ZWROTY RATOWNICZE MAYCH STATKÓW MORSKICH, KUTRÓW I JACHTÓW Z POMOCNICZYM NAPDEM MOTOROWYM. Streszczenie

Transkrypt

1 Jdrzej Porada ZWROTY RATOWNICZE MAYCH STATKÓW MORSKICH, KUTRÓW I JACHTÓW Z POMOCNICZYM NAPDEM MOTOROWYM Streszczenie W morskiej literaturze technicznej dotyczcej problematyki ratownictwa, funkcjonuje pojcie "Zwroty Admiralicji", obejmujce zestaw zwrotów ratowniczych zalecanych dla statków handlowych w trakcie realizacji manewru "Cz$owiek za burt". Prowadzcy jednostk nawigator zmuszony jest wykona' w takiej sytuacji odpowiedni zwrot w zale(no)ci od kta kursowego wiatru i fali, oraz od tego, z której burty ma opu)ci' $ód* ratownicz czy p$etwonurka - ratownika. Badania symulacyjne opisanych zwrotów przeprowadzone przez autora z uwzgldnieniem wp$ywu silnego wiatru wskazuj na mo(liwo)' zastosowania takich zwrotów równie( przez du( grup mniejszych jednostek morskich w tym jachtów (aglowych z pomocniczym napdem motorowy. Przedstawiono propozycje standardowych zwrotów ratowniczych dla ma$ych jednostek morskich. Opis zwrotów Admiralicji pochodzcy z literatury brytyjskiej, po raz pierwszy przedstawiony zosta$ w Polsce przez A. Nowickiego w kilku trudno dostpnych obecnie publikacjach. 1, 2 Nie by$y one jednak dotychczas szerzej rozpowszechnione i analizowane. Po wej)ciu z (ycie zalece1 Konwencji IMO - A. 751 (18) z 1993r w sprawie standardów manewrowych jakie w zakresie zwrotno)ci musza spe$nia' statki handlowe o d$ugo)ci < 100 m, powsta$a mo(liwo)' wypracowania równie( szeregu typowych standardowych manewrów wykorzystywanych w in(ynierii ruchu morskiego oraz w ratownictwie morskim. 3 Oczywi)cie trudno obecnie mówi' o standardach manewrowych ma$ych jednostek morskich ( < 100 m), szczególnie w zakresie zwrotno)ci, jednak w)ród jachtów motorowych i (aglowych, $odzi i kutrów rybackich jest du(a grupa jednostek posiadajcych stosunkowo ma$e prdko)ci, oraz geometri cyrkulacji zbli(on do ma$ych statków handlowych. Porównujc standardowe parametry zwrotno)ci statków handlowych i ma$ych jednostek morskich, w stosunku do ich d$ugo)ci, mo(na pomijajc dowody teoretyczne stwierdzi', (e podstawowa ró(nica jest zauwa(alna w znacznie mniejszej fazie ruchu nieustalonego w czasie cyrkulacji, a wic przesunicia czo$owego okre)lanego midzynarodowym skrótem ADV ( Advance). (rys.1) W przypadku ma$ych jednostek wynika to z wikszej powierzchni p$etwy sterowej w stosunku do podwodnej powierzchni bocznej kad$uba, oraz masy statków, a wic si$ bezw$adno)ci uczestniczcych w nieustalonym ruch po krzywoliniowej trajektorii w czasie cyrkulacji. Idea zwrotów Admiralicji powsta$a z konieczno)ci usprawnienia, przyspieszenia i zwikszenia skuteczno)ci akcji ratowniczej "Cz$owiek za burt" 4, 5. Mo(liwo)' taka powsta$a w zwizku z powszechnym wyposa(aniem statków, zgodnie z zaleceniem Konwencji 1 Nowicki A.: Manewrowania statkiem z zwizku z ratowaniem ludzi. Cze)' II." Nawigator" - dodatek do miesicznika PDM " Bryza", stycze1 1991r. 2 Nowicki A.: Manewrowanie statkiem w warunkach specjalnych. Wydawnictwo "Oderraum" Szczecin 1972r.str.72 3 Porada J.: Zwroty i manewry ratownicze - statku spe$niajcego standardy sterowno)ci IMO. Cze)' 1. Materia$y V Sympozjum "Bezpiecze1stwo morskie o ochrona naturalnego )rodowiska morskiego". Ko$obrzeg Danton.L.: The Theory and Practice of Seamanship. London Porada J.: Manewry statkiem podczas ratowania cz$owieka za burt. TGM nr.11/1986r.

2 2 SOLAS, w szybkie $odzie ratownicze, skuteczniejsze zarówno w dzia$aniach operacyjnych na morzu, jak i $atwiejsze do obs$ugi, ni( konwencjonalne statkowe $odzie ratunkowe. Rys 1.Porównawcze parametry zwrotno)ci pocztkowej (K = 10 0 ; N =10 0 ) i pe$nej jednostek ma$ych oraz du(ych - podlegajcych wymogom Konwencji IMO A- 741 (18) 1993r. Zalecane zwroty dotycz sytuacji, gdy upadek cz$owieka za burt zosta$ bezpo)rednio zauwa(ony. Kierunek i rodzaj zwrotu s zale(ne od aktualnego kierunku wiatru, oraz sposobu podejmowania cz$owieka z wody. Zawsze jednak obowizuje utrzymanie prdko)ci Ca$a Naprzód (CN) i maksymalne wychylenie steru na burt. Uwzgldniajc to, (e ma$e jednostki morskie mog podejmowa' akcj wydobycia cz$owieka bezpo)rednio z burty zawietrznej, z rufy, lub przy pomocy w$asnego ratownika operujcego z burty zawietrznej, w dalszej analizie nie istotne jest, która burta bdzie nawietrzna lub zawietrzna. Takie za$o(enie upraszcza realizacje zwrotów ratowniczych i pozwala je ograniczy' tylko do II grupy zwrotów Admiralicji zalecanych w przypadku przewidywanego u(ycia p$etwonurka - ratownika opuszczonego z burty zawietrznej statku 6 (rys.2 ). Miejsce upadku cz$owieka za burt oznaczono ma$ymi kó$kami za ruf statku, natomiast kardynalne kierunki wiatru - dla ka(dego z zalecanych zwrotów - oznaczono strza$kami umieszczonymi na obwodzie rysunków. W czterech przypadkach kierunek zalecanego zwrotu jest dowolny, co umo(liwia dostosowanie si do aktualnej sytuacji ruchu statków znajdujcych si w pobli(u. W ka(dym manewrze zak$ada si, (e akcja poszukiwania i wydobywania cz$owieka, bdzie prowadzona na akwenie os$onitym przez statek zajmujcy po$o(enia na kursie o 45 0 ró(nym od kierunku wiatru i fali. Na rys. 2 mo(na zauwa(y', (e zestaw zalecanych zwrotów Admiralicji obejmuje znane i opisane w literaturze, oraz zalecane przez IMO zwroty ratownicze dla statków handlowych np.: - zwrot 270 0, zwrot opó#niony, oraz now propozycj zwrotu Porada J.: Zwroty Admiralicji w praktyce ratowniczej. Cz. I. Materia$y I Konferencji Naukowo-Technicznej "Bezpiecze1stwo Deglugi" Szczecin Wy(sza Szko$a Morska w Szczecinie. Instytut Nawigacji Morskiej,. str

3 3 Rys. 2 Zwroty Admiralicji podczas manewrów "Cz$owiek za burt" 1. Badania symulacyjne zwrotów ratowniczych. W przypadku jednostek du(ych, gdzie zastosowanie znajduj ró(nego typu zwroty i manewry ratownicze w celu powrotu na miejsce wypadku, trajektoria zwrotu ma$ych jednostek z napdem )rubowym czy strugowodnym, umo(liwia w warunkach bezwietrznych bezpo)rednie osignicie miejsca wypadku. Mo(na zauwa(y' to na rysunkach 3-7, gdzie przedstawiona jest porównawcza cyrkulacja bez wiatru. Seria wstpnych bada1 wp$ywu wiatru i ewentualnie fali podczas cyrkulacji na praw burt dla ró(nych kierunków bardzo silnego wiatru ( 15 m/s tj. 7 0 B ) umo(liwia ocen deformacji trajektorii ma$ego statku i jego po$o(enie w stosunku do miejsca wypadnicia cz$owieka do wody. W tym celu wykorzystano program symulacyjny J. Kabaci1skiego 7 opracowany dla ma$ego kabota(owca ze stosunkowo ma$ nadbudówk na rufie i pok$adowymi urzdzeniami prze$adunkowymi kompensujcymi w pewnym stopniu stosunkowo du( nawietrzno)' tego typu statków. Porównawczy kszta$t trajektorii jak dla statków bardzo ma$ych, uzyskano przez zastosowanie tzw. "manewrów silnych." Uwzgldniajc podstawowe za$o(enia zwrotów Admiralicji, a wic: - doprowadzenie jak najszybciej do miejsca wypadku; - zajcie optymalnego po$o(enia w chwili najwikszego zbli(enia do cz$owieka w wodzie; 7 Kabaci1ski J.: Program symulacji ruchu statku. Wyd. Wy(sza Szko$a Morska. Szczecin 1996r.

4 4 - poprzez gwa$towny zwrot wytracenie prdko)ci ( bez uprzedniej redukcji) umo(liwiajcej zatrzymanie jednostki w ko1cowym punkcie zwrotu; - zapewnienie os$ony miejsca akcji wydobywania cz$owieka z wody; Rys. 3. Deformacja zwrotów ma$ych jednostek podczas bardzo silnego wiatru ( 7 0 B) z ró(nych kierunków W przypadku ma$ych jednostek ( kutrów rybackich, jachtów motorowych, $odzi ratowniczych, ma$ych statków kabota(owych z nisk woln burt ) podejmowanie cz$owieka mo(e nastpi' bezpo)rednio z burty zawietrznej lub z rufy, co wymaga bliskiego podej)cia jednostki z uwzgldnieniem dryfu do cz$owieka w wodzie. Mo(e by' równie( wykorzystany ratownik, rzutka z ko$em, tratwa itp. Zatrzymana jednostka pod wp$ywem wiatru i fali przyjmie naturalne po$o(enie tzw. "równowagi manewrowej", a wic ustawienie nawietrzne, bezwietrzne, lub zawietrzne w stosunku do linii wiatru, co zale(ne jest od po$o(enia )rodka bocznego nawiewu. Wikszo)' ma$ych jednostek motorowych charakteryzuje si nawietrzno)ci, dlatego te( postulowany w zwrotach Admiralicji kt ko1cowego ustawienia statku do wiatru 45 0 jest s$uszny poniewa( zbli(ony jest do kta w po$o(eniu "równowagi manewrowej" statku nawietrznego w dryfie, oraz zapewnia najmniejsz amplitud ko$ysa1 jednostki. Na podstawie przedstawionych wstpnych wyników bada1 symulacyjnych mo(na stwierdzi' (e bardzo silny wiatr ( 7 0 B) tak deformuje trajektorie ruchu statku na cyrkulacji, (e wszystkie zwroty celu spe$nienia okre)lonych warunków wymagaj odpowiedniej korekty (rys.3). Badania symulacyjne da$y mo(liwo)' oceny jako)ciowej zak$óce1 wiatrowych oraz wytycznych do dalszych bada1 i prób morskich, które mo(e podj' ka(dy nawigator na swojej jednostce w czasie obowizkowych 'wicze1 alarmów "Cz$owiek za burt". Daj równie( pogld jak proste i logiczne schematy zwrotów Admiralicji mog zmieni' si w trakcie pogarszajcych si warunków pogodowych i widzialno)ci, gdy nie ma ju( czasu na próby i b$dy. 2. Grupa zwrotów natychmiastowych.

5 5 Do najistotniejszych elementów ka(dego zwrotu ratowniczego statku podczas alarmu "Cz$owiek za burt" nale( :- w$a)ciwy kierunek zwrotu - na wiatr lub z wiatrem - ustalenie ko1cowego kta odchylenia : ; ; ; ; - ocena momentu rozpoczcia zwrotu i dalszych modyfikacji w celu zmiany trajektorii cyrkulacji ( np. zwroty natychmiastowe, oraz opó*nione, zmiany kta wychylenia steru lub nastawy obrotów czy skoku )ruby). Zwroty natychmiastowe powinny by' realizowane mo(liwie jak najszybciej po zauwa(eniu wypadnicia cz$owieka za burt. Zw$oka czasowa do chwili wy$o(enia steru na burt szczególnie podczas bardzo silnego wiatru pogarsza szans na to, aby jednostka mog$a si znale*' w pobli(u cz$owieka w wodzie i nie utraci$a kontaktu wzrokowego np. w nocy, na sfalowanym akwenie oraz we mgle po wykonaniu zwrotu. - Zwroty podczas wiatru z dziobu - realizowane w warunkach bardzo silnego wiatru wymagaj najwikszej zmiany kursu o w celu w$a)ciwego ustawienia statku burt zawietrzn do rozbitka oraz utrzymania kta kursowego 45 0 do wiatru. Mo(na oczekiwa' (e po zatrzymaniu statku w wyznaczonej pozycji jednostka zostanie zdryfowana w kierunku cz$owieka w wodzie, je)li pocztkowy dystans nie bdzie przekracza$ ok. jednej d$ugo)ci statku. W przypadku ma$ych jednostek odleg$o)' ta nie przekroczy kilkunastu metrów. ( rys.4) Rys. 4. Propozycja zwrotów ma$ych jednostek podczas bardzo silnego wiatru ( 7 0 B) z dziobu i rufy - Zwroty podczas wiatrów z burty (pó<wiatrów), ze wzgldu na deformacj wiatrow wymagaj zmiany kursu o 315 0, oraz wyd$u(onej ( sp$aszczonej trajektorii cyrkulacji) umo(liwiajcej zajcie pozycji nawietrznej w stosunku do cz$owieka w wodzie. Proponowane sp$aszczenie mo(na osign' poprzez zmniejszenie kta wychylenia steru lub nastawy obrotów czy skoku )ruby w momencie gdy statek osignie zmian kursu równ W opisanym przypadku zastosowano zmniejszenie kta wychylenia steru do 5 0. (rys. 5) - Zwroty podczas wiatrów z sektorów rufowych ( bakszagowych), realizowane s podobnie jak klasyczne zwroty ratownicze wykonywane przez du(e jednostki. W tym przypadku nale(y liczy' si z du(ym dryfem w ko1cowej fazie zwrotu, co mo(e wymusi' utrzymanie poprawki na wiatr przed ostateczn zmian kursu o Mo(na zauwa(y' (e ka(de opó*nienie w rozpoczciu zwrotu spowoduje to (e cz$owiek znajdzie si po stronie nawietrznej - znacznie szybciej dryfujcej jednostki. Przewidujc tak sytuacje nale(y rozwa(y' konieczno)' wyd$u(enia trajektorii poprzez zmniejszenie kta wychylenia steru w momencie zmiany kta kursowego o W tym przypadku redukcja prdko)ci na

6 6 stosunkowo d$ugim dystansie nie doprowadzi po(danej pozycji, natomiast przyczyni si do wikszego dryfu. (rys 6) Rys. 5. Propozycja zwrotów ma$ych jednostek podczas bardzo silnego wiatru ( 7 0 B) z burty Rys. 6. Propozycja zwrotów ma$ych jednostek podczas bardzo silnego wiatru ( 7 0 B) z sektorów rufowych ( baksztag) 3. Grupa zwrotów opó#nionych. Celowe opó*nienie zwrotu wyra(one w dystansie jaki przep$ynie jednostka od momentu wypadnicia cz$owieka do wody ( )L, do momentu rozpoczcia zwrotu ratowniczego - wynika z przewidywanej deformacji wiatrowej cyrkulacji w stosunku do wykonanej bez wiatru. - Zwroty podczas wiatru z rufy ( fordewind) zrealizowane natychmiast na jednostkach nawietrznych poruszajcych si z wiatrem doprowadzaj do pozycji zbyt oddalonej od miejsca wypadku, je)li statek ma utrzyma' kt kursowy do wiatru 45 0 i ratowanego cz$owieka ze swojej zawietrznej burty. Opó*nienie wyra(one dystansem ok. 0.5 L zmniejsza o ten odcinek odleg$o)' do cz$owieka za burt w ko1cowym punkcie zwrotu. Ko1cowe odchylenie statku o kt mo(na uzyska' poprzez wcze)niejsze wstrzymanie pocztkowego kierunku zwrotu cyrkulacji. Z bada1 symulacyjnych wynika (e najkorzystniejszy efekt takiego manewru uzyskuje si wówczas, gdy ster prze$o(y si na przeciwna burt w momencie gdy statek odchyli si od kursu pocztkowego o kt ( rys. 4)

7 7 - Zwroty podczas wiatru z sektora dziobowego ( bajdewind), wymagaj stosunkowo nie wielkiego opó*nienia umo(liwiajcego os$on cz$owieka z nawietrznej ju( w ko1cowym punkcie zwrotu. W tym przypadku nawet brak opó*nienia nie jest tak istotny jak konieczno)' wyd$u(enia ko1cowego odcinka trajektorii, aby ostatecznie statek znalaz$ po zmianie kta kursowego o z nawietrznej strony ratowanego cz$owieka. Podobnie jak podczas pó$wiatru wyd$u(enie trajektorii mo(e by' zrealizowane poprzez zmniejszenie kata wychylenia steru, albo przez redukcj obrotów lub skoku )ruby w momencie zmiany kursu o (rys.7). Rys. 7. Propozycja zwrotów ma$ych jednostek podczas bardzo silnego wiatru ( 7 0 B) z sektorów dziobowych ( bajdewind) Wnioski : 1. Korzystniejsze parametry zwrotno)ci ma$ych statków i jednostek z pomocniczym napdem motorowym, oraz $atwiejsze zatrzymanie ich ruchu w ko1cowym punkcie ka(dego rodzaju zwrotu ratowniczego, daj mo(liwo)' natychmiastowego i szybkiego powrotu na miejsce wypadku w warunkach bezwietrznych. 2. W stosunku do statków handlowych podlegajcych wymogom Konwencji IMO dotyczcej standardów manewrowych,curkulacja maych jednostek ulega jednak wikszej deformacji pod wp$ywem wiatru, co musi by' uwzgldnione podczas planowania manewrów ratowniczych. 3. Pomoc w zakresie planowania i realizacji zwrotów ratowniczych w czasie alarmu "Cz$owiek za burta" mo(e by' zestaw zwrotów Admiralicji, które zosta$y poddane badaniom symulacyjnym w warunkach dzia$ania bardzo silnego wiatru ( 15 m/s) na ma$e jednostki morskie charakteryzujce si dobr zwrotno)ci i stosunkowo ma$ prdko)ci morsk. 4. W szczególno)ci okre)lono: w$a)ciwy kierunek zwrotu, ko1cowy kt zwrotu i sposób kszta$towania trajektorii w ko1cowej fazie zwrotu, tak aby uzyska' po(dane po$o(enie statku wzgldem ratowanego cz$owieka i wiatru. Zaproponowano zmodyfikowany zestaw ratowniczych zwrotów Admiralicji uwzgldniajcych praktyczne mo(liwo)ci ich realizacji w warunkach bardzo silnego wiatru (rys 8).

8 8 Rys. 8 Zestaw zwrotów Admiralicji ma$ych jednostek podczas wiatru 7 0 B 5. Stwierdzona na podstawie bada1 symulacyjnych, (e pewna ró(nica w stosunku do ogólnego wzoru zwrotów Admiralicji ( nie rozpowszechnionych dotychczas w Polsce), dotyczy zwrotów podczas bardzo silnych wiatrów z sektora dziobowego (bajdewindu). W pozosta$ych przypadkach kierunki i kty zwrotów nie ulegn zmianie, jednak w wikszo)ci przypadków wymagaj modyfikacji trajektorii po odchyleniu si statku o kt od kursu pocztkowego. 6. Przedstawione propozycje dotycz tylko jednostek morskich charakteryzujcych si )rednic taktyczna cyrkulacji ok. 3.5 L oraz prdko)ci morsk CN ok wz$ów, przy nastawie której (istotny jest strumie1 za)rubowy wspomagajcy dzia$anie steru) bd realizowane zwroty ratownicze po wypadniciu cz$owieka za burt. Szczecin, marzec 2002r.