GIÁO TRÌNH ĐIỀU ĐỘNG TÀU THỦY

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
ố
c
độ
tàu (m/giây).

S : Quãng
đườ
ng con tàu di chuy
ể
n
đượ
c (m).

t : Th

ờ
i gian (giây).
T
ố
c
độ
tàu là m
ộ
t trong nh
ữ
ng
đặ
c tr
ư
ng c
ơ
b
ả
n quan tr
ọ
ng trong các y
ế
u t
ố

đ
i
ề
u
độ

ng. K
ế
t
qu
ả
hoàn thành m
ộ
t
đ
i
ề
u
độ
ng ph
ụ
thu
ộ
c r
ấ
t nhi
ề
u vào
độ
chu
ẩ
n xác tính toán t
ố
c
độ
(t

ứ
c là vi
ệ
c
ướ
c
l
ượ
ng t
ố
c
độ
).
T
ố
c
độ
tàu là hình chi
ế
u c
ủ
a véc-t
ơ
t
ố
c
độ
chuy
ể
n

độ
ng c
ủ
a tàu trên h
ướ
ng song song v
ớ
i
m
ặ
t ph
ẳ
ng tr
ụ
c d
ọ
c tàu.
Con tàu chuy
ể
n
độ
ng
đượ
c ph
ả
i nh
ờ
l
ự
c

đẩ
y c
ầ
n thi
ế
t c
ủ
a h
ệ

độ
ng l
ự
c sinh ra và duy trì
để

th
ắ
ng s
ứ
c c
ả
n và chuy
ể
n
độ
ng
đượ
c v
ớ

i v
ậ
n t
ố
c V. Công su
ấ
t này c
ủ
a máy g
ọ
i là công su
ấ
t hi
ệ
u
d
ụ
ng (N
hd
) và
đượ
c tính b
ằ
ng bi
ể
u th
ứ
c:
N
hd

= V R
th
, (1.2)
Trong
đ
ó:

V :T
ố
c
độ
tàu

R
th
: L
ự
c c
ả
n chuy
ể
n
độ
ng t
ổ
ng h
ợ
p
Do có s
ự

t
ổ
n hao qua các khâu truy
ề
n
độ
ng t
ớ
i chân v
ị
t nên công su
ấ
t th
ự
c t
ế
c
ủ
a máy ph
ả
i
l
ớ
n h
ơ
n công su
ấ
t hi
ệ
u d

ụ
ng. T
ỉ
s
ố
gi
ữ
a công su
ấ
t hi
ệ
u d
ụ
ng và công su
ấ
t th
ự
c t
ế
(N), g
ọ
i là h
ệ
s
ố

h
ữ
u ích
η

, ta có :

8

η
η
RV
N
N
N
hd
.
=⇒=
,
H
ệ
s
ố
h
ữ
u ích này ph
ụ
thu
ộ
c vào ki
ể
u
độ
ng c
ơ

và chân v
ị
t, tr
ạ
ng thái k
ỹ
thu
ậ
t và ch
ế

độ
làm
vi
ệ
c c
ủ
a chúng. Các tàu hi
ệ
n nay có
80,065,0
÷
=
η
(lo
ạ
i 1 chân v
ị
t);
7,06,0

÷
=
η
(lo
ạ
i 2 chân v
ị
t).
L
ự
c c
ả
n chuy
ể
n
độ
ng t
ổ
ng h
ợ
p (R
th
) ph
ụ
thu
ộ
c kích th
ướ
c, hình dáng, m
ớ

n n
ướ
c, di
ệ
n tích
th
ượ
ng t
ầ
ng ki
ế
n trúc, t
ỉ
l
ệ
gi
ữ
a các kích th
ướ
c, v
ậ
n t
ố
c tàu và s
ứ
c c
ả
n c
ủ
a môi tr

ườ
ng bên ngoài
nh
ư
sóng, gió, ma sát c
ủ
a n
ướ
c. L
ự
c c
ả
n chuy
ể
n
độ
ng toàn ph
ầ
n khi tàu
đ
ã chuy
ể
n
độ
ng
ổ
n
đị
nh
đượ

c xác
đị
nh b
ằ
ng bi
ể
u th
ứ
c sau:

gionhorahinhdangsongmasatth
RRRRRR ++++=
, (1.3)
Trong
đ
ó R
n
= R
masát
+ R
sóng
+ R
hình dáng
+ R
nhôra
=
2
2
Vρ
ξ

Ω
. (1.4)
Th
ự
c t
ế
, l
ự
c c
ả
n t
ổ
ng h
ợ
p chính b
ằ
ng
ứ
ng l
ự
c trên cáp kéo khi lai kéo tàu
đ
i v
ớ
i v
ậ
n t
ố
c V.

Trong bi
ể
u th
ứ
c (1.4) thì:

ξ
- H
ệ
s
ố
thu
ỷ

độ
ng c
ủ
a l
ự
c c
ả
n toàn ph
ầ
n là hàm c
ủ
a các h
ệ
s
ố
Frut - F

r
, Renon -
R
e
.
V
ớ
i
F
r
=
γγ
3
.ReRe;
gL
F
LV
gL
V
r
=⇒
×
=
, trong
đ
ó
γ
: H
ệ
s

ố
nh
ớ
t
độ
ng c
ủ
a n
ướ
c
(m
2
/giây)
 ρ
- t
ỉ
tr
ọ
ng c
ủ
a n
ướ
c (t/m
3
) , v - v
ậ
n t
ố
c tàu (m/s)
 Ω

- Di
ệ
n tích b
ề
m
ặ
t ngâm n
ướ
c c
ủ
a tàu (m
2
).

L - Chi
ề
u dài tàu (m).
Ch
ỉ
s
ố
Frut
đượ
c coi nh
ư

đặ
c tr
ư
ng c

ủ
a t
ố
c
độ
t
ươ
ng
đố
i
để
xác
đị
nh m
ứ
c
độ
cao t
ố
c c
ủ
a tàu.
Ch
ỉ
s
ố
này
đượ
c xác
đị

nh nh
ư
sau:

Fr
≤
0,25 : Cho các tàu ch
ạ
y ch
ậ
m

Fr = 0,25
÷
0,40: Cho các tàu ch
ạ
y trung bình

Fr
>
0,40 : Cho các tàu có t
ố
c
độ
cao
Ví d
ụ
: M
ộ
t tàu có chi

ề
u dài 200m và t
ố
c
độ
20 h
ả
i lý/gi
ờ
thì ch
ỉ
s
ố
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
ụ
ng cho các tàu c

ỡ
l
ớ
n) ho
ặ
c
2
35,0 VH >
(áp d
ụ
ng cho các tàu c
ỡ
v
ừ
a và
nh
ỏ
).

ở

đ
ây:

10


H:
Độ
sâu khu v

ự
c th
ử
(m).

B : Chi
ề
u r
ộ
ng c
ủ
a tàu (m).

d : M
ớ
n n
ướ
c c
ủ
a tàu (m).

V: T
ố
c
độ
tàu (h
ả
i lý/gi
ờ
- knot).

T
ố
c
độ
tàu
đượ
c xác
đị
nh theo các m
ứ
c công su
ấ
t c
ủ
a
độ
ng c
ơ
máy chính nh
ư
sau:

50% công su
ấ
t máy chính

74% công su
ấ
t máy chính


85% công su
ấ
t máy chính

100% công su
ấ
t máy chính
T
ố
c
độ
tàu có th
ể
xác
đị
nh b
ằ
ng nhi
ề
u ph
ươ
ng pháp khác nhau nh
ư
:

S
ử
d
ụ
ng chi

ề
u dài thân tàu (ném phao xu
ố
ng bi
ể
n
để

đ
o).

Các m
ụ
c tiêu nhìn th
ấ
y theo ph
ươ
ng pháp ng
ắ
m (ng
ắ
m theo ch
ậ
p t
ự
nhiên ho
ặ
c thiên nhiên).

B

ằ
ng Radar.

B
ằ
ng các h
ệ
th
ố
ng
đị
nh v
ị
vô tuy
ế
n nh
ư
: GPS; LORAN
–
C;
Các l
ầ
n th
ử
xác
đị
nh t
ố
c
độ

đề
u
đượ
c xác
đị
nh ít nh
ấ
t là 2 l
ầ
n (ch
ạ
y trên 1 h
ướ
ng thu
ậ
n ti
ệ
n nào
đ
ó, sau
đ
ó l
ạ
i ch
ạ
y theo h
ướ
ng ng
ượ

c l
ạ
i). Ngoài ra còn ph
ả
i xác
đị
nh t
ố
c
độ
tàu t
ạ
i các
đ
i
ề
u ki
ệ
n tàu
đầ
y hàng và khi tàu không hàng (laden or ballast). Khi th
ử
tàu
đ
óng m
ớ
i, ng
ườ
i ta còn xác
đị

nh t
ố
c
độ
t
ạ
i m
ộ
t s
ố
n
ấ
c công su
ấ
t máy (ví d
ụ
t
ố
c
độ
t
ạ
i 40%, 50%, 70%, 85% công su
ấ
t c
ủ
a máy chính).


1.2.4. Chuyển động của tàu trên mặt nước

1. 2.4.1.Tính chuy
ể
n
độ
ng:
Kh
ả
n
ă
ng con tàu th
ắ
ng
đượ
c s
ứ
c c
ả
n c
ủ
a n
ướ
c, gió và chuy
ể
n
độ
ng
đượ
c trên m
ặ
t n

ướ
c v
ớ
i
m
ộ
t t
ố
c
độ

đ
ã
đị
nh do h
ệ
th
ố
ng
độ
ng l
ự
c t
ạ
o ra
đượ
c g
ọ
i là tính chuy
ể

n
độ
ng c
ủ
a tàu.

Để

đơ
n gi
ả
n, xét con tàu chuy
ể
n
độ
ng t
ị
nh ti
ế
n trên m
ặ
t n
ướ
c d
ướ
i tác d
ụ
ng c
ủ
a l

ự
c phát
độ
ng do máy
–
chân v
ị
t t
ạ
o ra ,
đượ
c th
ể
hi
ệ
n qua bi
ể
u th
ứ
c:
the
R
dt
vd
MP
+⋅=
. (1.5)
Trong
đ
ó M là kh

ố
i l
ượ
ng c
ủ
a tàu và
đượ
c tính theo công th
ứ
c:
DKM
⋅
+
=
)1(

Trong
đ
ó:

e
P
- L
ự
c phát
độ
ng c
ủ
a máy (N);


M
- Kh
ố
i l
ượ
ng c
ủ
a tàu (Kg);

th
R
- L
ự
c c
ả
n chuy
ể
n
độ
ng t
ổ
ng h
ợ
p lên con tàu (N);

D
- L
ượ
ng r
ẽ

n
ướ
c c
ủ
a tàu (Kg);

K
- H
ệ
s
ố
l
ượ
ng dãn n
ướ
c c
ủ
a tàu, K =0 khi t
ầ
u
đứ
ng yên trên m
ặ
t n
ướ
c, K s
ẽ
có giá tr
ị
khi

tàu chuy
ể
n
độ
ng giá tr
ị
c
ủ
a nó
đượ
c xác
đị
nh bàng th
ự
c nghi
ệ
m.

dt
dv
- Gia t
ố
c dài theo h
ướ
ng tr
ụ
c c
ủ
a tàu (m/s
2

).
Do
đ
ó ph
ươ
ng trình chuy
ể
n
độ
ng c
ủ
a tàu có th
ể
bi
ể
u th
ị
d
ướ
i d
ạ
ng sau:

dt
dv
MRP
thd
=−
, (1.7)
Khi tàu

đ
ã chuy
ể
n
độ
ng
ổ
n
đị
nh th
ẳ
ng
đề
u thì thành ph
ầ
n quán tính c
ủ
a l
ự
c c
ả
n b
ị
tri
ệ
t tiêu
0
=
dt
dv

M
. Khi
đ
ó l
ự
c phát
độ
ng c
ủ
a máy (P
e
) s
ẽ
cân b
ằ
ng v
ớ
i l
ự
c c
ả
n t
ổ
ng h
ợ
p.

1.2.4.2. Tính
đ
i

ề
u khi
ể
n
đượ
c (còn g
ọ
i là tính nghe lái):
Là tính n
ă
ng hàng h
ả
i c
ủ
a con tàu, cho phép nó chuy
ể
n
độ
ng v
ớ
i m
ộ
t qu
ỹ

đạ
o
đ
ã
đị

nh.
Nh
ữ
ng tính n
ă
ng c
ơ
b
ả
n c
ủ
a tính
đ
i
ề
u khi
ể
n là:

Tính
ổ
n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i

Tính n

ă
ng quay tr
ở


11

Hai tính n
ă
ng này có xu h
ướ
ng
đố
i l
ậ
p nhau, n
ế
u con tàu có tính
ổ
n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i t
ố
t s
ẽ

khó kh
ă
n khi
đổ
i h
ướ
ng ho
ặ
c quay tr
ở
, ngh
ĩ
a là làm gi
ả
m tính quay tr
ở
. Ng
ượ
c l
ạ
i, n
ế
u con tàu có
tính quay tr
ở
quá m
ứ
c s
ẽ
làm khó kh

ă
n cho vi
ệ
c gi
ữ
tàu
ổ
n
đị
nh trên h
ướ
ng c
ố

đị
nh, trong tr
ườ
ng
h
ợ
p này bánh lái ph
ả
i ho
ạ
t
độ
ng liên t
ụ
c m
ớ

i
đả
m b
ả
o gi
ữ
h
ướ
ng
đượ
c. Tu
ỳ
theo yêu c
ầ
u c
ủ
a t
ừ
ng
lo
ạ
i tàu mà nh
ữ
ng nhà thi
ế
t k
ế
có th
ể
cho ra

đờ
i các con tàu có tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng
đ
i t
ố
t (các tàu
ch
ạ
y bi
ể
n) ho
ặ
c tính n
ă
ng quay tr
ở
t
ố
t nh
ư
các tàu ch
ạ
y trong sông, các tàu lai
1.2.4.3.Tính

ổ
n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i:
Tính
ổ
n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i là kh
ả
n
ă
ng con tàu gi
ữ
nguyên h
ướ
ng chuy
ể
n
độ
ng th
ẳ

ng
đ
ã cho
khi không có s
ự
tham gia c
ủ
a ng
ườ
i lái ho
ặ
c khi ch
ỉ
thông qua m
ộ
t góc lái r
ấ
t nh
ỏ
. Nguyên lý này là
b
ắ
t bu
ộ
c
đố
i v
ớ
i con tàu khi chuy
ể

n
độ
ng trong m
ọ
i
đ
i
ề
u ki
ệ
n th
ờ
i ti
ế
t nh
ư
khi bi
ể
n
độ
ng ho
ặ
c bi
ể
n
êm, c
ũ
ng nh
ư
trong m

ọ
i vùng n
ướ
c nông ho
ặ
c sâu.
Tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng
ả
nh h
ưở
ng
đế
n các
đặ
c tính lái tàu, tùy theo m
ứ
c
độ
mà con tàu có th
ể

đượ
c ch
ặ

n m
ũ
i l
ạ
i khi
đ
ang quay và s
ự
thay
đổ
i t
ố
c
độ
quay c
ủ
a nó khi
đ
ang ch
ạ
y t
ớ
i n
ế
u
để
bánh lái
ở
s
ố

không. Quan sát th
ủ
y
độ
ng h
ọ
c v
ề
tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng c
ủ
a tàu theo các cách khác, th
ử
m
ứ
c
độ

tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng mà con tàu

đạ
t
đượ
c b
ằ
ng cách
để
cho tàu tr
ả
i qua m
ộ
t lo
ạ
t
đ
i
ề
u
độ
ng dích d
ắ
c
(ki
ể
u ch
ữ
Z).
M
ộ
t con tàu có th

ể
có tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng d
ươ
ng ho
ặ
c âm ho
ặ
c trung tính. Khi bánh lái
để
s
ố

không mà tàu v
ẫ
n duy trì th
ẳ
ng th
ế
thì con tàu
đ
ó có tính
ổ
n
đị

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

không mà con tàu quay v
ớ
i t
ố
c
độ
quay tr
ở
t
ă
ng lên thì nó có tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng âm. M
ộ
t con tàu có

tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng trung tính khi nó ti
ế
p t
ụ
c quay v
ớ
i t
ố
c
độ
quay hi
ệ
n t
ạ
i ho
ặ
c ti
ế
p t
ụ
c n
ằ
m trên
h

ướ
ng hi
ệ
n th
ờ
i cho
đế
n khi có các ngo
ạ
i l
ự
c tác
độ
ng vào. Nó không có khuynh h
ướ
ng ho
ặ
c là t
ă
ng
ho
ặ
c là gi
ả
m t
ố
c
độ
quay khi bánh lái
ở

v
ị
trí s
ố
không.
Tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng c
ủ
a tàu r
ấ
t quan tr
ọ
ng khi ta hành trình trong lu
ồ
ng ho
ặ
c khi ta c
ố
g
ắ
ng
lái tàu v
ớ
i m
ứ

c
độ
thay
đổ
i nh
ỏ
nh
ấ
t c
ủ
a bánh lái
ở
trên bi
ể
n.
Ph
ả
i
để
bánh lái
ở
góc l
ớ
n trong m
ộ
t th
ờ
i gian dài h
ơ
n

để
ch
ặ
n vi
ệ
c quay c
ủ
a tàu không
ổ
n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i, còn h
ơ
n là
để
nó quay r
ồ
i m
ớ
i
đ
è lái. Có th
ể
không th
ể
ch

ặ
n vi
ệ
c quay c
ủ
a tàu
khi nó không
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng tr
ướ
c khi nó r
ờ
i kh
ỏ
i tr
ụ
c lu
ồ
ng, cho dù t
ố
c
độ
quay là hoàn toàn bình
th
ườ
ng

đố
i v
ớ
i m
ộ
t tàu trung bình.
Để
các góc lái l
ớ
n h
ơ
n và th
ườ
ng xuyên chú ý là yêu c
ầ
u
để
lái
nh
ữ
ng lo
ạ
i tàu này,
đặ
c bi
ệ
t là trong các vùng n
ướ
c b
ị

h
ạ
n ch
ế
và khi có s
ự
thay
đổ
i h
ướ
ng. M
ộ
t s
ố

tàu
đượ
c thi
ế
t k
ế
có hình dáng béo h
ơ
n,
đặ
c bi
ệ
t là các tàu m
ở
r

ộ
ng
ở
ph
ầ
n sau lái còn các m
ặ
t c
ắ
t
ngang phía tr
ướ
c
đầ
y
đặ
n thì tính
đị
nh h
ướ
ng âm tr
ở
nên ph
ổ
bi
ế
n h
ơ
n.
Khi tàu b

ị
chúi s
ẽ
làm thay
đổ
i toàn b
ộ

đặ
c tính riêng c
ủ
a con tàu và t
ạ
o cho nó tính
ổ
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
ủ
a v
ỏ
tàu, thay
đổ
i các di
ệ
n
tích m
ặ
t c
ắ
t ngang l
ớ
n nh
ấ
t chìm d
ướ
i n
ướ
c. Vì lý do này, b
ấ
t k
ỳ
con tàu nào mà chúi m
ũ
i

đề
u có
tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng âm và ng
ườ
i
đ
i bi
ể
n nh
ậ
n th
ấ
y r
ằ
ng
đặ
c
đ
i
ể
m c
ủ
a m
ộ

t con tàu có tính
ổ
n
đị
nh âm
s
ẽ
gi
ố
ng nh
ư
nh
ữ
ng tàu chúi m
ũ
i.
Để
b
ắ
t
đầ
u quay m
ộ
t con tàu nh
ư
v
ậ
y c
ầ
n nhi

ề
u th
ờ
i gian h
ơ
n
th
ườ
ng l
ệ
, c
ầ
n ph
ả
i
để
góc lái r
ấ
t l
ớ
n và lâu h
ơ
n
để
ch
ặ
n l
ạ
i vi
ệ

c quay
đ
ó. Khi con tàu không tuân
theo ng
ườ
i lái, hãy chú ý!
Tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng d
ươ
ng rõ ràng là m
ộ
t tình tr
ạ
ng mà ng
ườ
i
đ
i bi
ể
n
đ
ã quen thu
ộ
c t
ừ

lâu.
Nhi
ề
u tàu có k
ế
t c
ấ
u v
ỏ
v
ố
n không có tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng, do
đ
ó chúng ta ph
ả
i h
ế
t s
ứ
c t
ỉ
nh táo v
ớ
i

tình tr
ạ
ng này. T
ố
t h
ơ
n là nên d
ự

đ
oán
đặ
c tính c
ủ
a tàu mình c
ả
khi t
ự
mình
đ
i
ề
u
độ
ng và khi có hoa
tiêu, khi mà tính
ă
n lái
đượ
c xem nh

ư
là m
ộ
t ch
ứ
c n
ă
ng c
ủ
a tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng.
S
ự
thay
đổ
i tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng
đ
áng chú ý khi m
ớ

n n
ướ
c và
độ
chúi thay
đổ
i, do các tàu
béo, có h
ệ
s
ố
béo th
ể
tích th
ườ
ng b
ị
dìm m
ũ
i nên nó có s
ự
thay
đổ
i l
ớ
n,
đ
i
ề
u này

đặ
c bi
ệ
t quan tr
ọ
ng
vì nh
ữ
ng kh
ả
n
ă
ng này thay
đổ
i nên ph
ả
i xem xét c
ẩ
n th
ậ
n khi thay
đổ
i
độ
chúi cho tàu lúc
đế
n c
ả
ng.
Tính

ổ
n
đị
nh h
ướ
ng th
ể
hi
ệ
n:
1. T
ă
ng lên khi m
ớ
n n
ướ
c
ở
d
ướ
i ki tàu t
ă
ng.
2. Tr
ở
nên d
ươ
ng nhi
ề
u h

ơ
n khi chi
ề
u dài tàu t
ă
ng.
3. Tr
ở
nên d
ươ
ng nhi
ề
u h
ơ
n khi l
ự
c c
ả
n t
ă
ng.
4. Gi
ả
m xu
ố
ng khi h
ệ
s
ố
béo th

ể
tích t
ă
ng.
5. Gi
ả
m xu
ố
ng khi chi
ề
u r
ộ
ng c
ủ
a tàu t
ă
ng lên so v
ớ
i chi
ề
u dài (t
ỉ
s
ố
L/B dài/r
ộ
ng gi
ả
m).
6. Gi

ả
m xu
ố
ng khi di
ệ
n tích các m
ặ
t c
ắ
t phía tr
ướ
c t
ă
ng lên t
ươ
ng
đố
i so v
ớ
i di
ệ
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
ặ
t c
ắ
t phía sau (khi tâm quay c
ủ
a tàu chuy
ể
n v
ề
phía tr
ướ
c).
Tính
ổ
n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ

i
đượ
c th
ể
hi
ệ
n qua tính ch
ấ
t c
ơ
b
ả
n c
ủ
a nó là tính
ổ
n
đị
nh ph
ươ
ng
h
ướ
ng và
đượ
c
đ
ánh giá qua ch
ỉ
s

ố

ổ
n
đị
nh ph
ươ
ng h
ướ
ng c
ủ
a tàu.
Đ
ây là m
ố
i quan h
ệ
gi
ữ
a
độ
dài
c
ủ
a
đườ
ng
đ
i hình sin và chi
ề

u dài tàu.
L
S
E
m
=
(1.8)
Trong
đ
ó:

E: Ch
ỉ
s
ố

ổ
n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i.

S
m
:
Độ
dài

đườ
ng
đ
i hình sin (m).

L: Chi
ề
u dài tàu (m).
Để
xác
đị
nh ch
ỉ
s
ố

ổ
n
đị
nh trên h
ướ
ng
đ
i ng
ườ
i ta ch
ọ
n m
ộ
t tr

ườ
ng th
ử
, n
ế
u không có tr
ườ
ng
th
ử
thì n
ơ
i th
ử
nghi
ệ
m
đượ
c ch
ọ
n nh
ư
n
ơ
i xác
đị
nh t
ố
c
độ

ho
ặ
c quán tính tàu. Cho tàu ch
ạ
y theo
đườ
ng hình sin, trong khi ch
ạ
y
đồ
ng th
ờ
i b
ẻ
lái v
ề
hai bên v
ớ
i m
ộ
t góc tu
ỳ
ý ta s
ẽ
thu
đượ
c
độ
dài
S

m
c
ủ
a
đườ
ng hình sin t
ươ
ng
ứ
ng. Khi xác
đị
nh c
ầ
n chu
ẩ
n b
ị
tr
ướ
c
đồ
ng h
ồ
b
ấ
m giây và t
ố
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
ự
c hi
ệ
n nh
ư
sau:
Cho tàu ch
ạ
y theo m
ộ
t h
ướ
ng nào
đ

ó, t
ố
t nh
ấ
t là ch
ạ
y theo m
ộ
t ch
ậ
p tiêu. T
ạ
i th
ờ
i
đ
i
ể
m xác
đị
nh, b
ẻ
lái sang m
ộ
t bên v
ớ
i góc lái
ọ
o
tu

ỳ
ý (th
ườ
ng
ọ
0
≥
10
0
). Sau khi b
ẻ
lái, m
ũ
i tàu s
ẽ
t
ừ
t
ừ
quay
theo h
ướ
ng b
ẻ
lái, t
ạ
i th
ờ
i
đ

i
ể
m m
ũ
i tàu
đ
ã quay
đượ
c m
ộ
t góc
ỏ
0
=
ọ
o
( giá tr
ị
góc
ọ
o
có th
ể
l
ấ
y b
ằ
ng
10
0

, 20
0
ho
ặ
c 30
0
) thì ta chuy
ể
n bánh lái v
ề
phía ng
ượ
c l
ạ
i m
ộ
t góc -
ọ
o
. Sau m
ộ
t th
ờ
i gian, m
ũ
i
tàu s
ẽ
nghe lái và ng
ả

m
ũ
i v
ề
phía b
ẻ
lái, khi tàu v
ừ
a quay v
ừ
a ti
ế
n c
ắ
t
đườ
ng ch
ậ
p tiêu l
ầ
n th
ứ
nh
ấ
t
ta b
ấ
m
đồ
ng h

ồ
cho ch
ạ
y, khi tàu quay sang m
ộ
t góc -
ỏ
0
= -
ọ
o
ta l
ạ
i b
ẻ
lái theo h
ướ
ng ng
ượ
c l
ạ
i.
C
ứ
làm nh
ư
v
ậ
y cho t
ớ

i th
ờ
i
đ
i
ể
m th
ứ
ba khi tàu c
ắ
t
đườ
ng ch
ậ
p tiêu ta STOP
đồ
ng h
ồ
b
ấ
m giây.
Giá tr
ị
th
ờ
i gian
đọ
c trên
đồ
ng h

ồ
b
ấ
m giây cho ta th
ờ
i gian m
ộ
t chu k
ỳ
tàu ch
ạ
y theo
đườ
ng hình
sin,
đườ
ng này
đượ
c g
ọ
i là
đườ
ng zích z
ắ
c.
Độ
ng tác này
đượ
c l
ặ

p
đ
i l
ặ
p l
ạ
i t
ừ
5
đế
n 6 l
ầ
n
để
lo
ạ
i
tr
ừ
sai s
ố
ng
ẫ
u nhiên và
để
tìm th
ờ
i gian c
ủ
a m

ộ
t dao
độ
ng hình sin hoàn ch
ỉ
nh trung bình, sau
đ
ó
nhân v
ớ
i t
ố
c
độ
c
ủ
a tàu s
ẽ
cho ta
độ
dài c
ủ
a m
ộ
t
đườ
ng hình sin hoàn ch
ỉ
nh. G
ọ

i S
m
là
độ
dài c
ủ
a
đườ
ng hình sin hoàn ch
ỉ
nh, ta có:
S
m
= T
m
. V
t
, (1.9)
Qua các l
ầ
n th
ử
nghi
ệ
m chúng ta thu
đượ
c s
ư
ph
ụ

thu
ộ
c h
ướ
ng di chuy
ể
n c
ủ
a t
ầ
u vào góc b
ẻ

lái và th
ờ
i gian nh
ư
hình 1.1.

Hình 1.1.
Đ
ánh giá tính
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng qua
đườ
ng cong hình sin
Qua th
ử
nghi
ệ
m th
ấ
y r
ằ
ng, n
ế
u
đặ
t bánh lái
ở
m

ạ
n này và m
ạ
n kia m
ộ
t góc nh
ư
nhau thì
đườ
ng zích z
ắ
c ch
ạ
y tàu s
ẽ

đố
i x
ứ
ng nhau qua tr
ụ
c trung gian,
đượ
c g
ọ
i là zích z
ắ
c
đố
i x

ứ
ng. Ngoài
ra, n
ế
u giá tr
ị
góc b
ẻ
lái
ở
m
ạ
n này và m
ạ
n kia không b
ằ
ng nhau ta s
ẽ
thu
đượ
c m
ộ
t
đườ
ng zích z
ắ
c
không
đố
i x

ứ
ng, tr
ườ
ng h
ợ
p này ch
ỉ
s
ử
d
ụ
ng cho các tàu có tính n
ă
ng
đ
i
ề
u
độ
ng cao. T
ừ
th
ự
c
Chu kỳ dao động (giây)

t (giây)

13

nghi
ệ
m ta rút ra ch
ỉ
s
ố

ổ
n
đị
nh h
ướ
ng, n
ế
u ch
ỉ
s
ố

ổ
n
đị
nh h
ướ
ng E = 8 thì con tàu
đ
ó có tính
ổ
n
đị

nh
h
ướ
ng t
ố
t. N
ế
u E
<
7 thì
ổ
n
đị
nh h
ướ
ng kém nh
ư
ng tính quay tr
ở
t
ố
t.
Trong th
ự
c t
ế
, có th
ể
coi tàu có tính
ổ

n
đị
nh h
ướ
ng t
ố
t n
ế
u trong
đ
i
ề
u ki
ệ
n gió tác
độ
ng
không quá c
ấ
p 3(B) và s
ố
l
ầ
n b
ẻ
lái là không l
ớ
n h
ơ
n 4 l

ầ
n trong 1 phút, cùng v
ớ
i góc b
ẻ
lái kh
ỏ
i
m
ặ
t ph
ẳ
ng tr
ụ
c d
ọ
c không quá 2
độ

đế
n 3
độ

ở
m
ỗ
i m
ạ
n.
Ví d

ụ
: Tàu X có chi
ề
u dài 136,4m, khi th
ử
nghi
ệ
m
đặ
t giá tr
ị
góc lái
α
=
±
20
0
t
ố
c
độ
tàu V
t

= 14 h
ả
i lý/gi
ờ
= 7,2 m/giây, xác
đị

nh
đượ
c T
m
= 149,7 giây. V
ậ
y:
Độ
dài c
ủ
a m
ộ
t dao
độ
ng hoàn ch
ỉ
nh S
m
= 149,7 x 7,2 = 1.077,8m
Ch
ỉ
s
ố

ổ
n
đị
nh h
ướ
ng

89,7
4,136
8,1077
≈===
L
S
E
m
. Tức là con tàu này có tính ổn định trên
hướng đi tốt.
1.2.4.4. Tính năng quay trở:
Tính năng quay trở là sự phản ứng nhanh chóng của tàu với góc bẻ lái hay khả năng thay đổi
hướng chuyển động và di chuyển của nó theo quỹ đạo cong khi bánh lái lệch khỏi vị trí số không.
Các thông số chuyển động trên quỹ đạo này phụ thuộc vào những điều kiện ngoại cảnh ban đầu như
gió, nước, tốc độ và trạng thái của tàu
Các tàu ngày nay có thiết bị điều khiển chính là bánh lái, ngoài ra các tàu hiện đại còn trang
bị thêm các chân vịt mạn (Thrusters). Một số tàu chuyên dụng không những lấy bánh lái làm cơ
quan điều khiển mà nó còn có khả năng thay đổi hướng của lực đẩy theo yêu cầu.
Khi chạy trên hướng đi đã định, thường con tàu không thể tự động giữ hướng mà mũi luôn bị
đảo quanh hướng đi, đây chính là hiện tượng đảo lái (theo một chu kỳ nào đó). Cường độ đảo lái phụ
thuộc vào tác động của các ngoại lực như sóng, gió

Trên hình 1.2 giả thiết rằng dưới tác dụng của lực này làm tàu lệch khỏi hướng đi đã định
một góc (α).
Gọi tổng lực cản tác dụng lên chuyển động của tàu là R (được đặt vào điểm O) và tổng các
ngoại lực tác dụng lên con tàu là P được đặt vào tâm trọng lực G. Cả hai trường hợp R và P đều
được phân tích ra hai thành phần theo trục dọc (x) và trục ngang (y) của tàu, được kí hiệu là P
x
, P
y

và R
x
, R
y
.

Rõ ràng, trong cả 2 trường hợp, các thành phần R
x
và P

x
không ảnh hưởng đến tính quay
trở của tàu. Còn các thành phần Ry và Py tạo thành một mô men lực có cánh tay đòn OG. Tuỳ thuộc
R
Px

R
P

HL
α

P
y

β
a

β
a
>
β
b
Điểm đặt G sau R

8

HL
α

P
y

β
b

R
Px

R
P

Điểm đặt G trước R

8

(a) (b)
R
Py

R
Py

P
P
x
P
x
P
O

O

G

G
R

R
y
R
x
R
x
R
y
R

Do ngẫu lực P
y
, R
y
Do ngẫu lực P
y
, R
y
Hình 1.2. Hiện tư ợng đảo lái
(a): Điểm đặt trọng tâm sau lực cản
(b) : Điểm đặt trọng tâm trước lực cản

14

điểm đặt của O và G mà mô men này có thể làm tăng đảo lái (a) và giảm đảo lái (b).
Trường hợp 1.2a, mô men do cặp ngẫu lực (P
y
, R
y
) gây ra cùng chiều với chiều lệch hướng của
tàu. Như vậy nó sẽ tăng thêm hiện tượng đảo lái.
Trường hợp 1.2b, mô men do cặp ngẫu lực (P
y
, R
y
) gây ra ngược chiều với chiều lệch hướng
của tàu. Như vậy nó sẽ làm giảm hiện tượng đảo lái, tàu ổn định trên hướng đi hơn nhưng tính năng
quay trở kém.
Bằng thực nghiệm người ta thấy rằng con tàu đạt tính năng điều động tốt nhất khi tâm điểm
của lực cản và tâm điểm của ngoại lực trùng hoặc gần trùng nhau (O ≡ G hoặc O nằm sau G một
chút). Do vậy khi tính toán xếp hàng, không nên để tàu chúi mũi (làm cho điểm O nằm về phía trước
so với điểm G) mà nên để chúi lái một ít.
Để đưa tàu về hướng đi ban đầu phải bẻ lái một góc lái
β
, rõ ràng ta phải bẻ lái ở trường
hợp a lớn hơn trường hợp b (hình 1.2
ba
ββ >
).
Ngày nay hầu hết các tàu đều trang bị hệ thống lái tự động với hai chức năng cơ bản là giữ
tàu ổn định trên hướng đi hay thay đổi hướng đi chuyển động theo một quy luật do yêu cầu của
người điều khiển.

1.3. Tính năng của bánh lái
1.3.1. Lực của bánh lái
Bánh lái là một thiết bị không thể thiếu được trong điều động tàu. Bánh lái giữ cho tàu
chuyển động trên hướng đi đã định hoặc thay đổi hướng của tàu theo ý muốn của người điều khiển.
Bánh lái được đặt phía sau chân vịt và nằm trong mặt phẳng trục dọc của tàu. Bánh lái có thể quay
đi một góc nhất định sang phải hoặc sang trái (khoảng từ -45
o
đến +45
o
) . Bánh lái có thể được chế
tạo bằng các nguyên liệu khác nhau, nhưng mỗi bánh lái đều có hai bộ phận cơ bản là trục lái và mặt
bánh lái.
Khi tàu chạy tới hoặc khi chạy lùi thì dòng nước chảy từ mũi về lái hoặc dòng nước chảy từ
lái về mũi sẽ tác dụng vào mặt trước hoặc mặt sau của bánh lái một áp lực P. Bằng thực nghiệm,
người ta xây dựng công thức để tính áp lực đó như sau:

2
1
sin305,0195,0
sin
VS
K
P ××
+
×
=
α
α
(1.10)

Trong đó:

α
: Góc bẻ lái (độ).
 V: Vận tốc tàu (m/s).
 S : Diện tích mặt bánh lái (m
2
).
 K
1
: Hệ số của bánh lái phụ thuộc vào số chân vịt và được lấy như sau:
K
1
= 38 ÷ 42 (Kg/m
2
) với tàu 1 chân vịt.
K
1
= 20 ÷ 22,5 (Kg/m
2
) với tàu 2 chân vịt.
Lực cản phụ thuộc vào phần chìm của tàu, muốn có tác dụng tốt thì bánh lái phải có diện tích
tỉ lệ thích đáng với phần chìm của tàu, do đó diện tích mặt bánh lái phải được chọn theo tỉ lệ phù
hợp với con tàu. Người ta có thể tính diện tích mặt bánh lái dựa trên công thức:

2
K
TL
S
×

=
(1.11)
Trong đó :

 L: Chiều dài của tàu (m).
 T : mớn nước của tàu (m)
 K
2
: Phụ thuộc loại tàu, thường K
2
= 50 ÷ 70.
1.3.2. Tác dụng của bánh lái khi tàu chạy tới
Khi tàu chuyển động thẳng đều thì nó chỉ chịu tác dụng của lực đẩy và lực cản. Khi bẻ bánh
lái 1 góc ọ nào đó, giả sử như hình 1.3 (bẻ lái sang phải). Lúc này do tác dụng của dòng chảy bao và
dòng do chân vịt tạo ra trên mặt của bánh lái nảy sinh sự phân bố lại áp lực, mặt bánh lái hướng tới

15

dòng chảy bao thì áp lực tăng, mặt kia giảm. Điểm đặt của tổng các lực P này gần về phía sống lái
và vuông góc với mặt bánh lái:

yx
PPP +=
(1.12)
Để hiểu rõ ảnh hưởng của lực sinh ra khi bẻ lái đi một góc, giả sử tại trọng tâm tàu G được
đặt một cặp lực
'&'
21
PP
, v

ề

độ
l
ớ
n thì .''
21 y
PPP == ; còn v
ề
chi
ề
u tác d
ụ
ng thì
''
21
PP ↑↓
. Rõ ràng,
c
ặ
p ng
ẫ
u l
ự
c
'
2
,PP
y
làm cho m

ũ
i tàu quay v
ề
phía b
ẻ
lái, l
ự
c P
1
’
làm tàu d
ạ
t ra ngoài vòng quay tr
ở

còn P
x
làm gi
ả
m chuy
ể
n
độ
ng t
ớ
i c
ủ
a tàu.
Th
ườ

ng thì
đ
i
ể
m
đặ
t c
ủ
a áp l
ự
c P và các l
ự
c thu
ỷ

độ
ng không cùng n
ằ
m trên m
ộ
t m
ặ
t ph
ẳ
ng
n
ằ
m ngang, nên khi quay tr
ở
, con tàu ngoài vi

ệ
c chuy
ể
n d
ị
ch ngang còn b
ị
nghiêng và chúi.
Tóm l
ạ
i, qu
ỹ

đạ
o chuy
ể
n
độ
ng c
ủ
a tàu do b
ẻ
lái là 1
đườ
ng cong do tr
ọ
ng tâm tàu v
ạ
ch ra.

1.3.3. Tác dụng của bánh lái khi chạy lùi
Gi
ả
s
ử
cho tàu ch
ạ
y lùi, khi tàu
đ
ã có tr
ớ

n lùi, ta b
ẻ
lái 1 góc
ọ
nào
đ
ó (hình 1.4 b
ẻ
lái sang
ph
ả
i). Lúc này do tác d
ụ
ng c
ủ
a dòng ch
ả
y bao và dòng do chân v
ị
t t
ạ
o ra trên m
ặ
t c
ủ
a bánh lái n
ả
y
sinh s
ự

phân b
ố
l
ạ
i áp l
ự
c, m
ặ
t bánh lái h
ướ
ng t
ớ
i dòng ch
ả
y bao thì áp l
ự
c t
ă
ng, m
ặ
t kia gi
ả
m.
Đ
i
ể
m
đặ
t c
ủ

a t
ổ
ng các l
ự
c P này g
ầ
n v
ề
phía s
ố
ng lái và vuông góc v
ớ
i m
ặ
t bánh lái:

yx
PPP +=
(1.13)
Để
hi
ể
u rõ
ả
nh h
ưở
ng c
ủ
a l
ự

c sinh ra khi b
ẻ
lái
đ
i m
ộ
t góc, t
ươ
ng t
ự
nh
ư
khi ch
ạ
y t
ớ
i, t
ạ
i
tr
ọ
ng tâm tàu G
đặ
t m
ộ
t c
ặ
p l
ự
c

'&'
21
PP
. V
ề

độ
l
ớ
n thì .''
21 y
PPP
==
Còn v
ề
chi
ề
u tác d
ụ
ng thì
''
21
PP ↑↓
. Rõ ràng, c
ặ
p ng
ẫ
u l
ự
c

'
1
,PP
y
làm cho m
ũ
i tàu quay ng
ượ
c v
ề
phía b
ẻ
lái, l
ự
c P
2
’
làm tàu
d
ạ
t ra ngoài vòng quay tr
ở
còn P
x
làm gi
ả
m chuy
ể
n
độ

ng lùi c
ủ
a tàu.
Do
đ
i
ể
m
đặ
t c
ủ
a áp l
ự
c P và các l
ự
c thu
ỷ

độ
ng không cùng n
ằ
m trên m
ộ
t m
ặ
t ph
ẳ
ng n
ằ
m

ngang, nên khi quay tr
ở
, con tàu ngoài vi
ệ
c chuy
ể
n d
ị
ch ngang còn b
ị
nghiêng và chúi. Qu
ỹ

đạ
o
chuy
ể
n
độ
ng c
ủ
a tàu khi ch
ạ
y lùi và b
ẻ
lái là m
ộ
t
đườ
ng cong do tr

ọ
ng tâm tàu v
ạ
ch ra.






P
x

α

P'
1

v

Dòng n
ướ
c ch
ả
y t
ừ
lái v
ề
m
ũ

i
Dòng n
ướ
c ch
ả
y t
ừ
m
ũ
i v
ề
lái
P
y

P
P
x

α
O
1

ω
qt

P'
1

P'

2

v

Dòng n
ướ
c ch
ả
y t
ừ
m
ũ
i v
ề
lái
Hình 1.3. L
ự
c xu
ấ
t hi
ệ
n do b
ẻ
lái và tác d
ụ
ng c
ủ
a nó khi tàu ch
ạ
y t

ớ
i

16












1.3.4. ảnh hưởng hình dạng bánh lái đến lực bánh lái
1.3.4.1. Bánh lái th
ườ
ng:
Là lo
ạ
i bánh lái mà toàn b
ộ
di
ệ
n tích c
ủ
a m
ặ

t bánh lái
đượ
c
đặ
t sau tr
ụ
c cu
ố
ng lái (hình 1.5).
Khi cho m
ặ
t bánh lái l
ệ
ch kh
ỏ
i m
ặ
t ph
ẳ
ng tr
ụ
c d
ọ
c tàu 1 góc
ọ
, phát sinh ra m
ộ
t mô-men quay tác
d
ụ

ng lên tr
ụ
c bánh lái là:
M
q
= Pxb (1.14)
Trong
đ
ó:

P : L
ự
c tác d
ụ
ng lên m
ặ
t bánh lái .

b : Kho
ả
ng cách t
ừ

đ
i
ể
m
đặ
t l
ự

c tác d
ụ
ng P t
ớ
i tr
ụ
c cu
ố
ng lái (m).

Giá tr
ị
b
đượ
c tính nh
ư
sau: b = (0,2 + 0,3sin
α
)x l (1.15)
l : Chi
ề
u r
ộ
ng c
ủ
a bánh lái (m)
ọ : Góc bẻ lái (độ).

Bánh lái th
ườ

ng ph
ả
i ch
ị
u m
ộ
t mô men xo
ắ
n r
ấ
t l
ớ
n khi làm vi
ệ
c. Trên các tàu l
ớ
n hi
ệ
n nay,
bánh lái n
ặ
ng hàng ch
ụ
c t
ấ
n, t
ố
c
độ
tàu l

ạ
i l
ớ
n, do
đ
ó ph
ả
i t
ạ
o ra m
ộ
t l
ự
c b
ẻ
lái r
ấ
t l
ớ
n.
Để
b
ẻ
lái ph
ả
i
thông qua h
ệ
th
ố

ng
đ
i
ệ
n ho
ặ
c
đ
i
ệ
n thu
ỷ
l
ự
c.










Bánh lái lo
ạ
i này có tính
ă
n lái t

ố
t, nh
ư
ng c
ồ
ng k
ề
nh, do tr
ụ
c lái ch
ị
u mô men xo
ắ
n l
ớ
n nên ít
trang b
ị
trên các tàu bi
ể
n có t
ố
c
độ
cao mà ch
ủ
y
ế
u trang b
ị

trên các lo
ạ
i tàu bi
ể
n nh
ỏ
, t
ố
c
độ
ch
ậ
m
và các xà lan, các xu
ồ
ng.
1.3.4.2. Bánh lái bù tr
ừ
:
Bánh lái bù tr
ừ
là lo
ạ
i bánh lái mà m
ặ
t c
ủ
a t
ấ
m lái n

ằ
m c
ả
v
ề
hai phía tr
ụ
c bánh lái. Di
ệ
n tích
phía tr
ướ
c tr
ụ
c lái kho
ả
ng 15
÷
30% di
ệ
n tích toàn b
ộ
m
ặ
t lái (hình 16). Mô men quay (M
q
) sinh ra
khi bánh lái l
ệ
ch kh

ỏ
i m
ặ
t ph
ẳ
ng tr
ụ
c d
ọ
c m
ộ
t góc
ọ

đượ
c tính theo công th
ứ
c:
M
q
= P
1
b
1
- P
2
b
2
(1.16)
Trong

đ
ó:

P
1
và P
2
: L
ự
c tác d
ụ
ng lên m
ặ
t phía tr
ướ
c và m
ặ
t phía sau c
ủ
a bánh lái (Kg)

b
1
và b
2
: Kho
ả
ng cách t
ươ
ng

ứ
ng t
ừ

đ
i
ể
m
đặ
t các l
ự
c P
1
và P
2
(m)
đế
n tr
ụ
lái.





b

P

ọ

Hình 1.5. Bánh lái th
ườ
ng
Hình 1.6. Bánh lái bù tr
ừ

b
1

P
1

ọ

b
2

P
2


17






V

ớ
i k
ế
t c
ấ
u nh
ư
v
ậ
y, bánh lái bù tr
ừ
kh
ắ
c ph
ụ
c
đượ
c nh
ượ
c
đ
i
ể
m c
ủ
a bánh lái th
ườ
ng, mô
men xo
ắ

n gây nên
ở
tr
ụ
c lái gi
ả
m h
ơ
n so v
ớ
i bánh lái th
ườ
ng. Vì khi bánh lái làm vi
ệ
c thì c
ả
m
ặ
t
tr
ướ
c và m
ặ
t sau tr
ụ
c lái
đề
u ch
ị
u áp l

ự
c c
ủ
a n
ướ
c. Bánh lái bù tr
ừ
có tính
ă
n lái t
ố
t, b
ẻ
lái nh
ẹ
, d
ễ

đ
i
ề
u khi
ể
n. Th
ườ
ng dùng cho tàu bi
ể
n hi
ệ
n nay.

1.3.4.3. Bánh lái n
ử
a bù tr
ừ
:
Bánh lái n
ử
a bù tr
ừ
là lo
ạ
i bánh lái bù tr
ừ
nh
ư
ng ch
ỉ
bù tr
ừ
m
ộ
t n
ử
a phía d
ướ
i (hình 1.7). Do
đ
ó, ngoài nh
ữ
ng

ư
u
đ
i
ể
m c
ủ
a bánh lái bù tr
ừ
thì bánh lái n
ử
a bù tr
ừ
khi b
ẻ
lái s
ẽ
nh
ẹ
h
ơ
n. T
ă
ng l
ự
c
tác d
ụ
ng do dòng n
ướ

c c
ủ
a chân v
ị
t tác d
ụ
ng vào m
ặ
t bánh lái. Bánh lái này th
ườ
ng dùng cho tàu có
t
ố
c
độ
l
ớ
n.

1.3.5. Xác định góc bẻ lái
Trong công th
ứ
c tính áp l
ự
c c
ủ
a n
ướ
c tác d
ụ

ng vào m
ặ
t bánh lái, ta th
ấ
y góc b
ẻ
lái và áp l
ự
c
n
ướ
c không hoàn toàn t
ỉ
l
ệ
thu
ậ
n v
ớ
i nhau, không ph
ả
i góc b
ẻ
lái càng t
ă
ng thì áp l
ự
c P c
ủ
a n

ướ
c tác
d
ụ
ng vào bánh lái càng t
ă
ng. Vi
ệ
c phân tích áp l
ự
c P ra hai thành ph
ầ
n phân l
ự
c theo chi
ề
u d
ọ
c và
chi
ề
u ngang tàu cho th
ấ
y thành ph
ầ
n l
ự
c theo chi
ề
u d

ọ
c (P
x
) có xu h
ướ
ng làm gi
ả
m chuy
ể
n
độ
ng t
ớ
i
ho
ặ
c lùi c
ủ
a tàu. Thành ph
ầ
n l
ự
c theo chi
ề
u ngang (P
y
) có tác d
ụ
ng tích c
ự

c cho vi
ệ
c quay tr
ở
. Trong
k
ỹ
thu
ậ
t
đ
i
ề
u
độ
ng tàu, yêu c
ầ
u các y
ế
u t
ố
tác
độ
ng ph
ả
i làm cho con tàu
đ
i
ề
u khi

ể
n d
ễ
dàng, t
ố
c
độ

đả
m b
ả
o. Do
đ
ó, c
ầ
n ph
ả
i s
ử
d
ụ
ng góc lái h
ợ
p lý
để
t
ă
ng giá tr
ị
c

ủ
a l
ự
c ngang P
y
,
đồ
ng th
ờ
i ph
ả
i
gi
ả
m giá tr
ị
l
ự
c theo chi
ề
u d
ọ
c t
ớ
i m
ứ
c th
ấ
p nh
ấ

t.









Để
xác
đị
nh giá tr
ị
góc b
ẻ
lái thích h
ợ
p ta phân tích ba tr
ườ
ng h
ợ
p góc b
ẻ
lái,
đ
ó là góc b
ẻ
lái

15
0
; 45
0
và 75
0
. Trong c
ả
ba tr
ườ
ng h
ợ
p gi
ả
s
ử
các
đ
i
ề
u ki
ệ
n tác
độ
ng bên ngoài nh
ư
nhau và t
ố
c
độ

tàu không thay
đổ
i (hình 1.8).














Phân tích l
ự
c tác d
ụ
ng lên bánh lái
ở
c
ả
ba tr
ườ
ng h
ợ

p ta th
ấ
y r
ằ
ng:
 ở
góc b
ẻ
lái
ọ
=15
0
: l
ự
c c
ả
n chuy
ể
n
độ
ng t
ớ
i P
x
nh
ỏ
, m
ứ
c
độ

ả
nh h
ưở
ng t
ớ
i t
ố
c
độ
tàu không
đ
áng k
ể
. Thành ph
ầ
n l
ự
c P
y
c
ũ
ng không l
ớ
n nên tàu quay tr
ở
ch
ậ
m.
Hình 1.7. Bánh lái n

ử
a bù tr
ừ

ọ = 15
0

ọ=75
0

ọ= 45
0

(a)
(c)
(b)
Hình 1.8. Giá tr
ị
góc lái
ở
ba tr
ườ
ng h
ợ
p: (a)
ọ
=15
0
; (b)
ọ

= 45
0
và (c)
ọ
= 75
0


Py

Py

Py

P

P

P

Px
Px
Px

18

 ở
góc b
ẻ
lái

ọ
=45
0
: l
ự
c c
ả
n chuy
ể
n
độ
ng t
ớ
i P
x
c
ũ
ng l
ớ
n, nên
ả
nh h
ưở
ng t
ớ
i t
ố
c
độ
tàu.

Nh
ư
ng thành ph
ầ
n l
ự
c P
y
khá l
ớ
n nên tàu quay tr
ở
nhanh.
 ở
góc b
ẻ
lái
ọ
=75
0
: l
ự
c c
ả
n chuy
ể
n
độ
ng t
ớ

i P
x
l
ớ
n h
ơ
n nhi
ề
u,
ả
nh h
ưở
ng t
ớ
i t
ố
c
độ
tàu r
ấ
t
l
ớ
n. Nh
ư
ng thành ph
ầ
n l
ự
c P

y
không l
ớ
n nên tàu quay tr
ở
c
ũ
ng không nhanh.

Qua phân tích ba góc lái trên, nh
ậ
n th
ấ
y góc b
ẻ
lái
ọ
=45
0
làm tàu quay tr
ở
nhanh nh
ấ
t,
nh
ư
ng v
ẫ
n ch
ư

a t
ố
t vì t
ố
c
độ
tàu b
ị
tác
độ
ng nhi
ề
u (gi
ả
m
đ
áng k
ể
). K
ế
t h
ợ
p gi
ữ
a lý thuy
ế
t và th
ự
c t
ế

,
ng
ườ
i ta th
ấ
y r
ằ
ng góc b
ẻ
lái t
ố
t nh
ấ
t cho các tàu nên t
ừ
30
÷
40
0
. Các tàu ngày nay th
ườ
ng
đượ
c
thi
ế
t k
ế
góc b
ẻ

lái sang hai bên t
ừ
0
÷
45
0
. Nh
ư
ng góc b
ẻ
lái t
ố
t nh
ấ
t nên s
ử
d
ụ
ng t
ừ
0
÷
35
0
.
1.4.chuy
ể
n
độ
ng quay tr

ở
c
ủ
a tàu
1.4.1. Định nghĩa và quá trình quay trở của tàu
Khi tàu
đ
ang chuy
ể
n
độ
ng, n
ế
u ta b
ẻ
lái v
ề
m
ộ
t bên m
ạ
n v
ớ
i m
ộ
t góc
độ
nào
đ
ó so v

ớ
i v
ị
trí
s
ố
không, con tàu s
ẽ
v
ẽ
lên m
ộ
t qu
ĩ

đạ
o cong,
đ
ó chính là vòng quay tr
ở
v
ớ
i bán kính xác
đị
nh. Giá
tr
ị
bán kính này ph
ụ
thu

ộ
c vào t
ố
c
độ
tàu và góc b
ẻ
lái.
Đị
nh ngh
ĩ
a:
Vòng quay tr
ở
c
ủ
a tàu là qu
ỹ

đạ
o chuy
ể
n
độ
ng c
ủ
a tr
ọ
ng tâm (G) c
ủ

a tàu khi ta b
ẻ
lái sang
m
ộ
t bên m
ạ
n v
ớ
i m
ộ
t góc lái
ọ
nh
ấ
t
đị
nh nào
đ
ó.

Khi chân v
ị
t quay trong n
ướ
c sinh ra m
ộ
t l
ự
c
đẩ
y làm tàu chuy
ể
n
độ
ng. N
ế
u b
ẻ
lái cho tàu
quay tr
ở
thì l

ự
c này v
ẫ
n t
ồ
n t
ạ
i và giá tr
ị
c
ủ
a nó
đượ
c xác
đị
nh theo công th
ứ
c:
V
N
U
dcv
9
=
(1.17)
Trong
đ
ó:

U

dcv
: L
ự
c
đẩ
y c
ủ
a chân v
ị
t.

N : Công su
ấ
t hi
ệ
u d
ụ
ng c
ủ
a máy.

V : T
ố
c
độ
tàu.
Khi b
ẻ
lái sang m
ộ

t bên thì dòng n
ướ
c ch
ả
y bao xung quanh v
ỏ
tàu và dòng n
ướ
c do chân v
ị
t
đẩ
y s
ẽ
tác d
ụ
ng vào m
ặ
t bánh lái, gây nên áp l
ự
c P làm tàu quay tr
ở
và gi
ả
m chuy
ể
n
độ
ng th
ẳ

ng c
ủ
a
tàu. M
ỗ
i góc lái khác nhau thì tr
ọ
ng tâm tàu v
ạ
ch nên các qu
ỹ

đạ
o khác nhau.
Góc lái
ọ
càng l
ớ
n qu
ỹ

đạ
o v
ạ
ch ra càng h
ẹ
p. V
ậ
n t
ố

c nh
ỏ
thì
đườ
ng kính vòng quay tr
ở
nh
ỏ

nh
ư
ng th
ờ
i gian quay tr
ở
t
ă
ng (xem hình 1.9).
Quá trình quay tr
ở
c
ủ
a tàu:

Giai
đ
o
ạ
n 1: Còn g
ọ

i là giai
đ
o
ạ
n , là th
ờ
i gian c
ầ
n thi
ế
t b
ẻ
bánh lái t
ừ
s
ố
không (0
0
)
đế
n góc lái
ọ
0

nào
đ
ó. T
ứ
c là t
ừ

khi b
ắ
t
đầ
u b
ẻ
lái cho
đế
n khi b
ẻ
lái xong. Trung bình, giai
đ
o
ạ
n này kéo dài t
ừ
10
÷
15

giây.
ở
giai
đ
o
ạ
n này b
ắ
t
đầ

u xu
ấ
t hi
ệ
n và phát tri
ể
n thành ph
ầ
n thu
ỷ

độ
ng h
ọ
c tác d
ụ
ng lên
ọ=





o
o
o
10
517
35

Hình 1.9. Các góc lái khác nhau và qu
ĩ

đạ
o quay tr
ở
t
ươ
ng
ứ
ng
Sy
ọ=10
o

ọ=17
o
5

ọ=35
o

Sx


19

bánh lái, hay còn g
ọ
i là áp l

ự
c c
ủ
a n
ướ
c. áp l
ự
c này ban
đầ
u không cân b
ằ
ng v
ớ
i áp l
ự
c c
ủ
a n
ướ
c tác
độ
ng vào ph
ầ
n tr
ướ
c c
ủ
a thân v
ỏ
tàu bên m

ạ
n cùng v
ớ
i h
ướ
ng b
ẻ
lai. Lúc
đ
ó tàu v
ừ
a chuy
ể
n
độ
ng
ti
ế
n lên, v
ừ
a d
ị
ch chuy
ể
n ng
ượ
c v
ớ
i phía b
ẻ

lái và nghiêng v
ề
phía b
ẻ
lái m
ộ
t góc kho
ả
ng 2
÷
3
o
. S
ự

d
ị
ch chuy
ể
n này s
ẽ
gi
ả
m d
ầ
n và m
ấ
t h
ẳ
n khi b

ắ
t
đầ
u xu
ấ
t hi
ệ
n góc quay, lúc này tàu có xu h
ướ
ng
ng
ả
m
ũ
i v
ề
phía b
ẻ
lái. Giai
đ
o
ạ
n này còn g
ọ
i là giai
đ
o
ạ
n ch
ế

t vì tàu ch
ư
a nghe lái.
Giai
đ
o
ạ
n 2: Còn g
ọ
i là giai
đ
o
ạ
n ti
ế
n tri
ể
n, tính t
ừ
khi b
ẻ
lái xong cho
đế
n khi tàu b
ắ
t
đầ
u có s
ự

chuy
ể
n
độ
ng tròn
đề
u, lúc n
ằ
y v
ậ
n t
ố
c góc quay tr
ở

đạ
t giá tr
ị
c
ố

đị
nh (tàu
đ
ã quay
đượ
c 90
÷
100
o

),
lúc này l
ự
c c
ả
n
đ
ã cân b
ằ
ng.
ở
giai
đ
o
ạ
n này xu
ấ
t hi
ệ
n góc nghiêng ngang
ố
cùng h
ướ
ng v
ớ
i m
ạ
n b
ẻ

lái.
Giai
đ
o
ạ
n 3: G
ọ
i là giai
đ
o
ạ
n l
ượ
n
ổ
n
đị
nh hay là giai
đ
o
ạ
n quay tr
ở

ổ
n
đị
nh: t
ừ
lúc v

ậ
n t
ố
c góc
b
ằ
ng h
ằ
ng s
ố
, n
ế
u không thay
đổ
i góc b
ẻ
lái, không
ả
nh h
ưở
ng môi tr
ườ
ng bên ngoài.
Vòng quay tr
ở
c
ủ
a tàu
đượ
c bi

ể
u di
ễ
n nh
ư
hình. 1.11.

1.4.2. Các yếu tố của vòng quay trở
1.4.2.1.
Đườ
ng kính quay tr
ở
và
đườ
ng kính l
ớ
n nh
ấ
t c
ủ
a vòng quay tr
ở
:
Đườ
ng kính vòng quay tr
ở
(ký hi
ệ
u D
n
):

Đườ
ng kính vòng quay tr
ở
là
đườ
ng kính c
ủ
a vòng tròn do tr
ọ
ng tâm tàu v
ạ
ch ra sau khi tàu
quay tr
ở
v
ớ
i m
ộ
t góc b
ẻ
lái nh
ấ
t
đị
nh, th
ườ
ng là góc lái t
ố
i
đ

a (g
ọ
i là
đườ
ng kính vòng quay tr
ở

ổ
n
đị
nh),. B
ằ
ng th
ự
c nghi
ệ
m thì:
D
n
=
S
TL
10
2
×
(1.13)
Trong
đ
ó:


L: Chi
ề
u dài tàu (m).
Pivot Point Track

Bow Track
Point of Gravity Track

Stern Track

Turning Radius

Pivot Point

Point of Gravity

Turning center

β
=Drift Angle

β
Hình 1.10. Con tàu khi quay tr
ở


20


T: M

ớ
n n
ướ
c c
ủ
a tàu (m).

S : Di
ệ
n tích bánh lái (m
2
).
Chúng ta có th
ể
xác
đị
nh
đườ
ng kính vòng quay tr
ở
theo chi
ề
u dài tàu, ho
ặ
c d
ự
a vào h
ệ
s
ố

kinh nghi
ệ
m cho t
ừ
ng lo
ạ
i tàu và th
ự
c t
ế
. Nó bi
ể
u th
ị
tính n
ă
ng quay tr
ở
c
ủ
a tàu.
Đườ
ng kính l
ớ
n nh
ấ
t c
ủ
a vòng quay tr

ở
(ký hi
ệ
u D
max
):
Đườ
ng kính l
ớ
n nh
ấ
t c
ủ
a vòng quay tr
ở
là kho
ả
ng cách di chuy
ể
n theo chi
ề
u ngang tính t
ừ

tr
ọ
ng tâm tàu lúc b
ẻ
lái
đế

n khi con tàu
đ
ã quay
đượ
c 180
o
. Th
ự
c nghi
ệ
m cho th
ấ
y D
max
> D
n
. Nó
bi
ể
u th
ị
kh
ả
n
ă
ng tránh va v
ề
phía m
ạ
n quay tr

ở
theo chi
ề
u ngang.
Theo qui
đị
nh c
ủ
a IMO
“
IMO A 751(18)
”
, tàu
đ
óng sau 01/07/1994 thì D
max

≤
5L.

Hình 1.11. Vòng quay tr
ở
c
ủ
a tàu

1.4.2.2. Nghiêng ngang khi quay tr
ở
:
Gi
ả
s
ử
con tàu
đượ
c b
ẻ
lái quay ph
ả

i nh
ư
hình 1.12, tàu chuy
ể
n
độ
ng quay v
ớ
i t
ố
c
độ
góc
ω
.
G
ọ
i F
lt
là l
ự
c li tâm, l
ự
c li tâm này
đượ
c
đặ
t vào tr
ọ
ng tâm G c

ủ
a tàu và
đẩ
y con tàu ra xa vòng quay,
R là l
ự
c c
ả
n tác d
ụ
ng vào ph
ầ
n chìm c
ủ
a tàu, P là áp l
ự
c n
ướ
c tác
độ
ng lên m
ặ
t bánh lái. Giá tr
ị
góc
nghiêng ngang
ố
ph
ụ
thu

ộ
c góc b
ẻ
lái
ọ
và t
ố
c
độ
c
ủ
a tàu - V.
Ta bi
ế
t r
ằ
ng lúc
đầ
u góc
ố
= 2
÷
3
o
v
ề
phía b
ẻ
lái, khi quán tính còn nh
ỏ

. Giá tr
ị
này có xu
h
ướ
ng t
ă
ng, sau
đ
ó theo s
ự
t
ă
ng lên c
ủ
a l
ự
c quán tính
đặ
t vào tr
ọ
ng tâm tàu làm cho tàu cân b
ằ
ng,
đ
i
ề
u này s
ẽ
làm cho tàu nghiêng ngang v

ề
phía ngoài vòng quay tr
ở
. L
ự
c quán tính gây nghiêng
ngang khi quay tr
ở

đượ
c g
ọ
i là l
ự
c nghiêng ngang
độ
ng, th
ự
c t
ế
góc nghiêng ngang
độ
ng có th
ể

đạ
t
đế
n giá tr
ị

khá l
ớ
n. Tàu s
ẽ
ti
ế
p t
ụ
c chuy
ể
n
độ
ng trên vòng quay tr
ở
, lúc vòng quay tr
ở

ổ
n
đị
nh thì
ố

gi
ả
m xu
ố
ng và
đạ
t m

ộ
t giá tr
ị

ổ
n
đị
nh nào
đ
ó, giá tr
ị
góc nghiêng này là hàm s
ố
c
ủ
a t
ố
c
độ
quay tr
ở

(
ố
= f (
ω
)). L
ự
c li tâm F
lt

làm cho t
ầ
u có xu h
ướ
ng b
ị

đẩ
y tr
ọ
ng tâm tàu ra xa tâm vòng quay tr
ở
.







TRANSFER
G

B

R

F
lt

ω

ố
L
0
L
1
W
1
W
0
TACTICAL
DIAMETER

9 KTS
12 KTS
8 KTS
DRIFT
ANGLE
TOTAL ADVANCE
ADVANCE

D
n

21

T
ừ
công th
ứ
c tính l
ự
c li tâm :
F
lt
=
r
Vm
2
×
(1.14).
G
ọ
i mô men h
ồ
i ph
ụ
c c
ủ

a tàu là M
n
, giá tr
ị
M
n

đượ
c tính theo công th
ứ
c :
M
n
= Dxhxsin
ố
.
Hay M
n
= Dhsin
ố
= )
2
(
2
d
Z
rg
Vgm
G
−

×
⋅⋅
cosố
=> tgố =
θθθ ≈=>−
×××
⋅⋅
tg nhá)
2
(
2
d
Z
grhD
Vgm
G

=>
ố
max
o
= 1,4 )
2
(
2
d
Z
Lh
V
G

−
×
(1.15) (công th
ứ
c G.A Fzirso)
Ho
ặ
c công th
ứ
c th
ự
c nghi
ệ
m:
h
r
bV
×
×
=
2
0
max
54,1θ
(1.16)
Trong
đ
ó :

M : Kh

ố
i l
ượ
ng c
ả
con tàu.

D : L
ượ
ng r
ẽ
n
ướ
c c
ủ
a tàu.

g : Gia t
ố
c tr
ọ
ng tr
ườ
ng (9,81m/giây
2
).

V: T
ố
c

độ
tàu (m/giây).

F
lt
: L
ự
c li tâm.
 ố
: Góc nghiêng ngang khi quay tr
ở
.

r: Bán kính quay tr
ở
.

h: Chi
ề
u cao th
ế
v
ữ
ng ban
đầ
u.

d: M
ớ
n n

ướ
c trung bình c
ủ
a tàu.

Z
G
: Cao
độ
tr
ọ
ng tâm tàu.

b : Kho
ả
ng cách gi
ữ
a tr
ọ
ng tâm G và tâm n
ổ
i B c
ủ
a tàu.
Nhìn vào công th
ứ
c 1.15 và 1.16 ta th
ấ
y góc nghiêng ngang t
ố

i
đ
a khi quay tr
ở
t
ỉ
l
ệ
thu
ậ
n v
ớ
i
bình ph
ươ
ng t
ố
c
độ
và t
ỉ
l
ệ
ngh
ị
ch v
ớ
i chi
ề
u cao th

ế
v
ữ
ng ban
đầ
u.
Đ
i
ề
u này cho th
ấ
y khi quay tr
ở

v
ớ
i v
ậ
n t
ố
c l
ớ
n d
ễ
b
ị
l
ậ
t tàu, nh
ấ

t là tàu có chi
ề
u cao th
ế
v
ữ
ng nh
ỏ
nh
ư
tàu ch
ở
container, tàu ch
ở
g
ỗ


Đ
i
ề
u này c
ầ
n
đặ
c bi
ệ
t quan tâm khi quay tr
ở
tàu trong

đ
i
ề
u ki
ệ
n sóng gió. N
ế
u tàu có góc nghiêng
ban
đầ
u (
ố
o
) thì nó
ả
nh h
ưở
ng
đế
n góc nghiêng ngang t
ố
i
đ
a trên vòng quay tr
ở
. Tu
ỳ
thu
ộ
c bên quay

tr
ở
mà
đườ
ng kính quay tr
ở
có th
ể
gi
ả
m ho
ặ
c t
ă
ng (tàu ch
ở
g
ỗ
tr
ướ
c kia th
ườ
ng có
ố
o
ban
đầ
u).
Tàu hàng khô theo quy
đị

nh góc nghiêng ngang ban
đầ
u do quay tr
ở

ố

≤
12
o
, tàu khách và
quân s
ự

ố

≤
17
o
.






ố

4
8

12
16
Khi
ố
0

ổ
n
đị
nh
ố
đ


22











1.4.2.3. Kho
ả
ng d

ị
ch chuy
ể
n theo chi
ề
u ngang - Transfer (kí hi
ệ
u Tr):
Kho
ả
ng d
ị
ch chuy
ể
n theo chi
ề
u ngang là kho
ả
ng cách tính t
ừ
tr
ọ
ng tâm tàu khi nó
đ
ã quay
đượ
c 90
o

đế

n h
ướ
ng ban
đầ
u theo chi
ề
u ngang. Th
ự
c nghi
ệ
m cho th
ấ
y giá tr
ị
Tr = (0,25
÷
0,5)D
n
, Tr
bi
ể
u th
ị
kh
ả
n
ă
ng tránh va theo chi
ề
u ngang, kh

ả
n
ă
ng tàu chuy
ể
n h
ướ
ng sang h
ướ
ng m
ớ
i, giúp ta
tránh va ch
ướ
ng ng
ạ
i theo phía tr
ướ
c ho
ặ
c tính toán quãng
đườ
ng
để
chuy
ể
n sang h
ướ
ng m
ớ

i.
1.4.2.4. Kho
ả
ng d
ị
ch chuy
ể
n theo chi
ề
u d
ọ
c
–
Advance (kí hi
ệ
u A
d
) :
Kho
ả
ng cách tính t
ừ
tr
ọ
ng tâm tàu t
ạ
i v
ị
chí khi b
ắ

t
đầ
u b
ẻ
lái
đế
n khi quay
đượ
c 90
o
theo
chi
ề
u d
ọ
c tính trên h
ướ
ng chuy
ể
n d
ị
ch, g
ọ
i là kho
ả
ng d
ị
ch chuy
ể
n d

ọ
c. B
ằ
ng th
ự
c nghi
ệ
m cho th
ấ
y
giá tr
ị
A
d
= (0,6
÷
1,2)D
n
.
Kho
ả
ng d
ị
ch chuy
ể
n theo chi
ề
u d
ọ
c cho ta kh

ả
n
ă
ng tránh va theo chi
ề
u d
ọ
c, ngoài ra còn
cho phép tính kho
ả
ng cách và góc quay c
ầ
n thi
ế
t
để

đ
i vào h
ướ
ng m
ớ
i khi quay tr
ở

ở

đ
o
ạ

n cong,
khúc ngo
ặ
t, kênh lu
ồ
ng
Theo qui
đị
nh c
ủ
a IMO
“
IMO A 751(18)
”
, tàu
đ
óng sau 01/07/1994 thì A
d
≤
4,5 L.
1.4.2.5. Kho
ả
ng d
ị
ch chuy
ể
n ng
ượ
c :
Đ

o
ạ
n d
ị
ch chuy
ể
n tính t
ừ
tr
ọ
ng tâm tàu theo chi
ề
u ngang ng
ượ
c v
ớ
i h
ướ
ng b
ẻ
lái g
ọ
i là
kho
ả
ng d
ị
ch chuy
ể
n ng

ượ
c. B
ằ
ng th
ự
c nghi
ệ
m c
ũ
ng cho th
ấ
y kho
ả
ng d
ị
ch chuy
ể
n ng
ượ
c = (0,05
÷

0,1)D
n
hay
≤

2
B
.

Kho
ả
ng d
ị
ch chuy
ể
n ng
ượ
c bi
ể
u th
ị
kh
ả
n
ă
ng tránh va theo phía ng
ượ
c v
ớ
i phía quay tr
ở
.
1.4.2.6. Góc d
ạ
t và tính n
ă
ng quay tr
ở
:

Góc d
ạ
t
β
là góc gi
ữ
a m
ặ
t ph
ẳ
ng tr
ụ
c d
ọ
c tàu và
đườ
ng th
ẳ
ng ti
ế
p tuy
ế
n v
ớ
i vòng quay tr
ở

đ
i
qua tr

ọ
ng tâm t
ầ
u. Th
ườ
ng
β
= 10
÷
15
o
,
β
càng l
ớ
n th
ể
hi
ệ
n tính n
ă
ng quay tr
ở
c
ủ
a con t
ầ
u càng
cao. Góc
β

xu
ấ
t hi
ệ
n khi tàu b
ẻ
lái xong và luôn
ở
m
ạ
n phía ngoài vòng quay tr
ở
.
1.4.2.7. V
ậ
n t
ố
c và th
ờ
i gian quay tr
ở
:
V
ậ
n t
ố
c dài trên vòng quay tr
ở
coi nh
ư

v
ậ
n t
ố
c dài c
ủ
a tr
ọ
ng tâm tàu, V dài
ở
các
đ
i
ể
m khác
nhau thì khác nhau. Th
ờ
i gian c
ủ
a m
ộ
t chu k
ỳ
quay tr
ở
là T
qtrở
. Quãng đường của 1 chu kỳ quay trở
được tính như sau:
quaytroquaytroquaytro

vTS ×=
'
360

1.4.2.8. Tốc độ bị giảm khi quay trở :
Qua việc thử nghiệm thấy rằng 1 con tàu chở dầu loại rất lớn VLCC “Very Large Cruide
Carrier” mất trớn tới từ 25 ÷30% mỗi lần đổi hướng 9
0
. Nếu đang chạy với tốc độ 12 hải lý/giờ, khi
kết thúc 1 vòng quay tốc độ chỉ còn 2÷3 hải lý/giờ (giả sử bẻ lái hết về một bên). Hình 1.14 miêu tả
một con tàu khi bẻ hết lái để quay trở, tốc độ ban đầu khi tiến hành bẻ lái quay là 12 hải lý/giờ, sau
khi quay được 90 độ tốc độ giảm còn 6,5 hải lý/giờ và khi quay được 180
0
tốc độ chỉ còn 4,5 hải
lý/giờ.






Thay đổi hướng 180
0
.Tốc độ = 4,2 nơ. Thời
gian trôi qua: 9 phút 20 giây
Thay đổi hướng 90
0
. Tốc độ = 6,5 nơ.
Thời gian: 4 phút 30 giây
Chiều dài tàu

Tổng thời gian mất 21 phút 5 giây

23














1.4.3. Tâm quay và vị trí của nó
1.4.3.1. Khái niệm, định nghĩa về tâm quay:
Khi con tàu quay trở, nó sẽ quay xung quanh một điểm nằm trên trục dọc của tàu, điểm đó
được gọi là tâm quay (Pivot point). Khi tàu chuyển động tới, tâm quay nằm ở khoảng 1/4 chiều dài
tàu tính từ mũi, còn khi lùi tâm quay nằm ở 1/4 chiều dài tàu tính từ lái.
1.4.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tâm quay và lưu ý trong điều động:
 Tốc độ chuyển động của tàu: khi tàu bắt đầu chuyển động tâm quay ở vào khoảng 1/3 chiều
dài của tàu tính từ mũi hoặc lái (tới hoặc lùi), khi tốc độ tàu đã ổn định tâm quay sẽ ở vào
khoảng 1/4 chiều dài của tầu tính từ mũi hoặc lái.
 Khi chúi đuôi: Tâm quay có su hướng dịch chuyển về phía giữa tàu
 Khi chúi mũi: Tâm quay chuyển dịch về phía trước
1.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quay trở và đánh giá tính năng điều động từ độ lớn vòng quay
trở

Các yếu tố ảnh hưởng đến quay trở:
- ảnh hưởng của nông cạn:
Gọi H là độ sâu nơi quay trở và T là mớn nước của tàu lúc quay trở, người ta thấy rằng khi tỉ
số H/T < 2,5 bắt đầu có ảnh hưởng của nông cạn. Qua thực nghiệm cho thấy đường kính vòng quay
trở tăng lên. Tàu quay nhanh hơn nước sâu vì trong lúc quay tốc độ tàu giảm không nhanh như ở
nước sâu (hình 1.15).
- ảnh hưởng của chiều quay chân vịt:
Với tàu chân vịt chiều phải, bán kính quay trở khi quay sang trái sẽ nhỏ hơn khi quay sang
phải do tác động của thành phần lực đẩy ngang. Tuy nhiên, độ chênh lệch này rất nhỏ.
- ảnh hưởng của mớn nước:
Khi tàu xếp đầy hàng đường kính vòng quay trở sẽ lớn hơn so với không hàng khi quay cùng
tốc độ và cùng điều kiện ngoại cảnh.
- ảnh hưởng do chúi: Nếu chúi mũi, đường kính quay trở nhỏ hơn chúi lái nhưng tốc độ quay
chậm hơn so với chúi lái.
- ảnh hưởng do nghiêng: Tàu dễ quay về phía mạn cao và vòng quay trở về phía mạn đó sẽ
nhỏ hơn khi quay về phía mạn thấp.










s
Nước nông
Độ sâu trung bình
Nước sâu