PRĘDKOŚĆ STATKU
Prędkość statku jest to stosunek przebytej przez statek odległości (drogi) do czasu przebycia tej odległości.
Prędkość statków śródlądowych określa się w m/s lub km/h. Na poruszający się statek oprócz sił pionowych działają także dwie siły poziome, które są przeciwnie skierowane: siłą naporu pędnika i przeciwnie skierowane siłą oporu całkowitego.
Zależnie od wzajemnej wielkości wymienionych sił, statek może poruszać się ruchem jednostajny lub ruchem zmiennym przyspieszonym lub opóźnionym.
Gdy siły te są równe / R=T/ statek porusza się ruchem jednostajnym ze stałą prędkością.
Zmniejszenie naporu pędnika lub zwiększenie oporu całkowitego powoduje zmniejszenie prędkości.
Odwrotnie, zwiększenie naporu pędnika lub zmniejszenie oporu całkowitego pociąga za sobą wzrost prędkości statku, Zmiany wielkości siły naporu pędnika występują przez zmianę ilości obrotów pędnika (śruby), a również przez wy- stąpienie zmiany warunków pracy pędnika.
Zmiany oporów wywołane są zmianami głębokości i wielkości drogi wodnej, falowaniem wody, zmianami prędkości i kierunku wiatru i prądu oraz czynnikami pozostającymi pod kontrolą załogi jak sterowanie i rozmieszczenie ładunku. Opory zmieniają się również przy mijaniu i wyprzedzaniu statków. Stała prędkość statek rozwija gdy pędnik wywiera jednakowy napór, a warunki pływania na drodze wodnej i warunki pogodowe nie ulegają zmianie.
Zmniejszenie głębokości akwenu pociąga za sobą wzrost oporów, pogorszenie warunków pracy pędnika, a tym samym zmniejszenie prędkości statku.
Wpływ czynników zewnętrznych na prędkość statku można ująć następująco:
– wiatr i fala od dziobu zmniejszają prędkość statku, a od rufy zwiększają prędkość. Zyski i straty na prędkości statku pod wpływem fal i wiatru w warunkach śródlądowych wód są niewielkie. Wpływ wiatru nabiera większego znaczenia przy ruchu statku pustego i statku pasażerskiego.
– wzrost zanurzenia przy tej samej wielkości napędu powoduje zmniejszenie prędkości.
– przy założeniu niezmiennej siły naporu pędnika, każde przegłębienie statku na dziób powoduje zmniejszenie prędkości, a przegłębienie na rufę zwiększenie.
– boczne przechyły przyczyniają się do zmniejszenia prędkości
– dokładnie sterowanie tj. małą liczba wychyleń steru eliminuje straty prędkości.
Oddzielnego rozważenia wymaga wpływ prądu na prędkość statku.
Na statek płynący po rzece działa dodatkowy opór spadku, który powoduje pewien przyrost prędkości przy ruchu w dół rzeki i pewien spadek prędkości statku przy ruchu w górę rzeki.
W rezultacie prędkość statku względem brzegów na rzece wynosi:
gdzie:
Vb = prędkość względem brzegów
Vs = prędkość na wodzie stojącej
Vp = prędkość prądu
Vsp = przyrost lub ubytek prędkości spowodowanej oporem spadku
W powyższym wzorze znak:
„+” – dotyczy jazdy w dół
„-” – dotyczy jazdy w górę rzeki
Przyrost prędkości wywołany oporem spadku jest przyczyną tego, że statek płynący samospławem płynie szybciej od prądu dzięki czemu statek ma sterowność.
Na zakończenie rozwiązań rozpatrzyć należy zagadnienie prędkości sterowej to znaczy takiej prędkości minimalnej przy której statek zachowuje wymaganą dla bezpieczeństwa zwrotność.
Zmniejszenie prędkości związane ze zmniejszeniem obrotów pędnika pociąga za sobą zmniejszenie zwrotności statku.
Na każdym statku występuje minimalna prędkość przy której statek zachowuje jeszcze zwrotność. Pływanie z prędkością mniejszą stwarza zagrożenie bezpieczeństwa żeglugi.
Przy silnym strumieniu wypływającym z pędnika (duże obroty) pomimo małej prędkości statku jest zwykle zapewniona dobra zwrotność. W praktyce pomiar prędkości statku dokonuje się w oparciu o pomiar czasu na dowolnym odcinku, korzystając ze znaków żeglugowych wyznaczających kilometraż drogi wodnej przy zastosowaniu wzoru