16
CURSUL 4.  EFECTELE CÂRMEI ŞI ELICEI ASUPRA MANEVREI NAVEI Deplasarea navei înainte şi înapoi prin mediul lichid se realizează dislocându-se continuu o cantitate de apă, a cărui volum are o greutate egală cu greutatea navei. La navele cu maşini, prin rotirea elicei/elicelor se creează curenţi, care pot fi curenţi respinşi sau curenţi aspiraţi. În condiţii hidro-meteorologice normale, când pana cârmei se află în axul longitudinal al navei, nava se va deplasa rectiliniu, apa dislocat ă de navă precum şi curentul respins de elice scurgându-se pe traiectorii paralele de-a lungul corpului navei şi penei cârmei. Prin manevrarea cârmei de un unghi oarecare într-un bord sau altul, forţele care anterior erau nule, vor acţiona asupra penei cârmei, modificând direcţia deplasării navei înainte sau înapoi. Forţele create de înaintarea navei, rezistenţa apei şi curentul elicei, fiind de acelaşi sens, se însumează într-o forţă rezultantă F, care se aplică pe pana cârmei într-un punct C situat la 1/3 până la 1/5 din lăţimea penei, măsurând de la axul ei, când nava merge înainte şi de la marginea opusă axului când nava merge înapoi. Centrul de presiune al cârmei C în care se aplică forţa F este ales în funcţie de gradul de compensare al cârmei şi de unghiul de cârmă, iar mărimea forţei F este direct  proporţională cu vite za navei şi cu u nghiul de cârmă , până la anumite limite . Proiectând forţa F pe pana cârmei, se obţin componentele: - forţa utilă F sau rezistenţa cârmei, componentă perpendiculară pe pana cârmei în punctul C, care are efect de guvernare Eg şi valoare în funcţie de viteza navei şi unghiul de cârmă; - forţ a D, care nu are nici un efect de guvernare şi care se scurge de-a lungul penei cârmei, anulându-se de rezistenţa axului. Rezistenţa cârmei reprezintă, în concluzie, presiunea normală a lichidului asupra safranului, rezultată din diferenţa dintre suprapresiunea creată pe o faţă a cârmei şi presiunea scăzută de pe cealaltă faţă. Rezistenţa cârmei generează efectul acesteia prin D şi F. În plan longitudinal, D acţionează în direcţia şi în sensul mişcării filoanelor de apă, având ca efect mărirea rezistenţei la înaintare şi, deci, o reducere a vitezei. În plan transversal, F are efect de giraţie. Abate pupa în bordul opus celui în care a fost pusă cârma. 1. Efectele c â rmei.  a) EFECTUL CÂRMEI ASUPRA NAVEI LA MAR Ş ÎNAINTE. Nava merge înainte, cârma în ax - este cazul ideal, nava deplasându-se rectiliniu, iar asupra cârme i nu acţion ează nici o forţă.  2 1 P  P = punctul giratoriu g se află în G la α = 0 P 1 g G P 2

Carma Si Elicea

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 1/16

CURSUL 4.

 EFECTELE CÂRMEI ŞI ELICEI ASUPRA MANEVREI NAVEI 

Deplasarea navei înainte şi înapoi prin mediul lichid se realizează dislocându-se continuu o

cantitate de apă, a cărui volum are o greutate egală cu greutatea navei. La navele cu maşini, prinrotirea elicei/elicelor se creează curenţi, care pot fi curenţi respinşi sau curenţi aspiraţi. În condiţiihidro-meteorologice normale, când pana cârmei se află în axul longitudinal al navei, nava se vadeplasa rectiliniu, apa dislocată de navă precum şi curentul respins de elice scurgându-se petraiectorii paralele de-a lungul corpului navei şi penei cârmei.

Prin manevrarea cârmei de un unghi oarecare într-un bord sau altul, forţele care anterior eraunule, vor acţiona asupra penei cârmei, modificând direcţia deplasării navei înainte sau înapoi.

Forţele create de înaintarea navei, rezistenţa apei şi curentul elicei, fiind de acelaşi sens, seînsumează într-o forţă rezultantă F, care se aplică pe pana cârmei într-un punct C situat la 1/3 pânăla 1/5 din lăţimea penei, măsurând de la axul ei, când nava merge înainte şi de la marginea opusăaxului când nava merge înapoi. Centrul de presiune al cârmei C în care se aplică forţa F este ales în

funcţie de gradul de compensare al cârmei şi de unghiul de cârmă, iar mărimea forţei F este direct proporţională cu viteza navei şi cu unghiul de cârmă, până la anumite limite.Proiectând forţa F pe pana cârmei, se obţin componentele:

- forţa utilă F sau rezistenţa cârmei, componentă perpendiculară pe pana cârmei în punctul C, careare efect de guvernare Eg şi valoare în funcţie de viteza navei şi unghiul de cârmă;- forţa D, care nu are nici un efect de guvernare şi care se scurge de-a lungul penei cârmei,anulându-se de rezistenţa axului.

Rezistenţa cârmei reprezintă, în concluzie, presiunea normală a lichidului asupra safranului,rezultată din diferenţa dintre suprapresiunea creată pe o faţă a cârmei şi presiunea scăzută de pecealaltă faţă. Rezistenţa cârmei generează efectul acesteia prin D şi F.

În plan longitudinal, D acţionează în direcţia şi în sensul mişcării filoanelor de apă, având ca

efect mărirea rezistenţei la înaintare şi, deci, o reducere a vitezei.În plan transversal, F are efect de giraţie. Abate pupa în bordul opus celui în care a fost pusă

cârma.

1. Efectele c â rmei. 

a) EFECTUL CÂRMEI ASUPRA NAVEI LA MARŞ ÎNAINTE.

Nava merge înainte, cârma în ax - este cazul ideal, nava deplasându-se rectiliniu, iar asupra cârmei nu acţionează nici o forţă.

 21

P  P  =

punctul giratoriu g 

se află în G la α = 0

P 1 g G P 2

Page 2: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 2/16

Nava merge înainte, cârma dreapta - se va crea o suprapresiune pe o faţă a cârmei şi osubpresiune pe faţa cealaltă, ambele dând naştere rezistenţei cârmei sau forţei utile. Punctulgiratoriu este locul de unde se văd prova şi pupa navei, girând cu aceeaşi viteză unghiulară şi senotează cu “g”. De regulă, în apropierea punctului giratoriu al navei este amplasată comanda denavigaţie. Poziţia acestui punct este determinată de poziţia centrului de greutate al navei G şi al

 punctului de aplicaţie C al rezistenţei cârmei, la deplasarea navei înainte sau înapoi. La marşînainte, punctul giratoriu se află în faţa centrului de greutate şi se deplasează spre prova odată cu

mărirea vitezei, iar la marş înapoi se află în spatele centrului de greutate şi se deplasează spre pupaodată cu mărirea vitezei înapoi. Drumul descris de punctul giratoriu al navei în timpul giraţiei senumeşte curbă de giraţie sau de evoluţie. De reţinut: toate operaţiunile cu forţele şi cuplurile deforţe se execută în punctul giratoriu când nava se găseşte în mişcare şi în centrul de greutate cândeste stopată (nu are viteză deasupra fundului). 

- punctul g se - punctul g stabilizat 

deplasează înainte

g F’ 

F’ 

f’ f’ g - valoarea finalăG - braţul cuplului de f” D1 a braţului

F ” f” D0 forţe creşte F” G D0 cuplului de

 forţe F’ - F 

- f’ produce deriva

- f”micşoreză viteza C 

navei

 F F 

α α

Se construiesc două forţe paralele şi de sensuri contrarii în punctul giratoriu g, egale cu forţaF (rezistenţa cârmei). Se proiectează forţa F pe axul longitudinal al navei şi perpendicular pe acestaşi se obţin două componente:

- componenta f’, perpendiculară pe axul longitudinal al navei, care va genera efect debandare Eb (efect de înclinare). Eb acţionează iniţial în bordul în care s-a orientat cârma, după carenava revine pe chilă dreaptă, efectul va acţiona în bordul opus orientării cârmei, înclinând nava petimpul giraţiei. Acest fenomen de înclinare a navei dintr-un bord în celălalt se numeşte în limbajmarinăresc “salutul navei“. Eb, în funcţie de viteza navei şi de unghiul de cârmă poate atinge valoricuprinse între 10o-15o. De aceea, navele cu viteze mari nu vor întrebuinţa unghiuri mari de cârmă,deoarece efectul de bandă poate periclita siguranţa navei.

- componenta f” în axul longitudinal al navei creează efect de frânare (reducerea vitezei) Ef,

care micşorează viteza navei cu 20-30% în timpul giraţiei, în funcţie de unghiul de cârmă „α”.- componenta F” generează efectul de derivă Ed, care tinde să deplaseze nava lateral, în

 bordul opus punerii cârmei. Unghiul format între axul longitudinal al navei şi tangenta la curba degiraţie în punctul giratoriu, reprezintă unghiul de derivă, a cărui mărime este invers proporţională cuviteza navei.

Concluzie: când nava merge înainte, cârma dreapta: prova navei girează la dreapta, iar pupanavei este abătută la stânga.

 Efectul de guvernare (evolutiv) Eg, reprezintă principalul efect al cârmei şi este realizat decuplul de evoluţie al forţelor F şi F’, care dau naştere momentului de evoluţie şi este exprimat prinrelaţia: M = F x D, în care:

M - momentul evolutiv (de giraţie);F - rezistenţa cârmei;D - braţul forţei.

Page 3: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 3/16

Momentul de evoluţie maxim se obţine la un unghi de cârmă de aproximativ 35 o, fapt pentrucare instalaţiile moderne de guvernare dispun de limitatoare, care au rolul de a nu permite punereaunui unghi mai mare de cârmă, deoarece mărind unghiul de cârmă, viteza unghiulară de giraţiescade, scăzând implicit si viteza navei.

Nava merge înainte, cârma stânga. Demonstrarea efectelor cârmei asupra navei serealizează ca în cazul anterior, dar cu o concluzie diferită: prova navei girează la stânga, iar pupa

navei este abătută la dreapta.

F’ F’ g 

G f’ g f’ 

D0 f” F” D1 f” F” 

D0 

α F α F 

Concluzia generală asupra efectelor cârmei la marş înainte   este: la marş înainte provanavei girează în bordul în care s-a orientat cârma, iar pupa navei este abătută în bordul opusorientării cârmei.

b) EFECTUL CÂRMEI ASUPRA NAVEI LA MARŞ ÎNAPOI.

Nava merge înapoi, cârma în ax. Este cazul ideal, nava deplasându-se rectiliniu înapoi, iar asupra cârmei nu acţionează nici o forţă. 

21P  P  =

punctul giratoriu g 

se află în G la α = 0

P 1 g G P 2

 

Nava merge înapoi, cârma stânga. Se va crea o suprapresiune pe o faţă a cârmei şi osubpresiune pe faţă cealaltă, ambele dând naştere rezistenţei cârmei sau forţei utile. Demonstrareaefectului cârmei este similară cu marşul înainte, efectele fiind însă diferite.

Page 4: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 4/16

F”  f” G G 

f’ D0 F” f”  g 

F’ f’ g D0  D1 F’ 

 

F F 

α α

Efectul de guvernare la marş înapoi este mai redus, deoarece:- braţul cuplului de forţe „D” este mai redus, punctul giratoriu g fiind plasat în spatele

centrului de greutate G;- forma corpului navei la pupa opune rezistenţă mai mare în timpul evoluţiei, faţă de prova.Efectele de frânare, de bandare şi de derivă au aceleaşi consecinţe ca şi la marşul înainte.Concluzia cazului studiat, când nava merge înapoi, cârma stânga este: prova navei girează la

dreapta, iar pupa navei este abătută la stânga.

Nava merge înapoi, cârma dreapta. Cazul este analog celui precedent, iar concluzia privind efectul cârmei la marş înapoi, cârma dreapta, este următoarea: prova navei girează la stânga,iar pupa navei este abătută la dreapta.

 

 f” F” 

G f’ f” G F” 

F’ g g f’ 

F’ 

F F D0 

 D0

D1

α α

Concluzia generală asupra efectelor cârmei la marş înapoi  este: la marş înapoi prova naveigirează în bordul opus orientării cârmei, iar pupa navei abate în bordul în care s-a orientat cârma.

2. Efectele elicei.

Elicea, care reprezintă propulsorul cel mai răspândit în construcţiile navale, este un alt factor important care acţionează asupra manevrabilităţii navei. Elicea este construită din 3-5 pale fixateradial pe un ax, ce se montează pe arborele port elice. Elicea se instalează la pupa navei, de regulă

Page 5: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 5/16

în faţa cârmei, fixându-se la extremitatea arborelui port elice, care este cuplat cu arborele motorului principal.

De regulă, navele comerciale dispun de o elice, pe când navele cu destinaţii speciale dispunde două, trei sau patru elice. Elicele pot avea pale fixe sau pale variabile. Prin pasul elicei deînţelege distanţa parcursă de o pală a elicei la o rotire completă într-un mediu dens. Pasul elicei înfuncţie de sensul de rotaţie la marş înainte poate fi:  pas dreapta sau pas stânga. Elicea pas dreaptase roteşte în sensul acelor de ceasornic, observând de la pupa navei, iar elicea pas stânga se roteşte

în sensul invers acelor de ceasornic.Efectele elicei asupra manevrei navei se manifestă sub două aspecte: ca efect de propulsie şica efect de guvernare.

a) Efectul de propulsie al elicei Ep - reprezintă principalul efect al aparatului propulsor şi sedatorează mişcării de rotaţie a elicei, care se transformă într-o mişcare liniară prin înşurubarea ei înapă, mişcare ce face ca nava să se deplaseze înainte sau înapoi, în funcţie de sensul de rotaţie alelicei.

b) Efectul de guvernare Eg - Elicea în mişcarea de rotaţie aspiră o cantitate de apă, pe care apoi orespinge în sens contrar. Cantitatea de apă respinsă de elice spre înapoi la marş înainte şi spre

înainte la marş înapoi, dă naştere curentului respins. La marşul înainte al elicei, curentul respinsloveşte în cârmă, căreia îi imprimă efect de guvernare, iar la marşul înapoi al elicei, curentul respinsloveşte pupa navei, fără a avea efect asupra cârmei.

 EFECTUL DE GUVERNARE AL ELICEI:

Nava staţionează, elicea are pas dreapta. Se pune maşina înainte. Datorită creşterii presiunii concomitent cu creşterea adâncimii apei, pala elicei care se roteşte în partea inferioarăîntâmpină o rezistenţă a apei P1 mai mare decât rezistenţa P2 pe care o întâlneşte pala ce se roteşte la

 partea superioară. Forţele P1 şi P2 sunt paralele şi de sensuri contrare. Rezultanta lor P determină oabatere a pupei navei la tribord şi prova va gira la babord.

P 1 P 1

P P 

P 2 P 2

  ÎNAINTE ÎNAPOI

Concluzia asupra efectului de guvernare al elicei la marş înainte este: pupa navei esteabătută în bordul pasului elicei, iar prova va gira în bordul opus pasului elicei.

P curent respins

Page 6: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 6/16

P 2 ωG 

 P 1

curent aspirat 

Concluzia asupra efectului de guvernare al elicei la marş înapoi   este: pupa navei esteabătută în bordul opus pasului elicei, iar prova va gira în bordul pasului elicei.

 

curent aspirat P 1

G P 2

ω P curent respins

3. Efectele combinate.

a. Efectul combinat al cârmei şi elicei asupra navelor cu o singura elice.

Cârma şi elicea acţionează concomitent asupra navei şi, ca atare, manevrele şi evoluţiilenavei sunt rezultatul efectelor combinate ale cârmei şi elicei. Putem avea mai multe situaţii, funcţiede viteza navei şi de poziţia cârmei, astfel:

- nava şi elicea merg înainte;- nava şi elicea merg înapoi.

 Navele cu o singură elice sunt de regulă greoaie în efectuarea manevrelor. Cârma se puneîntotdeauna în bordul întoarcerii, înainte de lansarea maşinii. Efectul cârmei este foarte puternic,datorită curentului respins de elice. După scurt timp de la lansarea maşinii, se resimte efectul elicei.

Situaţii:

a) MARŞ ÎNAINTE. 

Nava stă pe loc, cârma zero, maşina înainte.Datorită efectului de guvernare al elicei, prova navei vine în bordul opus pasului elicei, adică

la babord, iar pupa abate la tribord. Efectul scade, se anulează sau se poate inversa după ce navacapătă viteză înainte, în funcţie de viteza contracurentului, care poate da naştere următoarelor situaţii: P1>P2 ; P1=P2; P1<P2.

Page 7: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 7/16

P 1 P 2

Nava stă pe loc, cârma dreapta, maşina înainte.În momentul iniţial, se resimte efectul de guvernare al elicei, care va tinde să gireze prova

navei către stânga, datorită cuplului de forţe P1 şi P2. Apoi, cârma are efect puternic de guvernaredatorită curentului respins de elice; odată cu creşterea vitezei, creşte acţiunea curentului respins de

elice. Datorită creşterii presiunii pe cârmă şi deplasării punctului giratoriu către prova, creşte efectulde guvernare al cârmei şi nava va guverna bine la dreapta.

F’ 

 g f’    P 1 P 2

F’ 

 P 1 G P 2 F” f” 

F” fv

 P P 

F F 

α α

Concluzia cazului: la început prova este uşor girată către stânga, datorită cuplului de forţe P 1

şi P2, iar pe măsură ce nava capătă viteză înainte, efectele cârmei cresc considerabil şi nava va giraîn bordul în care s-a orientat cârma: ET=Eg-E.

Nava stă pe loc, cârma stânga, maşina înainte.Cazul este analog celui anterior, dar efectele sunt diferite.

F’ 

F’ P 1 g P 2 f’  

Page 8: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 8/16

G P 2 f’ f” F” G 

D0 P 1 

 f” F” 

  D1

P P 

α F α F  

Concluzia cazului: la început prova navei este girată către stânga datorită efectului deguvernare al elicei, format de cuplul P1 şi P2, iar pe măsură ce nava capătă viteză înainte, efectulcârmei creşte considerabil şi nava va gira în bordul în care s-a orientat cârma: ET=Eg+E.

 

Nava merge cu viteză înainte, cârma zero, maşina înainte.Concluzia cazului: Cârma nu are efect de guvernare, pupa navei este abătută în bordul

 pasului elicei, iar prova va gira în bordul opus pasului elicei.

P 1 P 2

+ ++ ++ +

Nava merge cu viteză înainte, cârma dreapta, maşina înainte.În acest caz, rezultatele efectului combinat al cârmei şi elicei sunt următoarele:

- efect de guvernare al cârmei, Eg;- efect de frânare sau de reducere a vitezei, Ef  datorită componentei f” în axul longitudinal al navei,a cărei valoare este în funcţie de unghiul de cârma, i;- efectul de bandare E b, realizat de componenta f’, perpendiculară pe axul longitudinal al navei şicare iniţial se manifestă în bordul în care a fost pusă cârma, iar ulterior după ce nava revine pe chilădreaptă, se manifestă în bordul opus cârmei şi care va menţine nava inclinată pe timpul giraţiei;- efect de derivă Ed, realizat de componenta F”;- efect de guvernare al elicei E, care tinde să abată prova către stânga;- efect de propulsie al elicei E p, care va deplasa nava către înainte.

Page 9: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 9/16

Prin mărirea numărului de rotaţii al elicei, efectul de guvernare va creşte, deoarece înmomentul iniţial presiunea pe cârmă va creşte datorită creşterii vitezei curentului respins de elice,

 punctul giratoriu se deplasează spre prova, crescând efectul giratoriu.

F’ 

P 1 P 2f’ 

F’ f” 

f’ P 1 G P 2 F” G D1

f”    D0 D0

F” 

P P 

F F 

Concluzia cazului: nava cu o singură elice întoarce mai greu în bordul pasului elicei,deoarece din efectul de guvernare al cârmei dat de cuplul de forţe F şi F’ se scade efectul deguvernare al elicei dat de cuplul de forţe P1 şi P2. Adică, efectul total evolutiv al navei va fi: Eg-E.

Nava merge cu viteză înainte, cârma stânga, maşina înainte.Cazul analizat este analog celui precedent, dar efectele sunt diferite.

 

F’ 

P 1 g P 2 f’ 

F’ 

G f’ P 2 D1 f” F” 

Page 10: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 10/16

D0 P 1 D0

f” F” 

P P 

F F

Concluzia cazului: nava cu o singură elice întoarce mai repede în bordul opus pasului elicei,deoarece efectul de guvernare al cârmei dat de cuplul de forţe F şi F’ se însumează cu efectul deguvernare al elicei dat de cuplul de forţe P1 şi P2. Adică, efectul total evolutiv al navei va fi: Eg+E.

Concluzia generală pentru marş înainte: Nava întoarce mai greu în bordul pasului elicei, deoarece efectul total evolutiv este: E=Eg-E

şi mai uşor în bordul opus, deoarece efectul total evolutiv este: E=Eg+E.

b) MARŞ ÎNAPOI.

Nava merge cu viteză înapoi, cârma zero, maşina înapoi.Concluzia cazului: Efectul cârmei este nul, pupa navei este abătută în bordul opus pasului

elicei, iar prova va gira în bordul pasului elicei.

G P 2 g P 1

Page 11: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 11/16

Nava merge cu viteză înapoi, cârma dreapta, maşina înapoi.În acest caz, rezultatele efectului combinat al cârmei şi elicei sunt următoarele:

- efectul de guvernare al cârmei Eg tinde să gireze nava cu prova în bordul opus orientării cârmei;- efectul de frânare Ef reduce viteza navei în timpul giraţiei, în funcţie de unghiul de cârmă;- efectul de bandare E b se manifestă în bordul în care s-a orientat cârma;- efectul de derivă Ed, se manifestă în bordul în care s-a orientat cârma;- efectul de guvernare al elicei E tinde să abată prova navei către dreapta;- efectul de propulsie al elicei E p, deplasează nava către înapoi.

Concluzia cazului: nava cu o singură elice întoarce greu, de aceea pentru executareaîntoarcerilor este recomandabil a se întrebuinţa maşina la un număr redus de rotaţii şi chiar a sestopa periodic maşina pentru a anula efectul de guvernare al elicei.

Nava merge cu viteză înapoi, cârma stânga, maşina înapoi.Cazul este analog celui precedent, dar efectele sunt diferite.

F” F” 

G G 

f” 

 f”  f’ 

 f’ 

F F 

 D0

 D0

 D1

P 1

 P P 

 D0>D

1

Page 12: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 12/16

Concluzia cazului: nava cu o singură elice întoarce bine în bordul opus orientării cârmei,deoarece efectul de guvernare al cârmei se însumează cu efectul de guvernare al elicei, adică: Eg+E.

Concluzia generală pentru marş înapoi:- la marş înapoi, navele cu o singură elice pas dreapta, întorc mai uşor la tribord, iar cele cu pas

stânga, la babord;

- nava guvernează mai greu la marş înapoi decât la marş înainte, întrucât punctul giratoriu se află în pupa centrului de greutate, efectul de giraţie fiind redus. Asupra cârmei va acţiona presiunea apeidatorată deplasării navei şi curentului aspirat de elice cu o forţă redusă. Curentul respins nuacţionează asupra cârmei, ci loveşte pupa navei. Rezistenţa apei la deplasarea înapoi este maimare datorită formei rotunjite a pupei navei.

c) ÎNTOARCERI CU NAVA:

Întoarceri din cârmă şi elice în locuri strâmte.În locuri strâmte, întoarcerea navei cu o singură elice se poate face în bordul pasului elicei,

 prin schimbări ale sensului de marş succesive ale maşinii şi schimbarea cârmei. La marşul înapoi alelicei, efectul se însumează cu efectul cârmei.

Întoarceri din cârmă şi elice pe loc.Regula generală pentru întoarcerea pe loc a navelor cu o singură elice este:

- nava cu elice pas dreapta trebuie să întoarcă pe loc din cârmă şi elice numai la tribord;- nava cu elice pas stânga trebuie să întoarcă pe loc din cârmă şi elice numai la babord;- întoarcerile pe loc în celalalt bord se fac de obicei pe ancoră.

b. Efectul combinat al cârmei şi elicelor asupra navelor cu două sau mai multe

elice. I. Calităţile manevriere ale navelor cu două elice.

G G 

F” 

F” 

F’ 

F’ 

 P  P 

P 2 

P 1

 f’ P 

 f’ 

 D0 P 

1

 D0

 D1

 f” 

 f” 

 D0>D

1

F F 

Page 13: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 13/16

 Navele moderne sunt dotate cu două elice care au pasul dreapta şi respectiv stânga, sau pasulîn afară. Navele cu două elice şi o singură cârmă, în comparaţie cu cele cu o singură elice, răspundmai greu la comenzile cârmei, din cauza poziţiei laterale a elicelor, al căror curent respins nuacţionează direct asupra cârmei. Navele cu două elice sunt mai manevriere, faţă de navele cu osingură elice, atât la marş înainte, cât şi la marş înapoi. Dacă efectul cârmei nu este suficient pentruefectuarea manevrei (evoluţiei), nava poate guverna din cârmă şi maşini, acţionând maşinile cu unnumăr diferit de rotaţii, sau în sensuri contrarii, după cum situaţia impune. În cazul unei avarii la o

maşină sau elice, drumul navei poate fi menţinut orientând cârma în bordul maşinii care este înmarş. Dacă se avariază instalaţia de guvernare a navei sau se pierde cârma, drumul navei poate fimenţinut numai din maşini. Manevrabilitatea navelor depinde foarte mult de distanţa dintre axeleelicelor şi orientarea lor, cele mai manevriere fiind navele cu axele elicelor paralele şi cu distanţamare între ele.

Rezultatele efectelor combinate ale cârmei şi elicei sunt grupate în următoarele cazuri:- nava şi elicele merg înainte;- nava şi elicele merg înapoi;- nava şi elicele merg în sensuri diferite;- întoarceri din cârma şi maşini.

Nava şi elicele merg înainte, cârma zero.Pe vreme calmă, cu cârma zero şi cu maşinile înainte, acestea având acelaşi număr de rotaţii,

nava îşi menţine drumul stabilit. Efectele evolutive ale elicelor se anulează, întrucât sunt egale şi desensuri contrarii. În cazul reducerii numărului de rotaţii la una din maşini, nava abate în bordulmaşinii care are un număr de rotaţii mai redus.

Nava merge înainte, cârma stânga, maşinile înainte.Analiza forţelor şi a cuplurilor de forţe care acţionează asupra navei, conduce asupra

următoarelor consideraţiuni:- în marş, efectul cârmei este mai redus decât la navele cu o singură elice, din cauza poziţiei laterale

a elicelor, al căror curent respins nu acţionează asupra cârmei. De asemenea, la acelaşi număr derotaţii, elicele nu dau efect de guvernare;

- efectul cârmei depinde de viteza navei;- efectul cârmei este mai mare decât la navele cu o singură elice, atunci când nava merge înainte şi

se stopează maşinile, datorită poziţiei laterale a elicelor;- la navele cu două elice, pentru a întoarce în timp cât mai scurt, se acţionează ambele maşini cu

toată forţa înainte şi cârma bandă în bordul în care se doreşte să se întoarcă. Pupa navei esteabătută mult în afară, din cauza punctului giratoriu care se află în prova centrului de greutate,aproximativ la ¼ din lungimea totală, faţă de prova navei.

Nava merge înainte, cârma dreapta, maşinile înainte.

Efectul combinat al cârmei şi elicelor asupra navei în acest caz, este analog precedentului şiadmite consideraţiile următoare:- în cazul unei avarii la o maşină, drumul navei se poate menţine orientând cârma în bordul maşinii

care este în marş de o anumită valoare, în funcţie de calităţile manevriere ale navei respective;- dacă se avariază instalaţia de guvernare sau se pierde cârma, drumul se poate menţine numai din

maşini astfel:- se acţionează maşinile jumătate înainte, iar eventualele corecţii de drum se aduc

 prin variaţia numărului de rotaţii la una din maşini;- observarea continuă a compasului şi a tendinţei navei avertizează asupra schimbării

numărului de rotaţii la o maşina la timpul optim, întrucât nava intrată în giraţie se readuce foartegreu la drum.

Nava merge înapoi, cârma zero, maşinile merg înapoi.Pe mare calmă cu cârma zero, la acelaşi număr de rotaţii ale elicelor, nava se va menţine pedirecţia de deplasare, deoarece efectele de guvernare ale elicelor fiind de sensuri contrare, ele seanulează.

Page 14: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 14/16

Prin micşorarea numărului de rotaţii ale unei elice, prova navei va abate în bordul elicei carelucrează cu un număr mai mare de rotaţii.

Nava merge înapoi, cârma dreapta, maşinile merg înapoi.Analiza forţelor, a cuplurilor de forţe care acţionează asupra navei permite următoarele

consideraţii:- efectul cârmei se măreşte odată cu creşterea vitezei înapoi, prova navei venind la stânga, iar pupa

se abate la dreapta;- pe timpul întoarcerilor, mergând înapoi, efectul cârmei poate fi amplificat mărind numărul derotaţii ale elicei din bordul în care nava întoarce, sau micşorând numărul de rotaţii al elicei din

 bordul opus întoarcerii.

Nava merge înapoi, cârma stânga, maşinile merg înapoi.Efectul combinat al cârmei şi elicelor în acest caz este analog cu cazul precedent, cu

deosebirile următoare:- pe timpul deplasării navei înapoi, pupa navei se abate în bordul în care s-a orientat cârma, iar 

 prova în bordul opus orientării cârmei;- efectul cârmei se măreşte odată cu creşterea vitezei;

- pe timpul întoarcerilor, mergând înapoi, efectul cârmei poate fi amplificat de numărul de rotaţii alelicei din bordul în care nava întoarce, sau micşorând numărul de rotaţii al elicei din bordul opusîntoarcerii.

Nava merge înainte, maşinile merg înapoi.Cazul permite enunţarea următoarelor concluzii:

- nava întoarce în bordul în care s-a orientat cârma, fiind acţionată de curentul produs de vitezanavei;

- efectul cârmei scade odată cu micşorarea vitezei. Punctul giratoriu se deplasează către pupa, decişi efectul evolutiv se micşorează.

Acţiunea curentului aspirat generat de elice asupra cârmei este redusă.Acest caz se întâlneşte frecvent la oprirea navei pe loc pe o distanţă cât mai mică. Manevra

 pentru oprirea navei pe loc prin acest procedeu se realizează astfel:- se stopează maşinile;- se orientează cârma banda (când este vânt) în bordul din vânt, iar când este calm se menţine cârma

zero;- se acţionează ambele maşini, concomitent, cu toată forţa înapoi, cât timp este necesar pentru

învingerea inerţiei navei.

Nava merge înapoi, maşinile merg înainte.Analizând acest caz, vom constata că datorită curentului respins de elice la deplasarea

înainte şi de presiunea apei datorită vitezei navei înapoi, cârma va acţiona bine, întoarcerearealizându-se în bordul opus orientării cârmei. Efectul cârmei în cazul analizat diferă de tipul naveila un moment dat. La navele cu lăţime mică, efectul curentului respins al elicelor este mai mare şinava va întoarce în bordul în care este orientată cârma. La navele cu lăţime mare, ale căror elicesunt mult distanţate, curentul respins de elice are un efect vizibil numai după ce viteza navei scade.

Pe mare calmă, cârma zero şi cu maşinile lansate concomitent, la acelaşi număr de rotaţii,nava îşi menţine direcţia de deplasare.

Întoarcerea din cârmă şi maşini, la deplasarea înainte a navei cu două elice.Procedeul utilizat pentru întoarcerea la babord a navei cu două elice este următorul:- se acţionează maşina din dreapta cu jumătate din forţă înainte, iar maşina din stânga cu jumătate

de forţă înapoi;

Page 15: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 15/16

- nava va întoarce în bordul babord, respectiv în bordul maşinii care merge înapoi, avândconcomitent o uşoară deplasare spre înainte, din cauza efectului de propulsie al maşinii caremerge înainte şi a rezistentei apei mai mică la marş înainte decât la marş înapoi.

Întoarcerea pe loc din cârmă şi maşini a unei nave cu două elice.Manevra navei pentru a întoarce pe loc din cârmă şi maşini se efectuează astfel:

- se acţionează maşina din bordul opus întoarcerii înainte, iar cea din bordul întoarcerii, înapoi (cu

un număr de rotaţii mai mare decât al maşinii care merge înainte);- se orientează cârma 20 de puncte dreapta (stânga), opus bordului întoarcerii.Raportul dintre numărul de rotaţii al celor două maşini diferă de la un tip de navă la altul.

Asupra cârmei acţionează curentul respins al elicei care merge înainte şi curentul aspirat al eliceicare merge înapoi. În situaţia când nu se cunoaşte cu exactitate efectul cârmei, se recomandă a semenţine cârma zero.

Manevra pentru întoarcerea pe loc a unei nave, durează mai mult decât întoarcerea unei navecu viteză înainte, iar pe vânt/curent nava este mult derivată.

Întoarcerea cu viteză înainte, din cârmă şi maşini, a unei nave cu două eliceManevra pentru întoarcerea unei nave cu viteză înainte se efectuează de exemplu la tribord

astfel:- se acţionează maşina din babord înainte, iar maşina din tribord înapoi cu un număr mai mic de

rotaţii decât maşina care merge înainte;- cârma se orientează banda dreapta.

Pentru întoarcerea cu viteză înainte din cârmă şi maşini a unei nave cu două elice, se dauurmătoarele comenzi: “cârma banda dreapta; stânga jumătate înainte, dreapta încet înapoi”.Utilizarea maşinilor în sensuri contrare trebuie evitată la un număr prea mare de rotaţii, deoareceaxele elicelor sunt supuse la solicitări prea mari şi totodată se produc trepidaţii puternice.

Întoarcerea din cârmă şi maşini, la deplasarea înapoi a unei nave cu două elice.La întoarcerea cu viteză înapoi, cu maşinile mergând în sensuri contrare, maşina care

acţionează înapoi trebuie să aibă un număr de rotaţii mai mare decât maşina care acţionează înainte.Cârma trebuie menţinută în poziţia zero, altfel, intrând în curentul respins de elice, efectul

cârmei s-ar opune cuplului de giraţie al elicelor.De exemplu: nava merge înapoi, maşina din tribord acţionează înainte, iar cea din babord

înapoi. Nava va întoarce din maşini la babord. Cârma trebuie menţinută în poziţia zero şi nudreapta, pentru a nu intra în curentul respins al elicei din tribord.

Pentru întoarcerea cu viteză înapoi din cârmă şi maşini a unei nave cu două elice, se dauurmătoarele comenzi: “cârma zero; dreapta înainte; stânga pe drum înapoi”. Cârma se poate orientaca pentru marş înapoi, atunci când întoarcerea cu viteză înapoi se face cu maşina din bordulîntoarcerii.

De exemplu: nava merge înapoi, maşina din babord acţionează înapoi, cârma se orientează ladreapta. Nava se întoarce la babord din cauza maşinii, efectului elicei şi al cârmei.

 II. Calităţile manevriere ale navelor cu trei şi patru elice.

Page 16: Carma Si Elicea

7/16/2019 Carma Si Elicea

http://slidepdf.com/reader/full/carma-si-elicea 16/16

La navele cu trei elice, elicea din centru se instalează în axul longitudinal al navei şi are deregulă, pas dreapta. Elicele laterale se instalează simetric în borduri, având pasul corespunzător 

 bordului.Întoarcerea pe loc a navelor cu trei elice este foarte uşoară chiar în prezenţa vântului,

acţionând cu o maşină dintr-un bord înainte, cu cealaltă înapoi, iar cu maşina din centru stopată saufolosită pentru a ajuta celelalte maşini.

De exemplu: pentru efectuarea manevrei de întoarcere a unei nave cu trei elice la stânga, se

dau următoarele comenzi: “cârma stânga, centrul şi dreapta încet înainte, stânga pe drum înapoi.”

La navele cu patru elice, manevrabilitatea este asemănătoare ca la cele cu două elice.Elicele se amplasează două câte două în fiecare bord, simetric cu axul longitudinal. Pasul elicelor dintr-un bord este identic şi corespunde bordului în care sunt amplasate, astfel elicele din tribord au

 pas dreapta, iar cele din babord au pas stânga. În general, navele cu 4 elice au instalate două sau patru cârme compensate, care cresc considerabil efectele de guvernare.

COMENZI LA CÂRMĂ ŞI MAŞINĂ.Comenzile privind manevrarea cârmei trebuie să fie clare şi vor fi repetate cu voce tare de

către timonierul de cart. Pe timpul unei giraţii, timonierul este obligat să raporteze cu voce tarecapul compas prin care trece nava din 10 în 10 grade. La întrebarea “ce cap/drum ai?” timonierulraportează drumul compas sau giro din momentul respectiv. Timonierul este obligat să raportezeimediat când cârma nu mai răspunde acţionărilor.

La maşini, comenzile care se dau trebuie să respecte indicaţiile de pe discul telegrafului.Este recomandabil ca toate comenzile date prin telegraf să fie dublate şi prin telefon sau portavoce,în special în timpul manevrelor deosebite (în spaţii înguste, la ancorare, acostare, remorcaj etc).Comenzile de regulă trebuie limitate, întrucât lansările repetate afectează aparatul propulsor şisuprasolicită psihic echipajul de la maşini.

Comenzi la cârmă:-cârma zero-cârma banda dreapta (stânga)-cârma … puncte dreapta (stânga)-vino la drum … grade-drept aşa-vino încet la dreapta (stânga)-guvernează pe …

Comenzi la maşini:-atenţie la maşini: se manevrează telegraful de trei ori înainte şi înapoi de-a lungul întregului disc şi se lasă pe poziţia “atenţie“-stop maşina-maşina (maşinile) foarte încet înainte (înapoi)-maşina (maşinile) încet înainte (înapoi)

-maşina (maşinile) jumătate înainte (înapoi)-maşina (maşinile) pe drum înainte (înapoi)-maşina (maşinile) toata forţa înainte (înapoi)-dreapta (stânga) încet înainte (înapoi)-amândouă încet înainte (înapoi)-dreapta (stânga) jumătate înainte (înapoi)-amândouă stop-dreapta încet înainte, stânga încet înapoi (rondou la Bd)-dreapta încet înainte, stânga stop-stânga încet înainte, dreapta stop-stânga încet înainte, dreapta încet înapoi (rondou la Td)-dreapta … , centru … , stânga …-bordurile şi centrul …-liber la maşini înainte (înapoi) – se manevrează telegraful de trei ori înainte şi înapoi de-a lungul întregului disc şi se lasă în

poziţia “stop“. Se anunţă comanda prin telefon (portavoce).