Pregatirea Navei Pentru Intrare Si Manevra de Ancorare a Navei In Bazinele Portuare

PREFAȚA

Tendințele de globalizare a economiei mondiale și de liberalizare a comerțului internațional au generat în ultimii ani o creștere continuă a schimbului de mărfuri și, în paralel, o creștere a cererii de servicii de transport maritim.

Sectorul maritim, unul dintre cele mai importante, considerat în mod esențial un sector de activitate internațională, este un sector extrem de complex, guvernat atât de principii concurențiale, cât și de cooperare. Astfel, transportul maritim intercontinental este într-o continuă concurență cu transportul rutier și feroviar, transportul maritim internațional cu cel aerian etc. Pe de altă parte, referindu-ne la transportul realizat cu nave specializate de tip feribot și port-container, cât și la tendința de optimizare a mijloacelor de operare, constatăm o permanentă cooperare între toate aceste sisteme de transport.

Serviciul de transport realizat cu nave de tip feribot poate realiza legături între diverse porturi fluviale sau maritime, asigurând transportul de autovehicule, vagoane de cale ferată și pasageri, acolo unde prin alte mijloace acesta nu este posibil.

Navele de tip feribot operează de obicei pe distanțe scurte, traversând râuri, lacuri, canaluri de pe un mal pe altul sau dintr-o dană în alta în incinta aceluiași port, ca și în cazul serviciului Staten Island din New York. Pentru rutele scurte de operare ale acestor feriboturi ce necesită deplasări frecvente între cele două puncte, navele sunt construite cu două rampe, astfel încât pot încărca și descărca la ambele capete, operând fără a fi nevoite să întoarcă nava la punctele terminale.

În cazul traversadelor mai lungi, ca de exemplu canalul dintre Marea Baltică și Marea Nordului, feriboturile au formă convențională, similară oricărei nave maritime.

Navele de tip feribot variază, în funcție de uz, ca mărime, având una sau mai multe punți pentru transportul autovehiculelor și pasagerilor, sau putând transporta de la câțiva pasageri până la 2500 de pasageri și 200 de autovehicule. (ex.: feribotul „Mangalia” – în administrarea SNCFR Marfă Constanța – având 3 punți, cu capacitatea de transport de 120 vagoane de cale ferată).

Alte servicii importante de transport cu ajutorul feriboturilor operează în Marea Baltică, între Copenhaga și Malmö (Suedia); în strâmtoarea Bosfor – Turcia; între câteva insule ale Japoniei; în Statele Unite ale Americii, traversând lacul Michigan și între Seattle (Washington) și Vancouver (Columbia Britanică).

CAPITOLUL I

PREGATIREA NAVEI PENTRU INTRARE ȘI

MANEVRA ÎN BAZINELE PORTUARE

1.1. Generalități

Elementele principale ale portului sunt:

– acvatoriul (apele portuare);

– partea de uscat.

– acvatoriul:

rada exterioară;

caile de acces in port;

rada interioară;

bazinele portuare;

bazinele de petrol si buncherare;

– partea de uscat:

danele de acostare, cu instalații de încărcare-descărcare pentru mărfuri generale;

danele petroliere si de buncherare cu instalații de încărcare-descărcare pentru produse petroliere;

depozitele de mărfuri generale și containere;

rezervoarele de produse petroliere;

caile ferate și rutiere;

atelierele de reparații și șantierele navale;

magazii pentru aprovizionarea navelor etc.

Fiecare port are particularitățile sale, date de :

amplasamentul geografic;

fenomenele meteorologice dominante (musoni, alizee, depresiuni tropicale, vânturi și precipitații puternice etc);

configurația locului, relieful etc.

1.2. Dificultățile manevrei navei în port

Cele mai frecvente manevre dintr-un port sunt următoarele:

acostarea, cu sau fără ancoră, și cu sau fără asistență;

plecarea de la cheu;

schimbările de dană, prin plecare și o noua acostare, sau prin manevra pe parâme;

întoarcerile;

legarea la geamanduri sau geamandură, cu sau fără acostare cu pupa la cheu etc.

Aceste manevre ale navei, chiar dacă se execută în apele limitate ale bazinelor, pe timp frumos, nu constituie probleme pentru piloții de port și comandanții navelor ce manevrează, însa, pe vânt puternic, ele devin foarte dificile, iar pe timp nefavorabil, devin periculoase, fapt pentru care, sunt interzise de căpităniile porturilor.

Dificultățile manevrelor navei, în apele portuare, sunt datorate următoarelor cauze mai importante:

configurația paselor de acces (determinată de configurația digurilor de protecție a intrării in port, contra vânturilor, valurilor și curenților costieri din vecinătatea porturilor);

adâncimile mici sub chila navei (micșorează manevrabilitatea navei și, de multe ori, îi pot determina deplasări nedorite pe timpul manevrei);

dimensiunile limitate ale paselor și bazinelor (in raport cu dimensiunile navei);

pozițiile dificile ale unor dane de acostare (în raport cu planul bazinului și cu direcția de acces, cele mai dificile manevre executându-se la danele din colțurile din fundul bazinelor);

direcția și forța vântului (care sunt influențate de construcțiile portuare, de navele acostate, de colțurile cheurilor etc.);

curenții de la colțurile bazinelor, din bazine și de la unele moluri (se fac simțiți cu viteze, direcții diferite și, de multe ori, cu contracurenți, care pot determina modificarea planului unei manevre aflate în curs de desfășurare);

contracurenții produși de curentul respins de elice la întâlnirea cheului sau a cheurilor din colțul bazinelor (combinați cu efectul fundului mic, pot antrena extremitățile navei în direcții nedorite);

efectul nul de guvernare al cârmei, la punerea mașinii înapoi (când nava este stopata sau are viteza aproape nula);

pericolul avarierii instalațiilor de la cheu (cu evazarea prova);

pericolul avarierii cârmei și elicei navei (in cazul apropierii cu extremitatea pupa, prea mult de cheu – in special la danele unde se descarcă/încarcă minereu).

Reducerea manevrabilității navei în apele mici și limitate ale porturilor face necesară folosirea ancorelor și asistența remorcherelor la executarea manevrelor.

Manevra navei în porturi și zonele cu ape limitate impune:

o bună cunoaștere a navei;

cunoașterea influenței vântului, valurilor si curenților asupra navei în funcție de starea ei de încărcare;

un echipaj de punte antrenat și bine pregătit marinărește;

un echipaj de mașină prompt și rapid în executarea comenzilor;

ofițeri de punte care să simtă nava, ca și comandantul.

1.3. Pregătirea pentru intrarea și manevra navei în port

Dificultățile manevrelor pe care nava urmează să le efectueze pot fi diminuate prin:

– informarea comandantului și a ofițerilor despre portul în care va intra nava;

– pregătirea navei pentru intrare și manevra în port;

– pregătirea echipajului navei pentru manevră;

– pregătirea comandantului și a ofițerilor pentru intrarea și manevra navei în port.

1.3.1. Informarea comandantului și a ofițerilor despre portul în care va intra nava

Pentru fiecare port, unde urmează să sosească nava, indiferent de momentul sosirii – refugiu, reparații accidentale, aprovizionare și, in special operare, referitor la portul respectiv și operațiunile ce urmează să le execute, chiar dacă în portul respectiv au mai operat cu nava, dar, în special, atunci când urmează să intre pentru prima data intr-un port, comandantul și ofițerii bordului trebuie să se informeze la agentul navei, despre:

– port, în general:

balizajul, canalul de intrare în port, reglementari locale etc.;

ancorajul, limitele radei;

punctul de îmbarcare/debarcare a pilotului, pe vreme bună/rea;

b) – transmiterea datelor:

ora estimată pentru sosire (ETA), prin agentul navei, la căpitănia portului și companiile interesate în operarea navei;

notisul navei, care, de obicei, include: naționalitatea navei, lungimea maxima, pescajul, timpul estimat de sosire, pentru încărcare sau descărcare, felul mărfii, cantitatea, proveniența și destinatarul (flag, LOA, draft, ETA, loading/unloading, kind of cargo, quantity, origin and destination);

– documentele navei ce trebuie depuse la Căpitănia portului:

Act of Nationality (Certificate of Registry);

Tonnage Certificate;

Load Line Certificate;

Cargo Ship Safety Equipment Certificate;

Cargo Ship Safety Construction;

Cargo Ship Radio Certificate;

Dangerous Cargo Declaration;

Master’s Declaration;

Crew List;

Passenger List

– alte documente solicitate de autoritățile portului:

Cargo Manifest;

Bill of Lading;

Import/Export Customs Declaration;

Cargo Plan;

Provisions Declaration;

Crew’s Customs Declaration;

Custom’s Declaration Seal;

Fumigation Certificate;

Log for Hidrocarbons Recording;

International Certificate for Prevention of Hidrocarbons Pollution;

– frecvența de lucru a stației portului și canalele de lucru in VHF, canalul pilotajului, canalul căpităniei portului, canalul controlului de trafic al navelor (Port Control), canalul de trafic al stației radio (Radio Station) etc.;

– obținerea de „liberă practică” (Free Pratique);

– cantitatea de bunuri permisa de vamă, pentru fiecare membru al echipajului pe zi;

– mareea și curenții de maree;

– densitatea apei în port;

– vremea – vânturile dominante, gradul marii, curenții și alte fenomene specifice, în funcție de anotimpul datei de sosire și operare a navei, în special pentru cazul în care nava este nevoită să aștepte mult timp in radă intrarea la operare sau să opereze în rade deschise;

– posibilitatea de a da la țărm apele murdare din santină și balast, gunoiul;

– posibilitatea de reparații, aprovizionare, apă și buncherare, schimbare de echipaj etc.;

– orele de lucru, sărbătorile legale etc.

1.3.2. Pregatirea navei pentru intrare și manevra în port

Pregatirea navei pentru intrare și manevra în port constă în:

comunicarea ETA, stației de pilotaj, în funcție de ultimul punct determinat al navei;

prin punctele cat mai des determinate, se face verificarea pe hartă a apropierii de port a navei;

calcularea mareei, (in porturile cu maree) pentru cunoașterea exactă a adâncimilor apei in momentul sosirii navei in portul respectiv;

sincronizarea ceasurilor bordului cu ora locală a portului;

numirea ofițerului de punte care să primească și să însoțească pilotul, până în comanda navei;

verificarea luminilor și semnalelor: luminile de navigație de drum și poziție, luminile specifice trecerii prin anumite canaluri, ale proiectoarelor de canal, luminile speciale de semnalizare de pe catarge și vergi, luminile de pilot, iluminarea de la scara de pilot;

verificarea și balansarea instalațiilor de forță ale instalației de legare a navei, a vinciului ancorei și a cabestanelor, cu care se vor manevra remorcile și parâmele de legare a navei;

verificarea si balansarea instalației de ancorare, pregătirea ancorelor pentru a fi fundarisite;

verificarea instalației de guvernare, a postului de comandă de avarie și guvernare manuală, de către personalul numit, pornirea si punerea pompelor de rezervă pe stand-by;

pregătirea mașinii pentru manevră, verificarea umplerii buteliilor pentru lansare;

verificarea telegrafului și a mijloacelor de comunicație cu compartimentul mașini;

verificarea funcționarii mijloacelor de comunicație dintre comandă și posturile de manevra prova – pupa, a radiotelefoanelor fixe si portabile, a interfoanelor etc.;

pregătirea, la posturile de manevră prova – pupa, a parâmelor de legare, remorcilor si bandulelor;

pregătirea trancheților și a baloanelor de acostare;

instalarea și verificarea scării de pilot cu toate amenajările conform recomandărilor IMPA aprobate și impuse de IMO etc.

1.3.3. Pregatirea echipajului pentru intrarea și manevra navei în port

În afara aducerii la cunoștința echipajului a informațiilor speciale, primite de la agent referitoare la dispoziții speciale, specifice portului, pregătirea pentru manevră o fac ofițerii numiți de comandant, șefi ai manevrelor prova – pupa și ofițerii de cart:

impunerea portului echipamentului de protecție de către membrii echipajului aflat la posturile de manevra, atât pe punte, cât și în compartimentul mașini;

verificarea pregătirii pentru manevră a membrilor de echipaj numiți la manevra prova și pupa, pr

Custom’s Declaration Seal;

Fumigation Certificate;

Log for Hidrocarbons Recording;

International Certificate for Prevention of Hidrocarbons Pollution;

– frecvența de lucru a stației portului și canalele de lucru in VHF, canalul pilotajului, canalul căpităniei portului, canalul controlului de trafic al navelor (Port Control), canalul de trafic al stației radio (Radio Station) etc.;

– obținerea de „liberă practică” (Free Pratique);

– cantitatea de bunuri permisa de vamă, pentru fiecare membru al echipajului pe zi;

– mareea și curenții de maree;

– densitatea apei în port;

– vremea – vânturile dominante, gradul marii, curenții și alte fenomene specifice, în funcție de anotimpul datei de sosire și operare a navei, în special pentru cazul în care nava este nevoită să aștepte mult timp in radă intrarea la operare sau să opereze în rade deschise;

– posibilitatea de a da la țărm apele murdare din santină și balast, gunoiul;

– posibilitatea de reparații, aprovizionare, apă și buncherare, schimbare de echipaj etc.;

– orele de lucru, sărbătorile legale etc.

1.3.2. Pregatirea navei pentru intrare și manevra în port

Pregatirea navei pentru intrare și manevra în port constă în:

comunicarea ETA, stației de pilotaj, în funcție de ultimul punct determinat al navei;

prin punctele cat mai des determinate, se face verificarea pe hartă a apropierii de port a navei;

calcularea mareei, (in porturile cu maree) pentru cunoașterea exactă a adâncimilor apei in momentul sosirii navei in portul respectiv;

sincronizarea ceasurilor bordului cu ora locală a portului;

numirea ofițerului de punte care să primească și să însoțească pilotul, până în comanda navei;

verificarea luminilor și semnalelor: luminile de navigație de drum și poziție, luminile specifice trecerii prin anumite canaluri, ale proiectoarelor de canal, luminile speciale de semnalizare de pe catarge și vergi, luminile de pilot, iluminarea de la scara de pilot;

verificarea și balansarea instalațiilor de forță ale instalației de legare a navei, a vinciului ancorei și a cabestanelor, cu care se vor manevra remorcile și parâmele de legare a navei;

verificarea si balansarea instalației de ancorare, pregătirea ancorelor pentru a fi fundarisite;

verificarea instalației de guvernare, a postului de comandă de avarie și guvernare manuală, de către personalul numit, pornirea si punerea pompelor de rezervă pe stand-by;

pregătirea mașinii pentru manevră, verificarea umplerii buteliilor pentru lansare;

verificarea telegrafului și a mijloacelor de comunicație cu compartimentul mașini;

verificarea funcționarii mijloacelor de comunicație dintre comandă și posturile de manevra prova – pupa, a radiotelefoanelor fixe si portabile, a interfoanelor etc.;

pregătirea, la posturile de manevră prova – pupa, a parâmelor de legare, remorcilor si bandulelor;

pregătirea trancheților și a baloanelor de acostare;

instalarea și verificarea scării de pilot cu toate amenajările conform recomandărilor IMPA aprobate și impuse de IMO etc.

1.3.3. Pregatirea echipajului pentru intrarea și manevra navei în port

În afara aducerii la cunoștința echipajului a informațiilor speciale, primite de la agent referitoare la dispoziții speciale, specifice portului, pregătirea pentru manevră o fac ofițerii numiți de comandant, șefi ai manevrelor prova – pupa și ofițerii de cart:

impunerea portului echipamentului de protecție de către membrii echipajului aflat la posturile de manevra, atât pe punte, cât și în compartimentul mașini;

verificarea pregătirii pentru manevră a membrilor de echipaj numiți la manevra prova și pupa, privind manevra parâmelor, bandulelor și baloanelor de acostare, verificarea echipamentului lor de protecție, existența lanternelor, pavilioanelor de semnalizare etc.;

întărirea cartului la mașină prin mărirea numărului de ofițeri și motoriști, care să urmărească perfecta funcționare a motorului principal, auxiliarelor, aparaturii și instalațiilor aferente acestora etc.;

personalul numit la comanda manuală a instalației de guvernare, din compartimentul cârmei, să fie gata de manevră;

o persoană de la manevra prova trebuie desemnată pentru a raporta numărul de chei de lanț la apa, prin bătăi de clopot, și să indice direcția în care întinde lanțul, printr-un pavilion pe care îl va ține în mâna îndreptată continuu pe direcția lanțului; aceasta este și va rămâne cea mai sigură, rapidă și exactă informare a comandantului despre manevra ancorei.

1.3.4. Pregatirea comandantului și a ofițerilor navei

Pregatirea comandantului și a ofițerilor constă din:

– studierea din timp:

a hărților si documentelor nautice ce cuprind informații despre portul în care urmează să intre nava;

studierea planului portului, radei si pasei de acces, a semnalizărilor, adâncimilor, restricțiilor;

din Ghidul Porturilor, a instrucțiunilor date de autoritățile portului referitoare la accesul, pilotajul, manevra, operarea, aprovizionarea, actele și documentele navei și echipajului etc.;

solicitarea de informații și instrucțiuni speciale, proprii portului, de la agentul navei, după cum am văzut mai sus, pentru a completa și aduce la zi informațiile și datele din Ghidul Porturilor;

cunoașterea portului unde urmează să intre, să manevreze și să opereze nava, nu trebuie să se rezume niciodată doar la informarea comandantului de către pilotul care va urca la bord, pentru introducerea navei in port, deoarece aceste informații de multe ori sunt pe cât de incomplete, pe atât de tardive;

pilotul, in timpul scurt cat se afla la bord, informează comandantul, în special, despre condițiile optime pe care le oferă portul, în situația de vreme existentă la urcarea sa la bord pentru manevrele de intrare și acostare; discuta, in mod special despre manevra de acostare, numărul de remorchere necesare în asistență, remorcile, parâmele de legare a navei la cheu etc.;

comandantul informează pilotul despre caracteristicile și posibilitățile de manevra ale navei;

înainte de sosirea navei in rada portului, comandantul trebuie sa informeze ofițerii bordului despre particularitățile manevrelor ce urmează a fi executate cu nava, în portul respectiv, pentru ca aceștia, la rândul lor, să pregătească personalul pe care îl conduc la posturile de manevra și de care răspund, astfel încât ordinele date de comandant să fie executate în cunoștință de cauza, marinărește, repede si precis;

comandantul, la executarea manevrelor din port, trebuie să țină seama:

– de echilibrul sub vânt al navei, în funcție de starea ei de încărcare;

– de faptul că la viteză mica înapoi, cârma nu are efectul scontat, uneori dând efecte nedorite;

– pe vânt, la trecerea pe lângă obstacole, sau nave mai mari acostate, echilibrul sub vânt al navei se schimbă, nava venind cu extremitatea de sub vânt (lofată), spre obstacol sau nava mai mare;

– la întoarceri, pupa navei mătură un spațiu în bordul opus întoarcerii, cu atât mai mare cu cat unghiul de deriva al navei este mai mare; deci acest unghi trebuie cunoscut;

– sa-i atenționeze pe șefii manevrelor prova si pupa, să nu uite că trebuie să raporteze continuu distanța aproximativa a oricărui obstacol față de navă și tendința de deplasare a navei în raport cu acesta;

– trebuie să conteze pe efectul de guvernare al elicei, când nava nu are viteză prin apă;

– în bazinele înguste, unde nu pot fi folosite remorchere, o ancoră fundarisită, cu puțin lanț la apă (ancoră sub picior), poate menține prova pe mijlocul bazinului, la deplasarea remorcată a navei cu pupa înainte, sau poate opri nava pe un spațiu mai mic, la deplasarea înainte;

– la derivarea navei peste o geamandura trebuie oprită mașina, pentru a nu se prinde și înfășura pe axul port-elice sârma sau lanțul de ancorare al geamandurii;

– la orice comandă dată, trebuie să se țină cont de timpii morți și inerțiile tuturor factorilor care concură la executarea ei;

– întoarcerile, traversarea sau ieșirea din bazine trebuie făcute semnalizând sonor și vizual, conform RIPAM;

– să se întocmească, pe lângă planul manevrei ce urmează a se executa, și o a doua variantă a manevrei în care să se prevadă și alte posibilități de finalizare în siguranță a manevrei concepută inițial, când în timpul manevrei apare una sau mai multe din următoarele situații:

vântul are grenuri puternice, cu schimbări de direcție și forța;

ruperea unei remorci;

avarie la instalația de ancorare;

avarie la mașina unui remorcher;

avarie la instalația de guvernare a navei;

avarie la motorul principal al navei;

oprirea (căderea) unui auxiliar etc.;

– colaborarea perfectă cu șeful mecanic, care trebuie să conducă nemijlocit personalul de la mașini; prezența șefului mecanic în compartimentul mașini constituind o certitudine în executarea manevrei cu maxima promptitudine și siguranță;

– ofițerul care conduce manevra la prova trebuie să fie, de obicei, secundul navei, iar conducătorul manevrei pupa, ofițerul de punte II;

– conducătorii de manevră din prova și pupa vor comunica mereu la comandă distanțele până la macaralele, benzile rulante etc. de pe cheul de care se apropie nava;

– pentru siguranța navei, de asemenea, în timpul manevrei de întoarcere, distanța aproximată dintre pupa și obiectele de care se apropie pupa navei trebuie prompt comunicată la comandă.

1.4. Intrarea navei în port

După înștiințarea navei de către Port Control că are permisiunea de intrare:

intrarea în port se face pe pasa de intrare nominalizată și publicată în documentele de navigație, cărțile pilot, ghidul porturilor etc., sau conform avizelor către navigatori în vigoare, în care vor fi precizate modificările existente față de documentele vechi, publicate;

intrarea și ieșirea sunt permise la orice oră, ziua și noaptea, cu excepția zilelor în care căpitănia portului dispune închiderea portului din cauza timpului nefavorabil, (vânt foarte puternic, lucrări hidrotehnice, accidente de navigație etc.);

este interzisa ancorarea navei în șenalul navigabil sau pe pasa de intrare-ieșire;

manevrele de intrare-ieșire și manevrele din interiorul portului se fac în prezența și cu asistența obligatorie a pilotului de port;

in urma cererii comandantului, prin agentul navei, compania (serviciul) de pilotaj, din portul respectiv, pune pilotul la dispoziția navei, numai după informarea căpităniei portului despre această cerere și primirea declarației navei, că este gata de manevră;

comandantul trebuie să ia toate masurile ca primirea și plecarea pilotului să se facă în deplină siguranță, iar la bord să fie tratată ca o persoană brevetată;

după ce comandantul a primit de la pilot informațiile necesare asupra particularităților în care se va desfășura manevra navei, îi va arăta pilotului manevra pe care a hotărât să o execute și vor conveni asupra desfășurării ei;

în timpul executarii manevrei, comandantul va fi tot timpul lângă pilot, pentru a solicita, la nevoie, informații suplimentare despre mersul manevrei;

în locurile foarte dificile, în care manevra navei cere o bună cunoaștere a condițiilor locale, pentru ca aceasta să fie executată cu precizie și siguranță, comandantul poate cere pilotului să indice continuu manevrele ce trebuie executate la cârmă, mașină, remorchere, ancore etc.;

comandantul navei, rămânând responsabil de orice manevră pe care o execută nava, va urma indicațiile pilotului numai după ce s-a asigurat că nu sunt periculoase pentru nava sa în momentul respectiv, moment definit prin situația hidro-meteorologica, spațiul, obstacolele și deplasarea navei în manevră;

pe timpul cât pilotul este prezent la bord, numai comandantul este răspunzător de manevra navei sale și de orice daune ce vor rezulta în urma manevrelor executate, deoarece pilotul nu înlocuiește comandantul pe timpul manevrei navei;

in cazul unei nave avariate grav, intrarea acesteia în port se face numai cu aprobarea căpităniei portului;

pe vânt tare, navele în balast trebuie să-si realizeze un pescaj corespunzător efectuării in siguranța a manevrei de intrare în port;

navele care intra în port lasă drum liber navelor militare și navelor care ies din port; fac excepție cazurile de forță majoră, stabilite de căpitănia portului;

intrarea și ieșirea simultana a mai multor nave sunt interzise.

1.5. Nava în port

După obținerea permisului de liberă practică („Free Pratique”), nava poate intra în port și i se permite comunicația cu uscatul.

La intrarea în port, nava primește, obligatoriu, permisul de acostare („Harbours Master’s coming alongside permit”) și permisul de operare („Custom’s loading/unloading permit”). După primirea celor două „permise” nava se poate declara gata de încărcare/descărcare – poate să dea notisul („Notice of Readiness”).

Comandantul completează permisul de acostare cu datele operațiunilor ce vor fi efectuate în port și-l va depune la căpitănie, la ridicarea actelor, pentru plecarea în viitorul voiaj.

În interiorul portului, pe pase și canaluri de acces, sunt interzise navelor:

manevra cu ancorele la apă și târâte pe fund, cu excepția manevrelor pe vânt puternic și a manevrelor în bazine înguste, unde nu poate fi utilizat remorcherul;

ancorarea în avanport și în bazinele de manevra fără aprobarea căpităniei portului.

Navele legate la cheu nu au voie să folosească propulsorul, fără aprobarea căpităniei.

Manevrele pe care le efectuează nava în port trebuie făcute astfel încât curentul de apă respins de elice să nu producă ruperea legăturilor altor nave, avarierea încărcăturii acestora sau a instalațiilor portuare.

În timpul manevrei navei asistate de remorchere, conducerea manevrei revine comandantului navei, remorcherele executând ordinele primite de la comanda navei.

Locul din bordul navei în care va împinge cu prova remorcherul, în cazul manevrelor de acostare, întoarcere etc., va fi indicat de comandantul navei, (dacă pe bordaj locul nu este însemnat), pentru a evita producerea de avarii și basele corpului navei.

Acostarea navei în danele de colț ale bazinelor trebuie să se facă astfel încât extremitatea prova sau pupa a navei să nu depășească colțul cheului, pentru a nu constitui un obstacol în manevra de acostare a altei nave la dana de pe cealaltă latură a colțului și pentru a nu expune nava proprie posibilității de a fi avariată de aceasta.

Când se execută o astfel de acostare, extremitatea navei care depășește cheul trebuie semnalizată, atât ziua cât și noaptea, printr-un pavilion roșu și o lumina roșie, suspendate pe verticala extremității, la câțiva metri de la suprafața apei.

Numărul de remorchere necesare efectuării unei manevre va fi stabilit de comandant, de comun acord cu pilotul.

La manevrele din port, când se impune deplasarea navei de la cheu în asistența remorcherelor, comandantul trebuie să țină seama de o zona de evitare numită „elipsa de evitare”, pe care o formează nava și remorcherele din asistență.

Mărimea elipsei de evitare este funcție de:

dimensiunile navei;

numărul de remorchere;

lungimea remorcilor;

lungimea remorcherelor.

Elipsa de evitare a unei nave aflate în manevra în spatii limitate, asistată de remorchere, poate avea următoarele dimensiuni:

cu un remorcher: lungimea LN + LR + lr și lățimea la prova 2(LR + lr);

cu doua remorchere: lungimea LN + 2(LR + lr) si lățimea 2(LR + lr).

CAPITOLUL II

MANEVRA DE ANCORARE

A NAVEI

2.1. Generalități

Navele de tip feribot operează, de obicei pe distanțe scurte, încărcând și descărcând în terminale specializate, nefiind nevoite să aștepte în rada portului. Astfel, la acest tip de navă, ancorarea se folosește în cazuri extreme, atunci când legăturile navei date la cheu sunt suprasolicitate de factorii hidrometeorologici și în caz de avarie. De asemenea, permanent la trecerea prin strâmtori, canaluri, intrare/ieșire porturi este numit un om la vinciul ancorei pentru a fi gata de a lăsa ancora la primirea ordinului. În acest caz, de exemplu, un feribot cu TRB=20.621 tone (nava „Mangalia”) va fundarisi cel puțin două chei de lanț, iar la nevoie va mai fila lanț.

Locul în care, de obicei, se staționează cu nava la ancoră, poate fi:

stabilit de autorități, la intrarea unui port, fluviu, estuar etc.;

recomandat, de cărțile pilot, pentru o situație dificilă in care s-ar putea afla nava în timpul voiajului;

ales de comandant, pentru rezolvarea problemelor de exploatare ce impun staționarea navei:

rada unui port de operare;

rada unui port de tranzitare canal;

rada unui port de refugiu;

un port de adăpost, la un țărm aflat sub vântul unei furtuni;

un loc de staționare fortuită, uneori, la mare depărtare de coastă, unde există adâncimi care permit ancorarea.

2.2. Condițiile pe care trebuie să le îndeplinească un loc bun de ancorare

Se consideră bun, un loc de ancorare care oferă navei siguranță în staționare.

Astfel, un loc de ancorare trebuie:

– să aibă adâncimi suficient de mari, în raport cu pescajul maxim al navei;

– natura fundului să fie favorabilă fixării imediate a ancorei, la ancorare și să permită o ușoara smulgere a ancorei, la ridicarea ei;

– să aibă funduri cu o pantă favorabilă (pe fundurile cu pantă mare ancora derapează in josul pantei);

– să constituie un adăpost împotriva vânturilor dominante, a curenților și a valurilor din zonă;

– să aibă spațiu suficient, pentru derivarea navei, în cazul în care se produce graparea ancorei;

– să permită o ușoara aterizare și plecare de la ancoraj în condițiile vântului dominant și a stării de agitație a mării;

– să aibă amenajări de navigație (repere si aliniamente la coastă) care să permită aterizarea, determinarea precisă a poziției navei, controlul și supravegherea ancorelor fundarisite în timpul staționarii la ancoră.

– Adâncimea apei:

– adâncimea minimă, pentru siguranța navei la ancoră, este dată de formula empirica, aplicabilă la navele de ape interioare:

H minima = T + ⅔ h + 0,8 unde

T – pescajul navei;

h – înălțimea maximă posibilă a valurilor, în rada respectivă;

0,8 – rezerva de apă, sub chilă, în metri.

Pentru siguranța navei sale, comandantul, trebuie sa adaoge coeficientul său de siguranță, la adâncimea apei sub chilă, formula putând deveni:

H minima = T max + h + 3

– o adâncime foarte bună este dată de formula:

H f. Buna = T max + 20 m

– o adâncime bună, este:

H buna = T max + 75 m

– adâncimea maximă, la care nava poate sta in siguranță la ancoră pe mare de gradul 3-4 si vânt de forța 4-5 B/S, este egală cu:

H max = (0,5 – 0,7)l unde

l. – lungimea totală a lanțului unei ancore, aflat la bordul navei.

Numai fortuit trebuie să se ancoreze la adâncimi mari, deoarece:

din lungimea totală de lanț filat la apă, numai o mică parte se va așeza pe fundul apei pentru a mări aderența ancorei;

plecarea navei se va executa mai greu din cauza suprasolicitării vinciului forțat să ridice greutatea mare a lanțului care întinde vertical, greutatea ancorei și în plus, să învingă forța de rezistență opusă de fundul apei la smulgerea ancorei.

– Natura fundului trebuie să permită o bună priză a ancorei.

Natura fundului poate determina caracterul favorabil sau nefavorabil al locului de ancoraj, astfel:

– funduri optime, sau fund de bună ținută, pentru un ancoraj bun, de scurtă durată, unde ancora mușcă și nu se încalță, sunt cele formate din: argilă vâscoasa, nămol vâscos, nisip dur, nisip noroios, nisip cu alge;

– funduri acceptabile ,sau fund de ținută acceptabilă, unde ancora se poate încălța, sunt cele formate din: nisip fin, prundiș, scoici sfărâmate, nămol moale;

– funduri nefavorabile, sunt cele formate din: pietriș mărunt si mare, stânci, bolovani, corali.

– Locul de ancoraj trebuie să constituie pentru navă, indiferent cât timp va sta la ancora, un bun adăpost contra:

vânturilor dominante;

valurilor determinate de aceste vânturi;

curenți puternici.

– La locul de ancoraj amenajarea de navigație trebuie să ofere:

repere de navigație, bine marcate ziua, de obiectele de la coastă și detașate noaptea de luminile coastei, pentru o ușoară identificare și aterizare a navelor în radă;

repere de navigație, pentru determinarea poziției navei, pe drumul de aterizare, cât și pentru verificarea periodică a punctului navei la ancoră, atât ziua cât și noaptea.

– Să permită o manevră ușoară de aterizare a navei la locul de ancoraj și de plecare de la ancoră pe orice vreme.

– Panta fundului apei să fie lină, fără denivelări, pericole de navigație și variații mari de adâncime, care, la o înrăutățire bruscă a vremii pot produce:

graparea ancorei și goana navei pe ancoră;

încălțarea ancorei și riscul pierderii ei.

– Locul de ancoraj trebuie să aibă spațiu suficient, pentru a asigura navei la ancoră:

posibilitatea de a evita pe 360˚, când vântul sau curentul își schimbă direcția;

posibilitatea de a goni pe ancoră, fără riscul de a întâlni pericole de navigație sau ape mici sub chilă.

Astfel, spațiul pe care trebuie să se rotească nava la ancoră, în cazul în care este ancorată cu o singură ancoră, este un cerc cu rază egală cu:

R = L + l + Δs + f unde:

L – lungimea navei;

l – lungimea totală a lanțului ce poate fi filat la apă;

Δs – un spațiu de siguranță ce se ia in cazul grapării ancorei;

f – un spațiu egal cu eroarea în determinarea punctului navei la ancoră.

Raza cercului de evitare a navei ancorată cu o singură ancoră, mai poate fi determinat și cu formula:

R = L + √ a² + h² + Δs + f unde:

a – lungimea lanțului filat la apă;

h – adâncimea apei;

√ a² + h² – proiecția orizontală a lanțului filat la apă.

Practic, comandantul navei, va lua ca rază a cercului de siguranță, pe care se va roti nava sa, suma dintre lungimea navei, lungimea lanțului filat la apă și o distanță de siguranță pe care, atunci când se îndreaptă spre locul de ancorare, o materializează pe ecranul radarului de navigație, sub forma unui cerc de distanță, ce va trebui, să fie tangent la toate navele din jurul navei sale, când se va afla pe punctul ales pentru ancorare.

– Adâncimea apei la mareea joasă, să nu afecteze siguranța navei la ancoră.

La alegerea locului de ancorare comandantul navei trebuie să țină seama de:

scopul, pentru care nava ancorează;

timpul, ca durată, de rămânere la ancoră;

vremea, ca factor hidro-meteorologic, caracteristic sezonier, al zonei în care se află locul de ancorare;

măsurile speciale impuse de specificul vremii, al manevrei și modului de ancorare.

2.3. Pregătiri la bord pentru ancorare

Pregatirea instalației de ancorare pentru manevra de ancorare:

– se pune sub tensiune tabloul electric al instalației de ancorare;

– se conectează controlerul vinciului sau cabestanului de ancoră;

– se verifică strângerea frânelor;

– se decuplează barbotinul lanțului ancorei care nu se fundarisește;

– se desface stopa lanțului ancorei cu care se va ancora;

– se desface frâna lanțului ancorei cu care se va ancora;

– se întinde puțin lanțul pentru a i se desface boțul și scoate gheara de drac;

– se strâng frânele lanțurilor, se eliberează barbotinele și se balansează vinciul/cabestanul;

– când fundarisirea ancorei, la adâncime mică, urmează să se facă numai din frână, ancora rămânând la nară, se strânge frâna și se așteaptă comanda de fundarisire;

– ancorele cu traversă se fundarisesc după ce instalația de ancorare s-a pregătit:

la ordin, de pe ancorator prin eliberarea zăvoarelor;

la ordin, ancora caponată la gruia de capon (după ce a fost eliberata din poziția traversată și lăsată agățată de inelul ancorei, în lanțul de fundarisire cu cioc de papagal al gruiei de capon), prin tragere de saula inelului care eliberează ciocul de papagal (la navele cu vele, de construcție mai veche).

– se pregătește bula de ancoră și pavilionul de la bastonul pupa pentru semnalizarea de zi și se verifică luminile, pentru semnalizarea de noapte a navei la ancoră, conform Regulilor RIPAM;

– pentru indicarea numărului de chei lăsate la apă și a direcției în care se întinde lanțul ancorei, se pregătesc:

ziua – un pavilion de mână, având o culoare bine vizibila, care va fi menținut tot timpul pe direcția în care întinde lanțul;

noaptea – un proiector care să ilumineze teuga, din momentul în care s-a ajuns pe punctul de ancoraj și o lanternă la lumina căreia să se facă pregătirea pentru ancorare, până la ajungerea navei pe punctul de ancoraj;

clopotul pentru marcarea sonoră a numărului de chei și jumătăți de chei de lanț ce au fost lăsate la apă, în scopul informării comandantului despre manevră, simultan cu executarea ei.

2.4. Aterizarea navei pe punctul de ancorare și recomandări la ancorare

– Din punct de vedere hidro-meteorologic, în timpul prezentării navei pe punctul de ancorare, situația poate fi:

calmă, fără valuri de hulă, sau cu valuri de hulă;

cu vânt și valuri de vânt;

cu vânt, valuri și curenți;

cu grenuri și rafale de ploaie etc.

– În funcție de situația hidro-meteorologică și de starea de încărcare a navei, când se ia drumul de aterizare pe punctul de ancorare, comandantul va ține seama de:

poziția centrului velic total și al centrului de derivă al navei;

direcția și forța vântului;

direcția și viteza curentului;

orientarea generală a navelor din radă;

acțiunea dominantă a vântului sau a curentului asupra navei, la viteză redusă;

aliura în care nava își păstrează, un timp cat mai lung, manevrabilitatea, după stoparea mașinii.

– Pe vânt și curent puternic, prezentarea navei la punctul de ancorare, se va face în aliură cu vântul și curentul din prova, sau pe rezultanta lor. Nu se recomanda să se meargă spre punctul de ancorare cu vântul/curentul din travers.

– Vântul influențează foarte mult nava stopată sau aproape stopată, atunci când:

are suprastructuri și bord liber mare;

are pescajul mic.

– Influența curentului este dominantă dacă nava are:

pescajul mare;

bordul liber și suprastructurile mici.

– Navele cu o singură elice, pentru ușurința manevrei de ancorare, trebuie:

să fundarisească ancora din bordul opus pasului elicei;

sau, să fundarisească ancora din vânt sau curent, când:

ajunsă pe punctul de ancoraj, planul diametral longitudinal al navei, face un unghi cu direcția vântului/curentului;

sau când prezentarea pe punctul de ancoraj s-a făcut în aliură cu vânt strâns.

– Ancora se va fundarisi în momentul când nava în aliură cu vântul și curentul din prova are o ușoară viteză înapoi pe deasupra fundului;

– Nu se va fundarisi ancora daca nava în aliură cu vântul și curentul din prova are viteză înainte pe deasupra fundului;

– Se poate fundarisi ancora și când nava are o mica viteza înainte pe deasupra fundului, daca această manevră se executa:

pe calm;

pe curent din pupa;

pe vânt din pupa sau mare larg.

Pe măsură ce lanțul întinde și ancora va ține, inerția navei și cârma pusă în bordul ancorei fundarisite, determină întoarcerea navei cu prova (spre ancora) în vânt sau curent.

– Viteza de cădere a ancorei se reglează ușor din frână. Nu se va lăsa liber lanțul, decât la ordinul comandantului;

– Nu se va frâna brusc lanțul ancorei, pentru a se evita:

ruperea lanțului și pierderea ancorei;

distrugerea ferodourilor – avarierea frânei.

– Ancorarea la adâncimi mai mari de 20m sub chila, se va face, filând din vinci ancora cu o lungime de lanț de cel puțin ¾ din adâncimea apei, după care se strânge frâna, se decuplează barbotinul și se așteaptă ordinul de fundarisire.

Ancorarea, la adâncimi de peste 50m, fundarisind ancora, direct de la post (nara) va produce:

avarierea frânei;

daca frâna rezista, se va produce fisurarea zalei de lanț ce vine în contact cu gulerul narii de ancora;

navele mai mari a căror ancore ating greutatea de 5-10 tone, pierd sigur ancora cu tot lanțul (sistemul de prindere a lanțului din puț va fi smuls iar personalul de la manevra prova poate fi, dacă nu accidentat, sigur speriat de zgomotul puternic și intoxicat de norul de rugina produs de loviturile violente ale zalelor de nară lanțului și care va persista câteva minute, învăluind treptat toată nava de la prova la pupa).

– La o coastă necunoscută, sau mai puțin cunoscută, când sonda ultrason nu funcționează și radarul nu poate contura precis o coastă joasă și întinsă, când nu există repere de navigație pe coastă, aterizarea pe punctul de ancorare trebuie să se facă:

perpendicular pe liniile batimetrice, sau pe linia coastei;

cu viteză foarte mică (de guvernare);

având la apă ancora cu o cheie de lanț, filată din vinci;

manevra prova foarte atentă la poziția lanțului – se va raporta, la comandă, imediat ce se observa tendința lanțului de a întinde spre pupa navei (semn ca ancora atinge fundul, iar adâncimea apei este egală cu lungimea lanțului filat minus pescajul prova).

– Controlul distanței cu ajutorul radarului trebuie să fie continuu, fată de:

navele din radă;

digurile de apărare și sparge-valurile portului;

proeminențele coastei, identificate ca repere de navigație;

reperul față de care se ancorează.

– Controlul continuu al adâncimilor apei sub chila trebuie făcut obligatoriu la orice apropiere a navei de coastă.

La o coastă necunoscută în vederea ancorării în rada unui loc sau port despre care documentele de navigație nu conțin decât informații foarte vagi sau se găsește amintit doar ca nume, trebuie procedat astfel:

aterizarea la coastă să se facă obligatoriu la prima ora a zilei;

pe vizibilitate redusă se va aștepta în derivă momentul când vizibilitatea va fi bună;

se întărește veghea la prova și cu viteza de guvernare se va lua un drum perpendicular pe coastă, navigându-se după culoarea apei (cu rezultate excelente când paralel cu coasta sunt și bariere de corali).

– Odată cu fundarisirea ancorei, se ridică bula de ancoră și pavilionul național la bastonul pupa pe timp de zi sau se aprind luminile de ancoră și de lucru pe timp de noapte (nava va purta semnele și luminile conform RIPAM).

– Pe vizibilitate redusă, la ancora, se dau semnale sonore corespunzătoare cu mărimea navei (de asemenea, conform RIPAM).

2.5. Lungimea lanțului ce trebuie filat la apă în timpul manevrei de ancorare

Când natura fundului este optimă, la locul de ancoraj, iar vântul nu depășește forța 4-5 B/S, practica a demonstrat că lungimea lanțului filat, în funcție de adâncimea apei, trebuie să fie următoarea:

pentru adâncimi mici de până la 20m – se filează la apă o lungime de lanț egală cu de 4 ori adâncimea apei;

pentru adâncimi medii cuprinse între 21-50m – se filează la apă o lungime de lanț egală cu de 3 ori adâncimea apei;

pentru adâncimi mari cuprinse între 51-150m – se filează la apă o lungime de lanț egală cu de 2,5 ori adâncimea apei;

pentru adâncimi cuprinse intre 150-250m – se filează la apă o lungime de lanț egală cu 1,5 ori adâncimea apei.

Se recomandă, ca în zonele cu vreme des schimbatoare, la ancorare să se fileze la apă o lungime mare de lanț care sa prevină graparea ancorei și să nu se aștepte momentul grapării pentru a se fila lungimea de lanț necesară opririi grapării.

În acest sens, pentru siguranța navei la ancora, specialiștii recomandă filarea unei lungimi de lanț egală cu de 8 pana la 10 ori adâncimea apei.

Navele mari de pana la 65.000 tone, în condiții normale de timp, de spațiu și de natura fundului, filează la apa, pentru siguranța, o lungime de lanț egală cu de 5 ori adâncimea apei, iar navele ce depășesc acest tonaj, filează o lungime de lanț egală cu de 6 ori adâncimea apei.

Amiralitatea britanica recomandă lungimea minimă de lanț ce trebuie filat la apă, pentru timp frumos și un curent de 5 Nd, după o formula în funcție de materialul și prelucrarea materialului din care este făcut lanțul.

Astfel, pentru o nava care ancorează pe un fund de 25m, lungimea de filat va fi:

a lanțului din fier:

L = 25√D = 25√25 = 25 × 5 = 125m

a lanțului din oțel forjat:

L = 28√D = 28√25 = 28 × 5 = 140m

a lanțului din oțel special:

L = 39√D = 39√25 = 39 × 5 = 195m

în care: D – adâncimea apei în metri.

2.6. Considerații asupra ancorării navei

2.6.1 Ancorele ca piese principale ale instalației de ancorare

Ancorele sunt destinate fixării lor pe fundul apelor cu adâncimi mici, în scopul menținerii navei, într-un anumit loc ales, o perioadă de timp, astfel încât vântul, curentul sau valurile, să nu-i schimbe poziția.

Ancorele, indiferent de tip sau elementele constructive, trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

construcție simplă, compactă și cu rezistență mecanică mare;

ușor de manevrat și ușor de întreținut;

să se fixeze ușor și rapid pe fundul apei, la manevra de ancorare, indiferent de natura fundului;

să aibă aderența maximă și, la solicitările lanțului, să nu grapeze ușor;

să se smulgă ușor la manevra de virare a ancorei;

să se pună ușor la post în timpul manevrei de plecare;

să permită târârea ei pe fundul apei la manevrele navei, altele decât ancorarea.

Rezistența ancorelor, se exprimă cu formula:

R = kG³ , în care:

G – greutatea navei;

k – este un coeficient care depinde de tipul ancorei.

Deci, rezistența R a ancorei, depinde in primul rând de G, greutatea ei, și într-o măsură mai mică de forma ei.

Coeficientul de aderență al ancorei, se exprimă cu formula:

k = F/Ga ,în care:

F – este forța de aderență;

Ga – este greutatea navei.

Caracteristica generală a ancorelor, este Ks, factorul de smulgere:

Ks = Fs/Ga ,în care:

Fs – este forța de smulgere;

Gs – este greutatea navei.

Ancora este construită astfel încât forța ei de fixare:

este maximă, când asupra ancorei acționează o forță orizontală, paralelă cu fundul apei;

și minimă, când asupra ancorei acționează o forța verticală, perpendiculară pe fundul apei.

Ancorele cu fus nearticulat: amiralitate, de gheață, ghiară de pisică, au Ks = 8…12, însă nu sunt răspândite datorită gabaritului mare și a dificultăților de fixare la bord.

Ancorele cu fus articulat: Gruson-Hein, Union-Byers, Union-Becker, Speck, Danforth, Taylor, etc au Ks = 6…11.

Ancorele cu capacitate mare de ținere în raport cu greutatea lor sunt ancorele A.C.14 și ancora POOL-HHP:

A.C.14 are capacitatea de ținere de 2,5-3 ori mai mare decât ancorele standard de aceeași capacitate;

POOL-HHP are capacitatea de ținere de 6-10 ori mai mare decât greutatea lor proprie. Ele au stabilitate bună și înfigere fără dragaj mare.

Ultima, fiind de construcție sudată, probabil că va înlocui ancora de construcție turnată Hall.

Cea mai răspândită și cea mai folosită ancoră este ancora Hall, datorită multiplelor ei avantaje în raport cu celelalte tipuri de ancore:

manevra ușoară de fundarisire;

are articulația simplă și sigură care nu duce la blocări;

construcția ancorei exclude o încolăcire a lanțului;

nu deranjează manevra de acostare în bordul acostării;

are o rezistență mare în raport cu greutatea;

construcție simplă și posibilitate de reparare rapidă.

Dezavantajele ancorei Hall constau în:

valoarea mică a factorului de smulgere, Ks = 3…4;

trebuie să fie târâtă pe fundul apei pentru a mușca (până întâlnește un obstacol);

având brațele articulate, nu poate fi împerechiată.

La fundarisire:

ancora cade orizontal, din cauza formei sale, fără traversă;

când lanțul filat la apă se întinde și ancora este târâta, fusul se ridica ușor, iar brațele se înfig în cea mai mică denivelare întâlnită pe fundul apei;

unghiul de mușcare este de 45º;

greutatea fusului și a lanțului filat la apă, măresc acțiunea de fixare a ancorei.

La virarea ancorei:

când nava ajunge cu lanțul la pic, deasupra, și se continua virarea, fusul tras de lanț se ridica ușor și odată cu el se ridică și brațele ancorei, smulgându-se din locul în care s-au înfipt;

când fusul ajunge în poziție verticală, ancora este deja smulsă.

Numărul de ancore din dotarea unei nave este stabilit prin practica operațională și de siguranță a navei și prin norme și reguli ale registrului de clasificare a navelor.

O nava are în dotare următoarele ancore:

doua ancore la prova, numite ancore de prova, de post sau de serviciu, egale în greutate;

o ancoră de rezervă, numită ancoră de speranță, identică cu ancorele prova, care se folosește în cazul pierderii accidentale a uneia din ancorele prova;

o ancoră de curent, numită ancorotul pupa, pusă la post într-o nară aflată în axul longitudinal, la pupa;

unul sau doua ancoroate, care se folosesc în special la manevra de ambosare, sau de împerechere a ancorelor etc.

2.6.2. Misiunile de manevră ale ancorelor

În afara misiunii principale de a asigura stationarea navei în locurile alese de comandant sau stabilite de autorități, ancorele îndeplinesc și următoarele misiuni de manevra:

– punct de sprijin în stabilitatea provei pe traiectoria deplasării ei în timpul remorcajului de pupa, numită „ancora sub picior”;

– punct giratoriu și de sprijin al provei în intoarcerile navei în spatiile limitate și în curenți;

– puncte unice de rezistență pentru oprirea navei în ape cu adâncimi mici și spatii limitate, în caz de pericol și black-out;

– de limitare a oscilațiilor de ambardee ale navei la ancora, pe timp rău, numită „ancora zăvorâtă”;

– de reducere a derivei, de menținere a navei cu prova în vânt și val, când nava tine la capa, îndeplinind misiunea ancorei de furtună;

– puncte de sprijin și rezistență ale navei puse pe uscat, în timpul manevrei de dezeșuare cu forte proprii a navelor mici și mijlocii, care au instalație de încărcare (împerechiate cu ancorote, ancorele de post își măresc forța de aderență);

2.6.3. Lanțul, elementul flexibil de legare a navei de ancoră

Lanțul de ancora, elementul flexibil de legătura dintre ancoră și navă, este format din mai multe chei de lanț, a căror lungime este de 25m, la navele ce aparțin țarilor ce folosesc sistemul metric și de 15 fathoms (27,45m), la navele țarilor ce folosesc sistemul englezesc.

Toate elementele lanțului de ancoră sunt standardizate și se alcătuiesc astfel:

– ancora cu inel/cheie de ancoră – cheie de împreunare – za terminală – za cu pod – cheie cu țâțână – za cu pod – za terminală – cheia Kenter, a primei chei de lanț – zalele întărite ale primei chei de lanț – lanțul o cheii – cheia Kenter, a celei de a doua cheie de lanț – zalele întărite ale celei de a doua cheie de lanț, etc, pana la 11-13 chei de lanț intr-un bord.

Greutatea unei chei de lanț se poate afla, în funcție de greutatea ancorei, cu formula:

g = 0,4 G ,unde:

g – greutatea unei chei de lanț;

G – greutatea ancorei;

Greutatea unui lanț de 100m lungime, se poate calcula cu formula:

G = 2,15 d ,unde:

d – calibrul lanțului;

G – greutatea lanțului de 100m (pentru lanțurile din zala cu pod).

Între calibrul lanțului și deplasamentul navei, există relația:

d = k3√D ,în care:

d – calibrul lanțului în mm;

D – deplasamentul navei, în tone;

k – coeficient care se ia:

2,7 pentru navele mari;

3,4 pentru navele mici.

Lanțurile sunt supuse la eforturi:

– statice:

atunci când nava se află la ancoră pe vreme bună sau pe vânt și curent constant și lanțul este supus la o întindere constantă;

când se evită pe lanț cu ajutorul mașinii, pentru a face adăpost (unei pilotine sau altă ambarcațiune care trebuie sa acosteze în unul din bordurile navei);

– dinamice:

la manevra de ancorare;

la stationarea pe ancora pe mare rea, când vântul are schimbări bruște și nava are ambardee mari.

La ancorare, eforturile dinamice suportate de lanț, daca nu pot fi evitate, pot fi micșorate, printr-o manevră rațională și atentă, prin profesionalism.

Efectul eforturilor dinamice repetate, suportate de lanț, care îi slăbesc rezistență la efort și îi micșorează timpul de serviciu, apar în timpul serviciului când lanțul la o minima solicitare cedează brusc, periclitând siguranța navei atât prin efect cât și prin surprindere (a comandantului și personalului de la manevra prova).

Numărul de chei de lanț din dotarea navei se stabilește de registrul naval, în funcție de:

deplasamentul navei;

destinația navei;

zona de navigație.

Navele mari, au de obicei 11-12 chei de lanț, pentru fiecare ancoră, sau 13 chei la ancora din tribord și 12 chei la ancora din babord.

2.7. Generalități asupra manevrei de ancorare

Manevra prin care o nava este oprita prin fundarisirea uneia sau mai multor ancore în scopul de a staționa în siguranță intr-un loc favorabil în vederea executarii unor operațiuni specifice de exploatare, sau de a fi ferită de un pericol, precum și de a evita un pericol, se numește ancorare.

La ancorare:

după fundarisire ancora se așează pe fundul apei, fusul culcându-se pe direcția de înaintare a navei, în continuarea direcției pe care se întinde și se așează lanțul;

datorita frânarii și voltării lanțului, când apare în lanț – la nara de ancoră forța de tensiune din lanț produsa de frânarea barbotinului (forța care tinde sa deplaseze ancora pe direcția de deplasare a navei, și la inelul ancorei forța de tensiune produsa de reacția ancorei la aceasta deplasare), ghearele ancorei prin greutatea ansamblului fus-diamant și prin rotirea cu un unghi limitat (funcție de tipul ancorei) se înfig în primul obstacol al fundului apei;

când tensiunile la capetele lanțului se mențin, ancora continua să se înfigă îngropându-și diamantul și fusul, ajungând la poziția ei normală de maximă aderență.

După aterizarea la locul de ancoraj, prezentarea navei pe punctul de ancorare stabilit trebuie să se facă în funcție de forțele exterioare care pot influenta manevra:

vântul / direcție / forța;

curentul / direcție / viteza;

gradul de agitație al apei.

Din punct de vedere al numărului de ancore, manevra de ancorare se poate executa:

cu o singură ancoră (executată de nave în mod curent);

cu doua ancore – în barbă, ambosat sau afurcat;

cu trei ancore – în labă de gâscă;

cu patru ancore – navele care executa operațiuni de salvare.

Din punct de vedere al aliurii, nava executa în mod obișnuit manevra de ancorare:

cu vântul / curentul din prova Td/Bd;

cu vântul / curentul din travers sau înaintea/înapoia traversului Td/Bd;

cu vântul / curentul din pupa sau pupa Td/Bd.

Din punct de vedere al vitezei de deplasare a navei:

cu viteză înainte;

cu viteză înapoi.

2.8. Manevra de ancorare a navei cu viteză înainte

În manevra de ancorare a navei cu viteză înainte se pot utiliza:

– ancorele principale sau de post:

la ancorarea normală de staționare a navei, fundarisindu-se o ancora;

la ancorarea în caz de pericol, pentru oprirea navei pe spațiul cel mai scurt, fundarisindu-se amândouă ancorele;

– ancorotul pupa:

la ancorările cu pupa în curent pe fluvii și canaluri înguste, în zonele în care, din cauza lungimii, nava nu poate întoarce cu prova în curent.

Ancorarea cu viteza înainte produce:

frecări pe porțiuni mari a lanțului de corpul navei;

înlăturarea piturilor antivegetative și anticorozive favorizând ruginirea tablelor corpului navei în zonele frecate de lanț;

avarierea chilelor de ruliu (determinând o rezistență suplimentară la înaintarea navei și o micșorare a stabilității de drum);

eforturi dinamice în zalele lanțului care cresc brusc la stoparea lui prin frânare;

la ancorarea pe funduri foarte mici, ancora poate sa avarieze corpul navei prin răsucire și grapare;

mărirea uzurii lanțurilor micșorându-le durata în serviciu etc.

2.8.1. Manevra de ancorare cu viteză înainte, pe calm și fără curent

În apropierea punctului de ancorare nava trebuie sa ajungă cu mașina stopată (poziția 1).

La o distanță de aproximativ o jumătate de lungime de navă de punctul de ancorare se pune cârma în bordul ancorei cu care s-a hotărât să se execute ancorarea (poziția 2), pentru a limita frecarea lanțului de bordaj și evita avarierea chilei de ruliu din bordul ancorei, în special la ancorarea în ape puțin adânci.

Când pupa tinde să abată, sub efectul slab al forței „F”, în bordul opus, se fundarisește ancora și se lasă lanțul liber.

Dacă viteza navei este prea mare se va pune mașina înapoi, caz în care vor apărea forțele ce vor ajuta manevra:

„Fpî”, de propulsie înapoi;

„Fj”, a jetului curentului de apă respins de elice;

„P”, efectul de guvernare al elicei (de exemplu, pas dreapta) și nu se va mai acționa cârma.

La gulerul nării de ancoră apare forța „Tn” (poziția 3), la început mică, dar care se mărește pe măsură ce crește greutatea lanțului filat, greutate care se adaogă greutății ancorei.

Forța de inerție „Fi”, formează un cuplu cu forța „Tn”, și împreună cu forța „Fω”, viteza unghiulară care se naște, tinde să întoarcă nava în bordul ancorei îndepărtând-o de lanț.

Forța de inerție se micșorează continuu, nava continuă să se întoarcă, în timp ce forța de tensiune a lanțului „Tn” crește (pozițiile 4 și 5).

Când doua treimi din lungimea lanțului a fost filat (poziția 6), se ține puțin din frâna, pentru a menține viteza cu care continuă să întoarcă nava.

Se continuă filarea lanțului (pozițiile 7 și 8).

Forțele de inerție „Fi” și de tensiune din lanț la nara de ancora „Tn”, când ajung aproape de a fi egale, nava continuă să se întoarcă mai încet (din cauza micșorării unghiului dintre planurile în care acționează forțele și planul format de punctele lor de aplicație) și a micșorării vitezei unghiulare.

După filarea lungimii de lanț necesara staționării, conform regulei adâncimii apei (poziția 9), lanțul se voltează.

Egalarea forțelor „Fi” și „Tn”, face ca nava să nu se mai deplaseze, iar când aceasta acționează în planul determinat de punctele lor de aplicație, nu se va mai întoarce doar va oscila cu unghiuri mici în jurul acestei poziții.

După întindere, lanțul cade în bandă (poziția 10), iar nava își caută poziția sa de echilibru la ancora (poziția 11), care poate fi în orice direcție, poziția 11 fiind una dintre ele.

Pe calm lanțul va întinde după direcția verticalei locului sub acțiunea dominantă a forței de gravitație.

2.8.2. Manevra de ancorare cu viteza înainte, pe vânt și curent din pupa

Viteza de apropiere a navei de punctul de ancorare va fi în funcție de viteza vântului și a curentului, iar distanța, față de punctul de ancorare, la care nava stopează mașina va fi funcție de această viteză.

Asupra navei pe drumul spre punctul de ancorare acționează forțele „Fi”, de inerție, „Fw”, de presiune a vântului asupra părții emerse, „Fc”, a curentului asupra părții imerse și „Fv”, a valurilor asupra bordajului.

Toate aceste forțe se însumează rezultând viteza navei deasupra fundului, viteza reală cu care nava se apropie de punctul de ancorare.

Înainte de a se ajunge pe punctul de ancorare se pune, pentru puțin timp mașina înapoi.

La punerea mașinii înapoi (poziția 1), mai apar forțele:

„Fpî”, de propulsie înapoi care reduce viteza navei deasupra fundului;

„Fj”, a jetului curentului de apă respins de elice;

„R”, efectul de guvernare al elicei;

„Fω”, viteza unghiulară, al cărei efect este abaterea pupei în bordul opus bordului ancorării.

Când nava ajunge pe punctul de ancorare (poziția 2), se fundarisește ancora și se lasă să se fileze doua treimi din lungimea lanțului ce trebuie filat (pozițiile 3,4,5,6 și 7), în funcție de adâncimea apei, după care se strânge frâna pentru un timp foarte scurt (poziția 8,9 și 10) – cât îi trebuie lanțului să se întindă – apoi se filează și restul de lanț până la lungimea de lanț stabilită de comandant.

Stoparea foarte scurtă a filării lanțului favorizează întoarcerea navei prin impulsul dat de creșterea forței de tensiune „Tn”, la nara de ancoră.

Dacă, în timpul filării lungimii de lanț stabilit, se constată că nava are o viteză din inerție deasupra fundului, care ar putea produce un efort dinamic mare în lanț la voltarea lui, se va pune pentru un moment mașina înainte (poziția 11), pentru a anula viteza deasupra fundului și a se volta lanțul când acesta va tinde ușor să cadă în bandă (poziția 12).

După terminarea manevrei nava se va stabiliza cu prova în vânt sau curent, prin egalarea rezultantei forțelor „Fw”, „Fc”, „Fv” („Flv”) și a „Fe”, forța de rezistență opusă apei pe discul elicei, cu forța „Tn”, de tensiune de la nara de ancoră.

Se recomandă să se fundarisească ancora din tribord, dacă elicea este pas dreapta și ancora din babord, dacă elicea este pas stânga.

2.8.3. Manevra de ancorare a navei cu viteza înainte cu vânt și curent din prova

După aterizare, apropierea de punctul de ancoraj se face intr-o treapta de viteza care sa realizeze navei o buna viteza de guvernare și mica deasupra fundului.

Vântul și curentul vor ajuta nava ajunsa pe punctul de ancorare, sa-și anuleze repede viteza deasupra fundului după stoparea mașinii.

Înainte de a ajunge pe punctul de ancorare se stopează mașina.

După fundarisirea ancorei, se pune pentru puțin timp mașina înapoi și cârma sub un unghi mic în bordul opus bordului ancorei fundarisite pentru a degaja puțin lateral lanțul de ancora.

Acest mod de ancorare are dezavantajul de a deplasa porțiunea de lanț din vântul și curentul ancorei sub vântul și curentul ei, atunci când după voltare, lanțul se întinde.

Este posibil ca ancora sa-și rotească fusul spre direcția în care întinde lanțul micșorând pe momentul rotirii, forța de tensiune din lanț la inelul ancorei și forța de frecare a porțiunii de lanț așezate pe fundul apei.

Pe măsură ce nava este derivata sub vânt se filează lungimea de lanț necesara staționării în siguranță la ancora.

Daca viteza curentului și a vântului derivează nava prea repede, se pune mașina înainte pentru a reduce socul unei întinderi bruște a lanțului după voltare.

CAPITOLUL III

MANEVRA DE ACOSTARE A NAVEI CU INSTALAȚIE DE CARMA-PROPULSOR LA PROVA

3.1. – Generalități

Majoritatea navelor au o singură elice, de obicei pas dreapta. Apariția propulsorului transversal a fost determinată de necesitățile de operare a navei și de controlare a extremității prova în condiții de viteză foarte mică sau nulă a navei. Necesitățile de operare au fost împărțite în doua categorii:

pentru navele cu destinație specială cum sunt navele cablier, oceanografice etc;

pentru celelalte nave care operează, se deplasează și mai ales manevrează în ape limitate, congestionate și cu adâncimi mici.

Pentru a li se mari siguranța în timpul manevrelor în zonele cu ape limitate și aglomerate, în special ale porturilor, pentru a li se asigura posibilitatea de a executa manevre precise fără asistență, precum și posibilitatea de a manevra în spațiile limitate ale porturilor în condițiile de vânt de forța 5-6 B.S., navele sunt dotate cu instalații de cârmă-propulsor.

Navele destinate a opera în ape limitate în care simultan manevrează mai multe nave, pe lângă faptul ca au doua elice, mai sunt dotate cu doua, trei sau chiar mai multe instalații de cârma-propulsor (bow thruster și stern thruster), pentru a putea realiza orice manevră cu precizie și cu rapiditatea impusă de siguranța navei (ex. feriboturile, navele de aprovizionare, de bunkerare etc).

Există montate la nave o gamă de instalații de cârmă-propulsor, variată din punct de vedere :

al tipului de propulsor (cu elice cu pale fixe, elice cu pale orientabile, cu aripioare, cu pompă centrifugă etc);

al tunelului (drept, frânt, «Y » etc);

al puterii motorului de antrenare a propulsorului.

Cele mai răspândite sunt instalațiile de cârma-propulsor cu tunel drept și elice cu pale orientabile, deoarece la o viteză nulă a navei asigură o manevră lină prin reglarea împingerii în condițiile menținerii motorului de antrenare la un număr constant de rotații la elice.

Dar, momentele de girație maxime, mai mari cu 25% – 30%, decât momentele realizate de instalațiile cu elice cu pale orientabile, le realizează instalațiile de cârmă-propulsor cu tunel la prova cu pompă centrifugă.

Parametrii caracteristici ai fiecărei instalații sunt limitați de :

spațiile înguste și mici din extremitățile navei unde sunt amplasate (în apropierea etravei și a etamboului);

mărimea tunelului și implicit a elicei sunt dependente de aceste spații;

la navele mari sunt limitate din considerente practice ca:

balastul;

pescajul minim al navei goale;

rezistența corpului la extremitățile navei.

3.2. Efectul jetului instalației de cârmă-propulsor de la prova

Dacă abaterea pupei se face cu ajutorul instalației de guvernare și a forței de propulsie, existând un control asupra acestei deplasări, prova navei în același timp, după cum se vede din comanda navei în timpul manevrei ,,se deplasează" în sensul opus abaterii pupei. Este o mișcare relativă, consecință directă a abaterii controlate a pupei, prova, în realitate rămânând fără un control direct asupra ei. Că este așa, o demonstrează faptul că orice forță exterioară care acționează asupra navei îi poate produce o influență, iar efectul influenței forței se diminuează sau se anulează numai prin abaterea controlată a pupei.

Instalația de cârmă-propulsor montată aproape de extremitatea prova, prin forța sa de împingere realizează controlul asupra provei dar numai la viteze mici de deplasare a navei.

Forța de împingere având punctul de aplicație în apropierea etravei și determinând deplasarea punctului giratoriu în pupa centrului de greutate, realizează un braț mare al forței și un moment mare de girație a navei în sensul dorit. Astfel, propulsorul transversal, prin efectul de guvernare pe care îl produce poartă denumirea de ,,instalație de cârmă-propulsor". Principalele sale efecte se folosesc la manevrele de:

girație a navei;

deplasare laterală împreuna cu instalația de guvernare și propulsorul principal al navei;

menținerea navei travers pe vânt sau curent. Ecuația mișcării produsă de propulsorul transversal este următoarea:

kT = CMH × 0,125 × ρW × AU × Lpp² × ω² + CMW × 0,5 × ρA × A0 × V²,

în care:

k (m) = distanța de la punctul de aplicație Pa al forței de împingere la punctul giratoriu;

T (N) = valoarea forței de împingere;

CMH = coeficientul momentului hidrodinamic;

ρW (Kg/m3) = densitatea apei;

AU (m2) = suprafața planului de deriva;

Lpp (m) = lungimea între perpendiculare;

ω (rad/s) = viteza unghiulară de girație;

CMW = coeficientul momentului aerodinamic;

ρA (Kg/m3) = densitatea aerului;

Ao (m2) = proiecția suprafeței emerse pe planul diametral longitudinal;

V (m/s) = viteza vântului.

Dacă în ecuație se introduce viteza unghiulară de girație egală cu zero (ω = 0), se poate calcula viteza maximă a vântului la care nava cu ajutorul forței de împingere a instalației de cârmă-propulsor își poate menține poziția. Ecuația este valabilă pentru nava care manevrează în apă cu adâncime mare. În apă cu adâncime mică, funcție de raportul dintre adâncimea apei și pescajul navei, viteza de girație este redusă de efectul adâncimilor mici asupra navei.

La manevra de plecare de la cheu forța de împingere are sensul spre bordul de la larg și jetul spre cheu. Cand distanta dintre gura de ieșire a jetului din tunel și cheu este mica jetul produce:

o scădere a presiunii apei;

o deteriorare a cheului și îndepărtare a solului de la baza cheului și de sub nava.

Fig.12. Efectul jetului la nava acostată aflată în manevra de plecare cu ajutorul instalației de cârmă-propulsor.

Jetul propulsorului transversal, produce un curent de apă către cheu și corpul navei a cărui viteză determină, conform legii lui Bernoulli, o scădere a presiunii apei. Prin scăderea presiunii apei în bordul dinspre cheu se produce un dezechilibru al forțelor de presiune a apei din bordurile navei. Presiunea în bordul de la larg devenind mai mare împinge nava spre cheu. Efectul curentului jetului de apă al instalației de cârmă-propulsor asupra construcțiilor hidrotehnice, cheuri, moluri etc., sunt din ce în ce mai evidente. Puterile au crescut odată cu dimensiunile navelor fapt care a determinat apariția problemelor în legătură cu protecția cheurilor.

Fig.13.Acțiunea distructivă a jetului de apă asupra cheului și antrenarea materialului de la baza construcției cheului pe care le depune sub navă micșorând adâncimea la cheu.

Un exemplu îl constituie luxosul feribot ,,Pride of Rotterdam" intrat de curând în exploatare, care este dotat la prova cu doua instalații de carma-propulsor de 2000 kW. Cand acestea sunt puse simultan în funcțiune, riscul de avariere a cheurilor la locul sau de acostare devine realitate ca si spălarea mortarului de legătura a pietrelor cheului și îndepărtarea materialului de la baza construcțiilor hidrotehnice și depunerea lui sub navă micșorând ,,rezerva pilotului". Pericolul însoțește nava și apare în locul în care sunt folosite propulsoarele transversale pentru manevră: în ecluze, lângă pilonii de acostare, la marginile șenalelor dragate, la malurile canalurilor pe care se deplasează etc.

Pentru a afla efectul curentului de apă produs de jetul tunelului propulsorului transversal asupra malurilor canalurilor, construcțiilor hidrotehnice etc, trebuie să se ia in calcul pe lângă jetul hidraulic uniform, și turbulența produsă în tunel de elice, turbulența care amplifică efectul distructiv al curentului de apă al jetului.

Intensitatea turbulenței jetului este mult mat importantă decât viteza medie a filoanelor de apă.

Cand viteza jetului de apă este relativ mică, dar are un mare grad de turbulență, avariile la cheu sunt cele mai mari.

Fig.14. Depresiunea creste cu viteza navei. Zona depresionară se apropie de bordul navei și curentul de apă al jetului devine parale cu planul diametral longitudinal.

Locul cel mai afectat din cheu se află în punctul de intersecție al planului cheului cu axa tunelului.

Cel mai mult se confruntă cu aceasta problema Olanda, țara unde protecția malurilor canalelor și a ecluzelor este afectată de folosirea masivă a instalațiilor de cârmă-propulsor la manevra navelor.

Când nava are viteză nulă și se pornește propulsorul transversal, direcția curentului de apă al jetului este perpendiculară pe planul diametral longitudinal al navei.

Odată cu deplasarea înainte a navei, direcția curentului jetului propulsorului transversal, începe să se curbeze spre pupa navei.

Raza de curbura a curentului de apă produs de jet este invers proporțională cu viteza navei, astfel, că la o anumită viteză curentul jetului devine paralel cu planul diametral longitudinal deplasându-se pe lângă bordul navei. În partea dinspre pupa a curentului se creează un câmp de joasă presiune.

Cu cât viteza navei crește cu atât scade presiunea din acest câmp, deci depresiunea câmpului depinde de raportul dintre viteza navei și viteza jetului.

Fig.17. Filoanele jeturilor de apa la ieșirea din tunele la o nava cu doua tunele la prova, aflata în marș înainte. Se vad turbulențele, zonele de presiune mare și de sucțiune.

Când acest raport crește la valoarea de aproximativ 0,4, momentul de girație produs de forța de împingere a instalației de cârmă-propulsor scade cu 40% din momentul de girație produs de aceeași forță de împingere la viteza nulă a navei.

Zona de depresiune maximă dintre curentul de apă al jetului și bordul navei creează un efect de sucțiune contrar forței de împingere.

Pentru reducerea zonei de sucțiune, care micșorează forța de împingere, în pupa tunelului instalației de cârmă-propulsor, pe care îl numim ,,tunel activ", se instalează un ,,tunel pasiv".

Tunelul pasiv, patentul cu titlul ,,Tunel anti-sucțiune" al unei companii germane, este un tub mai mic în diametru decât diametrul tunelului, așezat în pupa și paralel cu tunelul propulsorului.

Antrenată de propulsor, apa care trece prin acest tub egalizează presiunea apei din pupa jetului anulând fenomenul de sucțiune care micșorează forța de împingere la deplasarea înainte a navei.

Fig.18. Diametrul tunelului pasiv este egal cu raza diametrului tunelului activ.

Fig.19. Poziția tunelului pasiv anti-sucțiune la nava cu două instalații de carma-propulsor în grupul prova.

După cum se vede din schița de mai sus, tunelul pasiv se instalează între tunelurile propulsoarelor transversale foarte aproape de tunelul pupa din grupul de tunele prova. Daca nava are doar un singur tunel activ la prova, tunelul pasiv se poziționează în pupa lui la o distanță de 0,4D.

3.3. Considerații practice asupra instalației de cârmă-propulsor

Manevra de deplasare laterală a navei se poate realiza:

la nava cu doua elice – cu forța de propulsie, forța de pe cârmă și cu una sau doua instalații de cârmă-propulsor la prova;

la nava cu o elice – cu forța de propulsie, forța de pe cârmă și cu una sau doua instalații de cârmă-propulsor la prova;

la nava cu instalații de carma-propulsor la prova și la pupa, cu și fără propulsia și cârma navei.

Astăzi, instalația de cârma propulsor a devenit parte componenta a echipamentului tehnic standard folosit la manevra navei de către toate tipurile și dimensiunile de nave. Navele care frecvent se deplasează prin strâmtori și canaluri, sunt echipate cu instalații de cârmă-propulsor la pupa, pentru a putea manevra cu ușurință în condiții nefavorabile de timp și de mediu și în special tehnice, cum sunt:

ineficiența cârmei la viteză mică de deplasare;

suprafața velică mare;

repartizarea inegala a suprastructurilor pe lungimea navei etc.

Navele mari trebuie să fie dotate cu instalații de cârmă-propulsor și la pupa. Puterea in kW a instalației din pupa P2, comparativ cu puterea instalației din prova P1, este mai mică:

P2 = 2/3 P1

Unele nave sunt echipate cu 3, 4 și 5 instalații de cârma-propulsor (3 la prova si 2 la pupa). Un exemplu este nava „Pelican” care are 5 instalații, 3 la prova și 2 la pupa, cu ajutorul cărora se poate deplasa lateral cu viteză de până la 5 Nd.

Lungimea tunelului depinde de următoarele aspecte hidrodinamice:

să permită realizarea unui curent omogen la intrare;

cât mai puține turbioane și vârtejuri la ieșire.

Poziționarea tunelului cât mai aproape de extremitatea navei (lângă etravă sau lângă etambou) duce la mărirea momentului de girație la viteza nulă a navei.

Când elicea din tunel este poziționată în unul din borduri va realiza o forță de împingere mai mare în bordul opus poziționării ei.

De exemplu, un feribot cu Lpp = 273m ; T = 12,2m; P = 735kW și Fjtpv = 226kN, având elicea poziționată în tunel la babord, în raport cu planul diametral longitudinal al navei, realiza o viteză unghiulară de girație de 11°/minut la tribord și de 5°/minut la babord.

Când se acostează sau se pleacă din dana, există pericolul de a se produce eroziunea solului sau îndepărtarea materialului de la baza cheului. S-a constatat că în timp de 20 minute de funcționare, eroziunea solului produsă de jet a făcut o groapă cu dimensiunea de 20m lungime și 4m adâncime, materialul erodat fiind depus pe direcția de deplasare a jetului micșorându-se adâncimea apei pe această direcție.

Când raportul dintre distanța de la intrarea în tunel la cheu „d”, și diametrul tunelului „D”, este mai mare de 3, efectul de sucțiune dintre cheu și corpul navei, nu produce nici o influentă asupra forței de împingere sau asupra puterii motorului propulsorului transversal.

Eficiența forței de împingere transversală ca și momentul său de guvernare, descrește cu 50% din momentul în care viteza de deplasare a navei depășește 2 Nd. Funcționând cu viteza medie a jetului de apă, la viteza navei de 4 Nd, se mai poate obține o performanță minimă a forței de împingere.

Când nava este obligată să reducă viteza, timp în care efectul de guvernare scade și se ajunge la momentul când ,,nu mai ascultă cârma ", instalațiile de cârmă-propulsor trebuie să fie gata de a produce forța de împingere necesară îmbunătățirii rapide a manevrabilității, cum este cazul:

navigației pe vizibilitate redusă;

navigației și manevrei pe canaluri și în porturi;

în timpul pescuitului;

în timpul manevrei de remorcaj;

în timpul manevrei de aprovizionare a platformelor în curenți de maree;

la apropierea de stația de pilotaj, de pilotină și pe timpul luării la bord a pilotului;

în larg, la menținerea echilibrului dinamic;

manevrelor de oprire in caz de pericol și întoarceri pe fluvii, canaluri, estuare, acvatoriile porturilor etc.

Când nava este în balast și intrarea în tunel este prea aproape de linia de plutire (de suprafața apei), există sigur posibilitatea ca odată cu apa să fie absorbit și aerul fapt care duce la diminuarea forței de împingere.

Fig.20. Când partea superioară a intrării vârtejului se află la o adâncime „e”, mai mică decât diametrul tunelului „D”, se produce o scădere bruscă a nivelului apei și aerul este absorbit în tunel odată cu apa.

Absorbția aerului se datorează scăderii bruște a nivelului apei până la partea superioară a intrării în tunel. Prin absorbția aerului crește gradul de turbionare, se mărește rezistența apei, se micșorează viteza jetului și proporțional, se diminuează forța de reacție a apei deci a forței de împingere a instalației de cârmă-propulsor.

Pentru determinarea imersiunii la care trebuie să lucreze instalația de cârmă-propulsor de la prova în condițiile navei în balast, în scopul evitării absorbției aerului prin deformarea suprafeței apei, a fost întocmită o diagramă folosindu-se:

raportul adimensional al imersiunii, dintre adâncimea marginii superioare a tunelului „e”, și diametrul tunelului „D”;

diametrul tunelului „D”;

valoarea forței de împingere „Fjtpb” (Y) în kN;

viteza jetului de apă respins de tunel „Vj” în m/s.

Fig.21. Diagrama pentru determinarea imersiunii la care trebuie să se afle tunelul instalației de cârmă-propulsor pentru a se evita absorbția aerului în timpul funcționării la nava în balast.

3.4. Manevra de acostare cu viteză înapoi a navei cu instalație de cârmă-propulsor

Acostarea la cheu cu bordul tribord, este o manevra mai dificilă din cauza efectului de guvernare a elicei pentru navele cu o singură elice pas dreapta, care manevrează fără asistență și care se apropie de dană prin deplasare înainte. Această dificultate poate fi eliminată dacă nava are instalație de cârmă-propulsor sau dacă nava se apropie de dană prin marș înapoi.

Fig.22. Acostarea navei cu instalație de cârmă-propulsor cu bordul tribord prin deplasarea înapoi spre dana de acostare, combinându-se efectele de împingere transversală a provei, de propulsie înapoi a navei și de abatere a pupei („Fjtpv”, „Fp” și „RFjP”).

Reușita și ușurința manevrei de acostare prin deplasare înapoi și apropiere cu pupa de cheu se bazează pe următoarele efecte de care trebuie să se țină seama:

efectul de guvernare a elicei la marș înapoi care abate pupa navei îndepărtând-o de cheu;

punctul giratoriu se afla în pupa centrului de greutate, la ¼ L de etambou;

punctul giratoriu fiind poziționat în apropierea punctului de aplicație a forțelor „Fj” și „P” nu permite realizarea unui moment mare de girație (care să determine o apropiere cu viteză a provei de cheu, ci o apropiere lentă);

inerția căpătată de nava după stoparea mașinii pusă în marș înapoi, pentru îndepărtarea pupei de cheu, poate fi suficientă pentru apropierea provei de cheu;

la nava cu instalație de cârmă-propulsor este suficient să se pună mașina înainte cât este necesar pentru anularea deplasării înapoi a navei și orientarea forței de împingere spre dana cu valoarea care determina o apropiere lentă a provei de cheu (care să evite forțele de reacție mari ale punctelor de sprijin și îndepărtarea de cheu a navei), nava girând în jurul unui punct giratoriu situat la 1/8L de etambou.

Avantajul navei cu elice pas dreapta la manevra de acostare cu tribordul prin apropiere de cheu în marș înapoi este de ,,a avea la dispoziție" următoarele posibilități:

punerea mașinii înainte într-o treaptă mare de viteză în următoarele scopuri:

reducerea vitezei de apropiere a navei de cheu, până la stoparea deplasării înapoi în caz de pericol;

corectarea poziției navei în raport cu dimensiunile danei (dacă pupa navei depășește limita danei operative repartizate);

corectarea poziției navei pe traiectoria de apropiere de dană, prin punerea mașinii înainte;

posibilitatea de a deplasa poziția punctului giratoriu din pupa centrului de greutate în prova centrului de greutate, la distanța de 1/8L aproape de etravă și mărirea momentului necesar de corectare a poziției navei, prin manevra de ștors înainte;

Fig.23. Nava după ce a ajuns în deplasare înapoi și s-a oprit cu pupa la o lățime de nava departe de cheu, la dana de acostare, punând instalația de cârmă-propulsor în funcțiune cu forța de împingere spre cheu se va roti în jurul punctului giratoriu g', și apropiindu-se lent de cheu, va acosta cu bordul tribord.

Varianta I de manevră folosind forța de împingere.

dacă la ștors înainte se pune și cârma bandă dreapta, porțiunea din lungimea navei de la punctul giratoriu la pupa în mișcarea de girație se va apropia de cheu.

Pe vânt dinspre cheu navele fără instalație de cârmă-propulsor și fără asistență trebuie să evite acostarea cu bordul tribord la cheu când vin la acostare cu viteză înapoi. Numai dacă acostarea se face cu pupa la cheu apropierea de locul acostării in marș înapoi este cea mai indicată, vântul favorizând și ușurând foarte mult manevra:

ajută nava să vină ușor cu pupa în vânt, deci cu planul diametral longitudinal perpendicular pe cheu;

ajută nava să se oprească.

Dacă nava ajungând cu pupa în poziția dorită, bună pentru acostare, a fost oprită într-o poziție în care planul diametral longitudinal face cu linia cheului un unghi de 15°-25°, prin punerea în funcțiune a instalației de cârmă-propulsor se realizează ușor:

poziționarea spre pupa a punctului giratoriu (aproape de etambou);

deplasarea provei spre cheu, nava rotindu-se în jurul punctului giratoriu astfel poziționat.

Fig.24. Nava după ce a ajuns în deplasare înapoi cu pupa la o lățime de nava departe de cheu, la dana de acostare. punând cârma bandă în bordul acostării și efectuând manevra de ștors înainte, nava se va opri din deplasare, punctul giratoriu se va deplasa din pupa centrului de greutate la apropierea etravei, la 1/8L, și va începe să-si îndepărteze pupa de cheu.

Deoarece prova rămâne aproape pe loc din cauza punctului giratoriu se pune în funcțiune instalația de cârmă-propulsor cu sensul forței de împingere spre cheu pentru a apropia prova.

Varianta a II a de manevră folosind efectul de ștors înainte și forța de împingere.

Dacă nava ajungând cu pupa în poziția dorită în care planul diametral longitudinal face cu linia cheului un unghi de 15°-25°, bună pentru acostare, nu s-a oprit din inerția care continuă să o apropie de cheu, se execută manevra de ștors înainte punându-se cârma banda spre cheu.

Prin aceasta manevra:

se oprește nava din deplasarea înapoi;

se îndepărtează pupa navei de cheu și se imprimă o mișcare de girație care apropie foarte puțin prova de cheu;

punctul giratoriu se deplasează în apropierea etravei.

Odată cu executarea manevrei de ștors înainte forța de împingere a instalației de cârmă-propulsor continuă să apropie prova navei de cheu, punctul giratoriu, odată cu terminarea manevrei de ștors înainte, deplasându-se în apropierea etamboului.

3.4.1. Manevra de acostare cu asistență în portul Constanța

În general, remorcajul se face „uzo-porto”, în unele porturi putând fi obligatoriu sau consultativ, răspunderea fiind întotdeauna a comandantului navei. De asemenea, în unele porturi nava dă remorcă, în altele, remorcherul, iar remorca navei trebuie să fie cea mai bună parâmă a navei, având o lungime corespunzătoare (cel puțin lungimea navei).

În funcție de factorii meteorologici, în portul Constanța, asistența poate fi asigurată, uzual pentru nava de tip feribot de unul sau două remorchere, procedând spre terminalul feribot din dana 120, Agigea.

Nava contactează pilotul (canal 67 VHF), pilotina așteptând în afara portului, la intrarea între diguri.

Se dau remorcile prova/pupa și se procedează spre intrarea în dană. Până la manevra de acostare nava se deplasează cu propulsie proprie.

Nava intră cu prova spre ecluză, trece capul danei, iar remorcherele împing nava cu pupa spre terminal. Manevra se efectuează într-un ritm mai lent, deoarece dana de la terminal are lungimea cât lungimea navei (nava ”Mangalia”), în dană putând opera o singură navă.

La apropierea de terminal, la aproximativ 200 m, începe comunicarea la comanda de navigație a distanței până la teminal, periodic, din 25 în 25 m; cu cât distanța scade, se raportează mai frecvent.

La aproximativ 100 m se molează remorca. Nava acostează întotdeauna cu bordul tribord. După ajungerea navei în dană se dau legăturile la cheu. Trebuie menționat faptul că până la finalizarea manevrelor podul terminalului va rămâne ridicat.

3.5. Manevra de acostare a navei cu viteza înainte, prin deplasare laterală cu ajutorul instalației de cârmă-propulsor

Manevra de acostare cu bordul babord a navei cu instalație de cârmă propulsor prin deplasare înainte și lateral, este o manevră ușoară.

Fig.25. Acostarea cu bordul babord prin deplasare laterală a navei cu ajutorul instalației de cârmă-propulsor.

Manevra se execută cu viteza de guvernare folosindu-se :

instalația de guvernare, prin punerea cârmei la tribord, în bordul opus bordului cu care se acostează, pentru a produce deplasarea pupei spre cheu;

instalația de cârmă-propulsor, prin orientarea forței de împingere:

cu sensul în bordul cu care se acostează, bordul babord;

la o valoare precisă care permite să se realizeze:

poziționarea punctului de aplicație „Pel”, a forței rezultante „RfjtpvFdi” în punctul giratoriu „g”;

momentele de guvernare a cârmei și instalației de cârmă-propulsor să fie egale în raport cu punctul giratoriu și de același sens;

momentul de girație al forței rezultante „RftpvFdi” să fie nul.

La manevra de acostare trebuie să se evite deplasarea navei cu viteza înainte mai mare decât viteza de guvernare, apoi pe măsură ce distanța până la cheu se poate parcurge din inerție, mașina trebuie stopată.

Nu trebuie uitat faptul că la acostare, în momentul impactului bordului cu fenderii, nava lovește și presează cheul cu o greutate mai mare decât greutatea deplasamentului sau determinat la viteza nulă, cu o greutate măsurată în ,,tone de deplasament al acostării".

Atingerea fenderilor să se facă cu viteza de acostare determinata funcție atât de vremea din timpul manevrei și de deplasamentul navei, cât și de tipul și dimensiunile fenderilor de la dana de acostare, capabili să absoarbă din energia la acostare a navei și să se opună cu o forță de reacție care să nu provoace un șoc puternic care să scoată nava din dană.

3.6. Manevra navei de plecare de la cheu cu ajutorul instalației de cârmă-propulsor

Manevra de plecare de la cheu este în principiu inversa manevrei de acostare, din punct de vedere al sensului în care trebuie orientate forțele instalațiilor de cârmă-propulsor și de guvernare. Manevra de plecare de la cheu se executa astfel:

se pune cârma bandă în bordul dinspre cheu;

se executa manevra de ștors înainte în scopul îndepărtării pupei de la cheu;

se pune în funcțiune instalația de cârmă-propulsor și se orientează forța de împingere spre bordul opus bordului cu care este acostată nava în scopul de a îndepărta prova navei de cheu;

se reglează puterea forței de împingere astfel ca punctul de aplicație „Pel” a rezultantei „RfjtpvFdi” să se poziționeze în punctul giratoriu „g”, pentru ca:

momentele de guvernare -a cârmei și instalației de cârmă-propulsor să fie egale în raport cu punctul giratoriu și de același sens;

momentul de girație al forței rezultante „RftpvFdi” să fie nul;

nava să se îndepărteze de cheu prin deplasare laterală, păstrându-și planul diametral longitudinal paralel cu linia cheului.

Fig.26. Plecarea din dană prin deplasare laterală a navei cu ajutorul instalației de cârma-propulsor.

3.7. Efectul combinat al cârmei și forței de împingere a instalației de cârmă-propulsor din prova

Folosirea instalației de cârmă-propulsor:

din prova – forța de împingere prova, determină din poziția în care se află la un moment dat (în centrul de greutate la deplasările rectilinii ale navei sau spre una din extremitățile navei în funcție de sensul deplasării și vitezei navei), deplasarea punctului giratoriu în pupa centrului de greutate; poziționarea lui cât mai aproape de extremitatea pupa fund în funcție de mărimea forței de împingere;

din pupa – forța de împingere pupa, determină deplasarea punctului giratoriu în prova centrului de greutate, poziționarea lui cât mai aproape de extremitatea prova fiind, de asemenea, funcție de mărimea forței de împingere.

Fig.27. Comparație între curbele descrise de aceeași nava, în aceleași condiții de navigate și pe același timp, folosind pentru girația la tribord o dată instalația de guvernare (cârma) și a doua oara instalația de cârmă-propulsor cu tunel la prova.

Eficiența instalației de cârmă-propulsor în manevră funcție de viteza navei:

mai mare de 5 Nd, eficiența este aproape nulă;

între 5Nd și 4Nd, eficiența este aproximativ de 0% -15%;

intre 4Nd și 3Nd, eficiența este aproximativ de 15% – 30%;

intre 3Nd și 2Nd, eficienta este aproximativ de 30% – 50%;

intre 2Nd și 1Nd, eficiența este aproximativ de 50% – 90%;

la viteză nulă, (0Nd), eficiența este maxima, 100%.

Foarte important de reținut și de ținut cont în pregătirea și în timpul manevrei:

– pentru ca o forță controlabilă folosită la manevra navei, să influențeze cu efect maxim, trebuie ca brațul ei sa fie maxim posibil (aleasă astfel ca punctul de aplicație a forței să fie cat mai departe de punctul giratoriu).

Efectul de guvernare, combinat al cârmei și al forței de împingere a instalației de cârmă-propulsor din prova se poate determina studiind separat efectele forțelor de pe cârmă (efecte deja foarte cunoscute) și efectul forței de împingere prova.

Fig.28. La marș înainte, punerea cârmei are ca efect abaterea pupei și a centrului de greutate în bordul opus bordului în care s-a pus cârma și girația provei în bordul punerii cârmei. Punctul giratoriu se deplasează și se poziționează în prova centrului de greutate.

Fig.29. Efectul forței de împingere prova este abaterea puternică a extremității prova Expv, în sensul forței de împingere și abaterea foarte mică a extremității pupa. Expp, în sensul contrar forței de împingere. Punctul giratoriu se poziționează mult în pupa centrului de greutate al navei.

Fig.30. Efectul combinat al cârmei, elicei și a forței de împingere prova asupra navei aflată în marș înainte, când cârma este pusă in bordul opus împingerii. Punctul giratoriu rămâne în pupa centrului de greutate, îndepărtându-se puțin de pupa.

Nava în deplasare foarte încet înainte. Cârma bandă dreapta. Forța de împingere prova cu sensul la stânga.

Fig.31. La marș înainte, punerea cârmei are ca efect abaterea pupei și a centrului de greutate în bordul opus bordului la care s-a pus cârma și girația provei în bordul punerii cârmei. Punctul giratoriu se deplasează și se poziționează în prova centrului de greutate.

Fig.32. Efectul forței de împingere prova este abaterea puternică a extremității prova „Expv”, în sensul forței de împingere și abaterea foarte mică a extremității pupa, „Expp”, în sensul contrar forței de împingere. Punctul giratoriu se poziționează mult în pupa centrului de greutate al navei.

Fig.33. Efectul combinat al cârmei. elicei si a forței de împingere prova asupra navei aflata în marș înainte când cârma este pusă în bordul împingerii. Punctul giratoriu rămâne în pupa centrului de greutate, îndepărtându-se puțin de pupa.

Nava în deplasare foarte încet înainte. Cârma bandă dreapta. Forța de împingere prova cu sensul la dreapta.

Fig.34. La marș înapoi, punerea cârmei are ca efect abaterea pupei și a centrului de greutate în bordul în care s-a pus cârma și girația provei în bordul opus punerii cârmei. Punctul giratoriu se deplasează și se poziționează în pupa centrului de greutate.

Fig.35. Efectul forței de împingere prova este abaterea puternică a extremității prova „Expv” în sensul forței de împingere și abaterea foarte mică a extremității pupa, „Expp”, în sensul contrar forței de împingere. Punctul giratoriu se poziționează mai mult în pupa centrului de greutate al navei.

Fig.36. Efectul combinat al cârmei, elicei și a forței de împingere prova asupra navei aflată în marș înapoi, când împingerea acționează în bordul contrar bordului în care s-a pus cârma. Punctul giratoriu rămâne în pupa centrului de greutate, îndepărtându-se puțin de pupa.

C. Nava în deplasare foarte încet înapoi. Cârma bandă dreapta. Forța de împingere prova cu sensul la dreapta.

Fig.37. La marș înapoi, punerea cârmei are ca efect abaterea pupei și a centrului de greutate în bordul în care s-a pus cârma și girația provei în bordul opus punerii cârmei. Punctul giratoriu se deplasează și se poziționează în pupa centrului de greutate.

Fig.38. Efectul forței de împingere prova este abaterea puternică a extremității prova „Expv”, în sensul forței de împingere și abaterea foarte mică a extremității pupa, „Expp”, în sensul contrar forței de împingere. Punctul giratoriu se poziționează mult în pupa centrului de greutate al navei.

Fig.39. Efectul combinat al forței de împingere prova cu sensul în bordul punerii cârmei, la nava aflată la deplasare înapoi, când are cârma bandă dreapta. Punctul giratoriu rămâne în pupa centrului de greutate, îndepărtându-se puțin de pupa.

După cum se vede în schițele de mai sus, schițe care reprezintă separat efectul de guvernare a cârmei pusă bandă la dreapta și separat efectul de guvernare a forței de împingere a instalației de cârmă-propulsor din prova, cu sensurile la dreapta și la stânga și efectul lor combinat, la deplasarea înainte și înapoi, în treapta de viteză cea mai mica a navei, se poate concluziona:

– la deplasarea înainte a navei cu viteza de guvernare, sau în treapta de viteză ,,foarte încet înainte" având:

A-l. cârma bandă dreapta:

punctul giratoriu se deplasează în prova centrului de greutate;

nava girează la dreapta;

centrul de greutate se deplasează la dreapta;

– 2. și forța de împingere prova cu sensul la stânga:

punctul giratoriu se deplasează în pupa centrului de greutate;

nava girează la stânga;

centrul de greutate se deplasează la stânga;

– 3. efectul combinat (a cârmei bandă dreapta și a forței de împingere prova cu sensul la stânga), ce acționează asupra navei, poate fi:

cu momentul forței de împingere mai mic decât momentul de guvernare a cârmei:

punctul giratoriu poziționat în prova centrului de greutate;

de girație încet la tribord;

cu momentul forței de împingere egal cu momentul de guvernare a cârmei:

punctul giratoriu poziționat în, sau în apropierea centrului de greutate;

de deplasare înainte și ușor lateral la babord;

cu momentul forței de împingere mai mare decât momentul de guvernare a cârmei:

punctul giratoriu poziționat în pupa centrului de greutate;

de deplasare și lateral și de girație la babord;

când rezultanta tuturor forțelor controlabile are pozitionat punctul de aplicație în punctul giratoriu, nava se deplasează lateral și înainte (deplasare în crab);

B-l. cârma bandă dreapta:

punctul giratoriu se deplasează în prova centrului de greutate;

nava girează la dreapta;

– 2. forța de împingere prova cu sensul la dreapta:

punctul giratoriu se deplasează în pupa centrului de greutate;

nava girează la dreapta;

– 3. efectul combinat (a cârmei bandă dreapta și a forței de împingere prova cu sensul la dreapta), ce acționează asupra navei, poate fi:

cu momentul forței de împingere mai mic decât momentul de guvernare a cârmei:

punctul giratoriu se apropie de centrul de greutate;

de girație încet la tribord, raza de girație puțin mai mică decât la girația executată numai cu ajutorul cârmei la aceeași treaptă de viteză;

cu momentul forței de împingere egal cu momentul de guvernare a cârmei:

punctul giratoriu este aproape sau chiar în centrul de greutate;

de girație la tribord, raza de girație fiind mai mică decât în cazul precedent;

cu momentul forței de împingere mai mare decât momentul de guvernare a cârmei:

punctul giratoriu se deplasează în pupa centrului de greutate;

de girație la tribord, raza de girație fiind mai mică decât în cazul precedent;

când rezultanta tuturor fortelor controlabile are pozitionat centrul de aplicație mai în prova centrului de greutate și punctul giratoriu mai aproape de pupa navei cu atât raza de girație va fi mai mica (în cazul stopării mașinii și a deplasării din inerție înainte din ce în ce mai încet, la viteza nulă, și raza de girație devine nulă, nava girând numai sub acțiunea forței de împingere, punctul giratoriu ajungând în apropierea extremitații pupa).

3.8. Întoarcerea navei cu doua elice, aflată în marș înainte

O navă aflată în marș înainte, poate să execute manevra de întoarcere la tribord sau babord, astfel:

se pune cârma bandă în bordul întoarcerii;

reduce cu o treaptă sau două viteza mașinii înainte, din bordul opus întoarcerii;

stopează mașina din bordul întoarcerii;

se aduce cârma la zero, după ce nava a început să gireze în bordul întoarcerii;

se pune mașina din bordul întoarcerii într-o treapta de viteză mai mare decât treapta de viteză a mașinii înainte, din bordul opus întoarcerii.

Nava întoarce în bordul mașinii înapoi, continuând să se mai deplaseze pe direcția inițială, datorită forței de inerție, forței de propulsie a mașinii înainte și din cauza rezistenței pe care o opune apa, mai mică, la deplasarea înainte a navei, decât la deplasarea sa înapoi.

Întoarcerea cu viteza înainte este recomandată a se executa pe vânt sau curent puternic, de către navele cu lățime mai mica, cu toata viteza, mai ales pe durata trecerii navei de la vântul din travers la vântul larg și mare larg.

Raza curbei de girație:

se micșorează, daca se stopează sau se reduce la încet mașina din bordul întoarcerii;

se micșorează și mai mult, dacă se pune înapoi elicea din bordul întoarcerii.

Durata întoarcerii:

se mărește, daca manevra se executa cu stoparea, inversarea sensului de marș, sau micșorarea turației unei elice;

se face repede, când elicea din bordul întoarcerii are sensul de rotație spre înapoi și o turație mai mare decât elicea care merge înainte.

Timpul de întoarcere este cu atât mi scurt, cu cat viteza navei este mai mare.

3.9. Întoarcerea navei cu doua elice, aflată în marș înapoi

Când nava este în marș înapoi și trebuie să întoarcă, se procedează astfel:

menține în marș înapoi mașina din bordul în care se va executa întoarcerea;

se aduce și se menține cârma la zero;

se pune mașina din bordul opus întoarcerii în marș înainte, în treapta de viteză considerata necesară pentru manevra respectivă;

se aduce mașina la marș înapoi în treapta de viteza care îi asigură elicei un număr de turații mai mare decât are elicea mașinii la marș înainte.

Cârma trebuie menținuta zero, deoarece, scoaterea ei din axul navei ar expune-o unuia din curenții elicelor:

curentul de apă aspirat al elicei înapoi determină pe cârmă o forță cu sensul spre bordul întoarcerii, care se opune întoarcerii;

curentul de apă respins al elicei înainte determină pe cârma o forță cu sensul tot spre bordul întoarcerii, mai puternică decât forța determinată de curentul de apă aspirat și care se opune, cu tăria respectivă, manevrei de întoarcere.

Dacă manevra de întoarcere, din diferite motive ale momentului manevrei, se execută doar cu o singură mașina și anume mașina din bordul în care trebuie să se întoarcă, atunci se poate folosi cârma:

nava are viteză înapoi;

mașina din bordul opus întoarcerii este stopată;

mașina din bordul întoarcerii, care este înapoi, se pune într-o treaptă de viteză dictată de moment, timp și reușita manevrei;

se pune cârma în bordul opus bordului întoarcerii.

Pe cârma pusa în bordul opus întoarcerii, presiunea dinamică a filoanelor de apă datorate vitezei înapoi a navei determina o forță care abate pupa în sensul întoarcerii.

Manevra de întoarcere mai este ajutată și de forța de rezistență a apei de pe discul elicei stopate, care formează, cu forța de propulsie a elicei înapoi, un cuplu care ajută întoarcerea.

3.10. Avantajele și dezavantajele navelor cu mai multe elice

Avantaje:

dimensiunile reduse ale mașinilor și propulsoarelor;

micșorarea pescajului navei goale;

continuarea voiajului, în caz de avarie la o mașină sau propulsor;

continuarea voiajului, în cazul avarierii sistemului de guvernare sau a cârmei;

trepidații mai reduse;

manevrabilitate foarte bună, datorita existentei mai multor elice și lățimii navei;

la stoparea mașinilor nava guvernează bine.

Dezavantaje:

consum mare de carburanți și lubrifianți, la deplasările cu viteză mică;

efect de guvernare mai slab al cârmei amplasata în PD;

personal numeros la întreținere, exploatare și manevră.

3.11. Influența momentului de torsiune asupra manevrabilității navei

Momentul de torsiune, exercitat de motorul principal asupra axului elicei, este anulat de un moment de torsiune egal și de sens contrar, exercitat de motorul principal asupra corpului navei.

Momentul de torsiune tinde să încline nava în bordul opus sensului de rotire al elicei, astfel:

la nava cu doua elice, care se rotesc în afară, momentul de torsiune depinde de numărul de rotații al elicelor și de puterea dezvoltată de motoarele principale:

el este neglijabil la nava aflată în marș, pe drum drept;

foarte mic, la nava care intră în manevra de girație cu același număr de rotații la ambele elice, datorită faptului că elicea din bordul întoarcerii își micșorează numărul de rotații, în timp ce elicea din bordul opus întoarcerii își mărește numărul de rotații; momentele de torsiune ale celor doua motoare, care până la intrarea în girație se anulau, fiind egale și de sens egal, devin inegale în timpul girației, prin variația de rotații care se produce la ambele elice, determinându-se astfel, o inegalitate a puterii motoarelor;

punându-se cârma bandă, spre exemplu, la dreapta, nava se va înclina la babord din cauza forței centrifuge; acestei forte i se adaugă momentul de torsiune al mașinii din tribord și i se opune momentul de torsiune al mașinii din babord;

la nava cu doua elice care se rotesc spre interior, fenomenul este invers decât la nava cu doua elice care se rotesc în afară:

forței centrifuge, care înclina nava în bordul opus întoarcerii, i se adaugă momentul de torsiune al mașinii din bordul înclinat și i se opune momentul de torsiune al mașinii din bordul întoarcerii.

Deci, înclinarea, în bordul opus întoarcerii, în timpul girației, a doua nave identice, dar care diferă prin sensul de rotire la marș înainte al elicelor, este mai mare la nava cu elice care se rotesc spre exterior.

CAPITOLUL IV

LEGATURILE NAVEI

4.1. Generalități

Pentru diverse operațiuni de operare, aprovizionare, bunkerare, reparații, de așteptare-tranzitare, așteptare-operare, de salvare etc., staționarea unei nave se poate face în una din pozițiile :

la cheu, acostată cu bordul sau cu pupa ;

acostata cu bordul lângă o alta nava, care la rândul ei, poate fi acostată, ancorată sau în deriva ;

legată la una sau mat multe geamanduri etc. Staționarea navei în aceste poziții se realizează cu ajutorul instalației de ancorare și legare și a parâmelor de legătură (elementele mobile, flexibile și elastice ale instalației de legare). Dublinul este o parâmă de legătura, care, după ce se trece după un obiect fix de legare din afara navei, se aduce înapoi prin aceeași nara de bordaj si se voltează la bordul navei.

Legătura în dublin, pe lângă faptul că este o legătură întărită, permite, în timpul manevrei, desprinderea independentă a navei de punctul fix, prin molarea capătului voltat la bord.

Legăturile se dau în dublin:

când forțele exterioare supun la tensiuni mari legăturile navei (înrăutățirea vremii, întărirea vântului etc.);

la executarea unor anumite manevre (legare la geamanduri, acostarea cu pupa la cheu etc.).

Elasticitatea legăturilor navei depinde de calitatea și rezistența materialului din care sunt confecționate parâmele și de întinderea lor uniforma și neexagerată la terminarea manevrei.

După boțare, la desprinderea lor de pe tamburul vinciului sau al cabestanului cu care au fost întinse, parâmele se mai slăbesc și formează o curbură, care se mai mărește și în timpul voltării. În funcție de lungimea și greutatea parâmelor, de experiența și rapiditatea personalului de la manevra, această curbură poate forma o săgeată mai mare sau mai mică.

4.2. Legăturile navei

Numărul de legături ce trebuie să asigure staționarea unei nave este în funcție de :

lungimea navei;

deplasamentul navei;

specificul locului de staționare (cheu, navă, geamanduri etc.);

modul de staționare (cu bordul sau pupa la cheu);

situația hidrometeorologica pe timpul staționarii navei;

tipul navei și specificul de operare (ro-ro, petrolier etc.)

suprafața emersă etc.

Prin numele său, fiecare legătura își definește locul de fixare la bord, direcția de acțiune a forței pe care o determină la virare, precum și direcția forței de rezistență opusă de legătura forțelor exterioare ce acționează asupra navei.

1-Parâma de etravă; 2-Parâma prova; 3-Traversa prova;

4-Șpringul prova; 5-Springul prova înainte; 6-Șpringul prova înapoi;

7-Șpringul centru prova; 8-Șpringul centru pupa;

9-Șpringul pupa înainte;

10-Springul pupa înapoi; 11-Sprijigul pupa; 12-Traversa pupa;

13-Parâma pupa; 14-Parâma de etambou; 15-Mustața tribord;

16-Mustața babord; 17-Dublinul pupa; 18-Traversa centru babord;

19-Traversa centru tribord.

4.2.1. Legăturile navei în terminalul feribot, în portul Constanța

De la urcarea pilotului la bord echipajul este prezent la posturile de manevră pupa și prova. La aproximativ 100 m se ridică poarta pupa. După molarea remorcii, în momentul când nava intră în terminal se dă prima legătură, șpringul pupa, apoi celelalte legături și parâmele tribord și babord.

La prova se dau cel puțin trei parâme și șpringul. La cheu podul este ridicat și numai după acostarea și legarea navei se lasă podul, făcându-se unele mici manevre pe parâme pentru ca șinele de cale ferată ale navei să corespundă cu cele ale podului.

După ridicarea podului, până la intrarea în terminal, un ofițer, de obicei secundul, stă la puntea principală și comunică permanent cu comanda, anunțând distanța și viteza de deplasare prin apă a navei.

4.3. Echilibrul navei staționate la dana de acostare

Echilibrul navei staționate la dana de acostare este asigurat de parâmele date ca legături și babalele cheului, la care sunt puse gașele parâmelor.

Dar, o nava staționată cu ajutorul legăturilor, când este acostată cu bordul, are între ea și locul de staționare la cheu sau lângă alta nava un număr de puncte de sprijin și protecție formate din trancheți. Primul punct de contact (T) al bordului navei, spre prova, cu tranchetul cheului joacă un rol important în timpul manevrelor de acostare și al manevrelor navei pe parâme spre înainte, iar cel dinspre pupa, la deplasarea pe parâme spre înapoi. Punctele de sprijin ale navei pe trancheți cheului au următoarele roluri :

amortizarea șocurilor ce se produc la contactul bordului navei cu cheul în timpul manevrelor;

limitarea și amortizarea oscilațiilor navei în legături, provocate de vânt, curent etc.;

diminuarea efectului șocurilor prin repartizarea uniformă pe o suprafață cât mai mare a forțelor acestora;

protejarea corpului navei, în timpul manevrelor pe parâme și șpringuri;

mărirea stabilității staționării navei la dană, prin aderenta mărită dintre bordul navei și trancheții fixați de cheu.

La terminarea manevrei de acostare, după voltarea tuturor parâmelor date ca legături, forțele de apropiere a navei de cheu rămân în parâme (sub forma de tensiune a fiecărei legături).

Fig.45. Forțele care mențin echilibrul de staționare a navei la dană.

Frb =forța de reacție opusa de baba, Frps =forța de reacție a punctului de sprijin, Fa=forța de apropiere; Fatpv=forța de apropiere a traversei prova;

Fape=forța de apropiere a parâmei de etravă etc.

Acestea fiind transmise continuu prin gașe babalelor de pe cheu și fiind egale cu forțele de reacție ale babalelor (care au sensul de la baba spre nava) realizează echilibrul de staționare.

La forțele de apropiere ale legăturilor, babalele opun forțe de reacție (Frb) egale și de sens contrar. Au existat cazuri când unele babale au fost smulse din postament sau rupte de forțele exercitate asupra lor de legăturile navei. Prin punctele de contact (T) ale bordului navei sunt transmise punctelor de sprijin (PS) de pe trancheți forțele de apropiere (Fa) cu sensul spre cheu. Forțele de reacție ale punctelor de sprijin (Frps) sunt egale și de sens contrar cu forțele de apropiere. Astfel, echilibrul de staționare a navei la dană este realizat și asigurat prin:

– echilibrul dintre forțele de apropiere ale legăturilor și forțele de reacție ale babalelor si trancheților;

– spațiul limitat de rotire al fiecărei legături pe un sector de cerc cu centrul în babaua pe care i se află gașa și cu raza egală cu distanța de la baba la nara de bordaj a legăturii.

Forțele de apropiere ale navei către punctele de sprijin ale locului de staționare apar în timpul manevrei de acostare și sunt determinate de:

forța de propulsie a navei în deplasarea sa către locul de acostare ;

forța de inerție pe care o are nava în deplasarea sa către locul de acostare, cu propulsorul stopat;

forța cu care împing nava remorcherele participante la manevră;

forța cu care vinciurile și cabestanele virează parâmele date ca legături;

forța rezultată din compunerea forțelor exterioare ce acționează în timpul manevrei, la locul de acostare, asupra navei (vântul și/sau curentul). Forțele de apropiere pot acționa după o direcție oblică sau perpendiculară pe locul de acostare.

Cand forțele de apropiere coincid cu direcția de deplasare spre locul de acostare al navei, reacțiile punctelor de sprijin sunt maxime; nava după contactul cu ele este respinsă cu forțe egale și de sens contrar.

Cu cât viteza de apropiere a navei de cheu este mai mare, cu atât șocul la contactul cu punctele de sprijin va fi mai mare.

Securitatea navei și siguranța manevrei depind de viteza de apropiere a navei de locul de acostare, viteză care trebuie să fie ,,imperceptibilă".

Pentru ușurința studiului, considerăm un singur punct de contact al bordului navei (T), în care se aplică o forța de apropiere (Fa) și un singur punct de sprijin al tranchetului de la cheu care o recepționează (PS).

Fig.47. Direcția de deplasare a navei este perpendiculară pe cheu.

Dacă deplasarea navei spre cheu se face sub un unghi oarecare, cu cât unghiul este mai mic cu atât forța de apropiere de cheu va fi mai mică.

Când deplasarea navei este perpendiculara pe cheu, forța de deplasare (Fd) este egala cu forța de apropiere (Fa) iar reacția punctului de sprijin (PS), forța „Frps” are valoarea cea mai mare, fund egală și de sens contrar cu „Fd”.

Considerăm că Fd este forța și direcția de apropiere a navei de cheu, deci și a punctului de contact (T) de pe bordaj, de punctul de sprijin (PS), al cheului.

Fig.48. Deplasarea navei spre cheu cu forța și direcția „Fd”.

Forțele din punctul de contact (T) la atingerea cheului în punctul de sprijin (PS).

Descompunând forța Fd în punctul T, imediat după atingerea punctului de sprijin, vom obține, după o direcție perpendiculară pe cheu, forța de apropiere a navei de cheu (Fa), iar după o direcție paralelă cu cheul, forța „Fi”, cu care va înainta nava. Dar, punctul de sprijin reacționează în primă fază cu o forță (fa), de amortizare, a forței de apropiere (Fa) și cu o forță de frecare (Ff), care se opune forței de înaintare a navei (Fî).

Fig.49. În punctul de sprijin (PS) apar forțele de amortizare (fa) și de frecare (Ff), care se opun forțelor de apropiere a navei de cheu (Fa) și de înaintare (Fî)

Din compunerea forței de reacție a punctului de sprijin (Frps) cu forța de înaintare a navei (Fî), diminuată de forța de frecare (Ff), se obține rezultanta „RdT”, care reprezintă forța și noua direcție de deplasare a punctului de contact (T).

Fig.50. Reacția punctului de sprijin, forța „Frps” și forța de înaintare (Fî), compuse în punctul „T”, dau rezultanta „RdT”, noua forță și direcție de deplasare a punctului „T”.

Forța de deplasare a navei spre cheu s-a notat cu „Fd”, în cazul de mai sus, considerându-se că până la atingerea cheului nava nu are nici o legătura dată. Este important ca la acostare nava să se apropie cu viteză foarte mică și cu planul diametral longitudinal al navei paralel cu cheul, pentru a atinge în același timp cât mai multe puncte de sprijin ale trancheților (din cele ce pot fi cuprinse pe lungimea bordului navei). Cu cât viteza de apropiere de cheu a navei este mai mică, cu atât reacția punctelor de sprijin ale cheului va fi mai mică, iar punctele de sprijin vor contribui la reușita manevrei; siguranța și protecția navei vor fi mai mari, se va micșora timpul de manevră și se va evita complicarea manevrei. Cand deplasarea navei spre cheu se realizează prin virarea legăturilor deja date, forța care produce deplasarea navei se notează cu „Fv” și se numește forța de virare, ea având direcția materializată de parâma care se virează. Punctul de aplicație al forței de virare este locul în care parâma dată ca legătură atinge nara de bordaj, iar sensul ei de deplasare este către cheu, spre gașa de pe baba.

4.4. Efectul legăturilor navei

Manevra legăturilor navei are următoarele scopuri :

de a finaliza manevra de acostare;

de a fixa și menține în siguranță nava la locul de staționare;

de a permite încărcarea navei în locurile de operare cu posibilități limitate (încărcarea la benzi fixe etc.), precum și manevra navei înainte și înapoi în aceeași dană;

de a facilita schimbarea danei (într-o dană alăturată, înainte sau înapoi);

de a finaliza manevra de plecare etc.

În general, pe timp calm, când nu exista forte exterioare, legăturile navei date:

spre prova sunt:

1-parama de etrava; 2-parama prova; 5-șpringul prova înainte;

7-șpringul centru prova; 9-șpringul pupa înainte; 11-șpringul pupa;

acestea produc la manevra de virare :

o mișcare de înaintare a navei;

o apropiere a provei navei;

o deschidere a pupei navei;

spre pupa sunt:

4-șpringul prova; 6-șpringul prova înapoi; 8-șpringul centru pupa;

10-șpringul pupa înapoi; 13-parâma pupa; 14-parâma de etambou;

acestea produc la manevra de virare :

o mișcare înapoi a navei;

o apropiere a pupei navei;

o deschidere a provei navei;

la travers sunt:

3-traversa prova; 12-traversa pupa; 18-traversa centru babord;

19-traversa centru tribord;

acestea produc la manevra de virare :

cele de la extremitatea prova – o apropiere a provei;

o deschidere a pupei;

cele de la extremitatea pupa – o apropiere a pupei;

o deschidere a provei;

cele de la centrul navei – o apropiere a navei de baba sau de punctul unde este fixată legătura;

în planul diametral longitudinal sunt:

17-dublinul pupa și 20-dublinul prova;

acestea produc la manevra de virare :

deplasarea spre înapoi a navei;

deplasarea înainte a navei, spre baba sau punctul unde este fixată legătura.

Unei nave acostate nu permit deplasarea:

spre înainte :

șpringul prova, parâma pupa, parâma de etambou și se opun punctele de sprijin ale trancheților cheului în punctele T, de contact ale bordului navei;

spre înapoi : – șpringul pupa, parâma prova, parâma de etrava și se opun punctele de sprijin ale trancheților cheului în punctele T, de contact ale bordului navei;

la travers :

spre larg : – toate legăturile navei;

spre cheu : – punctele de sprijin ale trancheților.

Manevrele de filare a legăturilor produc navei sau extremităților navei deplasări contrare deplasărilor ce se produc în timpul manevrei de virare a legăturilor. În cele ce urmează se va considera, pentru studiu, ca nava are voltată la cheu doar legătura a cărei manevra se studiază și un punct de sprijin pe tranchetul cel mai apropiat de legătură.

Deoarece vremea este într-o continuă schimbare iar calmul poate fi considerat un caz particular al vremii, vom studia efectul legăturilor cele mai des utilizate de nave, atât in timpul manevrei lor pe calm, cât și în condiția cea mai nefavorabilă, cu vânt de travers, dinspre cheu spre larg.

4.5. Manevra parâmei de etravă

Parâma de etravă este legătura cea mai apropiată de planul diametral longitudinal al navei. De mărimea unghiului pe care legătura îl face cu acest plan depinde mărimea forței de apropiere la virare (Fav) și ușurința manevrei de deplasarea înainte a navei. La virarea parâmei de etrava, forța de virare (Fv) acționează in lungul parâmei, având punctul de aplicație la nara de etravă și sensul către punctul fix (baba) unde este pusă gașa.

Fav

Fig.51. Forțele determinate de manevra de virare a parâmei de etrava pe timp calm și efectul lor asupra deplasării navei.

Translatăm centrul de greutate al navei și, descompusă în componente, forța de virare (Fv) are în planul diametral longitudinal forța de înaintare a navei la virare (Fiv) și în planul transversal forța de apropierea provei navei de cheu (Fav). Forța de virare a parâmei de etravă se poate descompune în componentele sale din aceleași planuri, în punctul său de aplicație, la nara de etravă.

Fig.52. Pozițiile succesive ale navei la virarea parâmei de etrava pe timp calm.

În punctul de contact al bordajului navei din extremitatea prova (T), forța de apropiere a provei la virare (Fav) exercita o presiune asupra punctului de sprijin al tranchetului de protecție (PS). Punctul de sprijin, la această presiune, răspunde cu forța de reacție (Frps), egală și de sens contrar cu „Fav”.

Când sub acțiunea forței de înaintare la virare (Fiv) nava începe să se deplaseze înainte, în punctul de sprijin apare și forța de frecare (Ff), care se opune înaintării navei.

Cuplurile de forțe „Fav” și „Frps”, „Fv” și „Fv” , „Fiv” și „Ft”, precum și momentul „Fv.d”, produc apropierea provei și îndepărtarea pupei de cheu. Parâma de etrava trebuie să aibă gașa pusa la o baba situată cât mai departe în prova, în scopul micșorării unghiului pe care îl face cu planul diametral longitudinal al navei, atunci când se folosește la deplasarea înainte a navei. De asemenea, forța de apropiere a provei și, în același timp, de depărtare a pupei de cheu, depinde și de lățimea navei. În condițiile unui vânt de travers de la cheu spre larg, nava va fi tot timpul legată.

La extremitatea navei în care se afla centrul velic, bordul navei se va afla la o distanța mai mare de punctele de sprijin de pe trancheți. Virarea oricărei legături, în acest caz, in scopul executarii manevrelor de deplasare a navei în dană, devine o operațiune dificilă, ea afectând siguranța staționării navei.

Fig.53. Forțele determinate de manevra de virare a parâmei de etrava pe vânt de travers dinspre cheu spre larg si efectul lor asupra deplasării navei.

Efectele cuplurilor care produc depărtarea pupei și apropierea provei de cheu sunt amplificate de existența forței vântului (Fw), care se aplică în centrul velic momentan al navei (CV), determinat pentru suprafețele suprastructurilor expuse vântului (ce depășesc înălțimea cheului).

Prin compunerea forțelor „Fw” și „Fv” în centrul de greutate, (G), se obține rezultanta „RFwFv”, după care se deplasează inițial nava.

Descompunând forța „RFwFv” în componentele sale din planul diametral longitudinal și planul transversal al navei, se obțin forțele de înaintare a navei la virare (Fîv) și de abaterea navei de la cheu spre larg la virare sub influența vântului (Favw).

Cuplurile formate din forțele „Fav” și „Favw”, „Fav” și „Fw”, „Fv” și „Fv"”, precum și momentele „Fv.d” și „Fw.dw”, produc abaterea rapidă a pupei navei de la cheu și aducerea ei sub vânt. Virarea parâmei de etrava, în aceste condiții, va aduce nava cu prova în vânt, (când centrul velic, centrul de greutate al navei și punctul de aplicație al forței de virare se vor afla pe aceeași linie), și se va stabiliza, cu planul diametral longitudinal, perpendicular pe cheu în dreptul babalei la care se află gașa legăturii. În această poziție, forța de virare (Fv), care apropie nava cu prova de cheu, va avea sensul contrar cu forța „Fw”, fapt care va duce la creșterea tensiunii în parâma de etrava.

Vântul va avea un nou centru velic momentan, iar efectul sau asupra navei va fi mai mic din cauza micșorării suprafeței suprastructurilor proiectate pe noul plan perpendicular pe direcția vântului. Nava fiind acum în aliură cu vântul din prova, centrul velic momentan se va afla aproximativ în planul diametral longitudinal al navei. Brațul „dw” devenind egal cu zero, momentul vântului se anulează.

4.6. Manevra parâmei prova

Parâma prova este o legătură dată spre înainte, a cărei gașă se pune la o baba mai apropiată de prova navei decât babaua la care se pune gașa parâmei de etravă. Acest fapt duce la mărirea unghiului pe care îl face parâma prova cu planul diametral longitudinal al navei și implicit al forței de virare (Fv).

Fig.55. Forțele determinate de manevra de virare a parâmei prova pe timp calm și efectul lor asupra deplasării navei.

În funcție de mărimea acestui unghi, prin descompunerea forței de virare „Fv”, în componentele sale din planele, longitudinal și transversal ale navei, se obțin forțele de înaintare la virare (Fiv) și forța de apropiere la virare (Fav), prima fiind mai mică, iar a doua fiind mai mare, în comparație cu forțele similare ale parâmei de etravă.

Fig.56. Pozițiile succesive ale navei la raport cu cheul la virarea parâmei prova.

Efectele de apropiere a provei și de depărtare a pupei de cheu, produse de cuplurile de forte „Fv” și „Fv”, „Fav” și „Frps”, „Fiv” și „Ff”, precum și de momentul forței de virare (Fv.d), sunt mai puternice, fapt care impune executarea manevrei de virare cu viteza mică. Reacțiile punctului de sprijin, precum și forțele „Frps” și „Ff”, impun variația vitezei de virare a parâmei prova, în sensul micșorării sau chiar al stopării pentru scurt timp a virării, permițându-se, astfel, forței Frps să îndepărteze nava de tranchet și să anuleze forța de frecare ce se opune înaintării navei. In condițiile existenței vântului de travers de la cheu spre larg, forțele determinate de virarea parâmei prova și de acțiunea forței vântului produc deplasarea navei în mod asemănător cu deplasarea produsă la virarea parâmei de etravă.

Momentul creat de vânt (Fw.dw) este mare și contribuie la îndepărtarea rapidă a pupei de cheu și aducerea ei sub vânt. Deoarece punctul de aplicație a forței de virare se află situat într-un plan paralel cu planul diametral longitudinal al navei, la finalul manevrei nava va veni în aliură cu vânt strâns, iar forța de virare va avea o direcție paralelă cu direcția vântului, dar de sens contrar.

Și în acest caz, la finalul manevrei, forța vântului (Fw) se va aplica într-un nou centru velic momentan, determinat de noua aliură a navei, iar momentul creat de vânt se va micșora mult, până la valoarea zero (când noul centru velic, centrul de greutate al navei, punctul de aplicație al forței de virare și babaua cu gașa parâmei prova se vor afla pe aceeași linie, materializată de parâma prova).

4.7. Manevra traversei prova

Traversa prova, pentru navele acostate în port la cheu, în dana dubla etc., este una dintre cele mai scurte legături ale navei. Dacă la o legătură, distanța dintre locul de fixare a gașei pe cheu, la baba, și punctul de aplicație al forței de virare la nara de bordaj a navei este mică, elasticitatea totală a legăturii se micșorează (nu elasticitatea pe unitatea de măsura a materialului din care este confecționată parâma), micșorându-i-se și rezistența la șoc.

Fig.59. Forțele determinate de manevra de virare a traversei prova pe timp calm și efectul lor asupra deplasării navei.

De acest fapt trebuie ținut seama și întotdeauna se întărește traversa când este supusa la eforturi și tensiuni mari, atât în timpul manevrelor, cât și în staționare pe vreme rea.

Direcția traversei este, de obicei perpendiculară, atât pe cheu, cât și pe planul diametral longitudinal al navei. Astfel, la virarea traversei forța de virare (Fv) este egală cu forța de apropiere la virare (Fav), iar forța de înaintare la virare (Fiv), este nulă. Virarea traversei prova apropie extremitatea prova de cheu pana la tangentarea evazării prova cu cheul (la navele mai mici) sau a tangentării porțiunii curbe a bordului dintre nara de bordaj a traversei și etrava sau bulbul navei.

Apropierea provei și depărtarea pupei de cheu este produsă de cuplurile de forțe „Fv” și „Fv”, „Fv” și „Frps”, precum și de momentul forței de virare (Fv.d), unde d este distanța de la punctul ei de aplicație (de la nara de bordaj) până la punctul de contact al bordului navei (T) cu punctul de sprijin de pe tranchet (PS).

Fig.60. Pozițiile succesive ale navei la virarea traversei prova pe timp calm (când traversa este dată printr-un loc unde bordul nu mai este paralel cu cheul).

În cazul virării traversei prova pe vânt de travers dinspre cheu spre larg, apropierea provei de cheu și depărtarea pupei se produc foarte repede, din cauza acțiunii forței vântului (Fw), ce acționează în centrul velic momentan (CV). Datorita faptului că presiunea vântului depărtează nava de cheu, forța de reacție a punctului de sprijin (Frps) devine nulă. În acest caz, mișcarea navei este produsă de cuplurile de forțe „Fv” și „Fv”, „Fv” și „Fw” și a momentelor „Fv.d” și „Fw.dw”, unde „d” este distanța de la punctul de aplicație al forței „Fv”, până la centrul de greutate al navei, iar „dw”, distanța de la punctul de aplicație al forței „Fw”, până la punctul de fixare la baba a traversei prova.

Forța „RFvFw”, după care începe inițial să se deplaseze centrul de greutate al navei, este rezultanta acțiunii forțelor de virare (Fv) și de presiune a vântului (Fw).

Fig.62. Pozițiile succesive ale navei la virarea traversei prova pe vânt travers de la cheu spre larg. Forța de reacție a cheului (Frc). În punctul în care extremitatea prova atinge cheul, este mai mare decât forța de presiune a vântului (Fw) în centrul velic (CV).

Poziția navei la terminarea manevrei este în aliură cu vânt dinaintea traversului, daca prova navei se sprijină pe cheu, caz în care tensiunea în traversa va fi foarte mare și în aliură cu vânt strâns, dacă nava rămâne în traversa filată, pentru a nu atinge cheul, (se va stabiliza într-o poziție asemănătoare cu cea determinată de parâma prova).

Forța „Fw” va acționa, în noul centru velic momentan, cu o presiune funcție de noua suprafață a proiecției suprastructurilor navei pe planul perpendicular pe direcția vântului.

Mărimea momentului determinat de forța „Fw” va fi funcție de mărimea brațului (dw). Brațul momentului (dw), creat de vânt, se va micșora până aproape de zero, daca prova navei nu se va sprijini de cheu, însa va fi mai mare decât în cazul manevrei parâmei prova, daca nava se va sprijini de cheu. Forța de reacție a cheului (Frc), în acest caz, va fi mai mare decât forța de presiune a vântului în centrul velic. Momentele lor fiind egale și de sens contrar vor determina ruperea traversei dacă rezistența ei este mai mică decât suma celor două momente.

4.8. Manevra șpringului prova

Șpringul prova este prima legătură dată spre înapoi din extremitatea prova a navei. Poziția șpringului trebuie să facă un unghi mic cu planul diametral longitudinal al navei, pentru ca la virare sa producă o forța de apropiere mică.

Manevra de deplasare a navei înapoi pe parâme se execută, în special, prin virarea șpringului prova.

Fig.63. Influența unghiului dintre șpring și planul diametral longitudinal al navei asupra mărimii forței de apropiere la virare (Fav) determinată de forța de virare (Fv) în timpul manevrei șpringului.

Prin descompunerea forței de virarea șpringului (Fv), în centrul de greutate al navei (G) se obține forța de înaintare la virare în planul longitudinal (Fiv) și forța de apropiere la virare în planul transversal al navei (Fav).

Cu cât forța de apropiere la virare este mai mică, cu atât nava se va deplasa mai ușor înapoi, deoarece, atât forța de reacție (Frps), cât și forța de frecare a punctului de sprijin de pe tranchet la acțiunea forței de apropiere (Ff) vor afecta mai puțin forța de înaintare la virare (Fiv), iar apropierea provei și îndepărtarea pupei navei de cheu vor fi mai mici, sau foarte mici.

Fig.65. Pozițiile succesive ale navei la virarea șpringului prova pe calm.

Cuplurile care produc mișcarea de apropiere a provei și depărtarea pupei de cheu sunt „Fav” și „Frps”, „Fv” și „Fv"”, precum și momentul forței de virare „Fv.d”, al cărui braț (d) depinde de lățimea navei și în special de unghiul șpringului cu planul diametral longitudinal al navei.

În condițiile unui vânt de (travers dinspre cheu spre larg, manevra de deplasare a navei înapoi prin virarea șpringului devine dificilă.

Forțele, cuplurile și momentele care determină o mișcare viguroasa de depărtare a pupei navei de cheu, la început, și cu o ușoară deplasare înapoi a navei și apropierea provei de cheu sunt: forța de apropiere la virare (Fav), forța cu care acționează vântul (Fw), forța rezultantă „RFvFw”, cuplurile „Fav” și „Fw”, „Fv” și „Fv"”, precum și momentele determinate de forța de virare (Fv.d) și de forța vântului (Fw.dw).

Fig.66. Pozițiile succesive ale navei la virarea șpringului prova pe vânt dinspre cheu spre larg.

Brațul dw, la începutul manevrei, se va mari, apoi va scădea, până când, prin deplasarea navei înapoi și depărtarea ei de cheu, șpringul prova ajunge parâma prova, și se va anula, când, nara de bordaj unde se află punctul de aplicație al forței de virare va ajunge în dreptul gașei.

Creșterea brațului mărește efectul de depărtare a pupei și de apropiere a provei de cheu. În acest caz, daca șpringul a fost virat prea mult și lungimea rămasă este mai mică decât distanța de la nara de bordaj a șpringului la etrava, în mișcarea sa de rotație, nava va atinge cheul cu etrava sau bulbul. În momentul lovirii de cheu, tensiunea în legătură va crește proporțional cu distanța de la babaua șpringului la punctul de contact cu cheul și cu viteza de rotire pe care nava o va avea în timpul lovirii de cheu.

Fig.67. Forțele determinate de manevra de virare a șpringului prova, parâma de travers dinspre cheu spre larg și efectul lor asupra deplasării navei.

Când lungimea rămasă este mai mare, nava ajunge în aliură cu vânt strâns, iar șpringul, după cum am mai spus, devine parâma prova.

Centrul velic momentan se va schimba, așa cum am văzut la manevra celorlalte legături, apropiindu-se de planul diametral longitudinal al navei și determinând reducerea brațului „dw” și a momentului forței „Fw”.

4.9. Manevra șpringului pupa

Șpringul pupa este prima legătura dată înainte din extremitatea pupa a navei.

Fig.68. Pozițiile succesive ale navei la virarea șpringului pupa pe calm.

Fig.69. Forțele determinate de manevra de virare a șpringului pupa pe timp calm si efectul lor asupra deplasării navei.

Studiul acțiunii forțelor, cuplurilor și momentelor pe care le determină manevra de virare a șpringului pupa se face identic ca la șpringul prova.

Fig.70. Pozițiile succesive ale navei la virarea șpringului pupa pe vânt dinspre cheu spre larg.

Fig.71. Forțele determinate de manevra de virare a șpringului pupa pe vânt de travers dinspre cheu spre larg și efectul lor asupra deplasării navei.

4.10. Manevra traversei pupa

Traversa pupa este cea mai scurtă legătură a navei dată la cheu, nava în dană dublă etc., din extremitatea pupa. Studierea forțelor determinate de virarea traversei pupa se face identic ca la studiul traversei prova. Efectul virării traversei pupa este de apropiere a pupei navei de cheu și depărtare a provei, în timpul manevrei de acostare fără asistența remorcherelor, când nava nu mai are viteză și este în dreptul danei, apropierea navei de cheu, cu aducerea ei în poziție paralelă cu cheul, se face, pe timp calm si fără curenți, prin virarea traverselor prova și pupa.

Fig.72. Forțele determinate de manevra de virare a traversei pupa pe timp calm și efectul lor asupra deplasării navei.

4.11. Manevra parâmei pupa.

Studiul manevrei de virare a parâmei pupa se face ca la parâma prova.

Fig.77. Pozițiile succesive ale navei în raport cu cheul la virarea parâmei pupa.

Fig.78. Forțele determinate de manevra de virare a parâmei pupa pe vânt de travers dinspre cheu spre larg și efectul lor asupra deplasării navei.

Fig.79. Pozițiile succesive ale navei la virarea parâmei pupa pe vânt ce bate travers de la cheu spre larg.

4.12. Manevra parâmei de etambou.

Se studiază identic ca manevra de virare a parâmei de etrava.

Fav

Fig.80. Forțele determinate de manevra de virare a parâmei de etambou pe timp calm și efectul lor asupra deplasării navei.

Fig.81. Pozițiile succesive ale navei la virarea parâmei de etambou pe timp calm.

Fig.82. Forțele determinate de manevra de virare a parâmei de etambou pe vânt de travers dinspre cheu spre larg și efectul lor asupra deplasării navei.

Fig.83. Pozițiile succesive ale navei la virarea parâmei de etambou pe vânt ce bate travers de la cheu spre larg.

Celelalte legături, despre care nu s-a amintit mai sus, sunt folosite la stationarea sau operarea navelor în funcție de specificul tipului de nava, de dimensiunile de construcție a locului de operare etc. și se pot studia ca și legăturile uzuale studiate.

În concluzie:

Pe price timp, pe calm și mai ales pe vânt și curent, când se dispune efectuarea manevrei navei pe parâme, se virează legăturile care produc forțe ce deplasează nava în direcția și sensul dorit, și se filează legăturile ce se opun acestei deplasări sau se reduc cele de care nu mai este nevoie.

Nu se rămâne niciodată în parâma cu care se manevrează!

După cum s-a văzut, toate legăturile produc forțe, cupluri și momente, care, în timpul deplasării, apropie o extremitate a navei de cheu și o depărtează pe cealaltă.

Exista si posibilitatea ca o singură parâmă dată legătură, atunci când este virată, să deplaseze nava aproape paralel cu cheul, fără a-i mai apropia sau depărta extremitățile de cheu, atât la deplasarea înainte si înapoi, in lungul cheului cât și la apropierea navei cu PD paralel cu cheul, la dana de acostare.

Pentru deplasarea înainte sau înapoi, parâma trebuie dată prin bordul dinspre cheu al provei sau pupei navei, în apropierea etravei sau etamboului, prin punctul aflat în aceleași plan cu centrul inițial de deriva prova (Dipv) sau cu centrul inițial de deriva pupa (Dipp).

Această legătură trebuie sa rămână pe tot timpul manevrei în planul centrului de derivă inițial, fapt pentru care, ea trebuie dată la o distanță mare de navă.

Și nava care are planul diametral longitudinal paralel cu cheul poate fi apropiată de cheu și acostată, pe timp calm, virând o singură legătură, care trebuie dată la cheu astfel, încât să treacă prin planul centrului de derivă transversal al navei (CT).

Fig.85. Apropierea navei de cheu cu ajutorul unei singure legături, păstrându-și poziția paralela cu cheul.

În practica, această manevra nu se folosește (doar experimental), deoarece :

punctul din planul centrului de deriva transversal, prin care obligatoriu trebuie să treacă parâma, trebuie găsit prin tatonare, iar direcția forței de virare trebuie să rămână pe tot timpul manevrei în planul centrului de derivă;

manevra este mai dificilă cu o nava mai mare de 1000 tdw;

existența unor forțe exterioare, oricât de mici, schimbă poziția navei etc.

4.13. Eforturile la care sunt supuse legăturile navei

Factorii care determină efortul în legăturile unei nave staționate sunt:

direcția și forța vanturilor dominante;

aliura navei față de vântul dominant, determinată de orientarea cheului, a sistemului de geamanduri etc., unde staționează nava;

poziția centrului velic momentan al suprafeței totale emerse (în cazul staționarii la larg) și al suprafeței emerse ce depășește nivelul cheului (în cazul staționarii la cheu și a vanturilor ce bat dinspre cheu spre larg);

specificul locului de staționare (la cheu, la larg);

poziția centrului velic momentan în raport cu centrul de greutate al navei etc.

Echilibrul și elasticitatea legăturilor care asigură stabilitatea și siguranța navei la locul de staționare, realizate la manevra de acostare, se schimbă pe măsura desfășurării operațiunilor pentru care nava se află acostată.

Odată cu schimbarea stării de încărcare și a stării timpului, se vor produce variații de tensiune în legăturile navei:

la descărcare vor crește tensiunile în toate legăturile navei (odată cu micșorarea pescajului);

la încărcare se vor micșora tensiunile din legături și acestea vor cădea în bandă (odată cu creșterea pescajului);

la tensiunile din legături, produse de variația pescajului și înclinările navei pe timpul operării, se vor adăuga și tensiunile produse de diverse forțe exterioare necontrolate, care acționează asupra navei în special forțele vântului și ale curentului;

vor crește tensiunile în legăturile din vânt sau curent și vor cădea în bandă legăturile de sub vânt sau curent.

Fig.86. Tensiunile din parâma de etrava si din șpringul pupa la vânt din prova.

Din tot ansamblul de legături date la locul de staționare, cele mai eficiente și mai sigure sunt legăturile care întind pe direcția și în sens contrar cu forța ce acționează asupra navei, sau formează un unghi foarte mic cu direcția acestei forțe.

Când asupra unei nave acostate acționează forțe exterioare, în special dinspre cheu spre larg și rezultanta acestor forțe este apropiată de direcția de acționare a unor legături, numai aceste legături vor suporta tensiuni aproximativ egale sau mai mici decât mărimea forței rezultante.

Fig.88. Tensiunile din traversele prova si pupa la vânt de travers din bordul acostării.

Influenta orientării legăturilor pe direcția forței exterioare care acționează asupra navei de la cheu spre larg.

Comandantul navei împreună cu ofițerul secund și toți ofițerii de cart sau de gardă trebuie să asigure continuu echilibrul sistemului de legături. Observațiile meteorologice făcute la bordul navei, avizele recepționate prin „navtex” sau avertismentele de furtună transmise de căpitănia portului, daca nu impun părăsirea locului de staționare, impun întărirea legăturilor navei, prin dubline și darea unor noi legături în direcția din care va bate vântul cel mai puternic, precum și prin mărirea protecției bordului navei în punctele ce pot veni în contact cu cheul în timpul oscilațiilor navei.

Forțele exterioare acționează asupra navei prin rezultanta lor: curentul, în centrul de derivă al operei vii (CD), iar vântul în centrul velic al operei moarte (CV). Atât centrul de derivă, cât și centrul velic al navei, se pot situa în plan orizontal, spre prova sau spre pupa, în raport cu centrul de greutate al navei, iar în plan vertical, deasupra sau sub centrul de greutate.

Poziția centrului velic în raport cu centrul de greutate determină repartizarea neuniformă a eforturilor la care sunt supuse legăturile din extremitățile navei și pe fiecare legătură în parte.

La bordul navei se poate determina efortul pe fiecare legătură când se cunosc :

forța și direcția vântului (presiunea vântului în kgf/m se scoate din Scara Beaufort, în funcție de viteza vântului, în m/sec) ;

suprafața proiecției suprafeței emerse pe planul perpendicular pe direcția vântului, în m2 (se scoate din planurile generale ale navei);

poziția centrului velic momentan (CV) pe suprafața proiectată;

unghiurile dintre direcția vântului și planul diametral longitudinal al navei, direcția vântului și direcțiile în care întind legăturile, precum și unghiul vertical pe care legăturile îl fac la baba cu suprafața cheului.

Spre exemplu, vom lua la scară forța de presiune a vântului (Fw), distanta dintre nările de bordaj pe unde sunt date traversele spre babale, punctele „D” și „I” din desenele de mai jos și poziția centrului velic momentan (CV).

Fig.89. Centrul velic se află la jumătatea distanței dintre punctele de aplicație a forțelor din traverse (direcția la care întind traversele coincide cu direcția forței „Fw”).

Fig.90.Determinarea pe cale grafica a efortului din traversele navei la vânt de travers dinspre cheu spre larg.

În primul caz vom considera că centrul velic se afla la jumătatea distanței dintre narile de bordaj ale traverselor, iar în al doilea, centrul velic se va afla spre pupa navei, unde sunt amplasate, de obicei, suprastructurile navei, deci mai aproape de punctul I, de nara de bordaj a traversei pupa, în ambele cazuri, direcția vântului este perpendiculară pe planul diametral longitudinal al navei și paralelă cu parâmele date traverse la cheu. Pentru a determina efortul în fiecare traversa, descompunem forța rezultantă „Fw” pe direcțiile traverselor, considerate de la început paralele cu direcția de acționare a forței rezultante.

Astfel, se trasează diagonala dreptunghiului „El” (sau „DH”, când „Fw” se afla la mijlocul distanței dintre traverse), care intersectează pe „AR” în punctul „C”, determinând segmentele „AC” și „CR”, în cazul nostru egale cu jumătatea lui „AR” și egale între ele.

Segmentul „AC”, ca mărime, reprezintă efortul la care este supusă traversa prova (Ftpv), iar „CR” reprezintă efortul la care este supusă traversa pupa (Ftpp).

Deci, când nava este supusă unei forțe exterioare din travers, al cărui punct de aplicație se află la jumătatea distanței dintre traverse, efortul suportat de fiecare traversă este egal cu jumătatea presiunii exercitate asupra navei de forța exterioară. În cazul al doilea, când punctul de aplicație (CV) centrul velic momentan al forței exterioare se află mai aproape de punctul de aplicație al traversei pupa (la navele cu castelul la prova, centrul velic se afla mai aproape de traversa prova), dreapta „AR” va fi mai aproape de punctul „I”. După construirea dreptunghiului, diagonala trebuie trasată din punctul „I”, punctul de aplicație al traversei cea mai apropiată de centrul velic momentan.

Segmentul „AC” este mai mic și el reprezintă la scară efortul suportat de traversa prova (Ftpv), iar segmentul „CR” este mai mare, el reprezentând efortul suportat de traversa pupa (Ftpp), lângă care acționează forța exterioara (Fw).

Fig.91. Efortul din parâmele prova și pupa la vânt de travers.

Fig.92. Efortul din parâmele prova și pupa la vânt dinaintea traversului.

Pentru simplificare, vom considera în continuare că nava are voltate doar legăturile la care dorim să vedem efortul pe care îl suportă la vânt de travers și dinaintea traversului, ce bate de la cheu spre larg. Pentru aceasta, descompunem la scară forța Fw, care acționează asupra navei în centrul de greutate (G), după direcțiile în care întind legăturile la care dorim să le determinăm efortul.

Fig.93. Efortul din șpringurile prova și pupa la vânt de travers.

Până acum, rolul cel mai mare l-a avut poziționarea în plan orizontal a legăturii în raport cu extremitățile și cu planul diametral longitudinal al navei.

Fig.94. Efortul din șpringurile prova si pupa la vânt dinaintea traversului.

O legătură formează întotdeauna un unghi în planul orizontal și un altul în plan vertical.

Dacă unghiul orizontal al unei legături rămâne aproape același în tot timpul staționarii navei, unghiul ei vertical se modifica pe parcursul staționarii, mărindu-se la navele sub operațiuni de descărcare și micșorându-se la navele sub operațiuni de încărcare.

Cu cât unghiul vertical al legăturii este mai mare, cu atât, la acțiunea unei forțe exterioare asupra navei, efortul din legătură este mai mare decât forța exterioară.

Legătura care are, de obicei, unghiul vertical cel mai mare fiind traversa, s-au luat pentru exemplificare cazul a doua traverse („a” și „b”).

La același pescaj al navei, traversa „a” formează unghiul vertical de 50°, iar traversa „b”, unghiul vertical de 10°.

Descompunând în planul vertical al centrului de greutate forța „Fw'”, după direcțiile în care întind cele doua traverse, se vor obține următoarele forțe: forța „Fta'”, care întinde traversa „a”, „Ftb'”, care întinde traversa „b”, „Fafta”, forța de afundare a navei produsă de traversa „a”, și „Faftb”, forța de afundare a navei produsă de traversa „b”.

Fig.95. Influența unghiului vertical asupra efortului la care este supusa traversa când asupra navei acționează o forța exterioară.

Forțelor care tind să afunde nava li se opun forțele de flotabilitate („Ffta” și „Fftb”) produse de presiunea apei, ca reacție la forțele de afundare ale traverselor „a” și „b”, cu care sunt egale și de sens contrar. Forței „Fta”, a traversei „a”, babaua „A” îi opune o forța de reacție (Frbta) egală și de sens contrar, iar forței „Ftb”, a traversei „b”, babaua „B” îi opune forța de reacție (Frbtb) egală și de sens contrar. Babalele mai sunt supuse și forțelor de smulgere din postament („Fsbta” și „Fsbtb”), cărora li se opun, cu forțele egale și de sens contrar de reacție la smulgere, forțele „Frsbta” și „Frsbtb”.

Traversele „a” și „b” se opun forței de presiune a vântului (Fw), suportând un efort, cu atât mai mare, cu cat unghiul sau vertical este mai mare.

Alungirile suferite de materialul din care sunt confecționate parâmele legăturilor produc distanțarea navei de cheu. Micșorarea alungirilor presupune micșorarea efortului din legături, fapt care poate fi realizat prin dublarea legăturilor cele mai solicitate.

4.14. Efectul legăturilor la variația pescajului navei în dană

Pe timpul operațiunilor de încărcare sau de descărcare ale mărfurilor, de încărcare și/sau transfer ale lichidelor de la bord și de balastare se produce o variație a pescajului, o variație a asietei și o înclinare transversală a navei. În aceste situații, precum și pe timpul variației nivelului apei, datorită fenomenului de maree, prin deplasarea lentă în sus sau în jos a navei în raport cu cheul, în legăturile navei, dacă acestea nu sunt virate sau filate la timp, se produc variații de tensiune, datorite depărtării sau apropierii navei de cheu. Când nara de bordaj a unei legături se apropie de gașa de pe baba, legătura respectivă va cădea în bandă, anulându-se echilibrul dintre forța de apropiere la virare și forța de reacție opusă de baba, realizat inițial la voltarea legăturii. Dacă nara de bordaj a legăturii se depărtează de gașa de pe baba, legătura respectivă se va întinde, fiind supusă la un efort ce va crește odată cu forța ce produce depărtarea.

Echilibrul unei legături aflată sub o tensiune crescândă se va menține până în momentul în care efortul la care aceasta este supusă depășește rezistența la rupere a materialului din care este confecționată sau rezistența la smulgere a babalei la care este pusă gașa.

Cand forța care produce ruperea unei legături continuă să crească, această forță poate produce atât dezechilibrul întregului sistem de legături, cât și ruperea tuturor legăturilor navei.

Într-o astfel de situație, este foarte dificil de stopat procesul de rupere a legăturilor și de stabilizat nava, care, scăpată de sub control, poate produce avarii și altor nave sau construcții aflate pe cheu.

Pentru evitarea situațiilor periculoase, echilibrul navei în legăturile sale trebuie menținut prin manevrele oportune de filare sau de virare a legăturilor și de întărire (dublare) a lor.

4.15. Variația lungimii unei legături

După acostarea navei, fiecare legătura formează cu planul orizontal al cheului un anumit unghi vertical. Lungimea de virat sau de filat a unei legături, în timpul operațiunilor de încărcare sau de descărcare a navei, depinde de :

diferența dintre pescajul navei încărcate și pescajul navei în balast;

variația unghiului vertical al legăturii.

Fig.97. Lungimea de filat / virat a legăturii, în funcție de unghiul vertical și diferența de pescaj

4.16. Descompunerea forței dintr-o legătură după cele trei plane principale ce trece prin centrul de greutate al navei

Pentru a ne da seama de acțiunea pe care o poate avea asupra navei o forță controlată, cum este forța de virare a unei legături (a unei remorci), sau o forță exterioară, cum este forța vântului, este suficient să descompunem forța respectivă în centrul de greutate, după doua direcții pe care le-am situat în același plan orizontal: una în axul longitudinal al navei și alta perpendiculară pe acest ax.

Dar, o forță, în realitate acționând în spațiu, trebuie translată în centrul de greutate cu planul în care acționează, pentru a fi descompusă în componente sale pe cele trei plane principale ale navei, care trece prin centrul de greutate:

planul orizontal;

planul vertical diametral longitudinal;

planul vertical transversal.

Fig.99. Descompunerea forței cu care este virata parâma prova după cele trei plane principale care trece prin centrul de greutate al navei.

Ca exemplu, în schița de mai sus a fost descompusă forța de tracțiune la virare din parâma prova în planele diametral longitudinal, transversal și orizontal ce trece prin centrul de greutate. Forța de tracțiune din parâma prova poate fi produsă de forța de virare (Fv) a vinciului (cabestanului) sau de acțiunea unei forțe exterioare ce acționează asupra navei. Forța de tracțiune din parâma prova (Ftpv), prin translarea și descompunerea sa în cele trei plane ce trece prin centrul de greutate al navei, va da două grupuri de forțe: grupul A si grupul B.

Cand asupra navei acționează o forță exterioară :

„grupul de forțe A” reprezintă forțele obținute prin descompunerea forței exterioare ce acționează asupra navei, mărimea si sensul lor de acțiune asupra navei, la nara de bordaj a legăturii (punctul lor de aplicație);

„grupul de forțe B” reprezintă forțele de reacție ale babalei, unde legătura are pusă gașa, în raport cu componentele forței exterioare.

Cand asupra legăturii se acționează cu o forță de virare :

„grupul de forțe B” reprezintă forțele componente obținute prin descompunerea forței de virare a legăturii, mărimea și sensul lor de acțiune asupra navei aplicate la nara de bordaj a legăturii (punctul lor de aplicație);

„grupul de forțe A” reprezintă forțele de reacțiune ale babalei unde legătura are pusă gașa, în raport cu forțele componente ale forței de virare.

Să consideram că parâma prova este supusă unei forțe de tensiune la virare (Ftv), ce acționează asupra navei. Forța de tensiune (Ftpv), la care este supusă parâma prova, o translatăm în centrul de greutate al navei (G).

Prin descompunerea ei in cele trei plane principale, în „grupul de forțe A”, se obțin componentele:

Ftpv'plo – forța de tensiune rezultată din proiecția forței „Ftpv'” pe planul orizontal al centrului de greutate, care face același unghi orizontal cu planul diametral longitudinal al navei ca și „Ftpv'”, cu sensul spre pupa și în bordul opus bordului în care este dată legătura (forța pe care am considerat-o până acum, în acest capitol, pentru simplificare, ca fiind „Ftpv'”; în realitate, forța „Ftpv'plo”, este doar cu puțin mai mică decât forța „Ftpv'”);

Ftpv'plvt – forța de tensiune rezultată din proiecția forței „Ftpv'” pe planul vertical diametral longitudinal al navei, care face același unghi cu planul orizontal ca și forța „Ftpv'” și are sensul spre pupa navei și în sus ;

Ftpv'plot – forța de tensiune rezultată din proiecția componentelor „Ftpv'plo” și „Ftpv'plvt” pe linia de intersecție a planului orizontal cu planul diametral longitudinal, (forța pe care am considerat-o până acum, pentru simplificare, ca fiind componenta „Ftpv'” în planul diametral longitudinal) și are sensul spre pupa navei;

Ftpv'plvt – forța de tensiune rezultată din proiecția forței „Ftpv'” pe planul vertical transversal, care face același unghi cu planul orizontal ca și forța „Ftpv'” și are sensul spre traversul navei și în sus, în bordul opus bordului în care este dată legătura;

Ftpv'plot – forța de tensiune rezultată din proiecția componentelor „Ftpv'plo” și „Ftpv'plvt”, pe linia de intersecție a planului orizontal cu planul vertical transversal și are sensul spre traversul navei în bordul opus bordului în care este dată legătura;

Ffrafpv – forța de flotabilitate, reacție a navei la forța „Faipv”, de afundare, componentă a forței de virare a parâmei prova (cu care este egală și de sens contrar), rezultată din proiecția fortelor „Ftpv'plvt” și „Ftpv'plvl”, pe linia determinată de intersecția planului vertical transversal cu planul diametral longitudinal și are sensul în sus, pe verticala centrului de greutate.

Toate aceste forțe, care constituie „grupul A”, sunt forțe de reacție ale babalei pe care s-a pus gașa parâmei prova, la virarea acesteia.

Forțele componente ale „grupului B”, obținute prin descompunerea forței de virare a parâmei prova, sunt:

– Ftpv"plo – forța de tensiune rezultată din proiecția „Ftpv"” pe planul orizontal al centrului de greutate este egală cu forța „Ftpv'plo” și de sens contrar, adică spre prova și în bordul legăturii (este forța pe care o consideram în studiul efectului legăturii, ca fiind „Ftpv"”);

Ftpv"plvl – forța de tensiune rezultată din proiecția forței „Ftpv"”pe planul vertical diametral longitudinal al navei, care face același unghi cu planul orizontal ca și forța „Ftpv"” și are sensul spre prova navei și în jos, pe direcția babalei unde legătura are gașa.

4.17. Legăturile navei și manipularea lor

Parâmele care se folosesc la nave sunt confecționate din următoarele materiale: nailon, poliester, poliester-propilena, poliester-polipropilena, fibre de aramid, cânepa, Manila etc.

Parâmele din:

nailon:

sunt foarte rezistente, au rezistență la rupere mare;

sunt rezistente la substanțe alcaline, uleiuri și solvenți organici;

au elasticitate mare;

sunt atacate de acizi;

nu plutesc, nailonul având greutatea specifica 1,14;

se topesc la temperatura de 250º C;

poliester:

sunt rezistente la frecări;

au rezistență mare la acizi, uleiuri și solvenți organici;

sunt atacate de substanțele alcaline;

nu plutesc, poliesterul având greutatea specifică 1,38;

se topesc la temperatura de 230º – 260º C;

polipropilenă:

au rezistență la acizi, substanțe alcaline și uleiuri;

sunt ușoare, plutesc, polipropilena are greutatea specifică 0,91;

se topesc la temperatura de 170º C;

poliester-polipropilenă:

au rezistență la acizi, substanțe alcaline și uleiuri (au rezistența între cele două parâme);

sunt mai ușoare decât parâmele din poliester și mai grele decât parâmele din polipropilenă, nu plutesc, având greutatea specifică 1,14;

se topesc la temperatura de 170º C;

aramid:

au rezistența cea mai mare;

au rezistență la substanțele chimice;

au rezistență mică la frecare;

nu plutesc, aramidul având greutatea specifică 1,4;

se topesc la temperatura de 260º C.

Orice parâmă care se aduce la bord, pentru a fi utilizată la legarea navei, trebuie să fie însoțită de certificatul său de calitate, unde se specifică și sarcina minimă de rupere.

Tabel 1. Greutatea pe metru liniar, sarcina de rupere și elasticitatea parâmelor folosite ca legături ale navei

Rezistența la rupere a parâmelor depinde în primul rând de calitatea fibrelor din care sunt confecționate, de procesul de fabricație și de grosimea parâmei, exprimată prin diametrul secțiunii sale, în milimetrii.

Tabel 2. Sarcina minimă de rupere, în tone a parâmelor formate din 8 șuvițe și a parâmei de 6 șuvițe

Estimarea rezistenței la rupere este dată pentru diferite tipuri de parâme de următoarele relații:

pentru manila, 2D²/300, polipropilenă 3D²/300, terilen 4D²/300, nailon 5D²/300 etc;

relația generală este cunoscută sub forma R = C²/30, unde R este rezistența la rupere și C este circumferința, în mm.

Pentru siguranță, parâma trebuie supusă, în timpul lucrului, unei forțe maxime egală cu a șasea parte din rezistența ei de rupere.

O proprietate importantă a unei legături, pe lângă rezistența la rupere, este elasticitatea.

Ea poate reduce, amortiza și chiar anula șocurile unor forțe ce acționează asupra navei. Elasticitatea depinde de materialul din care este confecționată legătura.

O legătură înădită, formată din două parâme, din același material și cu aceeași grosime, unite prin matisire, are sarcina mai mică cu 10% decât legătura dintr-o singură parâmă (fără înădituri). Un nod făcut la o parâmă de legătură îi reduce rezistența cu 50%.

La acostare, prima parâmă care se dă la teminal, pentru legarea navei, trebuie să fie din fibre sintetice, chiar dacă sistemul de legături al navei va fi alcătuit numai din sârme.

Prima parâmă este necesar să fie ușoară, să plutească, să fie ușor manevrată de echipaj și de oamenii de la cheu și să aibă o elasticitate mare, pentru a putea amortiza șocurile ce, de multe ori, se produc la acostarea navei.

Dacă parâmele de etravă și de etambou sunt aflate pe tamburii vinciurilor de manevră, ele constituie legături ce se pot folosi repede la o manevră în caz de pericol. Ele trebuie să fie din același material când se folosesc la legarea navei.

Un rol important îl au în timpul manevrei:

boțul cu care se fixează legătura, după ce aceasta a fost virata și întinsa, pentru a fi voltată pe baba;

modul în care se voltează legătura.

Boțul trebuie să îndeplinească următoarele cerințe :

să corespundă cu răsucirea, adică răsucirea lui sa aibă sensul răsucirii parâmei dată legătura;

să fie făcut și utilizat numai în dublin;

să fie subțire si foarte flexibil;

Fig.101. Boțarea unei legături pentru a fi voltată pe baba.

să fie făcut dintr-un material cu foarte mica elasticitate;

punctul de topire al materialului din care este făcut boțul să fie foarte ridicat (să fie făcut din poliester sau poliamida);

sarcina minima de rupere a boțului sa fie egala cu 50% din sarcina minima de rupere a legăturii pe care o fixează.

Pentru controlul ușor al legăturii, voltare sigura și ușurința în manevrare, voltarea la baba trebuie să se facă astfel:

a) la babalele cu circumferințe mari:

pe jumătatea de baba, cea mat apropiata de nara de bordaj pe unde se da legătura, se vor lua doua volte rotunde;

pe ambele parți ale babalei se vor lua doua volte în opt;

Fig.102. Voltarea unei legături din material sintetic la o baba cu circumferința mare.

b) la babalele cu circumferințe mici:

se vor lua in jurul ambelor jumătăți doua volte rotunde, apoi,

pe ambele parți ale babalei se va lua o volta in opt;

Fig.103. Voltarea unei legături din material sintetic la o baba cu circumferința mică.

c) la babalele de la cheu :

gașa parâmei care se da legătura se va introduce prin gașele legăturilor date de alte nave la aceeași baba (vezi schițele de mai jos).

Fig.104. Modul de punere a gașelor legăturilor la o baba de cheu.

Modul de a volta o legătură fără gașe la o baba la care nu se mai pune o altă legătură este arătat în schitele de mai jos.

Parâmele care constituie legăturile navei, trebuie:

depozitate în locuri ventilate și uscate;

ferite de pituri si de diluanții acestora, de substanțe chimice (de vaporii degajați de acestea);

ferite de razele soarelui când nu sunt utilizate, pentru a nu fi afectate inutil de razele ultra-violete etc ;

inspectate vizual la exterior iar la intervale regulate de timp și la interior;

manevrate cu atenție:

să nu fie frecate de muchii ascuțite, colturi si suprafețe aspre;

să nu fie trecute prin urechi cu șomare și turnicheți plini de rugină sau pitură.

Deoarece ruperea unei parâme din fire sintetice se produce instantaneu și fără semne sau zgomote de avertisment, orice parâma dată legătură:

trebuie sa fie în atenția tuturor celor care se află în apropierea ei;

are două zone periculoase în care nu trebuie să stea nimeni; aceste zone cuprind spațiile în care capetele parâmei rupte ar putea vibra și lovi puternic;

prin elasticitatea sa specifică, își mărește forța instantanee de lovire spre înapoi.

Când se manevrează o parâma ce se dă legătura și după ce a fost dată, când o legătura se află sub tensiunea produsă de acțiunea unei forțe exterioare asupra navei:

nu se va schimba direcția legăturii cu un unghi prea mare de la nara de bordaj, urechea sau urechea cu turnichet de pe copastie, la babalele de la bord unde se voltează;

nu se va sta prea aproape de tamburul vinciului de manevra sau de babalele unde se va volta legătura, după virarea cu vinciul de ancora sau cabestanul;

nu se va sta în bucla făcută de legătură;

vor participa la manevra doar cei numiți prin roluri sau persoanele stabilite conform rolului de manevra al postului respectiv.

4.18. Considerații generale asupra legăturilor navei

Principiile generale de care trebuie să se țină seama la darea și întărirea legăturilor navei la cheu, mol, terminal, warf, geamandură etc., sunt următoarele :

numai in condițiile controlului asupra micșorării continue a inerției și momentelor sub care se mai deplasează încet nava spre locul de acostare, se vor trimite la cheu sau se vor da la cheu legăturile navei (fără a fi voltate);

legăturile trebuie voltate când nava are viteza nulă, atât deasupra fundului, cât mai ales în raport cu cheul danei de acostare; voltarea unei legături în timp ce nava se mai deplasează, devine periculoasă pentru echipaj prin ruperea ei, iar o nava de tonaj mare va rupe ușor o parâma, chiar daca aceasta este făcută din cel mai bun material (sau poate smulge babaua cheului), producând accidente, avarii și perturbații în desfășurarea manevrei;

la postul de manevra, pentru fiecare parâma ce se pregătește a fi dată ca legătura, trebuie să existe gata de a fi folosite, doua bandule;

cea mai favorabilă poziție a unei parame, dată legătură, pentru a rezista unei forțe, este atunci când parâma întinde pe direcția din care vine forța;

după determinarea fortelor la care sunt supuse legăturile navei, la legăturile care suporta forțele cele mai mari trebuie date dubline;

pentru a rezista unei forte, poziția ideală a doua parame, date legături, este atunci când întinzând în direcția din care vine forța, planurile verticale ale parâmelor formează un unghi de maximum 20°-30°, iar direcția forței se află pe bisectoarea acestui unghi format de legături;

traversele trebuie să fie egale paralele între ele și perpendiculare pe planul diametral longitudinal al navei;

parâmele de etrava și etambou ar trebui să întindă în planul diametral longitudinal al navei sau în plane paralele, iar dacă nu este posibil, trebuie să formeze unghiuri cât mai mici cu acesta;

șpringurile, în mod obișnuit, la acostările la cheurile din porturi ele trebuie să formeze unghiuri egale și cât mai mici cu planul diametral longitudinal al navei, ideal fiind, sa întindă paralel cu acesta;

parâmele prova și pupa trebuie să formeze un unghi în jur de 45° cu planul diametral longitudinal;

unghiul din planul vertical al legăturii, măsurat la gașa de la baba între legătura și suprafața orizontala a cheului, trebuie să fie cât mai mic (maximum 15°); deci, legăturile să fie cât mai lungi;

remorca prova se va da:

prin nara de etrava, iar remorca pupa prin nara de etambou, pentru a poziționa punctele de aplicație ale forțelor de remorcaj în planul diametral longitudinal al navei, în scopul:

realizării unui moment de girație cât mai mare (forța mica a remorcherului să aibă un braț cât mai mare – distanța de la nară, inițial la centrul de greutate, apoi, la eventualul punct giratoriu care apare la schimbări mai mari de drum);

unui control mai ușor asupra acestor forțe în timpul manevrei;

prin nara cea mai apropiată de punctul inițial de derivă prova (Dipv) sau punctul inițial de derivă pupa (Dipp), când nava trebuie remorcată cu păstrarea poziției planului diametral longitudinal;

este marinărește să se ia un număr necesar de remorchere pentru efectuarea manevrei de acostare (și plecare), în scopul siguranței navei și al reușitei manevrei, în condițiile meteorologice date (când manevra este permisă de căpitănia sau autoritatea portului);

supravegherea atentă și continuă a legăturilor navei pe tot timpul staționarii și luarea masurilor ce se impun înseamnă asigurarea și păstrarea echilibrului, stabilității și siguranței navei în dană;

o atenție deosebită trebuie acordată felului în care se executa legarea navei la locul de staționare când aceasta este scoasă din exploatare, pentru:

conservare;

așteptarea reparațiilor fără șantier;

reparații în șantier, când este poziționată:

în dană dublă sau triplă cu puțini membri de echipaj la bord și fără instalația de ancorare și legare în funcțiune;

în danele șantierului (unde legarea și supravegherea legăturilor navei se tratează de cele mai multe ori cu superficialitate atât din partea celor câțiva membri ai echipajului aflați la bord să supravegheze lucrările și să aibă grija de navă, cât și de dispecerul navei).

CONCLUZII

Lărgirea sferei cunoștințelor științifice și progresul tehnic au reușit să aducă importante și continue modificări în fiecare domeniu al activității umane. Ca domenii importante de activitate, construcțiile navale și marinăria sunt beneficiarele acestor progrese.

Chiar dacă există la dispoziție aparatură și dispozitive moderne, instalate la bordul navei, iar, ca bază teoretică, cunoștințele rezultate din experiența acumulată din generație în generație de marinari, marinăria se învață numai din practică, iar manevra navei, prin actualizarea și punerea în practică a bazei teoretice acumulate.

Efectuarea unei manevre de un anumit tip poate avea o mulțime de succesiuni identice ale comenzilor, însă condițiile hidrometeorologice, ca și situațiile în care se află nava (starea de încărcare, asieta, înclinarea, pozițiile reciproce ale centrelor de derivă, velic și de greutate, starea fizică, de pregătire și psihică a echipajului etc.), îi determină caracterul de unicat: ele nu se mai pot identifica în nici o altă manevră, chiar dacă procedeele aplicate sunt aceleași, sunt puse în practică de același comandant, cu aceeași navă, același echipaj și în același loc (terminal, dană, intrare port etc.).

Nava, pe timpul exploatării sale, este destinată să acționeze în două medii fluide, deosebite, aflate într-o continuă mișcare, în evoluție și interdependență: atmosfera și acvatoriile navigabile.

Acțiunea acestor două medii asupra navei și deplasării ei, din punct de vedere al manevrei navei, se poate defini, într-un moment dat, ca fiind:

indiferentă, când calmul relativ este dominant, atât în atmosferă cât și în apă;

ajutătoare, în măsura în care sensurile de deplasare și de agitație a celor două medii sunt apropiate de sensul de deplasare a navei;

potrivnică, când sensurile de deplasare și de agitație a mediilor respective sunt contrare sensului de deplasare a navei, iar forțele exterioare, determinate de acestea, se mai pot compara cu forța de propulsie a navei;

periculoasă, când starea de agitație a celor două medii împiedică deplasarea navei pe drumul său, iar forțele cu care acționează acestea au devenit incomparabile cu forța de propulsie a navei.

Manevrele care se execută în orice condiție de vreme au ca scop păstrarea integrității constructive a navei, buna funcționare a aparaturii, mecanismelor și instalațiilor de la bord, evitarea pericolelor, menținerea unor condiții favorabile de viață și de muncă ale echipajului, asigurarea executării și încheierii voiajului în siguranță și în condițiile prevăzute în contractul de transport.