Tải bản đầy đủ (.pdf) (16 trang)

Giáo trình điều động tàu part 1 pps

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (319.24 KB, 16 trang )


Tiến sĩ, T.Tr
1
. Nguyễn Viết Thành

Hiệu đính: Thạc sĩ, T.tr1. Đinh Xuân Mạnh
T.tr1. Lê Thanh Sơn
Tiến sĩ. Mai Bá Lĩnh



Điều động tàu


































Hải Phòng 8-2005
A

C

B


E

D

Vertex

Dangerous
quadrant

VORTEX


Right hand semicircle
Left hand or “navigable”
semicircle

Trough
Trough
Path
Track


Lời giới thiệu


An toàn cho con người, con tàu, hàng hoá và môi trường biển là một trong những
mục đích cao nhất của người sĩ quan Hàng hải. Lịch sử ngành Hàng hải thế giới đã
cho thấy rất nhiều vụ tai nạn thảm khốc xảy ra trên biển mà nguyên nhân chủ yếu là
do thiếu sót của người điều khiển tàu. Trong những thiếu sót đó thì sai lầm do điều
động tầu chiếm một phần lớn.
Để nâng cao khả năng điều khiển tàu cho người sĩ quan Hàng hải, thì trước hết
phải trang bị đầy đủ các kiến thức về điều động tàu cho sinh viên ngành điều khiển
tàu khi đang học trong trường. Bằng những kinh nghiệm thực tế và quá trình giảng
dạy lý thuyết điều động, Tiến sĩ, thuyền trưởng Nguyễn Viết Thành cùng các giảng
viên bộ môn điều động tàu, khoa điều khiển tàu biển, trường Đại học Hàng hải Việt
Nam đã rất cố gắng hoàn thành cuốn sách này làm tài liệu giảng dạy chủ yếu môn học
điều động tàu cho sinh viên khoa điều khiển tàu biển của trường.

Cuốn sách đã được sự góp ý của nhiều thuyền trưởng lâu năm trong nghề và có
sự tham khảo các tài liệu trong và ngoài nước. Cuốn sách đã được cập nhập các kiến
thức mới và sẽ được bổ sung hàng năm những tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong
ngành Hàng hải. Mặc dù hết sức cố gắng trong quá trình biên soạn nhưng cuốn sách
chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi rất mong có sự đóng góp ý kiến của các
bạn đồng nghiệp để cuốn sách ngày càng hoàn thiện hơn.

Mọi ý kiến xin gửi về địa chỉ:
Bộ môn Điều động tàu, khoa Điều khiển tàu biển, trường Đại học Hàng hải Việt
Nam. E-mail:



Xin chân thành cảm ơn.

Bộ môn Điều động tàu










1

MỤC LỤC

Trang
Chương 1
Tính năng điều động tàu

7

1.1
Khái niệm Về điều động tàu


7

1.2
Các YếU Tố TRONG điều động tàu

7

1.2.1
Tốc độ tàu
7


1.2.2
Các khái niệm về tốc độ
9

1.2.3
Các phương pháp xác định tốc độ tàu
10












1.2.4
Chuyển động của tàu trên mặt nước
11

1.3
Tính năng của bánh lái


15

1.3.1
Lực của bánh lái

15

1.3.2
Tác dụng của bánh lái khi tàu chạy tới

16


1.3.3
Tác dụng của bánh lái khi chạy lùi
17













1.3.4
ảnh hưởng hình dạng bánh lái đến lực bánh lái
17

1.3.5
Xác định góc bẻ lái
18


1.4
chuyển động quay trở của tàu

19

1.4.1
Định nghĩa và quá trình quay trở của tàu

19







1.4.2
Các yếu tố của vòng quay trở

21

1.4.3
Tâm quay và vị trí của nó

25


1.4.4
Các yếu tố ảnh hưởng đến quay trở và đánh giá tính năng
điều động từ độ lớn vòng quay trở.

25




1.4.5
Xác định vòng quay trở của tàu


26



1.5
Chân vịt và tác dụng của nó trong điều động tàu

28

1.5.1
Lực đẩy phát sinh khi chân vịt quay


28

1.5.2
Các dòng nước sinh ra khi chân vịt qua
30





1.5.3

Hiệu ứng chân vịt tới đặc tính điều động tàu

31

1.5.4
Mối tương quan của chân vịt đối với sự thay đổi chế độ
hoạt động của máy tàu

33


1.5.5

ảnh hưởng phối hợp giữa bánh lái và chân vịt tới sự điều
khiển tàu

36

1.6
Tính năng dừng tàu Quán tính của tàu

36

1.6.1
Các đặc tính dừng tàu

36

1.6.2
Quán tính của tàu
37



1.6.3
Những biện pháp nâng cao hiệu quả hãm tàu
39






2

1.7
Điều động tàu nhiều chân vịt
40

1.7.1
Điều động tàu nhiều chân vịt

40

1.7.2
Điều động tàu có chân vịt mạn
42

1.8
Chân vịt biến bước
43

1.8.1
Điều động tàu có chân vịt biến bước

43

1.8.2
Những chú ý khi sử dụng chân vịt biến bước, phân loại
chân vịt biến bước
45

1.8.3
Ưu nhược điểm của chân vịt biến bước
45

1.9

Tự động hóa quá trình điều động tàu
46

1.9.1
Xu thế phát triển và mục đích tự động hóa
46

1.9.2
Tự động hóa quá trình điều khiển máy chính và chân vịt
46

















1.9.3
Một số hệ thống tự động hóa quá trình lái tàu
47

Chương 2

các yếu tố ảnh hưởng tớ i đặc tính điều động tàu

48

2.1

ảnh hưởng của ngoại lực

48

2.1.1
ảnh hưởng của các điều kiện khí tượng thuỷ văn

48

2.1.2
ảnh hưởng của khu vực nước hạn chế và luồng lạch
51


2.1.3
ảnh hưởng do nông cạn và biện pháp phòng tránh
52


2.1.4
Tính năng quay trở trong vùng nước nông
55

2.1.5
Hiện tượng hút nhau giữa hai tàu


55

2.2
ảnh hưởng do hình dáng thiết kế và tư thế của tàu

59

2.2.1
Cấu trúc hình dáng
59


2.2.2
Thiết kế
60


2.2.3
ảnh hưởng do nghiêng, chúi
61

Chương 3

Sử dụng neo trong điều động

62

3.1
Lựa chọn khu vực neo đậu
62

3.1.1
Những điều kiện tổng quát khi lựa chọn điểm neo
62

3.1.2
Chọn phương pháp neo tàu

63

3.2
lực giữ của neo
64

3.2.1
Tính năng giữ của neo
64

3.2.2
Lực giữ của neo và chất đáy

64

3.2.2
Giới hạn giữ tàu theo lỉn neo và các chú ý khi sử dụng neo
65

3.3
Điều động neo tàu bằng một neo
66













3.3.1
Điều động neo tàu bằng một neo
66





3



3.4
điều động neo tàu hai neo
66


3.4.1
Tư thế con tàu khi neo hai neo
66

3.4.2
Các phương pháp điều động neo tàu bằng hai neo
67

3.5
Sử dụng neo trong điều động
70


3.5.1
Sử dụng neo khi vào hoặc ra cầu, phao
70


3.5.2
Sử dụng neo trong các trường hợp khác
72

Chương 4

Điều động tàu ra vào cầu, phao

77

4.1 Điều động tàu tiếp cận điểm buộc và hành trình trong cảng
77

4.1.1 Các yêu cầu chung và nguyên tắc cơ bản khi cặp cầu
77

4.1.2 Cặp cầu bằng mũi vào trước
82

4.1.3 Cặp cầu bằng đuôi vào cầu trước

83

4.1.4 Cặp cầu ngược dòng
83

4.1.5 Cập cầu xuôi dòng
84

4.2 Minh họa các trường hợp cặp cầu
85

4.2.1

Vào cầu nước ngược
85

4.2.2
Vào cầu mạn trái thời tiết êm
85

4.2.3
Vào cầu mạn phải thời tiết êm
85

4.2.4

Cặp cầu mạn trái thời tiết tốt có thả neo ngoài
85

4.2.5
Cặp cầu mạn phải thời tiết tốt neo ngoài
86

4.2.6
Cặp cầu gió thổi từ bờ ra
86

4.2.7

Cặp cầu gió thổi từ ngoài vào
87

4.2.8
Cặp cầu ngược gió
87

4.2.9
Cặp cầu gió thổi từ ngoài vào (chếch mũi) ngoài vào
87

4.2.10

Cặp cầu gió thổi từ ngoài vào (chếch mũi) ngoài thả neo
mạn ngoài
87

4.2.11
Cặp cầu có kết hợp thả neo
88

4.2.12
Cặp cầu mạn trái gió xuôi
88


4.2.13
Cặp cầu mạn phải gió xuôi
89

4.2.14
Cặp cầu mạn trái gió thổi chếch lái từ trong cầu ra
89

4.2.15
Cặp cầu mạn phải gió chếch phải trong cầu ra
89


4.3
Cặp cầu sử dụng tàu lai
89

4.3.1
Cập cầu nhờ sự hỗ trợ của tàu lai
89


4.3.2

Liên lạc với tàu lai

90


4.3.3
Sử dụng tàu lai
91

4.3.4
Tàu lai làm việc bằng cách đưa dây lai qua lỗ xô ma chính
giữa mũi / lái
94


4.3.5
Cách buộc dây tàu lai
95

Chương 5
Điều động tàu trên biển
97

5.1
Điều động tàu trong ĐIềU KIệN thời tiết xấu
97



4

5.1.1
Khái niệm
97

5.1.2
Quan hệ giữa hướng đi với hướng sóng gió và sự ảnh
hưởng của chúng
97


5.1.3
Điều động
99

5.1.4
Các biện pháp làm giảm ảnh hưởng của sóng gió
100

5.2
Điều động tàu trong bão
101


5.2.1
Nguyên nhân phát sinh bão
101

5.2.2
Những triệu chứng của bão
102

5.2.3
Phương pháp xác định tâm bão và đườmg di chuyển của
bão
103


5.2.4
Công tác chuẩn bị cho tàu chống bão
106

5.2.5
Điều động tàu tránh gặp bão nhiệt đới
107

5.2.6
Điều khiển tàu ra khỏi khu vực bão
109


5.2.7
Điều động tàu trong băng
110

5.3
điều động tàu trong tầm nhìn xa bị hạn chế
112

5.3.1
Khái niệm và định nghĩa
112


5.3.2
Biện pháp điều động
112

5.3.3
Các lưu ý
113

5.3.4
Đồ giải tránh va bằng Radar
113


Chương 6

Điều động tàu trong các tình huống đặc biệt
116

6.1

điều động tàu cứu ngươì rơi xuống nước
116

6.1.1

Những yêu cầu chung
116

6.1.2
Các phương pháp điều động cứu người rơi xuống nước
116

6.2
điều động tàu cứu thủng
118

6.2.1

Nguyên nhân và cách xác định lỗ thủng
118

6.2.2
Các dụng cụ xác định và chống thủng, cách sử dụng chúng
cứu thủng.
119

6.2.3
Điều động tàu bị thủng
123


6.3
Điều động tàu thoát cạn
123

6.3.1
Nguyên nhân tàu bị cạn
123

6.3.2
Lựa chọn vào cạn và các tính toán chung vào cạn
124


6.3.3
Các lực tác dụng lên tàu khi bị cạn
126

6.3.4
Những tính toán cần thiết khi tàu bị cạn
126

6.3.5
Các tính toán cần thiết cứu tàu ra cạn
127


6.3.6
Các phương pháp tự ra cạn
129

6.3.7
Ra cạn nhờ trợ giúp của ngoại lực.
130

6.3.8
Kết hợp các phương pháp để đưa tàu ra cạn
133


6.4
Điều động tàu khi gặp một số sự cố
133

6.4.1
Điều động tàu khi bị hoả hoạn
133

6.4.2
Điều động khi tàu bị nghiêng
133


Chương 7

lai dắt trên biển
134


7.1.


Giới thiệu công tác lai dắt
134



5


7.1.1

Giới thiệu các phương pháp lai dắt
134


7.1.2


ưu nhược điểm của lai dắt
136

7.2
Cơ sở lý thuyết của lai kéo
136

7.2.1
Các yêu cầu chung
136

7.2.2

Dao động của tàu lai và bị lai
136

7.3
Tính toán tốc độ lai kéo và độ bền của dây lai
137

7.3.1
Tính toán lực cản
137

7.4

dây lai, cách lựa chọn, buộc dây lai
139

7.4.1
Các loại dây lai và các kiểu nối dây lai
139

7.4.2
Lựa chọn dây lai
140

7.5

Điều động tàu lai kéo và các chú ý
140

7.5.1
Buộc dây lai
140

7.5.2
Chuẩn bị và đưa dây lai
141

7.5.3

Điều động và các chú ý khi lai kéo
141

7.5.4
Hiện tượng dao động khi lai dắt
141

Phần phụ lục I

143



Phần phụ lục II

146














7

Chương 1
Tính năng điều động tàu

1.1. Khái niệm Về điều động tàu
Điều động tàu là việc thay đổi hướng đi hay tốc độ dưới tác dụng của bánh lái, chân vịt và
các thiết bị khác nhằm tránh va an toàn, tiếp cận mục tiêu, thả neo, buộc tàu, trong nhiều hoàn cảnh

và các tình huống khác nhau, đặc biệt là khu vực chật hẹp, nông cạn, khi tầm nhìn xa bị hạn chế
Năng lực để điều khiển một con tàu, đặc biệt là ở những vùng nước bị hạn chế là một trong
những yêu cầu cao nhất đòi hỏi các kỹ năng thành thục của người đi biển. Không một thuyền trưởng
hay một sĩ quan hàng hải trên bất kỳ con tàu nào có thể xem như mình có đầy đủ năng lực về hàng
hải trừ khi ông ta có thể điều khiển con tàu của mình đảm bảo an toàn.
Kinh nghiệm lâu năm là cần thiết cùng với năng lực của bản thân để người điều khiển tàu có
thể tính toán thực hiện việc điều động con tàu của mình phù hợp với thực tế. Có thể nói điều khiển
tàu là một nghệ thuật phải trải qua học tập và thực hành mà có được.
Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật điều động các tàu là như nhau, nhưng đối với từng con tàu
khác nhau thì có các đặc điểm riêng. Không thể áp dụng một cách máy móc kỹ thuật điều động một
con tàu nhỏ với một con tàu lớn hoặc một tàu khách với một tàu hàng. Ngoài ra cùng một con tàu
nhưng với các điều kiện thời tiết, khí tượng thuỷ văn khác nhau thì việc điều khiển nó cũng sẽ khác

nhau. Không một cuốn sách đơn lẻ nào có khả năng bao trùm tất cả các vấn đề mà người đi biển sẽ
bắt gặp khi điều động tàu, cũng không thể có bất kỳ một thiết bị kỹ thuật đơn lẻ nào phù hợp với
mọi điều kiện thực tế xẩy ra. Điều động tàu là một công việc uyên bác, nhờ vào đó để người điều
động có thể đưa ra một chuỗi các kinh nghiệm, xây dựng nên các kỹ xảo cần thiết khác.
Các con tàu đang được thay đổi theo thời gian, kích thước trung bình của các con tàu đã
được tăng lên. Những con tàu chở xe ô tô và các tàu dầu khổng lồ không thể được đối xử như những
con tàu nhỏ chở hàng thông thường. Trong lĩnh vực điều động tàu, mỗi con tàu đòi hỏi có một sự
quan tâm riêng. Với người điều khiển tàu, mỗi tình huống điều động lại là một thử thách mới.

1. 2. Các YếU Tố TRONG điều động tàu
1.2.1. Tốc độ tàu
Tốc độ tàu là một đại lượng đặc trưng cho sự chuyển động của con tàu. Về mặt toán học thì:

dt
dS
t
S
V
t
=


=
→∆ 0
lim ,

(1.1)
Trong
đ
ó:

V :T

c
độ
tàu (m/giây).

S : Quãng

đườ
ng con tàu di chuy

n
đượ
c (m).

t : Th

i gian (giây).
T


c
độ
tàu là m

t trong nh

ng
đặ
c tr
ư
ng c
ơ

b

n quan tr

ng trong các y
ế
u t


đ
i


u
độ
ng. K
ế
t
qu

hoàn thành m

t
đ
i


u
độ
ng ph

thu

c r

t nhi

u vào

độ
chu

n xác tính toán t

c
độ
(t

c là vi

c

ướ
c
l
ượ
ng t

c
độ
).
T

c

độ
tàu là hình chi
ế
u c

a véc-t
ơ
t

c
độ
chuy


n
độ
ng c

a tàu trên h
ướ
ng song song v

i
m


t ph

ng tr

c d

c tàu.
Con tàu chuy

n
độ
ng

đượ
c ph

i nh

l

c
đẩ
y c

n thi

ế
t c

a h


độ
ng l

c sinh ra và duy trì
để


th

ng s

c c

n và chuy

n
độ
ng
đượ

c v

i v

n t

c V. Công su

t này c

a máy g


i là công su

t hi

u
d

ng (N
hd
) và
đượ
c tính b


ng bi

u th

c:
N
hd
= V R
th
, (1.2)
Trong

đ
ó:

V :T

c
độ
tàu

R
th
: L


c c

n chuy

n
độ
ng t

ng h

p

Do có s

t

n hao qua các khâu truy

n
độ
ng t

i chân v


t nên công su

t th

c t
ế
c

a máy ph

i
l


n h
ơ
n công su

t hi

u d

ng. T

s


gi

a công su

t hi

u d

ng và công su

t th


c t
ế
(N), g

i là h

s


h


u ích
η
, ta có :

8

η
η
RV
N
N
N

hd
.
=⇒=
,
H

s

h

u ích này ph


thu

c vào ki

u
độ
ng c
ơ
và chân v

t, tr


ng thái k

thu

t và ch
ế

độ
làm
vi

c c


a chúng. Các tàu hi

n nay có
80,065,0
÷
=
η
(lo

i 1 chân v


t);
7,06,0
÷
=
η
(lo

i 2 chân v

t).
L


c c

n chuy

n
độ
ng t

ng h

p (R
th

) ph

thu

c kích th
ướ
c, hình dáng, m

n n
ướ
c, di


n tích
th
ượ
ng t

ng ki
ế
n trúc, t

l

gi


a các kích th
ướ
c, v

n t

c tàu và s

c c

n c


a môi tr
ườ
ng bên ngoài
nh
ư
sóng, gió, ma sát c

a n
ướ
c. L


c c

n chuy

n
độ
ng toàn ph

n khi tàu
đ
ã chuy


n
độ
ng

n
đị
nh
đượ
c xác
đị
nh b


ng bi

u th

c sau:

gionhorahinhdangsongmasatth
RRRRRR ++++=
, (1.3)
Trong
đ
ó R

n
= R
masát
+ R
sóng
+ R
hình dáng
+ R
nhôra
=
2
2


ξ


. (1.4)
Th

c t
ế
, l

c c


n t

ng h

p chính b

ng

ng l

c trên cáp kéo khi lai kéo tàu

đ
i v

i v

n t

c V.
Trong bi

u th


c (1.4) thì:

ξ
- H

s

thu


độ
ng c


a l

c c

n toàn ph

n là hàm c

a các h

s


Frut - F
r
, Renon -
R
e
.
V

i
F
r

=
γγ
3
.ReRe;
gL
F
LV
gL
V
r
=⇒
×

=
, trong
đ
ó
γ
: H

s

nh

t

độ
ng c

a n
ướ
c
(m
2
/giây)
 ρ
- t


tr

ng c

a n
ướ
c (t/m
3
) , v - v

n t


c tàu (m/s)
 Ω
- Di

n tích b

m

t ngâm n
ướ
c c


a tàu (m
2
).

L - Chi

u dài tàu (m).
Ch

s

Frut

đượ
c coi nh
ư

đặ
c tr
ư
ng c

a t

c

độ
t
ươ
ng
đố
i
để
xác
đị
nh m

c

độ
cao t

c c

a tàu.
Ch

s

này
đượ

c xác
đị
nh nh
ư
sau:

Fr

0,25 : Cho các tàu ch

y ch


m

Fr = 0,25
÷
0,40: Cho các tàu ch

y trung bình

Fr
>
0,40 : Cho các tàu có t


c
độ
cao
Ví d

: M

t tàu có chi

u dài 200m và t

c

độ
20 h

i lý/gi

thì ch

s

Frut là:
=
××

×
=
20081,93600
25,185220
r
F 0,23
Như vậy con tàu này được coi là tàu chạy chậm (Fr<0,25), nhưng lưu ý là trên thực tế tốc độ
nhanh hay chậm còn phụ thuộc vào loại tàu. Chẳng hạn tốc độ 20 nơ như ví dụ trên được coi là
chậm khi tàu đó là tàu chở khách hay tàu quân sự, nhưng nó được coi là tàu có tốc độ cao khi nó là
tàu chở hàng thông thường, tàu dầu và là tàu có tốc độ trung bình khi nó là tàu Container.

1.2.2. Các khái niệm về tố c độ

Tốc độ tàu tương ứng với các chế độ hoạt động xác định của máy.
Chế độ máy Tốc độ kỹ thuật của tàu theo tốc độ định mức (V
dm
)
Khẩn cấp
: 110 ÷ 120%
Hết máy : 100%
Trung bình máy
: 70 ÷ 75%
Chậm
: 40 ÷ 45%
Thật chậm

: 20 ÷ 30%
Đối với động cơ đi-ê-zen, tốc độ chạy trong trường hợp khẩn cấp (Emergency) chỉ áp dụng
trong những hoàn cảnh đặc biệt, nhưng thời gian không được phép để lâu vì sẽ ảnh hưởng đến tình
trạng hoạt động của máy chính.
Khi chuyển động, con tàu sẽ đạt tốc độ lớn nhất theo theo yêu cầu sau một khoảng thời gian
nhất định tùy thuộc vào loại máy. Bảng sau đây cho ta biết thời gian tối thiểu để chuyển đổi các nấc
tốc độ trong điều động.
Loại tàu Thời gian chuyển đổi các nấc tốc độ (giây)

9

Stop đến

Tới hết
Tới hết
đến Stop
Tới hết
đến Lùi hết
Lùi hết
đến Stop
Lùi hết
đến Tới hết
Máy tua-bin hơi
20÷30 30 ÷ 60 60 ÷ 100 30 ÷ 60 60 ÷ 100
Máy đi-ê-zen ≥3 ≥2

10 ÷ 15
≥2
10 ÷ 15
Nên nhớ rằng bảng trên đây chỉ cho ta biết thời gian lý thuyết để chuyển đổi tốc độ máy, ví
dụ đối với máy diezen cần từ 10 đến 15 giây để chuyển từ chế độ “Tới hết” đến “Lùi hết”. Thực tế để
có thể đổi chiều quay một cách đột ngột từ chế độ máy đang “Tới hết” như vậy sang chế độ “Lùi hết”
máy, chúng ta bắt buộc phải đưa máy về chế độ “Stop” rồi mới có thể chuyển về chế độ lùi. Đặc biệt
lưu ý khi tàu đang chạy với tốc độ cao, nếu lùi đột ngột có thể gây nên xung lực lớn làm gãy trục
chân vịt hoặc làm hỏng máy chính. Kinh nghiệm cho thấy chỉ nên chuyển sang chế độ lùi khi tốc độ
tới của tàu nhỏ hơn một nửa tốc độ tới hết bình thường của tàu đó.
Lưu ý: Khi bắt đầu tiến hành điều động không nên cưỡng ép máy đạt đến tốc độ cao ngay,
mà cần tăng tốc độ từ từ, từng nấc một. Các máy hiện đại ngày nay đều có chế độ bảo vệ, do vậy

người điều khiển dù muốn đạt ngay được tốc độ cao cũng không được (trừ tàu quân sự). Đặc biệt khi
điều động các tàu lớn và các tàu đang chở đầy hàng. Kinh nghiệm thực tế sau đây cho thấy đối với
việc tăng tốc độ của một tàu cỡ Panamax (khoảng 80.000 tấn):
-Từ chế độ “Tới thật chậm” sang chế độ “Tới chậm” cần ít nhất là 5 phút
-Từ chế độ “Tới chậm” sang chế độ “Tới nửa máy” cần ít nhất là 10 phút
-Từ chế độ “Tới nửa máy” sang chế độ “Tới hết máy” cần ít nhất là 10 phút hoặc phải chờ cho
đến khi tốc độ tàu đã đạt được hơn một nửa tốc độ tới hết bình thường, ví dụ ở trường hợp này là
khoảng 8 nơ.
-Từ chế độ “Tới hết máy” sang chế độ “Run up” hay còn gọi là chế độ chạy biển “Navigation
full” cần ít nhất là 30 phút, và thường phải sau 1 giờ vòng tua chân vịt mới ổn định ở chế độ chạy
biển.
Hiệu suất lùi và tới khác nhau, khi lùi thường kém tới một nấc máy.

Tốc độ xuất xưởng là tốc độ chạy tới trên trường thử nhằm bàn giao tàu sau khi đóng.
Tốc độ kỹ thuật là tốc độ của tàu được xác định vào từng chu kỳ khai thác tàu, dựa trên tình
trạng vỏ tàu và kỹ thuật của máy chính.
Khái niệm về tốc độ khai thác: tốc độ khai thác bình thường của một con tàu theo yêu cầu
được ghi rõ trong các hợp đồng thuê tàu (charter party), theo đó chủ tàu thoả thuận với người thuê
tàu sẽ cho phép họ khai thác con tàu với tốc độ cao nhất mà con tàu có thể đạt đựơc. Tốc độ này
được phân ra hai trường hợp: khi không hàng (ballast) và khi đầy hàng (laden), áp dụng khi gió
không quá cấp 4, hay còn gọi là điều kiện “Calm sea speed”.
Tốc độ kinh tế là tốc độ mà lượng tiêu hao nhiên liệu chạy trên một hướng nào đó là nhỏ
nhất, dựa trên tác động thuận lợi của các điều kiện ngoại cảnh như các dòng hải lưu, sóng, gió
Tốc độ nhỏ nhất là tốc độ khi vòng quay chân vịt ở mức thấp nhất có thể mà tại đó tàu không
mất khả năng điều khiển bằng bánh lái được gọi là tốc độ cực tiểu cho phép. V

min
= (0,10 ÷ 0,20)
V
dm
, cần chú ý tốc độ cực tiểu này còn phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh tác động như sóng, gió,
dòng chảy và tình trạng kỹ thuật của máy.
Khi tăng tốc độ bên ngoài thân vỏ tàu sẽ xuất hiện các sóng ngang và dọc lan truyền phức
tạp, ở mũi sẽ xuất hiện sóng ngang, ở lái hệ sóng sẽ xuất hiện phân tán. Nhằm giảm sức cản của
sóng, các tàu ngày nay thường có cấu trúc mũi quả lê cho phép tăng tốc độ khoảng 3 ÷ 5% .
1.2.3. Các phương pháp xác định tốc độ tàu
Để xác định chính xác tốc độ tàu, người ta thường sử dụng trường thử. Nhằm loại trừ sai số,
trường thử cần tuân theo một số yêu cầu sau đây:

 Gió không quá cấp 3 (Beufort) (khoảng 5,2 m/giây).
 Sóng không quá cấp 2 (khoảng 0,75m).
 Không ảnh hưởng của nông cạn, nghĩa là độ sâu nơi thử phải thoả mãn:

dBH ×〉 4
(áp d

ng cho các tàu c

l

n) ho


c
2
35,0 VH >
(áp d

ng cho các tàu c

v

a và
nh


).



đ
ây:

10


H:

Độ
sâu khu v

c th

(m).

B : Chi

u r

ng c


a tàu (m).

d : M

n n
ướ
c c

a tàu (m).

V: T


c
độ
tàu (h

i lý/gi

- knot).
T

c
độ

tàu
đượ
c xác
đị
nh theo các m

c công su

t c

a
độ

ng c
ơ
máy chính nh
ư
sau:

50% công su

t máy chính

74% công su


t máy chính

85% công su

t máy chính

100% công su

t máy chính
T

c

độ
tàu có th

xác
đị
nh b

ng nhi

u ph
ươ
ng pháp khác nhau nh

ư
:

S

d

ng chi

u dài thân tàu (ném phao xu

ng bi


n
để

đ
o).

Các m

c tiêu nhìn th

y theo ph

ươ
ng pháp ng

m (ng

m theo ch

p t

nhiên ho

c thiên nhiên).


B

ng Radar.

B

ng các h

th

ng

đị
nh v

vô tuy
ế
n nh
ư
: GPS; LORAN

C;
Các l


n th

xác
đị
nh t

c
độ

đề
u
đượ

c xác
đị
nh ít nh

t là 2 l

n (ch

y trên 1 h
ướ
ng thu


n ti

n nào
đ
ó, sau
đ
ó l

i ch

y theo h
ướ

ng ng
ượ
c l

i). Ngoài ra còn ph

i xác
đị
nh t

c
độ

tàu t

i các
đ
i

u ki

n tàu
đầ
y hàng và khi tàu không hàng (laden or ballast). Khi th


tàu
đ
óng m

i, ng
ườ
i ta còn xác
đị
nh t

c
độ

t

i m

t s

n

c công su

t máy (ví d


t

c
độ
t

i 40%, 50%, 70%, 85% công su

t c

a máy chính).



1.2.4. Chuyển động của tàu trên mặt nước
1. 2.4.1.Tính chuy

n
độ
ng:
Kh

n
ă
ng con tàu th


ng
đượ
c s

c c

n c

a n
ướ
c, gió và chuy


n
độ
ng
đượ
c trên m

t n
ướ
c v

i

m

t t

c
độ

đ
ã
đị
nh do h


th

ng
độ
ng l

c t

o ra
đượ
c g


i là tính chuy

n
độ
ng c

a tàu.

Để

đơ
n gi


n, xét con tàu chuy

n
độ
ng t

nh ti
ế
n trên m

t n

ướ
c d
ướ
i tác d

ng c

a l

c phát
độ
ng do máy


chân v

t t

o ra ,
đượ
c th

hi

n qua bi


u th

c:
the
R
dt
vd
MP
+⋅=
. (1.5)
Trong

đ
ó M là kh

i l
ượ
ng c

a tàu và
đượ
c tính theo công th

c:

DKM

+
=
)1(

Trong
đ
ó:

e
P

- L

c phát
độ
ng c

a máy (N);

M
- Kh

i l

ượ
ng c

a tàu (Kg);

th
R
- L

c c

n chuy


n
độ
ng t

ng h

p lên con tàu (N);

D
- L
ượ

ng r

n
ướ
c c

a tàu (Kg);

K
- H

s


l
ượ
ng dãn n
ướ
c c

a tàu, K =0 khi t

u
đứ
ng yên trên m


t n
ướ
c, K s

có giá tr

khi
tàu chuy

n
độ

ng giá tr

c

a nó
đượ
c xác
đị
nh bàng th

c nghi


m.

dt
dv
- Gia t

c dài theo h
ướ
ng tr

c c


a tàu (m/s
2
).
Do
đ
ó ph
ươ
ng trình chuy

n
độ
ng c


a tàu có th

bi

u th

d
ướ
i d

ng sau:


dt
dv
MRP
thd
=−
, (1.7)
Khi tàu
đ
ã chuy

n

độ
ng

n
đị
nh th

ng
đề
u thì thành ph

n quán tính c


a l

c c

n b

tri

t tiêu
0
=

dt
dv
M
. Khi
đ
ó l

c phát
độ
ng c

a máy (P

e
) s

cân b

ng v

i l

c c

n t


ng h

p.

1.2.4.2. Tính
đ
i

u khi

n

đượ
c (còn g

i là tính nghe lái):
Là tính n
ă
ng hàng h

i c

a con tàu, cho phép nó chuy


n
độ
ng v

i m

t qu


đạ
o
đ

ã
đị
nh.
Nh

ng tính n
ă
ng c
ơ
b

n c


a tính
đ
i

u khi

n là:

Tính

n

đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i

Tính n
ă
ng quay tr




11

Hai tính n
ă
ng này có xu h
ướ
ng
đố
i l

p nhau, n

ế
u con tàu có tính

n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i t

t s



khó kh
ă
n khi
đổ
i h
ướ
ng ho

c quay tr


, ngh
ĩ
a là làm gi

m tính quay tr

. Ng
ượ
c l

i, n
ế

u con tàu có
tính quay tr

quá m

c s

làm khó kh
ă
n cho vi

c gi


tàu

n
đị
nh trên h
ướ
ng c


đị
nh, trong tr

ườ
ng
h

p này bánh lái ph

i ho

t
độ
ng liên t


c m

i
đả
m b

o gi

h
ướ
ng
đượ

c. Tu

theo yêu c

u c

a t

ng
lo

i tàu mà nh


ng nhà thi
ế
t k
ế
có th

cho ra
đờ
i các con tàu có tính

n

đị
nh h
ướ
ng
đ
i t

t (các tàu
ch

y bi


n) ho

c tính n
ă
ng quay tr

t

t nh
ư
các tàu ch


y trong sông, các tàu lai
1.2.4.3.Tính

n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i:
Tính


n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i là kh

n
ă
ng con tàu gi


nguyên h
ướ
ng chuy

n
độ
ng th

ng
đ
ã cho
khi không có s


tham gia c

a ng
ườ
i lái ho

c khi ch

thông qua m

t góc lái r


t nh

. Nguyên lý này là
b

t bu

c
đố
i v


i con tàu khi chuy

n
độ
ng trong m

i
đ
i

u ki


n th

i ti
ế
t nh
ư
khi bi

n
độ
ng ho


c bi

n
êm, c
ũ
ng nh
ư
trong m

i vùng n
ướ
c nông ho


c sâu.
Tính

n
đị
nh h
ướ
ng

nh h
ưở

ng
đế
n các
đặ
c tính lái tàu, tùy theo m

c
độ
mà con tàu có th


đượ

c ch

n m
ũ
i l

i khi
đ
ang quay và s

thay
đổ

i t

c
độ
quay c

a nó khi
đ
ang ch

y t


i n
ế
u
để
bánh lái

s

không. Quan sát th

y
độ

ng h

c v

tính

n
đị
nh h
ướ
ng c


a tàu theo các cách khác, th

m

c
độ

tính

n
đị
nh h

ướ
ng mà con tàu
đạ
t
đượ
c b

ng cách
để
cho tàu tr

i qua m


t lo

t
đ
i

u
độ
ng dích d

c

(ki

u ch

Z).
M

t con tàu có th

có tính

n

đị
nh h
ướ
ng d
ươ
ng ho

c âm ho

c trung tính. Khi bánh lái
để
s



không mà tàu v

n duy trì th

ng th
ế
thì con tàu
đ
ó có tính


n
đị
nh h
ướ
ng d
ươ
ng. N
ế
u bánh lái
để
s



không mà con tàu quay v

i t

c
độ
quay tr

t
ă
ng lên thì nó có tính


n
đị
nh h
ướ
ng âm. M

t con tàu có
tính

n
đị

nh h
ướ
ng trung tính khi nó ti
ế
p t

c quay v

i t

c
độ

quay hi

n t

i ho

c ti
ế
p t

c n


m trên
h
ướ
ng hi

n th

i cho
đế
n khi có các ngo

i l


c tác
độ
ng vào. Nó không có khuynh h
ướ
ng ho

c là t
ă
ng
ho


c là gi

m t

c
độ
quay khi bánh lái

v

trí s


không.
Tính

n
đị
nh h
ướ
ng c

a tàu r

t quan tr


ng khi ta hành trình trong lu

ng ho

c khi ta c

g

ng
lái tàu v


i m

c
độ
thay
đổ
i nh

nh

t c


a bánh lái

trên bi

n.
Ph

i
để
bánh lái

góc l


n trong m

t th

i gian dài h
ơ
n
để
ch

n vi


c quay c

a tàu không

n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i, còn h

ơ
n là
để
nó quay r

i m

i
đ
è lái. Có th

không th


ch

n vi

c quay c

a tàu
khi nó không

n
đị

nh h
ướ
ng tr
ướ
c khi nó r

i kh

i tr

c lu


ng, cho dù t

c
độ
quay là hoàn toàn bình
th
ườ
ng
đố
i v

i m


t tàu trung bình.
Để
các góc lái l

n h
ơ
n và th
ườ
ng xuyên chú ý là yêu c

u

để
lái
nh

ng lo

i tàu này,
đặ
c bi

t là trong các vùng n
ướ

c b

h

n ch
ế
và khi có s

thay
đổ
i h
ướ

ng. M

t s


tàu
đượ
c thi
ế
t k
ế
có hình dáng béo h

ơ
n,
đặ
c bi

t là các tàu m

r

ng

ph


n sau lái còn các m

t c

t
ngang phía tr
ướ
c
đầ
y
đặ

n thì tính
đị
nh h
ướ
ng âm tr

nên ph

bi
ế
n h
ơ

n.
Khi tàu b

chúi s

làm thay
đổ
i toàn b


đặ
c tính riêng c


a con tàu và t

o cho nó tính

n
đị
nh
h
ướ
ng d
ươ

ng.
Độ
chúi thay
đổ
i làm thay
đổ
i hình dáng
đườ
ng n
ướ
c c


a v

tàu, thay
đổ
i các di

n
tích m

t c

t ngang l


n nh

t chìm d
ướ
i n
ướ
c. Vì lý do này, b

t k

con tàu nào mà chúi m

ũ
i
đề
u có
tính

n
đị
nh h
ướ
ng âm và ng
ườ

i
đ
i bi

n nh

n th

y r

ng
đặ

c
đ
i

m c

a m

t con tàu có tính

n
đị

nh âm
s

gi

ng nh
ư
nh

ng tàu chúi m
ũ
i.

Để
b

t
đầ
u quay m

t con tàu nh
ư
v

y c


n nhi

u th

i gian h
ơ
n
th
ườ
ng l


, c

n ph

i
để
góc lái r

t l

n và lâu h
ơ

n
để
ch

n l

i vi

c quay
đ
ó. Khi con tàu không tuân
theo ng

ườ
i lái, hãy chú ý!
Tính

n
đị
nh h
ướ
ng d
ươ
ng rõ ràng là m


t tình tr

ng mà ng
ườ
i
đ
i bi

n
đ
ã quen thu


c t

lâu.
Nhi

u tàu có k
ế
t c

u v

v


n không có tính

n
đị
nh h
ướ
ng, do
đ
ó chúng ta ph

i h

ế
t s

c t

nh táo v

i
tình tr

ng này. T


t h
ơ
n là nên d


đ
oán
đặ
c tính c

a tàu mình c


khi t

mình
đ
i

u
độ
ng và khi có hoa
tiêu, khi mà tính
ă
n lái

đượ
c xem nh
ư
là m

t ch

c n
ă
ng c

a tính


n
đị
nh h
ướ
ng.
S

thay
đổ
i tính


n
đị
nh h
ướ
ng
đ
áng chú ý khi m

n n
ướ
c và
độ

chúi thay
đổ
i, do các tàu
béo, có h

s

béo th

tích th
ườ
ng b


dìm m
ũ
i nên nó có s

thay
đổ
i l

n,
đ
i


u này
đặ
c bi

t quan tr

ng
vì nh

ng kh


n
ă
ng này thay
đổ
i nên ph

i xem xét c

n th

n khi thay
đổ

i
độ
chúi cho tàu lúc
đế
n c

ng.
Tính

n
đị
nh h

ướ
ng th

hi

n:
1. T
ă
ng lên khi m

n n
ướ

c

d
ướ
i ki tàu t
ă
ng.
2. Tr

nên d
ươ
ng nhi


u h
ơ
n khi chi

u dài tàu t
ă
ng.
3. Tr

nên d
ươ

ng nhi

u h
ơ
n khi l

c c

n t
ă
ng.
4. Gi


m xu

ng khi h

s

béo th

tích t
ă
ng.

5. Gi

m xu

ng khi chi

u r

ng c

a tàu t
ă

ng lên so v

i chi

u dài (t

s

L/B dài/r

ng gi


m).
6. Gi

m xu

ng khi di

n tích các m

t c

t phía tr

ướ
c t
ă
ng lên t
ươ
ng
đố
i so v

i di

n tích các


12

-15
-10
-5
0
5
10
15
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5


ỏ(độ)

ọ(độ)

-5
0

-10
0

-15
0


10
0

15
0

5
0


Ä Ä












m


t c

t phía sau (khi tâm quay c

a tàu chuy

n v

phía tr
ướ
c).

Tính

n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i
đượ
c th


hi

n qua tính ch

t c
ơ
b

n c

a nó là tính


n
đị
nh ph
ươ
ng
h
ướ
ng và
đượ
c
đ
ánh giá qua ch


s



n
đị
nh ph
ươ
ng h
ướ
ng c


a tàu.
Đ
ây là m

i quan h

gi

a
độ
dài

c

a
đườ
ng
đ
i hình sin và chi

u dài tàu.
L
S
E

m
=
(1.8)
Trong
đ
ó:

E: Ch

s




n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i.

S
m
:

Độ
dài
đườ
ng
đ
i hình sin (m).

L: Chi

u dài tàu (m).
Để
xác

đị
nh ch

s



n
đị
nh trên h
ướ
ng

đ
i ng
ườ
i ta ch

n m

t tr
ườ
ng th

, n

ế
u không có tr
ườ
ng
th

thì n
ơ
i th

nghi


m
đượ
c ch

n nh
ư
n
ơ
i xác
đị
nh t


c
độ
ho

c quán tính tàu. Cho tàu ch

y theo
đườ
ng hình sin, trong khi ch

y
đồ

ng th

i b

lái v

hai bên v

i m

t góc tu


ý ta s

thu
đượ
c
độ
dài
S
m
c

a

đườ
ng hình sin t
ươ
ng

ng. Khi xác
đị
nh c

n chu

n b


tr
ướ
c
đồ
ng h

b

m giây và t

c

độ
tàu
đ
ã
đượ
c xác
đị
nh chính xác tr
ướ
c
đ
ó. Cách ti

ế
n hành xác
đị
nh
đượ
c th

c hi

n nh
ư
sau:

Cho tàu ch

y theo m

t h
ướ
ng nào
đ
ó, t

t nh


t là ch

y theo m

t ch

p tiêu. T

i th

i
đ

i

m xác
đị
nh, b

lái sang m

t bên v

i góc lái


o
tu

ý (th
ườ
ng

0

10
0
). Sau khi b


lái, m
ũ
i tàu s

t

t

quay
theo h
ướ

ng b

lái, t

i th

i
đ
i

m m
ũ

i tàu
đ
ã quay
đượ
c m

t góc

0
=

o

( giá tr

góc

o
có th

l

y b

ng

10
0
, 20
0
ho

c 30
0
) thì ta chuy

n bánh lái v


phía ng
ượ
c l

i m

t góc -

o
. Sau m

t th


i gian, m
ũ
i
tàu s

nghe lái và ng

m
ũ
i v


phía b

lái, khi tàu v

a quay v

a ti
ế
n c

t
đườ

ng ch

p tiêu l

n th

nh

t
ta b

m

đồ
ng h

cho ch

y, khi tàu quay sang m

t góc -

0
= -


o
ta l

i b

lái theo h
ướ
ng ng
ượ
c l

i.

C

làm nh
ư
v

y cho t

i th

i
đ

i

m th

ba khi tàu c

t
đườ
ng ch

p tiêu ta STOP
đồ

ng h

b

m giây.
Giá tr

th

i gian
đọ
c trên

đồ
ng h

b

m giây cho ta th

i gian m

t chu k

tàu ch


y theo
đườ
ng hình
sin,
đườ
ng này
đượ
c g

i là
đườ

ng zích z

c.
Độ
ng tác này
đượ
c l

p
đ
i l


p l

i t

5
đế
n 6 l

n
để
lo


i
tr

sai s

ng

u nhiên và
để
tìm th

i gian c


a m

t dao
độ
ng hình sin hoàn ch

nh trung bình, sau
đ
ó
nhân v


i t

c
độ
c

a tàu s

cho ta
độ
dài c


a m

t
đườ
ng hình sin hoàn ch

nh. G

i S
m

độ

dài c

a
đườ
ng hình sin hoàn ch

nh, ta có:
S
m
= T
m
. V

t
, (1.9)
Qua các l

n th

nghi

m chúng ta thu
đượ
c s
ư

ph

thu

c h
ướ
ng di chuy

n c

a t


u vào góc b


lái và th

i gian nh
ư
hình 1.1.


















Hình 1.1.
Đ
ánh giá tính

n
đị
nh h
ướ
ng qua
đườ
ng cong hình sin
Qua th


nghi

m th

y r

ng, n
ế
u
đặ
t bánh lái


m

n này và m

n kia m

t góc nh
ư
nhau thì
đườ
ng zích z


c ch

y tàu s


đố
i x

ng nhau qua tr

c trung gian,

đượ
c g

i là zích z

c
đố
i x

ng. Ngoài
ra, n
ế

u giá tr

góc b

lái

m

n này và m

n kia không b


ng nhau ta s

thu
đượ
c m

t
đườ
ng zích z

c
không

đố
i x

ng, tr
ườ
ng h

p này ch

s

d


ng cho các tàu có tính n
ă
ng
đ
i

u
độ
ng cao. T

th


c
Chu kỳ dao động (giây)

t (giây)

×