chế độ hoạt động của máy tàu.

Điều kiện xét ở đây là tàu có trang bị chân vịt chiều phải, thân vỏ tàu không chịu

ảnh hởng của sóng, gió, dòng chảy

1) Tàu tiến ổn định.

Lúc này máy đã làm việc ổn định, tốc độ tàu tơng ứng với chế độ quy định củamáy, bánh lái để số 0

Lực đẩy của máy P đẩy tàu tiến thẳng

Lực do dòng nớc theo b đẩy đuôi tàu sang trái, mũi sang phải

Lực do chân vịt quay tạo ra dòng nớc C đẩy đuôi tàu sang trái mũi sang phải.Phản lực D đẩy đuôi tàu sang phải, mũi sang trái

Khi tiến ổn định, phản lực D giảm nên C+b>D tức là làm cho đuôi tàu sang trái,mũi sang phải (với chân vịt chiều phải), chân vịt chiều trái thì ngợc lại: mũi sang trái,

đuôi sang phải

2) Tàu lùi ổn định.

Bánh lái để số 0, chân vịt đổi chiều quay, tàu lùi ổn định, lúc này ta thấy:

Lực đẩy của máy P làm tàu lùi thẳng

Lực do chân vịt quay tạo ra dòng nớc C’ đẩy mũi tàu sang phải

Phản lực D’ đẩy đuôi tàu sang trái, mũi sang phải

Tổng hợp các lực C’+D’ làm cho mũi tàu ngả phải mạnh (với chân vịt chiều phải),chân vịt chiều trái thì ngợc lại: mũi ngả phải mạnh

3) Tàu đang dừng, tiến máy.

Lực đẩy của máy P đẩy tàu tiến

Phản lực D xuất hiện lớn nhất đẩy đuôi tàu sang phải, mũi tàu sang trái

Lực do cánh chân vịt tạo ra C bắt đầu tác dụng nên cha lớn lắm và đẩy đuôi tàusang trái, mũi sang phải

D>C nên đuôi tàu sang phải, mũi sang trái, chân vịt chiều trái thì ngợc lại, đuôitàu sang trái, mũi sang phải

4) Tàu đang dừng, lùi máy.

Lực đẩy của máy P đẩy tàu lùi

Phản lực D’ xuất hiện lớn nhất đẩy đuôi tàu sang trái, mũi tàu sang phải

Lực do cánh chân vịt tạo ra C’ bắt đầu tác dụng nên cha lớn lắm và đẩy đuôi tàusang trái, mũi sang phải

D’ và C’ tác dụng cùng chiều nên mũi ngả phải mạnh

5) Thay đổi máy từ tiến sang lùi.

Nếu máy đang tiến ta dừng và chuyển sang lùi ngay thì tàu vẫn tiếp tục tiến doquán tính Do đổi chiều máy nên các lực tác dụng làm lệch hớng tàu cũng thay đổi Khidừng máy (chân vịt ngừng quay) Các lực P, C’, D’ không còn nhng đến khi quay lùi lạixuất hiện các lực sau:

Lực đẩy của máy P đẩy đuôi tàu lùi phá trớn

Lực C’ đẩy đuôi tàu sang trái, mũi sang phải

Phản lực D’ đẩy đuôi tàu sang trái, mũi sang phải

Tổng hợp C’+D’ làm mũi tàu ngả phải

6) Thay đổi máy từ lùi sang tiến.

Khi tàu đang lùi ta dừng, các lực P, C’, D’ ngừng tác động, tàu tiếp tục chuyển

động lùi, chuyển sang máy tiến thì:

Phản lực D đa đuôi tàu sang phải, mũi sang trái

Lực C đa đuôi sang trái, mũi sang phải

Do D>C nên đuôi tàu vẫn lệch phải, mũi sang trái

7) Kết luận.

Khi đứng yên, cho máy chạy tới, lái tàu sẽ lệch về phía chân vịt quay (chiều phảithì sang phải, trái thì sang trái) mũi sang phải

Khi quay tàu nên quay về theo chiều chân vịt để thời gian lợn vòng ngắn

Khi lùi khó giữ tàu thẳng hớng, lái tàu lệch theo chiều quay lùi, cho nên với tàu cóchân vịt chiều phải nên cập cầu mạn trái là tốt nhất, vì khi dừng máy để lùi vừa phá trớnvừa đẩy đuôi tàu ép vào cầu

8) Các lu ý.

Tàu tiến hoặc lùi nếu tăng vận tốc thì tác dụng bánh lái tăng

Khi mới bắt đầu chuyển động, tác dụng của chân vịt đối với sự điều khiển tốt hơntác dụng của bánh lái (do vận tốc nhỏ hơn) Do vậy, tàu 1 chân vịt quay trong vùng hẹpnên sử dụng máy tiến hết và lùi hết từng đợ để giảm quán tính

Phải sử dụng bánh lái kết hợp chân vịt để giữ tàu thẳng hớng

Cõu 6: Trỡnh bày khả năng dừng tàu và quỏn tớnh của tàu?

I – Cỏc đặc tớnh dừng tàu.

1) Đang hết mỏy chạy tới – Dừng mỏy.

Xỏc định đặc tớnh dừng trong 2 điều kiện: tàu đầy hàng và tàu khụng hàng Chotàu chạy tới ở cỏc chế độ mỏy tới hết, tới trung bỡnh, tới chậm và thật chậm Ở mỗi chế

độ mỏy như vậy ta cho dừng mỏy đồng thời xỏc định cỏc thụng số:

- Quóng đường tàu đi được từ khi dừng mỏy (đang ở tốc độ ban đầu) đến cỏc tốc độthấp hơn

- Thời gian từ khi dừng mỏy đến cỏc tốc độ thấp hơn

- Cỏc tốc độ thấp hơn tương ứng

Sau khi cú cỏc thụng số trờn ta lập thành bảng Cỏc thụng số này sẽ giỳp chongười điều khiển tàu khi điều động tàu vào cầu, đưa tàu đến vị trớ neo

2) Đang hết mỏy chạy tới – Lựi mỏy.

Tương tự như khi xỏc định đặc tớnh dừng, ta cũng xỏc định đặc tớnh lựi hết mỏytrong 2 điều kiện: tàu đầy hàng và tàu khụng hàng Cho tàu chạy tới ở cỏc chế độ mỏytới hết, tới trung bỡnh, tới chậm và thật chậm Ở mỗi chế độ mỏy như vậy ta cho lựi hếtmỏy đồng thời xỏc định cỏc thụng số:

- Quóng đường tàu đi được từ khi lựi hết mỏy (đang ở tốc độ ban đầu) đến cỏc tốc

độ thấp hơn và đến khi dừng hẳn

- Thời gian từ khi lựi hết mỏy đến cỏc tốc độ thấp hơn và đến khi dừng hẳn

- Cỏc tốc độ thấp hơn tương ứng và đến khi dừng hẳn

Sau khi cú cỏc thụng số trờn ta lập thành bảng Cỏc thụng số này sẽ giỳp ớch chongười điều khiển tàu khi điều động tàu vào cầu, đưa tàu đến vị trớ neo, đặc biệt là trongtỡnh huống khẩn cấp

II – Quỏn tớnh của tàu.

1) Định nghĩa, phương trỡnh quỏn tớnh.

- Quán tính tàu tỷ lệ thuận với khối lợng và tốc độ ban đầu của tàu

- Quán tính tới bao giờ cũng lớn hơn quán tính lùi

- Quán tính chịu tác động của sóng, gió, dòng chảy

- Tàu có mớn nớc càng sâu, bề mặt càng ráp thì quán tính càng nhỏ.

- Quán tính phụ thuộc kiểu và công suất của máy

- Quán tính phụ thuộc sự sắp xếp hàng hoá hay trạng thái của tàu

d) Sự cần thiết phải xác định quán tính.

Nhằm xác định đợc thời gian và quãng đờng cần thiết để lấy trớn hoặc phá trớncho thích hợp, để ớc lợng khi vào cầu, khi neo, khi tránh va

Xác định quán tính một con tàu làm cho chúng ta nắm vững đợc đặc tính để điều

2 1

2 1

t t t

S S S

Ta xét các giá trị Si và ti trong từng giai đoạn

Giai đoạn 1: từ khi ra lệnh dừng máy cho đến khi máy dừng, do mệnh lệnh từ buồng lái

xuống buồng điều khiển máy thực hiện đợc phải có độ trễ là thời gian t1 Ta có thể xác

định đợc nhờ đồng hồ bấm giây, lúc này tàu vẫn chuyển động thẳng với quãng đờng dichuyển đợc là:

1 1

1 v t

S  

Trong đó:

V1 là tốc độ ban đầu có gía trị không đổi trong giai đoạn 1

Giai đoạn 2: máy tới đã dừng nên tàu bị hãm lại bằng lực cản của nớc tác động lên vỏ

tàu Tàu chuyển động chậm dần, phơng trình cân bằng của chuyển động có dạng sau:

dt

v d M R

M là khối lợng của tàu

R2 là lực cản vỏ tàu ứng với tốc độ của giai đoạn 1

Ta có:

2

1

2 1 2 2

1

2 1

v R R

2 2 1

2 1 2

1

2 1

v

dv R

v M dt v

v R dt

2 2 1

2 1

2

2 1 2

1

t t t dt

v

dv R

v M dt

t

t

t t

2 2 1

2 1

1 2 1

2 1 2

1 1

v

dv R

v M dt v dS

v v R

v M t

v1 là tốc độ đầu của giai đoạn 1, v1=hằng số

v2 là tốc độ cuối của giai đoạn 1

v k

M S

+/ Hóm cưỡng bức.

Giai đoạn hóm tự do tớnh từ lỳc dừng mỏy cho đến khi tốc độ tàu đến một giỏ trịcho phộp để sử dụng mỏy lựi một cỏch an toàn Để tớnh quóng đường và thời gian giaiđoạn này thỡ như đó núi ở trờn

Giai đoạn cưỡng bức tớnh từ lỳc mỏy đó chuyển sang chế độ lựi cho đến khi tàu

đó dừng hẳn lại trờn mặt nước (khụng cũn trớn tới) Tàu bắt đầu cú mỏy lựi, lỳc này tàumất dần động năng do lực cản bản thõn và sức kộo lựi của mỏy Quóng đướng và thờigian được tớnh như sau:

x

P R dt

x x

P

R artg R P

v M t

v v

R P

dv M dt

v

v R R v

v R

3 2 3 2 2 2 2

2

3 2 3 2

2

3 2

P

R R

v M S v v

R

P

dv v

M

2

2 2 3

2 3 2

2

2

2

.

3 2 1

t t t t

S S S S

ham

ham

III – Những biện phỏp nõng cao hiệu quả phanh hóm.

1) Sử dụng dự hoặc neo nổi.

Chủ yếu dựng cho tàu nhỏ, người ta thả neo 2 bờn mạn, nú cú thể giảm quỏn tớnhquóng đường xuống 2,6 lần và quỏn tớnh thời gian xuống 3 lần Với dự nước (2 dự cú

=14,6m) cú thể sinh ra một lực cản bằng 51 tấn, tuy nhiờn khi vận tốc nhỏ hơn 7kts thỡhiệu suất dự giảm, nú tỷ lệ với bỡnh phương vận tốc

2) Dùng bánh lái đặc biệt, ống dẫn nước tự động.

a) Bánh lái đặc biệt.

Gồm 2 tấm lái ghép vào với nhau

qua 1 hệ thống bản lề có một hệ thống

truyền lực đóng mở làm cho 2 tấm này

có thể mở ra về 2 phía với 1 góc so với

mặt phẳng trục dọc tàu 900 Theo tính

toán tốt nhất là 700

b) Ống dẫn nước tự động.

Bố trí phía mũi là một bộ

phận ống dẫn nước vào có nắp điều

khiển được Khi cần đóng mở, nước

vào qua ống và đổi góc 900 về 2 phía

Câu 7: Trình bày ảnh hưởng của các điều kiện khí tượng thuỷ văn tới đặc tính điều động tàu?

1) Ảnh hưởng của gió.

Một tàu đang chạy trong điều kiện không có gió hay dòng chảy thì chỉ gặp sứccản của nnước và sức cản không đáng kể của không khí Công suất máy chỉ dùng để đẩycon tàu chạy tới hoặc chạy lùi Khi không khí chuyển động và trở thành gió mạnh sẽ ảnhhưởng đáng kể đến con tàu Gió có thể giúp sức hoặc có thể cản trở việc điều khiển tàu.Nếu dòng chảy ngược chiều với gió thì sẽ tạo ra hiện tượng hai lực bù trừ, lực nàyngược chiều lực kia

Con tàu chịu ảnh hưởng của gió trong quá trình điều động Thực chất là phụ thuộcsức gió, hướng gió, kết cấu phần nổi của tàu

Sức gió có thể được tính bằng công thức gần đúng sau:

v W

- PW là sức gió.

Diện tích mặt hứng gió có thể được tính gần đúng bằng công thức sau:

- Khi gió thổi ngang : WLOAD L BPd m

- Khi gió thổi ở phía mũi : WBD Bd f

Trong đó:

- LOA là chiều dài lớn nhất của tàu

- B là chiều rộng lớn nhất

- D là chiều sâu lớn nhất của tàu

- LBP là chiều dài giữa hai đường thủy trực của tàu

- dm là mớn nước trung bình

- df là mớn nước mũi

2) Ảnh hưởng của dòng chảy.

Người điều khiển phải biết được tác động của dòng chảy trong thời gian dẫn tàu

và biết được những biến động có thể diễn ra do một số tình huống Dòng chảy trongcảng không thể hoàn toàn dự đoán một cách chính xác bằng cách căn cứ vào hải đồ vàbảng thủy triều Thủy triều xuống đôi khi có thể tạo ra dòng chảy mạnh Dòng chảy bấtthường có thể do mưa lớn hoặc do nước thải của các nhà máy gây ra Một cơn mưa lớnmới xảy đến có thể tạo nên dòng nước bổ xung tăng thêm lưu lượng nước chảy trongmột cảng sông

Ta có thể biết được hướng dòng chảy khi nhìn những tàu nhỏ neo trong bến,những tàu lớn thì chậm bị ảnh hưởng hơn vì các tàu này phải mất nhiều thời gian đểquay theo hướng thủy triều và đôi khi cũng có thể nằm xuôi theo hướng gió nếu dòngchảy không đủ mạnh

Muốn đánh giá dòng chảy trên bề mật, ta có thể quan sát nước chảy ngang quacuối các tàu hoặc các phao, hoặc chuyển động của các mảnh vụn trôi nổi trên mặt nước.Cần nhớ rằng khi những quan sát này được tiến hành gần con tàu thì ở đấy có thể bịchân vịt của tàu, tàu lai, hoặc chuyển động của tàu làm thay đổi đi

Dòng chảy làm cho các tính năng quán tính bị thay đổ, vòng quay trở bị biếndạng

Dòng xuôi làm tăng vận tốc, giảm tính năng điều khiển

Dòng ngược làm giảm vận tốc, tăng tính năng điều khiển

Từ chỗ sâu vào chỗ cạn tàu khó ăn lái, thực tế nếu độ sâu H1,5T thì tốc độgiảm

Chỗ nông cạn thì mớn nước có xu hướng tăng và máy rung

Sóng ngược làm giảm tốc độ, tàu bị va đập mạnh

Sáng ngang gây nên lắc ngang mạnh làm tàu điều động kém, do vậy hạn chế đingang sóng

Để giảm tác động của sóng, mũi tàu cần tạo ra một hướng đi lệch thích hợp.

4) Do vỏ tàu bị rong, rêu, hà bám.

Rong rêu bám ở vỏ đáy tàu làm giảm vận tốc của tàu Mức độ bám phụ thuộc vàođiều kiện địa lý, thủy văn và các yếu tố sinh học của vùng khai thác tàu Khi vỏ bị bámbẩn có thể giảm vận tốc tới 20% trong vòng 1 năm đầu Đường kính vòng quay trở cũnggiảm, kể cả quãng đường và thời gian phá trớn Ngoài ra còn thay đổi nhiều đặc tínhkhác của tàu

Câu 8: Trình bày ảnh hưởng của vùng nước hạn chế tới tính năng điều động tàu?

1) Ảnh hưởng của khu vực nước hạn chế.

Sự thay đổi hình dạng đáy ngoài đại dương không ảnh hưởng gì đến các đặc tínhđiều động của con tàu, nhưng ở khu vực nước nông thì có vấn đề Các hiệu ứng phụ do

sự thay đổi đặc biệt về hình dáng đáy luồng và là nguyên nhân gây ra:

- Mũi tàu di chuyển cách xa chỗ nước nông hơn, đây là hiệu ứng "đệm bờ", nóđược tạo ra do áp suất ở khu vực mũi tăng lên, ta nhìn thấy nước như được dâng cao lêngiữa mũi tàu và bãi cạn hoặc bờ

- Con tàu di chuyển toàn bộ một bên mạn về phía gần chỗ nước nông khi mà phầngiữa tàu di chuyển song song qua chỗ đó Sự di chuyển này được tạo nên là do sự tăngtốc độ của dòng nước chảy qua khu vực bị hạn chế giữa tàu và chỗ cạn, kết quả là làmgiảm áp suất bên mạn đó của tàu

- Phần đuôi của tàu di chuyển về phía kihu vực cạn hơn hoặc bờ do vận tốc dòngchảy ở khu vực phía sau tàu bị suy giảm

- Chính xác hơn cần nói rằng "Một con tàu có xu hưởng mũi ra khỏi bãi cạn"

- Sự hút vào bờ được thấy lớn hơn nhiều so với đệm bờ và nó làm cho tàu đảo khigặp chỗ cạn hoặc gần bờ Đây là hiệu ứng quan trọng và nó có thể làm cho việc lái tàukhó khăn khi gặp phải sự thay đổi của hình dạng đáy luồng ở vùng nước nông

2) Độ sâu và chiều ngang luồng.

Sự rung động của vỏ tàu suốt từ mũi đến lái mách bảo chúng ta rằng độ sâu dưới

ky tàu bị giảm, phải kiểm tra hệ thống lái và giảm tốc độ để giảm tới mức thấp nhất sựrung lắc

a) Nước sâu.

- Tính ổn định hướng tùy theo hình dáng vỏ tàu và độ chúi

- Tốc độ quay trở phụ thuộc vào đặc điểm vỏ tàu và tính ổn định hướng đi của nó

- Đường kính vòng quay trở gần bằng 3 lần chiều dài tàu

- Tốc độ tàu bị giảm khi chuyển hướng lớn

- Mất trớn tới trên mặt nước yên lặng khi dừng máy, chịu ảnh hưởng của các yếu

tố như: lượng giãn nước, độ chúi, hinh dáng vỏ tàu

- Mũi tàu có xu hướng ngả phải khi máy lùi

b) Nước nông.

- Tính ổn định hướng bị ảnh hưởng một cách rõ ràng hơn.

- Tốc độ quay trở chậm hơn ở vùng nước sâu

- Đường kính vòng quay trở có thể tăng lên gần gấp 2 so với quay trở ở nước sâu

- Trớn tới khi dừng máy thấp hơn so với nước sâu, nhưng tàu đi được quãngđường dài hơn

- Ảnh hưởng của hiệu ứng chân vịt lớn hơn so với ở vùng nước sâu

- Khi thay đổi hướng đi, tốc độ tàu sẽ giảm ở mức độ ít hơn vùng nước sâu

3) Hiện tượng tăng mớn nước và biến đổi hiệu số mớn nước.

Khi con tàu bắt đầu di chuyển trên mặt nước, nó phải chịu sự thay đổi mớn nướctrung bình, đó là hiện tượng bị chìm xuống Việc thay đổi này có thể xuất hiện tươngđương cả về phía trước và phia sau, kết quả của việc thay đổi mớn nước gọi là hiệntượng "chìm thêm SQUAT"

Khi di chuyển trên mặt nước, con tàu đã chiếm chỗ trong nước một lượng tươngđương với chính nó Lượng nước này di chuyển ra xung quanh vỏ tàu trên mọi hướng.Nước đã bị chiếm chỗ di chuyển chủ yếu ra dọc hai bên mạn tàu và ở dưới đuôi tàu đểlấp khoảng trống khi tàu di chuyển tới và việc tăng vận tốc cũng tạo ra sự suy giảm ápsuất tương ứng lớn hơn Áp suất suy giảm này sẽ làm cho tàu chìm thêm tại mũi hay láiphụ thuộc vào vị trí nơi mà áp suất suy giảm lớn nhất dọc theo thân tàu

Khi con tàu vào vùng nước nông, dòng nước chiếm chỗ tăng lên, bị hạn chế doviệc giảm khoảng trống cả phía dưới và trên một hoặc hai mạn tàu Mức độ giới hạnhoặc hệ số cản trở phụ thuộc vào một vài thay đổi sau:

- Tốc độ của tàu trên mặt nước

- Tỷ số giữa mớn nước và độ sâu

- Tỷ số giữa diện tích mặt cắt ngang của tàu và diện tích mặt cắt ngang của luồng

d b

2 2

v C feet S v

C m

- v là tốc độ của tàu.

4) Hiện tượng giảm tốc độ khi đi vào vùng nông cạn.

Một vùng nước được gọi là nông cạn khi độ sâu của nó nhỏ hơn từ 2 đến 3 lầnmớn nước của tàu và nếu sử dụng tốc độ tàu ở mức v  0 , 6  0 , 8  gH (H là độ sâu nơichạy tàu) thì sẽ xuất hiện lực cản do ma sát giữa nước với đáy khiến sóng ngang pháttriển mạnh Sự phân bố áp lực nước lên thân vỏ tàu phát triển không đồng đều nên khảnăng điều động của tàu bị thay đổi hẳn đi

Khi tỷ số H/T23 (T là mớn nước của tàu) và nếu sử dụng tốc độ ở mức

H

g

v  thì tàu sẽ tạo ra sóng ngang gần như 900 so với hướng chạy tàu, lúc này bướcsóng tỷ lệ với bình phương tốc độ tàu (=2v2/g), tàu sẽ khó nghe lái và sẽ bị chìmxuống một lượng Tc=0,5s Ngoài ra, sóng do tàu chạy gây ra việc phá hủy lòng, sườndốc kênh luồng, gây mất an toàn cho tàu thuyền khác đang hoạt động hoặc neo đậutrong khi vực luồng kênh đó

Đặc biệt khi tỷ số H/T1,3 và nếu sử dụng tốc độ tàu ở mức v gH thì sẽ rấtnguy hiểm cho tàu Lúc đó, Tc sẽ tỷ lệ với bình phương tốc độ tàu và ta có thể xác địnhtheo công thức sau:

5 , 0

2

S

S g S

S v T

- SK là diện tích mặt cắt ngang kênh luồng

- S là diện tích mặt cắt ngang tàu

5) Hiện tượng gia tăng kích thước vòng quay trở.

Khi vào vùng nước nông, độ sâu dưới ký tàu bắt đầu giảm chút ít, ta sẽ cảm nhậnthấy tính ăn lái có tốt hơn một chút, một tàu không ổn định trên hướng đi trở nên dễ ănlái hơn và tính không ổn định giảm Nhưng hiện tượng trên chỉ xảy ra khi con tàu không

có hiện tượng chìm thêm quá nhiều về phía trước lúc đang chạy tới Trong trường hợp

đó, các ảnh hưởng đến độ ổn định trong do nước nông sẽ bị triệt tiêu bởi sự thay đổi độchúi

Đường kính vòng quay trở tăng khi vào vùng nước nông, có thể gấp đôi so vớitrên biển Tàu lượn vòng nhiều hơn khi lùi Độ chúi của tàu thay đổi, mớn nước tăngnhiều hơn ở phía mũi hoặc phía lái tùy thuộc chủ yếu vào hình dáng của vỏ tàu Những

sự thay đổi này xuất hiện khi độ sâu của nước giảm xuống

Câu 9: Trình bày cách lựa chọn khu vực neo lực giữ của neo?

I - Lựa chọn khu vực neo đậu.

1) Những yêu cầu cơ bản khi lựa chọn điểm neo.

- Dựa trên hải đồ hoặc các hướng dẫn trong hàng hải chỉ nam, điều kiện chọn chỗneo đậu phải đáng tin cậy, an toàn.

- Chất đáy giữ neo phải tốt, nên chọn nơi bùn sét, bùn pha cát, ít sóng gió, cónhiều mục tiêu rõ ràng để tiện lợi trong hàng hải

- Chọn vị trí neo trên hải đồ có tỷ lệ xích lớn, tính toán sao cho không ảnh hưởngđến các tàu neo đậu xung quanh, hoặc khi tàu quay không va chạm và các chướng ngạivật hoặc chỗ nông cạn

- Thực tế, vùng quay trở an toàn thường được đánh giá bằng kinh nghiệm, ướclượng bằng mắt Khoảng trống coi như đủ để neo đậu với bán kính R:

L l l

R1  

l l1

- l là độ dài dự phòng của lỉn xông ra khi thời tiết xấu

- l1 là hình chiếu trên mặt phẳng của lỉn

- l là độ dài của lỉn neo

- L là chiều dài tàu

- Độ sâu lớn thì 2 2

l   (h>25m)

- Để tăng thêm tính an toàn cho tàu thì R l1 lL

- Độ sâu chọn để neo đậu phải đảm bảo an toàn (lưu ý độ sâu thấp nhất ghitrên hải đồ)

Trong đó:

- T là độ sâu mớn nước tàu

- Hs là chiều cao sóng cực đại nơi neo

-  là độ sâu dự trữ dưới ky tàu  phụ thuộc kiểu tàu, chiều dài, mớn nướctàu, đáy Thường chọn =0,30,16m

- Không nên chọn neo ở những khu vực có độ sâu quá lớn (trên 50m)

- Độ sâu dưới ky tàu còn phụ thuộc điều kiện ngoại cảnh, sóng gió, dòng chảy.nếu phải chọn khu vực neo nên chọn có núi bao quanh, lưu ý khả năng kéo neo nhanh

để tàu có thể rời vị trí neo nhanh

2) Lượng lỉn cần xông.

Xuất phát từ kiểu neo, sức bám của neo, chất đáy, thiết bị lỉn và máy móc Theo kinhnghiệm của người đi biển thì độ dài lỉn neo cần xông tạm thời trong điều kiện neo đậutốt nhất là l 25 H và được tính như sau:

II - Lực giữ của neo.

1) Lực của gió và dòng chảy tác động lên tàu khi neo.

Khi tàu chịu các điều kiện ngoại cảnh như sóng gió, dòng chảy có thể làm chotàu bị trôi dạt Gọi Fg và Fn là ngoại lực tác động lên tàu do gió và nước khi neo ta có:

g g g

n g

S v F

F F F

-  là độ đậm đặc của không khí, thường thì =0,122Kg.S2/m4

- Sg là diện tích hứng gió, nó là hình chiếu phần nổi của tàu lên mặt phẳngvuông góc với hướng gió

n

n K S v

F 

Trong đó:

- Kn là hệ số lực cản của tàu trong nước, với nước biển thì Kn = 56

- Sn là diện tích phần chìm của vỏ tàu

- vn là vận tốc dòng chảy

2) Lực giữ của neo và chất đáy.

Lực giữ của neo bao gồm lực giữ của trọng lượng neo và lỉn neo

Fneo = FPneo + Flỉn

FPneo là lực giữ của trọng lượng neo, FPneo = K1.P trong đó:

P là trọng lượng của neo

K1 phụ thuộc vào chất đáy, loại neo, điều kiện ngoại cảnh.

Trong đó:

1 là điều kiện thường

2 là điều kiện gió giật nhẹ

3 là điều kiện gió giật mạnh.

Còn Flỉn 1

2 2

l là chiều dài lỉn neo đã thả

h là độ sâu tính từ lỗ neo tới đáy

P1 là trọng lượng 1 mét lỉn trong nước

Độ sâu trên 100m ít được thả neo Thực tế thấy rằng chiều dài lỉn cần thả sao cho hướnglỉn tạo với mặt phẳng nền đáy một góc nhỏ hơn 150 là tốt nhất

3) Yêu cầu chiều dài lỉn để neo không bị tróc.

T0 là lực do neo sinh ra, P là trọng lượng neo, K là hệ số

q là trọng lượng của 1 mét lỉn neo

Thực tế người ta hay dùng công thức: 2 , 1 K.P h2

1) Điều động neo tàu bằng một neo.

a) Thả neo trên trớn lùi.

Giả sử phải dẫn tàu vào neo ở vị trí P đã chọn trước, ta dẫn tàu ngược hướngdòng chảy để đến P, khi tàu gần đến điểm P ta xử lý trớn sao cho khi mũi tàu đến P làtàu vừa hết trớn, ta lùi máy nhẹ, khi có trớn lùi thì thả neo và xông lỉn, xác định vị trítàu

Thực tế, để đảm bảo neo đúng điểm dự định thì khi còn cách P khoảng nửa thântàu ta bẻ hết lái sang trái, khi mũi tàu quay được sang trái khoảng 300 thì đưa lái về 00 vàcho máy chạy lùi, lúc này mũi tàu sẽ từ từ ngả sang phải về hướng cũ, thẳng hướng vớidòng chảy, đây là thời điểm thả neo thuận lợi nhất, khi thả neo xong thì tàu hoàn toànnằm xuôi dòng với dòng chảy từ mũi về lái

1

2

3

P

H×nh vÏ: DÉn tµu th¶ mét neo b»ng trín lïi

Chú ý xác định thời điểm neo bám đáy để báo cho thuyền trưởng Cần phải cókinh nghiệm mới xác định được thời điểm này Cách xác định như sau: khi thả neo taxông lỉn xuống khoảng 1,5 đến 3 lần độ sâu rồi tạm thời phanh hãm lại, tàu sẽ xuôi theodòng nước, ta quan sát thấy line neo căng dần, đến thời điểm tàu hơi khựng lại rồi nhôlên phía trước sau đó đứng yên, lỉn neo căng và có hướng rõ ràng, đấy chính là thờiđiểm neo bám đáy

b) Thả neo bằng trớn tới.

Hướng mũi tàu đến điểm định neo, xử lý trớn khi đến gần điểm neo thì trớn cònnhẹ, thả neo, bẻ lái về mạn thả, tránh vướng lỉn

c) Thả neo xuôi dòng hoặc gió.

Nếu điều kiện thủy phận không cho phép mà phải thả neo xuôi gió hoặc dòng thìcần lưu ý khi đến gần vị trí thả neo thì từ từ phá trớn, sau đó bẻ lái về mạn định thả Khitàu quay gần ngang gió hoặc dòng, thả neo mạn bẻ lái, lưu ý lúc này hết trớn hoặc nếucòn thì nhỏ, tránh đè lên lỉn neo hoặc lỉn vòng qua sống mũi tàu

2) Công tác trực neo.

Câu 28: Tr×nh bµy nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n khi lùa chän ®iÓm neo Ph©n tÝch t thÕ cña tµu khi neo b»ng 2 neo.

1) Những yêu cầu cơ bản khi lựa chọn điểm neo.

- Dựa trên hải đồ hoặc các hướng dẫn trong hàng hải chỉ nam, điều kiện chọnchỗ neo đậu phải đáng tin cậy, an toàn

- Chất đáy giữ neo phải tốt, nên chọn nơi bùn sét, bùn pha cát, ít sóng gió, cónhiều mục tiêu rõ ràng để tiện lợi trong hàng hải

- Chọn vị trí neo trên hải đồ có tỷ lệ xích lớn, tính toán sao cho không ảnhhưởng đến các tàu neo đậu xung quanh, hoặc khi tàu quay không va chạm và cácchướng ngại vật hoặc chỗ nông cạn

- Thực tế, vùng quay trở an toàn thường được đánh giá bằng kinh nghiệm,ước lượng bằng mắt Khoảng trống coi như đủ để neo đậu với bán kính R:

L l l

R1  

l l1

- l là độ dài dự phòng của lỉn xông ra khi thời tiết xấu

- l1 là hình chiếu trên mặt phẳng của lỉn

- l là độ dài của lỉn neo

- L là chiều dài tàu

- Độ sâu lớn thì l1  l2 h2 (h>25m)

- Để tăng thêm tính an toàn cho tàu thì Rl1 lL

- Độ sâu chọn để neo đậu phải đảm bảo an toàn (lưu ý độ sâu thấp nhất ghitrên hải đồ)

Trong đó:

- T là độ sâu mớn nước tàu

- Hs là chiều cao sóng cực đại nơi neo

-  là độ sâu dự trữ dưới ky tàu  phụ thuộc kiểu tàu, chiều dài, mớn nướctàu, đáy Thường chọn =0,30,16m

- Không nên chọn neo ở những khu vực có độ sâu quá lớn (trên 50m)

- Độ sâu dưới ky tàu còn phụ thuộc điều kiện ngoại cảnh, sóng gió, dòngchảy nếu phải chọn khu vực neo nên chọn có núi bao quanh, lưu ý khả năng kéo neonhanh để tàu có thể rời vị trí neo nhanh

2) Phân tích tư thế của tàu khi neo bằng 2 neo.

Giả sử tàu chịu lực giữ của cả hai neo như hình vẽ Với góc mở giữa hai neo là

1200 thì mỗi neo chịu sức căng là T tấn, ta có thể coi như tàu nằm trên một neo ở chínhmũi tàu Nhưng cần lưu ý rằng khi góc mở thay đổi thì sức chịu của hai neo hai bên sẽthay đổi

Góc mở của hai neo có thể là 300, 600, 1200 thậm chí có thể là 1800 Tùy theo điềukiện cụ thể mà người điều khiển có thể thả neo theo các góc mở tương ứng nhằm phục

vụ cho mục đích nào đó Bình thường, góc mở giữa hai neo bằng 600 là tốt nhất, khi cógió mạnh nên thả hai neo với góc mở là 1200

1) Phương pháp điều động tàu bằng 2 neo.

a) Neo hai neo trên một dọc.

Vïng quay cña tµu H×nh vÏ: Neo 2 neo trªn mét däc

Phương pháp này áp dụng ở nơi có dòng chảy thủy triều lên xuống, điện tích hẹpnhằm làm giảm vòng quay trở không làm ảnh hưởng đến luồng lạch, góc mở thường là

từ 1200 1800

Đưa tàu đi ngược gió, dòng Thả neo mạn trên dòng nước, xông lỉn từ từ và đưatàu đến vị trí neo thứ 2, không để cho lỉn căng quá hoặc trùng quá, thả xong neo thứ 2

thu lỉn thứ 1 Khi cả 2 neo cú số lượng lỉn bằng nhau thỡ dứng lại Trong phương phỏpnày cú thời điểm chỉ cú 1 neo giữ tàu.

b) Neo hai neo ở gần khu vực bói cạn.

Hình vẽ: Thả 2 neo khi gần bãi cạn nguy hiểm

c) Neo tàu bằng hai neo kiểu chữ V.

Hình vẽ: Điều động tàu thả 2 neo liểu chữ V

400 đến 900 là được Trờn thực tế với độ sõu khu neo từ 15 đến 30m ta xụng 8 đường lỉnneo 1, thả 4 đường lỉn neo thứ 2, sau đú thu bớt về 4 đường lỉn của neo 1, để lại mỗi neo

4 đường lỉn dưới nước

2) Cỏch thả 2 neo khi chịu ảnh hưởng của giú bóo.

Hình vẽ: Thả 2 neo kiểu chữ V tránh bão ở Bắc bán cầu

khi tàu ở bán vòng nguy hiểm

1

2

3

4

Chiều gió thay đổi

Hỡnh vẽ cho ta phương phỏp thả neo ở Bắc bỏn cầu để trỏnh bóo khi tàu ở bỏnvũng nguy hiểm (giú đổi chiều từ trỏi qua phải) Trước hết điều động tàu đến vị trớ 1, xử

ký trớn và thả neo mạn trỏi trước, sau đú xụng lỉn, điều khiển tàu đến vị trớ 2 Cho mỏylựi nhẹ, bắt đầu cú trớn lựi thả neo thứ 2 là neo phải, đồng thời thu lỉn neo thứ nhất,xụng lỉn neo thứ 2 Tớnh toàn sao cho lỉn neo thứ 1 dài hơn lỉn neo thứ 2 khoảng 1,52lần Khi giú đổi chiều, xụng lỉn neo phải dài hơn neo trỏi Cho đến khi bóo đi qua, giú đónhẹ thỡ kộo neo 1 và chỉ để lại neo 2

Nếu tàu ở bờn trỏi đường di chuyển của bóo (bỏn vũng ớt nguy hiểm), điều độngthả neo phải trước, neo trỏi sau Yờu cầu lỉn neo phải dài hơn lỉn neo trỏi khoảng từ1,21,5 lần Khi giú đổi chiều, xụng lỉn neo trỏi dài hơn lỉn neo phải

Trường hợp tàu ở Nam bỏn cầu ta phải xỏc định xem tàu ở bỏn vũng nào của bóotrờn cơ sở đó đề cập, sau đú tiến hành thả neo theo phương phỏp trờn

Người ta cú thể dựng thờm một neo phụ cú trọng lượng bằng 1/41/3 neo chớnhcựng với dõy cỏp dài khoảng 50m thả trước neo chớnh với phao đỏnh dấu phớa trờn

Cõu 30: Trình bày phơng pháp sử dụng neo khi vào hoặc ra cầu, phao Cho ví dụ minh hoạ.

1) Sử dụng neo khi vào và ra cầu.

(3) (2)

(4)

Hình vẽ: Sử dụng neo để ra và vào cầu kết hợp với dây cáp buộc vào

neo và vòng ra phía sau lái (buộc theo kiểu Baltic)

(A): vào cầu khi gió thổi vuông góc từ ngoài vào

(B): ra cầu ở điều kiện th ờng

(C): ra cầu khi gió thổi vuông góc từ ngoài vào

Khi được dựng đỳng theo kế hoạch thỡ với một neo giữ mũi tàu ổn định và làm nútiến chậm lại, để cú thể điều khiển con tàu với động cơ chạy tới nhưng khụng cho trớnquỏ nhiều Mũi tàu cú thể được đưa đến sỏt cầu, dựng neo ngăn cản sự va chạm mạnhngay cả khi cú giú thổi mạnh vào bờ, lỳc đú phần cũn lại của tàu cú thể quay quanh neođến vị trớ dọc theo cầu khi trớn tới đó hết, cú khi neo bỏm đất quỏ mạnh, nờn xụng thờmlỉn để cho tàu nhẹ nhàng ghộ sỏt vào bờ và cú thể quay quanh điểm đú

Chiều dài lỉn neo sử dụng khi cập cầu thường từ một đến hai đường phụ thuộcvào độ sõu, mớn nước và tớnh chất của đỏy, cú thể chi cần làm sao cho neo chạm đỏy làđược Sỹ quan ở mũi phải hóm phanh sớm vỡ ý đồ của chỳng ta là làm cho neo bị cày.Khi neo chạm đỏy, lỉn neo sẽ trựng một lỳc, đấy chớnh là khi phải hóm, khụng hóm hẳnnhưng khỏ mạnh để cú thể điều khiển được lỉn

1

2

Hình vẽ: Sử dụng neo để hỗ trợ cập cầu

N u trư c khi hóm, quỏ nhi u l n ó ều lỉn đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại ỉn đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạiược xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạic xụng ra thỡ con t u s b kộo gi t l ià quãng đ ẽ bị kộo giật lại ị kộo giật lại ật lại ạiquỏ s m, ho c l n neo s b ỉn đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại ẽ bị kộo giật lại ị kộo giật lại đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạiứt ngang Cú thể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đếnt ngang Cú th vi c th neo s ph i trỡ hoón cho ể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ệc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ẽ bị kộo giật lại ả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại nkhi t u l i th t g n c u trỏnh vựng nà quãng đ ại ật lại ần cầu trỏnh vựng nước sõu hoặc cỏc dõy điện bỏo, hoặc cũng cú ần cầu trỏnh vựng nước sõu hoặc cỏc dõy điện bỏo, hoặc cũng cú ư c sõu ho c cỏc dõy i n bỏo, ho c c ng cúđó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại ệc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ũng cú

th do quy t ể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạiị kộo giật lạinh ch m c a hoa tiờu S quan trật lại ủa hoa tiờu Sỹ quan trước mũi và người điều khiển tời ỹ quan trước mũi và người điều khiển tời ư c m i v ngũng cú à quãng đ ười điều khiển tời đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại ều lỉn đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạii i u khi n t iể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ời điều khiển tời

ph i luụn s n s ng ả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến à quãng đ đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạiể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến th neo b t c lỳc n o Ngất cứ lỳc nào Người điều khỉển tàu phải trụng cậy ứt ngang Cú thể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến à quãng đ ười điều khiển tời đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại ều lỉn đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạii i u kh n t u ph i trụng c yỉn đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạiể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến à quãng đ ả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ật lại

v o thuy n viờn à quãng đ ều lỉn đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạiằng mũi, khụng thể khụng nhấn mạnh đến đức tớnh thận trọng vàng m i, khụng th khụng nh n m nh ũng cú ể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ất cứ lỳc nào Người điều khỉển tàu phải trụng cậy ại đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại n đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạiứt ngang Cú thể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đếnc tớnh th n tr ng vật lại ọng và à quãng đ

s am hi u k thu t khi i u khi n neo ự am hiểu kỹ thuật khi điều khiển neo đạt hiệu quả tốt nhất ể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ỹ quan trước mũi và người điều khiển tời ật lại đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại ều lỉn đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lại ể việc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến đó được xụng ra thỡ con tàu sẽ bị kộo giật lạiạit hi u qu t t nh t.ệc thả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ả neo sẽ phải trỡ hoón cho đến ốt nhất ất cứ lỳc nào Người điều khỉển tàu phải trụng cậy

2) Sử dụng neo khi vào và ra phao.

1

(A)

Hình vẽ: (A) Sử dụng neo để buộc vào một phao

(B) Rời phao tàu có thả neo phải.

(B)

32

13

2

Trờn hỡnh vẽ (A) miờu tả trường hợp vào buộc một phao cú sử dụng neo phải.Trước hết, điều động tàu đến vị trớ 1, xử lý trớn để khi tàu đến vị trớ 1 thỡ vừa hết trớn,tiến hành thả neo phải, đồng thời đưa dõy nộm lờn phao và chuyển dõy buộc tàu lờnphao, sau đú từ từ xụng lỉn, xụng dõy đưa tàu đến vị trớ 3, chỳ ý xụng lỉn hơi chựng đểtàu ổn định ở vị trớ 3 Neo phải cú tỏc dụng giữ cho tàu hưởng mũi ngược giú

Trờn hỡnh vẽ (B) miờu tả trường hợp rời phao ngược giú cú thả neo phải Trườnghợp này ta xụng chựng dõy buộc phao, bẻ lỏi và thu lỉn neo Khi mũi tàu ngang phao thỡthu hết dõy, khi neo rời đỏy thỡ tới mỏy hành trỡnh.

Cõu 31: Trình bày phơng pháp sử dụng neo trong các tính huống: lùi thẳng, để tránh đảo hớng, để quay trở, để dừng tàu trên luồng bị hạn chế

và trong trờng hợp thả trôi.

1) Sử dụng neo trong tỡnh huốn lựi thẳng.

Một con tàu đang được điều động chạy lựi đến bất kỳ khoảng cỏch nào, cú thể sửdụng neo để giữ thẳng hướng mũi và tạo cho con tàu gần như lựi thẳng Neo thay thếcho tàu lai phớa mũi và mỏy được sử dụng để di chuyển đuụi tàu, hoặc là khụng cần sựgiỳp đỡ hoặc là cần một tàu lai ở khu vực lỗ nống neo phớa đuụi để kộo tàu lựi Ký năngyờu cầu theo cỏch này là khi sử dụng một mỡnh mỏy để lựi thỡ tàu chỉ quay ở mức độnào đú cho dự cú neo đang thẳng ở phớa mũi Khi ta lựi với neo đó thả xuống, kết quảcủa sự di chuyển hầu như thể hiện qua việc đuụi tàu di chuyển nhẹ sang trỏi nhưng ớthơn khi ta lựi khụng cú neo Đuụi bắt đầu di chuyển sang trỏi, dừng mỏy, bẻ lỏi hết vềmột bờn tới nhẹ vài vũng, để đưa tàu lựi theo hướng mong muốn và rồi tiếp tục lựi Tuyvậy, nờn để cho neo căng, khi tất cả sự di chuyển đuụi mất, con tàu di chuyển nhẹ sangtrỏi Do đú, điều quan trọng là chỉ yờu cầu sử dụng lỉn ở mức tối thiểu để giữ mũi thẳngthế

Sử dụng neo theo cỏch này, nếu giú mạnh phải dựng thờm một tàu lai buộc dõyqua lỗ xụ ma chớnh giữa đuụi tàu lớn Neo giữ cho mũi hướng vào giú cũn tàu lai phớasau kộo tàu lựi và giữ cho đuụi tàu hướng theo giú Trong trường hợp này, xụng lỉn chođến khi mũi khụng ngả nữa để tàu lai kộo đuụi về hướng giú Do sức căng lớn trờn neo,mỏy tàu cần phải giỳp đỡ tàu lai lỳc điều động Cần thiết ta phải tăng thờm số lượng lỉnmột khi tàu bắt đầu di chuyển lựi dưới cỏc điều kiện này, vỡ neo bị bựn bao bọc nờn mấtbớt lực giữ Khi bắt đầu cảm thấy cú trớn lựi, ta xụng lỉn Nếu neo căng, tăng vũng quaylựi để tàu tự lựi Tàu lai tiếp tục kộo trong suốt quỏ trỡnh điều động, vỡ nú là lực giữ cơbản ở phớa đuụi để hướng vào giú cũn mỏy thỡ di chuyển tàu lựi

2) Sử dụng neo trong tỡnh huống để trỏnh đảo mũi.

Hóy sử dụng neo trong cỏc trường hợp sau:

- Gặp tàu thuyền khỏc trong luồng lạch hẹp đón đến mũi bị đảo và lỏi cú xuhướng va vào trong bờ

- Khi quay trở trong khu vực cú đường kớnh nhỏ hơn đường kớnh quay trở lớnnhất của tàu

- Khi đang hành trỡnh với tốc độ thấp ở cỏc tốc độ chậm nờn việc giữ hướng gặpkhú khăn

Neo giữ thẳng mũi về một bờn làm chậm trớn tới của tàu cho dự cỏc vũng quaycủa mỏy cao hơn, hay núi cỏch khỏc, cú thể sử dụng cỏc vũng quay của mỏy cao hơn đểtăng hiệu quả của bỏnh lỏi mà khụng cần tăng trớn tới

Hình vẽ: Sử dụng neo để phá vỡ sự đảo mũi

1 Lực hút vào hông tàu phía đuôi gây nên đảo mũi

2 Thả neo xuống, mũi sẽ đ ợc thẳng thế

3 Tăng hiệu quả bánh lái, do vậy đuôi sẽ đ ợc di chuyển ra ngoài

4 Việc đảo mũi bị phá vỡ, tàu hành trình an toàn.

43

21

Xụng ra một ớt lỉn để tàu duy trỡ được trớn tới nhờ cú neo cày trờn đỏy biển Thảneo đỳng lỳc trước khi tới điểm tới hạn trong điều động, điều đú tạo cho neo cú thờigian để kết hợp với đỏy bựn làm thành một khối, cũn ta cú thời gian để điều chỉnh sốlượng lỉn đạt được hiệu quả mong muốn Tăng thờm chiều dài của lỉn từng tớ một cho tớikhi thấy cõn bằng Số lượng lỉn xụng ra khụng ở mức nguy cấp, chừng nào neo đó căng

mà lỉn vẫn cũn nhiều trong hầm

Con tàu quay ở một đường kớnh nhỏ hơn và nú điều khiển dễ dàng hơn, rừ ràngmột lần nữa, neo trở nờn cú hiệu quả lớn Con tàu quay quanh một điểm gần phớa mũihơn do điểm quay di chuyển về phớa trước nú làm giảm sự di chuyển tới, đú là kết quảcủa việc sử dụng lỉn neo và cỏc vũng quay mỏy khi tàu quay trở, nghĩa là sử dụng neo ởmức độ cho phộp kộo lờ trờn đỏy

Khi điểm quay di chuyển lờn phớa trước, trước hết làm cho đuụi tàu quay trongmột diện tớch rộng hơn khi khụng cú neo, nhưng toàn bộ đường kớnh quay trở lại đượcgiảm nhiều việc bẻ lỏi giữ hướng trở nờn chớnh xỏc hơn, con tàu dễ điều khiển hơn do

sự di chuyển của mũi đó bị hạn chếvà dũng chảy bao trựm lờn bỏnh lỏilớn hơn vỡ tốc độ

so với đỏy lớn hơn

để thả neo Khi neo đó thả xong ta vẫn để bỏnh lỏi về phớa mạn thả neo, xụng lỉn từ1,52 lần độ sõu rồi hóm lỉn lại, dưới tỏc dụng của dũng nước vào hụng tàu mạn phải,bỏnh lỏi và lực giữ của neo sẽ làm mũi tàu quay Khi tàu quay được khoảng 1200 sư vớihướng ban đầu ta kộo neo, cho mỏy chạy tới đi theo hướng đó định

Hình vẽ: Sử dụng neo để quay trở tàu xuôi dòng về ng ợc dòng (A)

Nếu tàu đang chạy ngược nước, cũng tiến hành tương tự như trờn, nhưng sau khithả neo phải và neo đó bỏm đỏy chắc chắn ta vẫn để bỏnh lỏi về mạn cần quay cho mỏytới thật chậm Lỳc đú đuụi tàu sẽ tiếp tục quay dưới tỏc dụng của bỏnh lỏi và mỏy chõnvịt khi tàu quay được 1200 ta kộo neo, điều động theo hướng đi đó định

Trương hợp tàu đang neo ở khu vực chật hẹp mà muốn quay trở trờn neo người tatiến hành như sau:

Hình vẽ: Tàu quay trở trên neo.

so với hướng cũ khoảng 1200 thỡ ta kộo neo điều động bỡnh thường

4) Sử dụng neo để dừng tàu trờn luồng bị hạn chế và trong trường hợp thả trụi.

a) Trờn luồng bị hạn chế.

Khi đi trong luồng hẹp, nếu cú neo sau lỏi nờn sẵn sàng sử dụng và nờn kết hợpvới neo mũi Neo sau lỏi đặc biệt cú hiệu quả để dừng tàu ở khoảng cỏch ngắn trong khi

vẫn duy trì tàu trên hướng đi của nó và giữ cho tàu về một bên sau khi trớn tới rõ ràng làhết, nếu cần thiết để vòng tàu qua khúc cong hoặc thay đổi hướng khi đang dừng máy,không nên sử dụng nó như một thiết bị riêng.

b) Trong trường hợp thả trôi.

Các neo cũng được coi là một thiết bị hiệu quả nhất của người hàng hải khi máy

bị sự cố bánh lái có thể được sử dụng để điều khiển con tàu và để cho thả trôi cho đếnkhi nó gần như đứng yên trên mặt nước trong trường hợp này, không nên nhanh chóngthả neo vì một khi neo làm chủ hơn thì bánh lái mất tác dụng do kéo lê neo Nếu có thể,đợi cho đến khi tàu mất điều khiển (mất tính ăn lái) hoặc đến khi nằm thẳng trên đườnghướng về phía trước thì thả neo để dừng tàu

Câu 32: Nªu c¸c yªu cÇu chung vµ nguyªn t¾c c¬ b¶n khi cËp cÇu Tr×nh bµy ph¬ng ph¸p tù cËp cÇu m¹n ph¶i trong c¸c ®iÒu kiÖn giã níc ªm.

1) Các yêu cầu chung khi cập cầu.

Điều động tàu cập cầu là quá trình đưa tàu đến tiếp cận cầu và cố định bằng cácdây buộc tàu Mục đích của việc cập cầu có thể là bốc dỡ hàng, đón khách, lấy nhiênliệu

Thuyền trưởng và các sỹ quan phải nghiên cứu kỹ tình hình khu vực mà tàu địnhcập như: xem xét độ sâu, chất đáy cầu, công trình cảng, gió, dòng và các yếu tố khácnhằm đưa ra cụ thể kế hoạch cho quá trình điều động

* Phân công nhiệm vụ của bộ phận boong.

- Buồng lái: gồm thuyền trưởng, phó 3 và 1 thủy thủ lái Trong đó: thuyền trưởng

là người phụ trách chung; phó 3 phụ trách tay chuông, nhận lệnh từ thuyền trưởng hayhoa tiêu, ghi nhật ký điều động, đôn đốc việc chuẩn bị đưa đón hao tiêu; thủy thủ láinhận lệnh lái từ thuyền trưởng hoặc hoa tiêu và thực hiện lệnh lái tàu

- Phía mũi: gồm đại phó, thủy thủ trưởng và các thủy thủ khác chuẩn bị dây.Trong đó: đại phó cảnh giới, nhận lệnh từ buồng lái, báo cáo lại tình hình trước mũi tàu,chỉ huy việc làm dây ở phía mũi, kiểm tra chuẩn bị neo, thực hiện neo tàu cúng thủy thủtrưởng; thủy thủ trưởng cùng các thủy thủ khác thực hiện chính xác mệnh lệnh của sỹquan, thao tác làm dây nhanh chóng, chính xác, an toàn

- Phía lái: gồm phó 2, thủy thủ phó và các thủy thủ khác Trong đó: phó 2 nhậnlệnh từ buồng lái, cảnh giới, báo cáo lại cho buồng lái tình hình phía sau lái, chỉ huy làmdây sau lái; thủy thủ phó và các thủy thủ khác thực hiện chính xác mệnh lệnh của sỹquan, thao tác làm dây nhanh chóng, chính xác, an toàn

C n ph i chú ý thông tin liên l c gi a các b ph n.ần cầu tránh vùng nước sâu hoặc các dây điện báo, hoặc cũng có ả neo sẽ phải trì hoãn cho đến ại ữa các bộ phận ộ phận ật lại

* Dây buộc tàu:

- Tác dụng của dây buộc tàu:

+ Dây dọc mũi và chéo lái: giữ cho tàu không bị lùi về phía sau.

+ Dây chéo mũi và dọc lái: giữ cho tàu không bị tiến về phía trước.

- Nguyên tắc sử dụng dây buộc tàu: Khi cập cầu sẽ bắt các dây chịu tác động củangoại cảnh và lực hàm tàu trước rồi đến các dây còn lại.

* Trách nhiệm của hoa tiêu và thuyền trưởng.

- Hoa tiêu dẫn dắt tàu ra vào luồng, điều động tàu rời, cập cầu, phao, là ngườihiểu biết cặn kẽ về điều kiện luồng, cảng Khi lên tàu, hoa tiêu thông báo cho thuyềntrưởng cầu sẽ cập, các phao hoặc nơi neo đậu, có hay không tàu lai hỗ trợ, việc sử dụngdây lai, dây buộc tàu, neo, lỉn

- Thuyền trưởng có trách nhiệm đón tiếp hoa tiêu, đảm bảo hoa tiêu lên tàu, rờitàu an toàn, việc ăn nghỉ trên tàu, thông báo về tính năng điều động của tàu

2) Những nguyên tắc cơ bản khi cập cầu.

Trong thực tế hàng hải, một loạt các nguyên tắc được lựa chọn và chuẩn y chohphép người điều khiển lập những kế hoạch điều động tối ưu có tính đến hoàn cảnh phứctạp cụ thể:

- Điều động tàu tiếp cận cầu với tốc độ tối thiểu, điều nàu cho phép không làmgia tăng lực quán tính, tạo điều kiện cho những thay đổi cần thiết của các tham sốchuyển động

- Khi tàu chuyển động với tốc độ nhỏ sẽ giảm hiệu quả chuyển động của bánh lái,tăng tác động của gió và dòng ảnh hưởng đáng kể đến tính năng chân vịt Không phụthuộc tàu chuyển động tới hay đứng yên, bánh lái vẫn ảnh hưởng lớn nhất đến đặc tínhcủa tàu khi chân vịt làm việc ở chế độ tới và trở nên rất nhỏ, thực tế là không ảnh hưởng

gì khi chân vịt quay lùi (bánh lái thông thường)

- Vào thời điểm có trớn lùi sau khi chân vịt quay lùi, đặc tính điều động của tàuphụ thuộc vào các lực đẩy ngang xuất hiện trên chân vịt và thân tàu Ở tàu chân vịtchiều phải bước cố định lái tàu dạt trái, khuynh hướng này tăng khi tàu chúi lái

- Hiệu ứng chân vịt ảnh hưởng đến tính năng nghe lái của tàu cũng cần tính đếnkhi quay tàu ở khu vực hạn chế Việc quay tàu chân vịt chiều phải bước cố định trongđiều kiện như vậy tiến hành một cách hợp lý là quay sang phải bằng cách đảo chiềuđộng cơ

- Khi thực hiện quay tàu bằng bánh lái để tiếp cận cầu tàu, các nguy hiểm trên vàdưới mặt nước, các dấu hiệu chỉ báo hạn chế hàng hải, những thiết bị nổi đều phải đượctính đến vì trong lúc quay tàu sẽ bị dạt tới phía đối diện với mạn bẻ lái

- Để giảm lực va đập khi cập cầu, tiếp xúc đầu tiên của tàu với cầu phải là mộttrong số những vị trí, chỗ xa nhất (không phải là toàn bộ mạn tàu) Nếu khoảng cách chophép tốt hơn cả là vị trí xa trọng tâm tàu nhất

- Trình tự tiến hành cập cầu (không tàu lai): vị trí đầu tiên cập cầu là chỗ xa nhất

mà lúc ấy khó điều khiển hơn cả Ở tàu 1 chân vịt không có thiết bị điều khiển phụ thì

đó chính là mũi tàu Tàu tiếp cận với góc đủ nhỏ, tàu trung bình thì khoảng 150200.Khi có gió thổi vuông góc với cầu tàu thì góc vào cầu phải tăng lên, có thể là vuông gócvới cầu

- Điều kiện an toàn lý tưởng về buộc cầu an toàn cần thiết phải đạt được là: quántính chuyển động của tàu hoàn toàn hết vào thời điểm tàu tiếp xúc cầu