Факторы разрушения: почему одни столкновения фатальны, а другие заканчиваются вмятинами

Столкновения остаются одной из основных причин катастрофических аварий на морском и внутреннем водном транспорте. Тяжесть последствий столкновения определяется не только массами судов, но и динамикой их взаимного сближения в последние секунды перед ударом:

• Величины абсолютных скоростей судов: определяют кинетическую энергию соударения ($E_k = \frac{m v^2}{2}$);
• Взаимный угол схождения корпусов: задает сложение либо вычитание векторов скоростей;
• Конструкция носовой оконечности таранившего судна: наличие или отсутствие массивного носового бульба;
• Активное маневрирование комсостава: выбор курса и работы движителей в момент, когда столкновение признано неизбежным.

Ключевой задачей вахтенного помощника при отказе от штатного расхождения по МППСС-72 становится перевод перпендикулярного удара в касательный, чтобы не допустить пробития водонепроницаемых переборок ниже действующей ватерлинии. Подробный порядок юридических и оперативных шагов комсостава рассмотрен в пособии Столкновение: действия судоводителя в чрезвычайных ситуациях (А.А. Ершов).

1–3. Геометрия форштевня и носового бульба при контакте

Рис. 1. Проекция носовой надводной и подводной части наиболее повреждаемого («ударяемого») судна.

Рис. 2. Схема деформации борта и днищевых стрингеров при поперечном контакте.

Рис. 3. Носовой бульб повреждающего судна: эффект подводного тарана, разрезающего обшивку ниже ВЛ.

4. Столкновение под углом близким к 90° (судно с носовым бульбом)

Наиболее катастрофический сценарий в морской практике. Энергия ударяющего судна сосредоточена в компактном контуре форштевня и жесткого подводного бульба, который распарывает второе дно и бортовые танки ударяемого судна.

Рис. 4. Удар под углом 90° при наличии носового бульба на таранившем судне.

5. Столкновение под углом близким к 90° (судно без носового бульба)

При отсутствии бульба основной импульс передается на надводный борт и фальшборт, однако глубина проникновения наклонного форштевня все равно остается критической при высоких скоростях сближения.

Рис. 5. Прямой удар судном с традиционной наклонной формой форштевня.

6–7. Столкновение на встречных курсах (угол ~0°) без выполнения маневра

При лобовом столкновении скорости судов алгебраически складываются ($v_{отн} = v_1 + v_2$). Разрушения носовых оконечностей носят колоссальный характер, однако плавучесть обоих судов зачастую сохраняется благодаря герметичности таранных переборок (Collision Bulkheads).

Рис. 6. Встречный лобовой удар при отсутствии бульба (скорости складываются).

Рис. 7. Лобовое столкновение при наличии носового бульба: сокрушительное разрушение днищевых связей.

8–9. Столкновение в ситуации обгона (угол ~180°) без маневра

Наименее опасная категория аварийных соударений. Поскольку суда следуют в одном направлении, относительная скорость контакта минимизируется за счет вычитания векторов ($v_{отн} = v_1 — v_2$).

Рис. 8. Удар догоняющим судном с бульбом в кормовой транец догоняемого судна.

Рис. 9. Попутный контакт без бульба: минимальные пластические деформации обшивки.

Маневрирование «последнего момента»: применение маневра «Курс от судна»

Главная тактическая заповедь судоводителя в безвыходной коллизионной ситуации звучит так: превратить наиболее опасный поперечный удар в наименее опасный попутный или скользящий контакт.

Рис. 10. Пассивное поведение мостика ведет к гарантированной катастрофе судна 2 под углом 90°.

Рис. 11. Синхронная перекладка рулей «от судна»: попытка отворота на параллельные курсы.

Рис. 12. Результат маневра: переход к соударению на попутно-скользящих курсах со взаимным креном.

Рис. 13. Вариант маневра «Курс от судна» для предотвращения лобового тарана на встречных курсах.

Рис. 14. Скользящий бортовой контакт встречных судов: пробоины образуются выше действующей ватерлинии.

Маневр «Курс от льдины» и контакт при обгоне

Аналогичный закон действует и в ледовой навигации. Категорически запрещается идти на прямой перпендикулярный таран крупной льдины или тороса. Скользящий контакт бортом с перекладкой руля «от препятствия» распределяет нагрузку вдоль ледового пояса, сохраняя форштевень и форпик.

Рис. 15. Маневр «Курс от льдины»: скользящее касание ледового поля вместо лобового разрушения.

Рис. 16. Завершение маневра «Курс от судна» при сближении с обгоняемым судном.