Циркуляцией называют траекторию, описываемую центром тяжести судна, при движении с отклоненным на постоянный угол рулем (рис. 1.25). Циркуляция характеризуется линейной и угловой скоростями, радиусом кривизны и углом дрейфа.
Угол между вектором линейной скорости судна и диаметральной плоскостью называют углом дрейфа (β).
Эти характеристики не остаются постоянными на протяжении всего маневра.
Циркуляцию принято разбивать на три периода:
маневренный,
эволюционный,
установившийся.
Маневренный период - период, в течение которого происходит перекладка руля на определенный угол. С момента начала перекладки руля судно начинает дрейфовать в сторону, противоположную перекладке руля, и одновременно начинает разворачиваться в сторону перекладки руля. В этот период траектория движения центра тяжести судна из прямолинейной превращается в криволинейную, про- исходит падение скорости движения судна.
Рис. 1.25. Траектория судна на циркуляции
Эволюционный период - период, начинающийся с момента окончания перекладки руля и продолжающийся до момента окончания изменения угла дрейфа, линейной и угловой скоростей. Этот период характеризуется дальнейшим снижением скорости (до 30 – 50 %), изменением крена на внешний борт до 100 и резким выносом кормы на внешнюю сторону.
Период установившийся циркуляции – период, начинающийся по окончании эволюционного, характеризуется равновесием действующих на судно сил: упора винта, гидродинамических сил на руле и корпусе, центробежной силы. Траектория движения центра тяжести (ЦТ) судна превращается в траекторию правильной окружности или близкой к ней.
Геометрически траектория циркуляции характеризуется следующими элементами:
Dо - диаметр установившейся циркуляции - расстояние между диаметральными плоскостями судна на двух последовательных курсах, отличающихся на 180º при установившемся движении;
Dц - тактический диаметр циркуляции - расстояние между положениями диаметральной плоскости (ДП) судна до начала поворота и в момент изменения курса на 180º;
L1 - выдвиг - расстояние между положениями ЦТ судна перед выходом на циркуляцию до точки циркуляции, в которой курс судна изменяется на 90º;
L2 - прямое смещение - расстояние от первоначального положения ЦТ судна до положения его после поворота на 90º, измеренное по нормали к первоначальному направлению движения судна;
L3 - обратное смещение - наибольшее смещение ЦТ судна в результате дрейфа в направлении, обратном стороне перекладки руля (обратное смещение обычно не превышает ширины судна В, а на некоторых судах отсутствует совсем); Тц - период циркуляции - время поворота судна на 360º.
