A hajóvezetés egyik alapvető feltétele a rendeltetésének megfelelően kialakított úszólétesítmény (a továbbiakban átfogó fogalomként használva: hajó).
A hajó
úszóképességét a hajótest vízzáró testszerkezete, valamint stabilitása, míg
szilárdságát a bordarendszer, az arra rögzített héjlemezelés, fedélzet és felépítmény biztosítja.
A hajó főbb elemei
a test,
a fedélzet,
a felépítmény, valamint
az erőátviteli berendezések,
amelyek kialakítása a hajó típusától, fajtájától, rendeltetésétől függően jelentős különbözőségeket mutatnak.
1.1. Hajózásra való alkalmasság
A kedvtelési hajózásban alkalmazható kishajók építési (gyártási) és használati szabályai több jogszabályban kerültek megfogalmazásra, amelyek közül a legfontosabbak:
a víziközlekedésről szóló 2000. évi XLII. törvény (a későbbiekben Vkt. néven hivatkozunk erre a törvényre),
a kedvtelési célú vízi járművek tervezéséről, építéséről és megfelelőségének tanúsításáról szóló 2/2000. (VII. 26.) KöViM rendelet, amely a kedvtelési célú vízi járművekre vonatkozó tagállami törvényi, rendeleti és közigazgatási rendelkezések közelítéséről szóló, 1994. június 16-i 94/25/EK európai parlamenti és tanácsi irányelv magyar jogrendbe ültetését szolgálja (a későbbiekben KVJR néven hivatkozunk e jogszabályra),
a 39/2003. (VI.13.) GKM rendelet a víziközlekedés rendjéről (Hajózási Szabályzat – a későbbiekben: HSZ), és
a belvízi utakon közlekedő úszólétesítmények hajózásra alkalmassága és megfelelősége feltételeiről, az üzemképesség vizsgálatáról és tanúsításáról szóló 13/2001. (IV. 10.) KöViM rendelet (a későbbiekben: SZR).
Hajózásra való alkalmasság személyi- és tárgyi feltételei:
Úszólétesítményt csak hajózásra alkalmas állapotban szabad üzemben tartani. A hajózásra alkalmas állapotban tartás az úszólétesítmény üzemben tartójának feladata.
Az úszólétesítmény hajózásra alkalmas, ha:
megfelel műszaki, biztonsági és környezetvédelmi előírásoknak
rendelkezik előírt (érvényes) okmányokkal
rendelkezik megfelelő képesítésű és létszámú személyzettel
rendelkezik megfelelő felszereléssel és készletekkel
A személyzet tagjainakszolgálat ellátása közben:
egészségileg és a biztonságos munkavégzésre alkalmas, kipihent állapotban kell lenniük;
nem állhatnak alkohol, kábítószer (vagy hasonlóan ható szer) hatása alatt.
1.2. A kishajók nyilvántartása, minősítése, okmányai
A hatályos közlekedési szabályok szerint kishajó az a hajó, amelynek hajótesten a kormány és az orrsudár nélkül mért hossza a 20 m-t nem éri el, kivéve:
a kishajónak nem tekinthető hajók vontatására, tolására vagy mellévett alakzatban való továbbítására épített vagy felszerelt hajó,
továbbá kivéve azt a hajó, amelyen 12 főnél több utas szállítását engedélyezték,
a komp és
a tolt bárka.
A kishajóa hajózási tevékenység jellegének megfelelően lehet:
kedvtelési,
szolgálati és
kereskedelmi (gazdasági) célú.
A hajtóerő (gépteljesítmény, vitorlafelület) felülről nem korlátozott tényező. A 7,5 kW teljesítményt, ill. 10 m2 vitorlafelületet el nem érő gépi vagy vitorla meghajtású hajókat és a valamennyi gépi vagy vitorla meghajtás nélküli (azaz evezős) kishajót nem kell nyilvántartásba vetetni. Az ezen értékeket elérő kishajó nyilvántartásba vételre kötelezett (kishajók lajstroma).
A hajózási hatóság(Nemzeti Közlekedési Hatóság) az üzemképesnek minősített kedvtelési célú kishajó számára Hajólevelet/nemzetközi Kishajóbizonyítványt állít ki, valamint felszerelési jegyzékben határozza meg a kishajó kötelező(minimális)felszerelését.
Hajólevél
Kishajóbizonyítvány
Felszerelési jegyzék
A kishajó hivatalos nyilvántartási jelét köteles viselni; ha ilyen jel nincs előírva, a következőket kell felvinni
név vagy jel; és
hajó tulajdonosának neve és lakhelye.
A nyilvántartási és azonosító jeleket a hajó külső részén, jól olvasható, letörölhetetlen, legalább 10 cm magasságú latin betűkkel kell feltüntetni, amikor letörölhetetlennek tekinthető az olajfestékkel készített felirat. Ha a hajónak nincs neve, illetve jele, annak a szervezetnek a nevét (vagy szokásos rövidítését) is, amelyhez a hajó tartozik, ez után szükség esetén fel kell tüntetni a hajó számát.
A hajó tulajdonosának nevét és lakhelyét jól látható helyen, a hajó belső vagy külső részén kell feltüntetni
Kishajó azonosító jelzései
1.3. A hajó vezetője és a személyzet
Személyzet
Hajó vezetője
Személyzet más tagja
Hajón tartózkodó más személy
A Vkt. és a HSZ részletesen meghatározza a hajó vezetőjének, személyzet más tagjának, valamint a hajón tartózkodó más személyek kötelezettségeit, felelősségi körét, jogait.
A Vkt. alapján a kedvtelési célú kishajó felelős vezetője arra a hajóra megfelelő bizonyítvánnyal rendelkező (kisgéphajó- vezető, vagy vitorlás kishajó-vezető, vagy ezeknek megfelelő külföldön kiadott, Magyarországon elismert) személy.
Az bizonyítványban szerepel a jogosultság meghatározása (annak a hajónak a mérete, meghajtási módja, ami a képesítés birtokában vezetni lehet, valamint meghatározásra kerül az a vízterület is, ahol vezethet).
Az eredeti, ÉRVÉNYESbizonyítványt a vezetőnek hajózás során magánál kell tartani, ellenőrzéskor be kell mutatni!
A hajóvezető felelősséggel tartozik:
a hajó biztonságos, környezet- és természetkímélő üzemeléséért,
a hajózás rendjének megtartásáért,
a hajó, valamint az azon lévő személyek és tárgyak biztonságáért és épségéért.
A hajó vezetőjét felelőssége alól nem mentesíti, ha a hajón révkalauz tartózkodik, ami azt jelenti, hogy a révkalauz kötelező igénybe vétele esetén is minden felelősség a hajó vezetőjéé.
A személyzet összetételére vonatkozóan a hajó rendeltetésszerű, biztonságos üzemben tartásához szükséges személyzetének megengedett legkisebb létszámát, továbbá a személyzet képesítés szerinti összetételét – a hajó felszereltségének és működési feltételeinek figyelembevételével – a hajózási hatóság állapítja meg, és ezt a hajóokmányba bejegyzi.
A személyzet tagjai
kötelesek végrehajtani a hajó vezetőjének – hatáskörében adott – utasításait,
elő kell segíteniük a Szabályzat és más vonatkozó rendelkezések megtartását.
Abban az esetben, ha a személyzet létszámának csökkenése következtében a hajózás biztonsága veszélyeztetetté válik, a hajóval a lehetséges legrövidebb időn belül meg kell állni a legközelebbi kikötőben vagy arra alkalmas veszteglőhelyen.
A hajón tartózkodó minden más személy is köteles végrehajtani a hajó vezetőjének a hajózás biztonsága vagy a hajó rendjének fenntartása érdekében adott utasításait.
Rendkívüli, illetve veszélyhelyzetekre a törvény különleges szabályokat határozott meg, ilyen körülmények között a hajó vezető
köteles
a hajózás biztonságát, az úszólétesítményt, a rajta tartózkodó személyeket, illetőleg a rajta lévő tárgyakat fenyegető veszély, továbbá kár elhárítása érdekében az adott helyzetben lehetséges minden intézkedést megtenni,
hajón tartózkodó személyeket és a hajóokmányokat biztonságba helyezni, ha a hajót pusztulás közvetlen veszélye fenyegeti;
jogosult
a hajót, illetőleg a rajta tartózkodó személyeket fenyegető veszély elhárítása érdekében a hajón tartózkodó bármely személyt a veszélyhelyzet elhárításához szükséges cselekmény végzésére utasítani,
a hajón lévő bármely alkalmas tárgyat (ideértve a hajón tartózkodó személyek használati tárgyait is) a veszély elhárítása érdekében igénybe venni, illetőleg – ha a veszély más ésszerű módon nem hárítható el – feláldozni.
A veszély elhárítása érdekében szükséges cselekményekre elsősorban a hajó személyzetének tagjai, másodsorban a rajta tartózkodó más munkaképes személyek kötelezhetők. Nők, valamint munkaképességükben koruk, betegségük vagy egyéb ok miatt korlátozott személyek végszükség esetében kötelezhetők – hajózási képesítést nem igénylő – munka végzésére.
A hajó pusztulás közvetlen veszélye esetén a személyzet csak az utasokat követően, annak vezetője pedig utolsó menthető személyként hagyhatja el a hajót.
A hajó vezetője köteles
a hajón megbetegedett, illetőleg balesetet szenvedett személy részére elsősegélyt nyújtani, valamint – szükség esetén – gondoskodni arról, hogy a beteg a legközelebbi alkalmas helyen, egészségügyi ellátásban részesülhessen,
ha a betegség a hajón tartózkodó más személyt is veszélyeztet, a vezető köteles a beteg elkülönítéséről gondoskodni.
Olyan kikötőben, ahol járványveszély van, kikötni csak végszükség esetén és a kellő óvintézkedések megtétele mellett szabad.
1.4. Hajózási ügyekben eljáró hatóságok
Az Európai Unió államaiban a hajózási ügyekben eljáró hatóságok struktúrája hasonló, de nem azonos. Az unión kívüli államokban jelentősen eltér a nálunk ismert rendszertől.
Általánosságban elmondható, hogy a hajók nyilvántartása vagy bíróságok, vagy a hajózási hatóságok hatáskörében történik, azaz, ha külföldön vásárolunk kishajót, akkor e két szervezet-típusnál kereshetők hivatalos adatok. A nyilvántartásba vételre eltérő szabályok vonatkoznak, így vannak államok, ahol a hajó elérhető sebességéhez, máshol vízkiszorításához, vagy egyéb főméretéhez kapcsolódik a kötelezettség.
Hasonló módon eltérnek a kishajók műszaki alkalmasságának megállapítási szabályai is, így több uniós államban a hatóságok a fogyasztóvédelmi jogszabályok érvényesítésével biztosítják a műszaki alkalmasságot és eltérően a magyar rendszertől nem alkalmaznak rendszeres (időszakos) műszaki vizsgálatot ebben a körben. A kedvtelési célú kishajókra kiállított okmányok ezekben az országokban pusztán a tulajdonos és a nyilvántartás azonosítóit tartalmazza az ENSZ-EGB által kialakított hajóokmány.
A hajók üzem közbeni ellenőrzése részben a minden uniós államban a különböző elnevezésű rendőri szervek feladata, de a határon történő részletes ellenőrzést az Unióban a belső területekre összpontosítják a tagállamok (mélységi ellenőrzés), azaz a rendőrség és a hajózási hatóságok végeznek ellenőrzéseket. Előbbiek elsősorban a magatartási, személyzeti alkalmassági, felszerelési elemeket, míg az utóbbiak a műszaki előírásoknak való megfelelést ellenőrzik.
A hajók ellenőrzésében – bár kisebb súllyal, de – részt vesznek az egészségügyi, vám és környezetvédelmi hatóságok is.
Ellenőrző hatóságok hajói
Magyarországon a hajózási hatóság(ok) 2017. január 1-től
a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium Hajózási Főosztály Ez a szervezet végzi többek között a tanfolyami jóváhagyásokat, képesítő vizsgáztatást.
A Budapest Fővárosi Kormányhivatal Közlekedési Főosztály Ez a szervezet végzi többek között hajók lajstromozását, üzembe helyezését és időszakos vizsgáztatását, ellenőrzést.
Ahajólajstrom tartalmazza a hajó tulajdoni viszonyait, az azzal kapcsolatos jogokat, terheket, közhitelesen tanúsítja ezeket. A tulajdon a lajstromba történt bejegyzéssel keletkezik és az abból való törléssel szűnik meg, ill. száll át.
A hajólevél a hajó közlekedésre jogosítóokmánya, amelyben az üzemképességet tanúsítja a hatóság.
A rendőrség szervezete a három nagy vízterületen önálló vízirendészeti kapitányság formájában működik (Dunai, Tiszai és Balatoni), míg a többi vízterületen a megyei főkapitányságok részeként tevékenykednek.
Hajózási balesetek szakmai vizsgálatát a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium szervezetén belül működő Közlekedésbiztonsági Szervezettel végzi.
A hatóságoknak a kishajóval és vezetőjével kapcsolatos fontosabb hatáskörei
a hajózási hatóság ideiglenes rendelkezéssel korlátozhatja a hajózást (hajósoknak szóló hirdetményben),
a hajózási és rendőri szervek ellenőrizhetik a hajók hajózásra alkalmasságát és hiányosság esetén megtilthatják a hajó elindulását, vagy továbbhaladását meghatározott esetekben,
a hajózási hatóság tájékoztathatja a hajókat a hajóút állapotáról, amelyben foglalt adatok attól kezdődően betartandó feltételként kezelendők,
elsősorban a rendőrhatóság ellenőrizheti a személyzet alkalmasságát – alkalmatlanság esetén a hajót megállíthatja, és a hajó, valamint a személyzet okmányát ideiglenesen (a hiányosság, vagy jogsértés megszűntetéséig) elveheti,
az Unió határának átlépésekor a határőrizeti szervek ellenőrzik az utiokmányokat és a hajón tartózkodó személyeket,
a vámszervek pedig bárhol jogosultak a vámszabályok betartásának ellenőrzésére.
2. Navigációs eszközök és egyéb felszerelések
A hajózás biztonságát számos tényező befolyásolja. E körben fontos, jelentős szerepük van a navigációra és annak támogatására szolgáló eszközöknek, felszereléseknek, berendezéseknek és az elektromos hálózatnak.
Navigációs eszközök és egyéb felszerelések, műszerek
2.1. Mélységmérés
A hajó alatti és körüli vízterület mélységének mérésére több eszköz használatos a legegyszerűbb súlyban végződő, kalibrált mérőzsinórtól a nagyobb terület elektronikus felmérésére alkalmas mélységi radarig.
A mechanikus mélységmérők lényege, hogy ember mozgatja, helyezi el és igazítja a körülményekhez azokat, azaz a mélység mérése ezekkel relatív elmerülésük regisztrálásán alapul.
Zsinóros mélységmérő, ahol a zsinór kifeszítését a végére erősített súly biztosítja, leolvasása pedig a zsinórra meghatározott távolságokban elhelyezett csomók megszámolásával történik.
A fából vagy fémből készült kalibrált kutató rúd(vízmérő léc), amelyet kézzel a mederfenékig lenyomva mérhető a víz tényleges mélysége a hajó mellett, használatakor a felütésre és az elakadásra kell elsősorban számítani.
Elektronikus mélységmérő
A hajótestre szerelt adó/vevő fejjel ellátott, visszahang elven működő pontszerűen mérő mélységmérők, amelyek azt a relatív mélységet mérik, amely az adó/vevő fej és a mederfelszín közötti távolság; a hajó alatti vízmélység növekedésével ezek az eszközök egyre pontosabb értékeket biztosítanak, ugyanakkor a hajó-meder távolság csökkenésével a hajó körül egyre zavartabb áramlás (erősen turbulens vízmozgás, nagymennyiségű légbuborékkal teli víz) miatt a mérés pontossága erősen csökken, jelentős „ugrások” tapasztalhatók a mért értékekben a sok fals eredmény miatt.
A mélységmérő használata előtt pontosítani kell elhelyezési (mérési) pontjának relatív magasságát, azaz, hogy a mért érték valójában milyen érték megismerését biztosítja (hajó alatti, tényleges, korrigált mélység); üzembe helyezéskor a mérő eszközt kalibrálni kell; segíthet a pontosításban a vízmérő léc is, amivel ellenőrizhető az elektronikus mérés pontossága.
Elveiben hasonló, azonban nagyobb területek pontos mélységi ábrázolására alkalmas a mélységi radar, amely a mederfelszínt hasonló módon méri, mint a radarberendezés a horizontális felszíni tárgyakat és jeleníti meg az adó/vevő fej medertől való távolságának függvényében azzal arányosan változó méretű mederterületre kiterjedően. Ezek a berendezések már számos felhasználót segítő elemet tartalmaznak, pl. mélység beállított értéke alá csökkenésének és egyéb adatokhoz köthető helyzetek jelzése.
2.2. Elektronikus helymeghatározás
A XX. század második felétől ugrásszerűen fejlődött a polgári navigációban is az elektronikus, műholdas helymeghatározás módszere, és az arra alapuló szolgáltatások széles skálája. A legelterjedtebb az USA által működtetett GPS rendszer, de működtet ilyen szolgáltatást Oroszország is.
Már próbaüzemben működik az Európai Unió (Galileo) rendszere is. A Galileo kevesebb mint egy méteres pontosságot nyújt majd, és a felhasználóknak nem kell attól félniük, hogy egyik percről a másikra megszűnik a műholdas jel, az Unió a Galileo-kompatibilis eszközöknél garantálná a szolgáltatás elérhetőségét. A kommunikáció kétirányú, így vészhelyzeti pozíciómegállapítást is nyújt a rendszer: a műholdak fogják a „nem csak vevőberendezés” vészjelzését, amelyek alapján meghatározhatóvá válik a bajba került hajó vagy személy helyzete. Ez az információ eljut a megfelelő nemzeti segélynyújtó szervezetekhez is, illetve a vészjelzés regisztrálásáról visszajelzést is kaphat a bajba került.
A GPS(Global Positioning System)működés elve
A műholdas helymeghatározó rendszer lényegében az elektronikus mélységmérőnél, és radarnál is alkalmazott elv fejlettebb változata, azaz a kibocsátott rádiójel útjának megtételéhez szükséges idő mérésére és az ebből számított távolság felhasználásával történő helymeghatározás.
A mérés pontosságát az határozza meg, hogy az adott pontot hány műhold „látja” egyidejűleg, azaz több különböző pontból mért távolságból, háromszögeléshez hasonló módszerrel szerkeszti össze a rendszer a pont helyzetét. Ahhoz, hogy a mérések pontosak legyenek a vevőnek rendelkeznie kell a pontos idővel, a vevő és a műholdak pontos távolságával (ezt a készülékek maguk pontosítják részben a műholdakról kapott jelek segítségével).
A vízszintes helymeghatározáshoz (földrajzi szélességi és hosszúsági fok) elegendő3db GPS műhold jelének vétele.
4 műhold vétele esetén már a magasság is meghatározható.
A rendszer az időjárástól függetlenül a Föld felszínén bárhol napi 24 órában használható.
GPS működési elve, háromszögelés
A GPSszolgáltatásai
Ma már használható pontossággal mérhető akár a vízfelszín magassága, azaz a pillanatnyi helyi vízszintmagasság, ami további előnyös szolgáltatások nyújtását teszi lehetővé, pl. híd űrszelvénymagasságának, a hajóút helyi mélységének viszonylag nagy pontosságú szolgáltatása, riasztások.
Az elektronikus helymeghatározó berendezések fő feladata tehát a földrajzi szélesség, hosszúság, fenék feletti útirány, fenék feletti sebesség, útvonal pontok és útvonalak jelzése, programozhatósága, ellenőrizhetősége.
Alapszolgáltatások:
pillanatnyi pozíció meghatározása és eltárolása 3 – 15 m pontossággal;
a keresett pont irányának , távolságának a megközelítés sebességének és a megérkezés várható időpontjának;
pillanatnyi sebesség meghatározása;
pontos idő meghatározása.
Készüléktől függő további szolgáltatások:
északi irány meghatározása;
magasság barometrikus meghatározása;
térképek és pontadatbázisok tárolása és megjelenítése;
a GPS által mért adatok számítógépes megjelenítés és feldolgozása;
a mért pozíció kijelzése az aktuális ország vetületi rendszerében (pl. Magyarországon az egységes országos vetületi rendszer, EOV).
Elektronikus hajózási térképen GPS-el rögzített menetvonal
Mérési pontatlanság
a műholdak pályájának egyenetlenségeiből,
a gravitáció változásaitól,
a légkör rádióhullámokra hatásaiból (pl, a rádióhullámok sebessége nem állandó),
nagyobb tárgyakról visszaverődő jelekből,
jelentősebb mágneses jelenségek miatt, vagy
az egyes együttműködő elemek óráinak eltérő adataiból adódhat.
A mérési pontatlanságok csökkentésére hozták létre a differenciális GPS-t, amely állandó földi állomások térségére lényegében azonos feltételeket biztosít, azaz a hibák, eltérések mértéke már az elfogadható hibahatáron belülre kerül (DGPS). A készülékek horizontális és vertikális pontossága eltérő, de a DGPS megoldás ezen eltérések csökkentését igyekszik megoldani.
2.3. Belvízi hajózási térképek
A hajózást segítő térképek számos változatban érhetők el, az egyszerű vonalvázlattól, az igényes kialakítású papír alapú térképeken át az elektronikus térképekig. Valamennyinek közös adatbázisa a következő fő elemekből áll:
a meder térségének horizontális terepábrázolása,
a meder mélységviszonyai meghatározott vízállásokhoz viszonyítva,
mederben, vagy az alatt/fölött található műtárgyak, akadályt jelentő tárgyak,
hajózást szolgáló jelek, jelzések (parti és úszó),
az ábrázolt területek helység és területnevei,
a hajózás számára jelentőséggel bíró parti objektumok, szervezetek adatai,
a térkép tájolási és méretarány adatai.
A hajózási térképek helyesbítése azoknál a térképeknél, ahol nem áll rendelkezésre pontos földrajzi koordináta a folyamkilométerek szerint, parttól mért méretarányos távolság alkalmazásával történhet. Ahol a koordináta rendszer rendelkezésre áll (pl. elektronikus térkép) ott az észlelés pontos helyét GPS-el (vagy azzal azonos rendszerrel) megmérve helyezhető el a térképen. A két módszer nem alkalmazható vegyesen, mert a papír alapú térképek kényszerű torzítása erre azokat alkalmatlanná teszi.
Papír alapú hajózási térképek
Papír alapú hajózási térkép
Elektronikus hajózási térkép
Duna térkép kedvtelési célú hajósoknak
Lowrance és Eagle műszerekre elkészült egydigitális Duna térkép. A térkép alkalmas a Duna teljes magyar szakaszán való hajózáshoz.
Tartalmazza az ismert kikötőket, zsilipeket, vízparti éttermeket, mélységvonalakat, hajózási kitűzéseket, veszélyes helyeket a vízen, hidak alatti áthaladási szabályokat, folyókilométereket, víz sebességeket, stb.
A térkép külön érdekessége, hogy a Dunán útvonaltervezésre is használható az arra alkalmas készülékekkel. A térkép folyamatos fejlesztés alatt áll.
Elektronikus hajózási térkép kedvtelési célú kishajósok részére
2.4. Jelző és navigációs felszerelések
A hajózásban alkalmazott jelzésekre (jelzőfényekre, jelzőtestekre, lobogókra és táblákra, hangjelzés) vonatkozó legfontosabb előírásokat a HSZ tartalmazza
Az előírások kiterjednek
a fények láthatósági szögére, a fények színének pontos meghatározására és fényerejére,
a lobogók, táblák és jelzőtestek méreteire
a nagy- és kishajók vonatkozásában egyaránt.
Ha a jelzőfényeket eredeti beépítésük helyéhez képest át kell helyezni, akkor a kihelyezés pontos helyét is meghatározza a szabályozás.
Jelzőfény meghibásodása esetén a szabályozás kisebb teljesítményű fény alkalmazását ideiglenesen lehetővé teszi.
A jelzőtestek, lobogók és táblák méreteit esetenként (pl. kishajónál) az általános szabályokhoz képest csökkenteni engedi.
A hangjelző eszközökre vonatkozóan a Hajózási Szabályzat annak elhelyezésére, fajtájára, karakterisztikájára, hangmagasságára vonatkozó előírásokat tartalmaz, továbbá egyes esetekben kényszerkapcsolatot ír elő fényjelzéssel (pl. maradj távol tőlem jelzés, nagyhajók hangjelzései). Hajón általában légkürtök, elektromos kürtök, harang, fémtárgyak, dudák használhatók hangjelzés adására.
A korábban kommunikációra is használt kódlobogók mára a belvízi hajózásban jelentőségüket veszítették, közülük csak néhánynak maradt szerepe a hajózásban (pl. „A” kódlobogó).
2.5. VHF rádiótelefon
A hajózási jogszabályok kedvtelési célú kishajók számára jelenleg nem teszik kötelezően használandóvá az VHF rádiótelefont. Ennek ellenére saját biztonsága érdekében számos kishajón használnak már ilyen berendezést.
Hajórádió használatához rádióengedély (ez tartalmazza a hajó hívójelét is) és kezelőjének belvízi VHF rádiókezelő bizonyítvány szükséges.
A tengeri és belvízi hajózás használatára mintegy 40 csatorna áll rendelkezésre a különböző funkciókkal, így
a hajó-hajó,
a hajó-kikötő,
a nautikai információs,
a segélyhívó,
szolgálati közlemények és
magán közlemények céljaira.
A rádióforgalmazás szabályait a nemzetközi rádiószabályzat tartalmazza, amely műszaki, jogi és speciális rádiós előírásokat, az egyes csatorna-csoportokra vonatkozó előírásokat, az egyes forgalmazási helyzetek (pl. vészhelyzet, minden hajónak szóló közlemény, rádiócsend) lebonyolításának szabályait tartalmazza.
A nagyobb térségek (pl. Rajna, Duna) regionális szabályait külön szabályzatok tartalmazzák, ahol a terület állomásai és azok jellemzői, valamint helyi sajátosságaik kerülnek meghatározásra.
Hordozható és beépített rádió
2.6. Radar, ECDIS, AIS
A radarelektronikus navigációs segédeszköz, amely a visszhang elvén működik, és a környezetében lévő tárgyak érzékelésére, irányuk meghatározására és távolságuk megmérésére szolgál az erre alkalmas elektromágneses, vagy más néven, rádióhullámok felhasználásával. Neve is pontosan ezt jelenti: Radio Detection And Ranging.
A kibocsátott rádióhullámok a fényhez hasonlóan viselkednek. Normál légköri viszonyok esetén egyenes vonalban, cca. 300.000 km/sec sebességgel terjednek, s ködön, csapadékfüggönyön elenyésző veszteséggel hatolnak át. A fényhez hasonlóan homorú tükörrel nyalábba gyűjthetők és így irányítottan sugározhatók. A sugárnyaláb az útjába kerülő tárgyakról a beesés szögének megfelelő szögben visszaverődik.
A radar a környezetében lévő céltárgyak távolságát úgy méri meg, hogy kiszámítja az ismert terjedési sebesség alapján az időkülönbséget a jel kibocsátása és a visszaverődött jel vétele között, majd ezt az időkülönbséget a berendezés, a kétszeresen megtett út miatt, automatikusan megfelezi. A céltárgyak irányát pedig úgy határozza meg a radar, hogy megfigyeli a körbe forgó antenna helyzetét a visszhangjel vétele pillanatában, s azt az irányt regisztrálja. A visszavert jel iránya gyakorlatilag azonos a kibocsátott jel irányával. A radar-képernyő, mint egy polár diagramm működik, középpontjában az impulzusokat kibocsátó antennával (hajóval). Ez teszi lehetővé a térképi helyzetnek megfelelő ábrázolást. A radarantenna minden egyes körülfordulásakor új, meg újabb visszhangképe jelenik meg a környezetünkben letapogatott céltárgyaknak, így a hajó haladása – a mindenkori sebességének megfelelően – relatív mozgásként figyelhető meg a képernyőn.
A képernyőn megjelenő visszhangjelek hosszabb időtartamú észlelhetőségét a katódsugárcső belső felületének festékanyaga, illetve annak utánvilágító képessége határozza meg. Ez az utánvilágító képesség biztosítja számunkra a folyamatos képet.
Radarkép (Budapest – Északi vasúti híd térsége) és Radarkép és elektronikus térkép fedvénye (Duna 1803. folyamkilométer)
A radarhasználat feltétele
A radar akkor használható, ha (egyéb feltételek mellett)
a berendezés megfelel a műszaki előírásoknak,
rendelkezik engedéllyel,
üzemképes, valamint
kezelője rendelkezik (kishajónál arra szóló)radarhajós kiegészítő képesítéssel.
Az AIS (AutomaticIdentification System: automatikus objektumazonosítási rendszer) kifejlesztésének eredeti célja a (vízi)járművek ütközésének elkerülését segítő, a radarnavigációt kiegészítő, vagy azt helyettesítő eljárás megalkotása. AIS berendezésekkel ellátott járművek önműködően, kölcsönösen tájékoztatják egymást legfontosabb adataikról, mint a hajó azonosítói, mérete, pozíciója, haladási iránya, sebessége. A rendszernek nem része a menet-befolyásolás, csak a hajózók tájékoztatása, esetleg riasztása. A kikötői hatóságok, vízimentő- és információs szolgálatok szintén hasznosítják ezeket az adatokat.
A rendszer elsődleges adatátvitelre VHF sávú rádióberendezéseket használ. A rádiós átvitel szimplex, a rádióforgalmat nem szervezi központi állomás: a hajójellemzők periódikus adásba küldése a SOTDMA rádióprotokoll alapján autonóm működésű, a berendezések önszervező módon osztják le egymás között a csatorna-hozzáférést. Az idő 1 perces keretekre, keretenként és rádiócsatornánként 2250 időrésre oszlik, és a szinkronizálás a GPS időjelek (GNSS UTC) felhasználásával történik.
Mivel ugyanebben a sávban történik a beszédátvitel és vészjelzés is, a rádióberendezések e funkciókat külön-külön, vagy -többfunkciós készülékként- egymagukban szolgáltatják.
Ez alapján a kereskedelemben kapható hajózási VHF rádióberendezések az alábbiak lehetnek:
csak beszédátvitelt biztosító kézi-, vagy fedélzeti/parti adóvevő;
alapvetően beszédátvitelt biztosító, de DSC digitális pozícióriport és vészjelzés kézi adására -és gyakran vételére is- alkalmas berendezések;
AIS kódokat meghatározott időnként automatikusan sugárzó, és beszédátvitelt biztosító készülék;
AIS kódokat meghatározott időnként sugárzó és beszédátvitelt biztosító készülék, amelyik képes többcsatornás AIS vételre is;
AIS kódokat sugárzó automatikus transzponderek;
AIS kódvevők megjelenítéssel és/vagy adatporttal.
A nemzetközi és hazai viziközlekedési előírások, a GMDSS biztonsági szabályai a hajóosztály, hajóméret függvényében szabályozzák a fedélzeten üzemeltetendő berendezések jellemzőit. A digitális vészjelzés (hajóazonosító, pozíció) adás-képessége már szinte minimális elvárás, az AIS kódok adása és vétele a nemzetközi forgalomban részt vevő hajókon kötelező.
2011 szeptemberétől automatikus helymeghatározó, azonosító és adatközlő (AIS) készülék működtetési és használati kötelezettséget vezettek be a Dunán magyar lobogó alatt közlekedő nagyhajókra, kompokra és úszómunkagépekre, illetve 2012. januárjától a folyó magyarországi szakaszain közlekedő idegen lobogó alatt közlekedő nagyhajókra.
A rendszer működése
Az AIS rendszer szabványosított tartalmat (földrajzi helyzet, haladási irány vektora, MMSI azonosítószám, a hajó neve, hívójele, osztálya) és többféle kódformátumot használ. A hajójellemzők az üzembe helyezéskor kerülnek felprogramozásra a transponderben vagy hajórádióban, ez állandó tartalom. A hajó pozíciója, sebessége GPS technológiával kerül meghatározásra, ez adja a kódok változó részét.
Az összefűzött állandó és változó adatok átvitele a VHF sávban történik meg többféle osztályba soroltan, hajómérettől függően más-más (szabványosított) csatornán. A ClassA berendezések a SOLAS egyezmények értelmében a legalább 300 GRT nagyságú hajók kötelező tartozékai és a legteljesebb információt adják a hajóról. Az újabb fejlesztésű, olcsóbb Class B berendezések kisebb hajókra szerelhetők. E berendezések adásai az időbélyeget nem tartalmazzák.
Az alacsonyabb kategóriájú berendezések nem AIS rendszerelemek, de jelzéseik kompatíbilisek:
a Class C berendezések csak vészjelzésre képesek, használatuk már nem megengedett;
a Class D (D osztályú DSC vezérlőt tartalmazó) rádiók vészhívásra, egyéni- vagy körözvény hívásra, a hívások analizálására és prioritásának kezelésére, a koordináták és jelzésidőpontok regisztrálására és naplózására, megjelenítésére és hangjelzésre képes készülékek;
a Class E berendezések Class D képességekkel rendelkező rövidhullámú rádiók.
Az azonos csatornán üzemelő, eltérő osztályú berendezések között az alapvevő biztonsági kódok átadása bekövetkezik, de a régebbi gyártású Class A osztályú berendezések csak programfrissítés után tudják megjeleníteni a Class B hajóneveket, -osztályokat és hívóneveket.
A hatósugárban tartózkodó hajókról, esetleg parti jeladóról érkező kódok AIS vevővel, vagy kombinált készülékkel foghatók. A berendezés (általában NMEA szabványú) adatkimenete a megjelenítő egységhez kapcsolódik, ez az egység talán a legváltozatosabb kinézetű és funkciótartalmú: lehet egy egyszerű kijelző, chartplotter, vagy egy PC, ami tartalmazhat hajózási térképet is alapinformációként. Egyes hajóradarok képernyői is képesek fogadni az adatokat, és a radarképpel együtt ábrázolni, illetve azt kiegészíteni (pl. egy szirt takarásában lévő hajóról csak az AIS rendszer tud információt adni). A legkorszerűbb alkalmazások együtt képesek megjeleníteni az AIS-, radar- és szonár információkat az elektronikus navigációs térképen (ENC), ami a legnagyobb hajózási biztonságot nyújtja.
AIS alkalmazások
Az AIS technológia folyami megfelelője a RIS (RiverInformationServices), melyre több értéknövelt szolgáltatás támaszkodik, pl. a DoRIS dunai információs hálózat, illetve a balatoni (BISR), tiszai (TISR), és dunai (DISR) információs és segélyhívó rendszer műszaki alapját adja.
Más alkalmazások és rendszerek nyilvánosak, erre példa az alábbi, Google Maps alapú megjelenítéssel rendelkező bemutató.
2.7. Fordulásjelző, széljelző
Fordulásjelző
A belvízi radarberendezéseket fordulásjelző műszerrel kell felszerelni, ill. fordulásjelző használata nélkül radarhajózás nem folytatható!
Belvízi nagyhajó fordulásjelzője
A berendezés a hajó fordulásának a szögsebességét(a percre redukált szögelfordulást) mutatja. A fordulásjelző egy pörgettyűs tájolót tartalmazó műszer, amely a hajó hossztengelyének az irányváltozását méri. Amikor a hajó menetiránya állandó, a műszer mutatója a 0 értéken áll. A menetirány megváltozásakor a mutató kilendül a fordulásnak megfelelő (jobb- vagy bal oldali) irányba és az elfordulás sebességét mutatja fok/perc értékben. Ez azt fejezi ki, hogy az adott kormánykitérítésnél a hajó percenkét hány fokos szöggel fordul jobbra, illetve balra. A fordulásjelző segítségével a hajó menetirány-változása és annak a mértéke (szögsebessége) azonnal látható. Ez radarral való hajózás esetén, egyrészt a hajó adott menetirányban tartását, másrészt a fordulás mértékének a megválasztását segíti azzal, hogy az emberi érzékelésnél pontosabb értékeket szolgáltat.
A fordulásjelző típusának kiválasztásánál figyelembe kell venni a hajó fordulékonyságát, azaz kishajónál a nagy (100 fok/perc feletti) szögsebesség érték kijelzésére alkalmas berendezés beépítése célszerű.
Széljelző
A kijelzők a szélsebességet általában m/s-ban adják meg, azaz az ábrán látható 16,4 m/s érték 59 km/h szélsebességnek felel meg.
A korszerűen felszerelt kishajók is rendelkeznek ma már a szélhatások pontos mérésére alkalmas berendezésekkel, ilyen a széljelző.
A kijelzőn a hajó kontúrját láthatjuk és a szél irányát jelképező egyenes, amely abból az irányból mutat a hajótest felé, ahonnan az fúj (az ábrán a szél kb. balról 45-50 fok alatt, illetve jobbról 15-20 fok alatt, sebesség csomóban).
2.8. Sebességmérő
Többfunkciós jeladó: méri a hajósebességet, a megtett távolságot és a víz hőmérsékletét. A mérés vízszintes tengelyen forgó lapátkerékkel történik, mely meglehetős pontosságot produkál. A lapátkerék tisztítás céljából a házból kihúzható. Ilyenkor a hozzáadott vakdugóval kell a lyukat tömíteni.
Fartükörre szerelve – géphajóknál
Testbe épített
2.9. Egyéb felszerelések
A hajó üzeméhez és üzemeléséhez kapcsolódóan számos felszerelés szükséges a hajó fajtájának, üzemmódjának megfelelően.
A vízen tartózkodó hajó (mederhez, parthoz, műtárgyhoz, más hajóhoz) rögzítésére több eszköz áll rendelkezésre, amelyek közül a rögzítésre vonatkozó helyi körülmények alapján választ a hajó vezetője egyet vagy többet. A legfontosabb rögzítésre szolgáló eszközök, berendezések a horgonyberendezés, kötélzet és annak elhelyezésére szolgáló eszközök (pl. bakok, kötélvezetők, csörlők), kiegészítő eszközök (pl. eltámasztó eszközök).
2.9.1. A kikötés és a kötélműveletek eszközei
A kikötés, kötélműveletek legfontosabb eszközei a kötelek, a bakok, a bikák, a kötélvilla, és a terelőelemek. A hajón felhasznált kötelek használati módjuk szerint az alábbiak szerint csoportosíthatók:
állókötélzet – a hajó kötélzetének azon kötelei, amelyek rendeltetésszerű használat esetén helyükön maradnak, nem mozognak (pl. a merevítő, feszítő kötelek);
mozgó vagy futó kötélzet – azon kötelek összessége, amelyeket rendeltetésszerű használat során mozgatni kell (pl. csigákon, csörlőkön, terelőkön, kötélbakokon).
2.9.1.1. Általános követelmények a kötélzettel szemben
A hajón használt kötelekkel szemben a következő általános feltételeket támasztjuk:
a kötél műszaki jellemzői (pl. kötélátmérő, szakító-szilárdság), feleljenek meg a várható igénybevételnek;
időjárási viszonyoktól függetlenül, valamint kis átmérőjű hajlítási igénybevétel esetén is hosszú ideig meg kell őrizni hajlékonyságukat és szakító-szilárdságukat;
könnyen kezelhetőknek kell lenniük.
A kötelekre vonatkozó előírások a NKH által kiadott Felszerelési jegyzékben találhatók meg. A hajózásban kikötésre, rögzítésre különböző növényi és műanyagalapú, valamint acélsodrony köteleket használnak.
2.9.1.2. Növényi rostokból készült kötelek
A kedvtelési hajózás a kenderkötelet és a manila-kötelet használja. A manila-kötél lényegesen kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkezik, mert nem nedvesedik, a vízfelszínen úszik, tartósabb és sokkal rugalmasabb. A növényi eredetű kötelek megkövetelik, hogy a használat során az időjárás viszontagságaitól a lehetőségekhez mérten óvjuk, mert a vizet beszívják és így könnyen megindul a rothadás. A kötél használata után, különösen akkor, ha a kötél vizet kapott, szellőzetni kell, ki kell szárítani. A növényi eredetű kötelek a nedvesség hatására összehúzódnak.
A kötelek kezelésénél fontos a kötél tárolása, ezért azokat ne tároljuk közvetlenül a fedélzeten, hanem a kötéltartóra karikázva, vagy kötéldobon, hogy a nedvesség elszivárogjon. A kötélbe került víz a nagy hidegben megfagy, és a kötelet megmerevíti, ennek következtében a szálak elszakadnak.
A hosszabb élettartam érdekében a köteleket impregnálják.
Az új kötelet használatba vétel előtt teljes hosszában ki kell nyújtani, ki kell húzni, hogy a kötél egésze a feltekerés, gombolyítás következtében elszenvedett csavarodás ne maradjon a kötélben.
Így kell eljárni a kötél ismételt használata előtt is.
2.9.1.3. Műanyag (szintetikus) kötelek
A műanyag alapú kötelek (nylon, polietilén, polipropilén) a kedvtelési hajózásban szinte kizárólagosan kerülnek alkalmazásra.
Kedvező tulajdonságaik közé tartozik, hogy a nedvességre kevésbé érzékenyek, hajlékonyak, azonos méretű kenderkötélnél szakítószilárdságuk kedvezőbb.
Hátrányos tulajdonsága a nagy nyúlási képesség, amely egyrészt hajózási szempontból kedvező (dinamikus erőhatások kivédése), de a kötélben nyúlás közben felhalmozódó feszültség kötélszakadás esetén baleseteket okozhat. Vontató és teheremelő kötélként nem használhatók.
Műanyag (szintetikus) kötelektípusai:
Polipropilén (PP) – könnyű, relatív fajsúlya 0,91 g/cm3 – a víz tetején úszik. Jó az ellenálló képessége az erős savakkal szemben is. Ha UV kezelt, akkor hosszú távon is jól bírja az erős napsütést. Az üzemeltetők az alacsony ár miatt kedvelik. SodrottFonott
Poliészter (PÉ) – kis átmérő esetén is, nagy szakítóerő. Rendkívül alacsony megnyúlási tényezőjű – hosszúságát nagyon jól tartja. Kopásálló, a különböző kémiai anyagokkal szemben ellenálló.
FonottSodrott
Poliamid (PA) – márkanevei a Perlon, Nylon – rendkívül magas szakítóerő jellemzi, és alacsony megnyúlási tényező, a dinamikus terhelést is jól bírja. Tartósan ellenáll a napsugárzásnak, bírja a nedvességet és sok kémiai anyaggal szemben ellenáll. Különösen alkalmas ezért horgony- és vontatókötélnek. Nem úsznak.
2.9.1.4. Acélsodronykötelek
A növényi eredetű kötelekkel összehasonlítva a sodronykötelek számos előnyös tulajdonsággal rendelkeznek. Élettartamuk hosszabb, vízben nem veszítenek szilárdságukból, nincsenek kitéve a rothadás veszélyének, a szakító terhelés azonos átmérő mellett 8 – 10-szerese a kenderkötélnek.
Hátrányai a kismértékű rugalmasság, nem korrózióállók és kevésbé hajlékonyak, így nagyobb hajlító igénybevétel esetén (pl. kis átmérőjű hajlításkor), sérülékenyek. A kis rugalmasságuk miatt a sodronykötelek ellenállása a dinamikus terheléssel (rántások) szemben gyenge, ezért használatuk esetén a kötélbakokra, vontató berendezésekre átadódó terhelés nagyobb. Az acélsodronyköteleket 0,2-1,5 mm átmérőjű acélhuzalokból készítik. A kötél típusától függően általában 7-40 acélhuzalt sodornak össze, ez a pászma. Több pászma körszelvényű összesodrásával készül a kötél.
A pászmákban levő acélhuzalok, egy-egy szerves anyagból készült – előzetesen a kenés érdekében ásványi olajjal átitatott – betétszálat, az un. lelket fogják körül. A betét köré sodorják a pászmákat is.
1×197×7
7×19
Amennyiben a kötél nagy terhelő igénybevételnek van kitéve, a kenőanyag kinyomódik a huzalok közé, amikor azok hajlítás következtében egymáson csúsznak. A kenés kíméli a kötélrészeket, növeli a rozsdaállóságot, fokozza a kötél élettartamát. Egyes köteleknél már műanyagbetétet alkalmaznak, amely a fentiekben ismertetett előnyöket fokozza és egyben a kötél rugalmasságát is növeli.
Szintén fémből készülnek az ún. bowdenek, amelyek széles körben kerülnek alkalmazásra, pl. kormányvezeték részeként. Jól tűrik a hajlítást, minimális a nyúlásuk.
2.9.1.5. Akötelek igénybe vétele
A szilárdsági követelményeken túlmenően a kötél használhatóságának időtartalmát is meg kell vizsgálni, amelyet több tényező befolyásol. Ezek közül a legfontosabb a hajlítási ív mértéke azaz a korong átmérő (D) és a kötél átmérő (d1) vagy a kötelet alkotó elemi huzalátmérő (d2) viszonya. A hajózási gyakorlatban megkívánt biztonsági értékek a következők:
D/d1 = 500, amelyet a kötélcsörlőknél, csigákon, terelőkorongokon való kötél átvezetéseknél szükséges betartani.
D/d2 = 10, ennek az értéknek a figyelembevétele különösen a kikötőkötelek megválasztásánál lényeges.
A gyakorlati hajózásban a kötelek kezelésénél, kötélmunkáknál arra kell figyelemmel lenni, hogy a kötélbakok átmérője a bakhoz használt acélsodronykötél átmérőjének legalább tízszerese legyen.
2.9.1.6. Gyakran alkalmazott csomók
Ezeknek a kötéseknek a begyakorlása a vizsgára történő felkészülés során fontos gyakorlati ismeret!
2.9.2. Kötélrögzítő eszközök
A kötelek rögzítésére a kötelek méreteitől és a várható terhelésről függő eszközöket alkalmaznak. Kisebb terhelések esetén karikát, fület, bikát, villát, nagyobb terhelésnél különféle kialakítású bakokat.
A kötélrögzítő eszközöknek a következő követelményeknek kell megfelelnie:
a várható legnagyobb terhelés (húzóerő) viselése,
az alkalmazott kötelek átmérőjéhez viszonyított legalább 10-szeres átmérő,
a bakokat fel kell szerelni a kötél felcsúszását akadályozó elemekkel pl. bakfül, bakperem, vagy kialakításával megakadályozni azt, pl. keresztbak, szarvasbak,
a rögzítő eszköz terhelhetőségének meg kell haladnia a használt kötelek szakítószilárdságát.
A bakon, bikán kötéskor figyelembe kell venni a kötélben ébredő erőket, és megkötésük során törekedni kell az igénybevétel fokozatosságára. Soha nem szabad kötelet üres állapotban véglegesen lekötni, ha a hajótest még mozgásban van, mert hirtelen rányúlásnál szakadáshoz vezethet. Minden esetben csúsztatva fékezzük le a hajótest mozgását, és csak akkor kössük a kötelet végleges formájában, ha a művelet befejeződött. A bakokon általában nyolcas alakban helyezzük el kötelet és a nyolcasok száma (súrlódási felülete) biztosítja a fékezést és a nyolcasok számának növelésével a tartós kötést.
Baktípusok
Figyelemmel kell lenni arra, hogy a kikötési pont és a hajón történő rögzítési pont között milyen magassági viszony alakul ki, mert a kötél esetleg (nagy magasságkülönbség esetén) leugorhat, felcsúszhat a bakról és a hajó elszabadul, ezért a kötél rögzítésére az ismert rögzítő (szorító) kötéseket alkalmazhatjuk biztosításként (pl. farkascsat). Alkalmazható a lefülelés és a félcsat(ok) bakra kötése is. Ezek alkalmasak arra a helyzetre is, amikor a kötél merevsége miatt a kisebb átmérőjű bakon láthatólag nem kellő a tapadása (súrlódása) a kötélnek – ekkor az a veszély, hogy a tartóképesség megszűnhet, a kötél leugorhat a bakról.
A kötél hajón belüli vezetésére szolgálnak a terelőelemek, amelyek passzív, illetve görgős kivitelűek lehetnek. Fontos követelmény ezekkel szemben, hogy azonos szilárdságot kell biztosítaniuk, mint a kötél rögzítésére szolgáló elemeknek, továbbá a kötél épségének biztosítására méretezésüknek is ahhoz kell igazodniuk (megtörést megelőzendő).
Kötélterelők (nagyhajón és kishajón)
A kötélszorítók a kötél fékezésére, ill. tartós rögzítésére szolgálnak. A berendezés ékekkel szűkíti a kötél mozgásának lehetőségét, ezért érzékeny a kötél elhasználódására, sérüléseire és túlzott kenésére (kötél megcsúszása).
Kötélszorító (nagyhajón és kishajón)
A vonóhorgok kedvtelési hajóknál elsősorban vízisízés esetére kerülnek alkalmazásra. Lényegük a vontatásra való képesség, amely a kötélnek a vonóhorog horgába akasztással történik (vízisízésnél több egyéb megoldást is alkalmaznak). A horog (ellentétben más járművekkel) csak akkor helyezhető közvetlenül a hajó farára, ha a terhelés a hajó hajtóteljesítményéhez képest csekély (pl. néhány vízisíző). Nagyobb terhelés esetén (pl. kisebb hajó, csónak vontatása) és kisebb sebességnél már célszerű a hajó tömegközéppontjához közelebb elhelyezni, hogy a kormányzást ne korlátozza. A vonóhorog esetében fontos követelmény, hogy bármikor nyitható legyen, de akaratlan nyitás ne történhessen.
Vonóhorgok kisgéphajókon
Kedvtelési hajónál gyakran alkalmaznak előre beszabottköteleket, amelyek mindkét végén csat található. Ezekkel az állandó kikötőhelyen biztosítható az egyszerű és biztonságos kikötés (rögzítés).
2.9.3. A csónak alapfelszerelése
A HSZ II. (nemzeti) részének II-1. és II-2. melléklete határozza meg a nyilvántartásba vételre nem kötelezett vízijárművek (csónakok) felszerelését a használati célnak és a fajtának megfelelően, valamint néhány fontos biztonsági előírást. Ezt a felszerelést a NKH általános érvénnyel módosíthatja egyes hajófajták, vagy típusok esetében, a használati mód függvényében.
Vitorlás csónak az a szélerővel hajtott – hajónak, kompnak, vízi sporteszköznek nem minősülő – vízijármű is, amelynek hossza a 7,0 métert, névleges vitorlafelülete a 10 m2 –tnem éri el.
Evezős csónakaz emberi erővel hajtott – hajónak, kompnak, vízi sporteszköznek nem minősülő – vízijármű, amelynek testhossza nem haladja meg a kishajóra megállapított(L kisebb mint 20 méter) mértéket.
Motorcsónak az a gépi berendezéssel hajtott – hajónak, kompnak, vízi sporteszköznek nem minősülő – vízijármű is, amelynek hossza a 7,0 métert, illetőleg motorteljesítménye legfeljebb 7,5 kW.
A biztonsági előírások közül kiemelhető a biztonsági távolság speciális meghatározása (ez eltér az általános szabályoktól):
A kishajónak, illetve a csónaknak elárasztás esetén is az engedélyezett személyi befogadóképesség alapján számított 7,5 kg/fő maradó felhajtóerővel úszóképesnek kell maradnia.
A kishajót legalább 1 db megfelelő evezővel kell ellátni.
A gépi hajtásra alkalmas segédmotorral rendelkező vitorlás hajó felszerelését ki kell egészíteni a gépi hajtás jelzésére szolgáló fekete kúppal.
A kishajó és a csónak legkisebb biztonsági távolsága a Balatonon 0,3 m, más vízterületen 0,25 m.
Biztonsági távolság: a kishajó vagy a csónak vízmentes oldala, illetve fartükre felső szélének legmélyebb pontja és a tényleges merülési sík közötti legkisebb távolság.
A csónak felszerelésre vonatkozó legfontosabb szabályok
1. Csónak az alábbi alapfelszereléssel közlekedhet: a) mentőmellény – a csónakban tartózkodó 16. életévüket be nem töltött személyek és úszni nem tudó felnőttek együttes számának megfelelően, de legalább 1 db, b) evező – a csónakban tartózkodó személyek számának és a csónak hajtásának megfelelően, de legalább 1 db, c) horgony – 1 db, a csónak horgony nélküli tömegének legalább 5%-ával egyenlő tömegű horgony (a horgony a mederhez történő ideiglenes rögzítésre alkalmas, más számára veszélytelen kialakítású eszközzel, tárggyal helyettesíthető), d) kikötésre és horgonyzásra alkalmas, és megfelelő állapotú kötél vagy lánc – legalább 10 fm, e) legalább 1 liter űrméretű vízmerő eszköz – 1 db, f) egy elektromos üzemű, szokásos erősségű, fehér fényű, szükség szerinti irányba fordítható fényforrás, amivel a csónakos a közeledő vízijárműnek jelezni tud; a biztonságos üzemelés feltétele tartalék izzó megléte vagy olyan fényforrás, amelyben több, egymástól függetlenül működőképes izzó vagy világító dióda (LED) van, továbbá tartalék áramforrás megléte a napnyugtától napkeltéig terjedő időszakban, g) a csónak üzemben tartójának nevét és elérhetőségét tartalmazó – a csónaktesten tartósan rögzített – tábla, h) ha a csónakban tűz- vagy robbanásveszélyes anyagot szállítanak, akkor megfelelő 8A, illetve 34B oltásteljesítményű tűzoltó készülék – 1 db.
2. Az 1. pontban foglalt rendelkezéseket a kajakok, kenuk, kilbótok, szkiffek, dublók, triplettek, továbbá a 2,5 m-nél kisebb testhosszúságú csónak esetében az alábbi eltéréssel kell alkalmazni:
a) mentőmellény – a csónakban tartózkodó személyek számának megfelelően,
b) evező – a csónak hajtásának megfelelően, de legalább 1 db,
c) legalább 1 liter űrméretű vízmerő eszköz vagy szivacs – 1 db,
d) kikötésre alkalmas, megfelelő állapotú kötél vagy lánc – 5 fm.
3. A versenycsónak kötelező felszerelését az országos szakági szövetség verseny- és edzésszabályai szerint kell biztosítani. Ezzel a felszereléssel a meghirdetett edzés és a verseny – beleértve versenyre vagy edzésre előírt biztosítással a versenyre, edzésre megtett oda és vissza utat – ideje alatt közlekedhet versenycsónak.
4. Nagyhajó tartozékát képező csónakot az 1. pontban foglaltakon kívül a következőkkel kell felszerelni:
mentőmellény – a csónakban tartózkodók személyek számának megfelelően,
mentőgyűrű vagy mentőpatkó, legalább 27,5 m hosszú felúszó kötéllel – 1 db,
legalább 1,5 m nyélhosszúságú csáklya – 1 db.
2.9.4. A hajótest mentésére szolgáló eszközök, anyagok és eljárások
A hajó mentésére akkor van szükség, ha annak további üzemelése külső vagy belső veszélyforrás miatt már nem biztonságos.
A legfontosabb veszélyforrások
a vízbetörés,
a tűz,
a jelentős mértékű helyi túlterhelés.
Vízbetörés
A hajótest vízmentessége több ok miatt is megszűnhet, amelyek két fő csoportra oszthatók:
külső behatásra történő – azaz havaria jellegű -, vagy korrózió okozta sérülés, amely megszűnteti a hajótest teljes vízzárását,
üzemzavarból vagy meteorológiai körülményekből származó vízbetörés, amely a hajótest elárasztásához vezethet sérülés nélkül (pl. víz túltöltése, csőrepedés, hullámok felcsapódásából származó vízfelszaporodás, megdőlés következtében elárasztás).
Ezek közül a kisebb sérülések (pl. fémtestű hajóknál rozsdalyuk) önmagukban nem okozzák a hajó gyors süllyedését, de a hajótest legsúlyosabb sérülése a valamely tárggyal való ütközés következtében keletkező lékesedés, ezek közül is a vízvonal alatti lékesedés esetenként ezzel a veszéllyel is járhat.
Avízbetörés elhárítása két fontos eszközcsoportot igényel:
a további vízbetörés megakadályozására vagy csökkentésére szolgáló eszközök;
a víz eltávolítására szolgáló eszközök.
A hajótest sérüléséből származó vízbetörés megakadályozására vagy csökkentésére a hajók kötelező felszerelései közé tartoznak az ún. „havaria leltár” eszközei, amelyek a hajó önmentéséhez szükségesek vízbetörés esetén. Ezek az eszközök lék elzárására, elhatárolására, illetve a szerkezetek rögzítésére szolgálnak:
ideiglenes segítséget jelenthet a vízmerő szapoly, nagyméretű szivacs.
A vízbetörés forrásának (sérülés) fajtája és mérete meghatározza azt a módszert, amit az elhárításnál alkalmazni célszerű. Kisebb méretű lék vagy repedés esetén jól használható a bálázás, vagy kisebb műanyag testű, ill. fa hajóknál a lékre szorított vízzáró anyagú bármely elasztikus tárgy.
Bálázás
A bálázást akkor alkalmazzák, amikor a hajótesten keletkezett lék mérete viszonylag kicsi, azaz egy max. 30 cm átmérőjű lék tömítésére alkalmas (kényszerhelyzetben meg lehet oldani kicsit nagyobb léknél is).
A bálázáshoz szükséges anyag a kóc és a faggyú, amelynek felmelegítését követően a kóccal össze kell gyúrni, és amikor elasztikus pogácsává alakul rá kell szorítani a lékre, majd deszkákkal, ékekkel, szegekkel, esetleg ácskapcsokkal rögzíteni a helyén. Akkor megfelelő a bála, ha a vízbetörést teljesen vagy ideiglenesen jelentős mértékben akadályozza meg. A bála szerepét átveheti egy tábla szalonna is, amit hasonló módon lehet a lékre szorítani, de akár egy bőrpárna lékre nyomása is jelenthet ideiglenes megoldást.
A bála állapotát gyakran kell ellenőrizni, mivel a hajótest mozgása az ékelést, a kitámasztó szerkezetet elmozgathatja, ezzel fellazulhat a bála is.
A lékponyva
Nagyméretű hajóknál a lékponyva akkor használható, ha a lék nagy, de a hajótesten kívülre annak sérülést okozó rész nem áll ki (nem szakítja a ki).
A ponyvát tekercsbe hajtjuk és arról az oldalról kezdjük el kigörgetni, ahonnan megközelíthető a lék. Lehetőleg a víz segítségével görgetjük ki, hogy az azonnal rászorítsa a lékre. Kiforgatás közben a felkötő kötelekkel szorosan a testhez szorítjuk a ponyvát és kísérjük a lékig.
A ponyvát a belső és a külső nyomás közti különbség szorítja rá a lékre. Ezt követően kötjük fel a ponyvát a hajótest alkalmas részére (általában ez a korlát). Ez után intenzív szivattyúzással biztosítjuk a nyomáskülönbséget és a víztelenítést.
A lékcsavar
Fémhajóknál a lékcsavar max. néhány cm átmérőjű (általában rozsda) lyukak eltömítésére alkalmas (leginkább a kapupánt csavarhoz hasonlít).
A lékcsavar behelyezése:
nehezékkel vékony drótkötelet vagy dobót eresztünk ki a lyukon, amit oldalról csáklyával vagy kötéllel kiemelünk, és a végére rögzítjük az alátéttel, tömítéssel ellátott csavart a szár végénél levő fülnél;
ezt behúzzuk a lyukba és ott szintén alátéttel, tömítéssel lecsavarozzuk a fenékhez a végig menetes szárral.
A vízbetörést megakadályozó, csökkentő, vagy lokalizáló eszközökön kívül döntő szerepe van a vízmentesség biztosításában a beépített vagy mobilszivattyúknak, amelyek a nem kívánatos víz eltávolítását biztosítják. A szivattyúk többsége ma már gépi meghajtású, azonban több helyen alkalmaznak még ma is kézi szivattyúkat.
Kishajókon alkalmazott kéziszivattyúk
Számos kisebb nagyobb jelentőségű felszerelés részletezésétől eltekintünk, mert ezek száma, kialakítása, műszaki színvonala naponta bővül, javul, módosul. Egy példa ezekre: távtartók (ütközéscsillapítók). Kishajókon alkalmazott ütközéscsillapítók (fenderek)
2.9.5. Személyi mentőeszközök
Ha a hajón veszélyhelyzet alakul ki, akkor rendelkezésre állnak további egyéni és csoportos mentőeszközök, mint a nagyobb hajóknál a mentőcsónak, mentőtutaj, mentőpad, kisebbeknél mentőpatkó, ill. általánosan mentőgyűrű, csáklya, felúszó fa vagy műanyag rúd, stb. Csoportos mentőeszköz, mentőtutaj (mentősziget)
A mentőeszközöknél fontos szempont, hogy arra használjuk azokat, amire a gyártó informciója alapján alkalmasak, pl. ne adjunk gyermekre felnőtt méretű mentőmellényt, mert kicsúszhat belőle, ne engedjünk a mentőcsónakba, tutajra több embert, mint amelyre az alkalmas, mert felborulhat, elsüllyedhet (stb).
A közlekedés során a mentőeszközök elhelyezkedéséről tájékoztatni kell a hajón tartózkodókat és az eszközöket használatra kész állapotban kell tartani.
Ezek használata során azokat úgy használjuk, hogy ne okozzanak további veszélyhelyzetet, pl. a mentőgyűrűt a mentett személy közelébe kell dobni úgy, hogy lehetőleg maradjon meg vele a kapcsolat (dobókötél vége) és a víz vagy szél azt a vízben tartózkodó elé tolja. Dobókötél használatakor (ha az fából készült körtével rendelkezik) ne dobjuk a vízben tartózkodó testéhez, hanem a gyűrűhöz hasonlóan a közelébe, hogy feléje sodródjon.
Csáklya használatakor figyeljünk arra, hogy annak hegyes vége ne okozzon sérülést és kampóban végződő végével a vízben levőt a ruhájánál fogva húzzuk magunk fel (természetesen, ha van ruhája – ellenkező esetben hagyjuk, hogy ő fogja meg a csáklyát).
Egyéni mentőeszközök Csáklya, mentőmellény, mentőgyűrű, mentőpatkó, mentőlap
3. Kikötés horgonyzás
A hajók, rendkívüli esemény kivételével (hajókatasztrófa, havária helyzet) menetben vannak, vagy vesztegelnek. Ezen állapotokat, előírás szerint, jelzésekkel is tudomására hozzák a forgalom többi résztvevőjének. Fontos tudni tehát, hogy a hajónk a különböző körülmények között, milyen állapotban van éppen ezek közül. De nem csak azért fontos tudni, hogy milyen jelzéseket alkalmazzunk, hanem azért is, hogy milyen forgalmi szabályok és milyen egyéb hajózási szabályok vonatkoznak ránk éppen.
Menetből veszteglésbe, vagy veszteglésből menetbe egy hajó hajóműveletek sorozatával kerülhet. El kell döntsük, mely pillanat az, amikor a hajó egyik állapotából a másikba kerül.
Veszteglőnek tekintjük azt a hajót, amely közvetlenül vagy közvetve parthoz, úszóműhöz van kötve, továbbá ha közvetlenül, vagy közvetve horgonyon, vagy bóján áll. Ezekben az esetekben a hajónak a parthoz (fenékhez) képest nincs sebessége, áll, vesztegel.
Vesztegléskor azonban vízhez képesti sebessége lehet akkor, ha csak a víz áramlik körülötte. Így a hajó bizonyos korlátozott mozgásképességre tehet szert, például folyóvízen horgonyoz, vagy folyón úszóműhöz van kikötve (közvetett módon a parthoz).
Menetben lévőnek tekintjük a hajót, ha a fenti feltételek nem állnak fenn. A parthoz (fenékhez) képest állhat a hajó akkor is, ha éppen akkora géperőt használ áramlással szemben, mint amely az áramlás leküzdéséhez elegendő. Ekkor azonban szintén menetben lévőnek kell tekintenünk a hajót. A hajtóerő nélkül sodródó, vagy vitorláit lehúzva álló hajót is menetben lévőnek kell tekinteni.
A zátonyon fennakadt hajó azonban nem tartozik sem a menetben lévő, sem a veszteglő hajók közé, holott a zátony fogva tartja.
3.1. Kikötők, veszteglőhelyek
Folyami kikötők
Medencés kikötők: egy, vagy több bejárati csatornán át elérhető mesterséges öböl, vagy a természetes öblözetben kialakított kikötőhely.
Medencés kishajók fogadására alkalmas kikötő
Ilyen kikötőnek tekintjük még a tölcsértorkolatú folyókon a torkolathoz közeli, nagy tengeri ár-apályos vízszintváltozások miatt zárókapuval épített kikötő dokkokat (például Antwerpen). Ha a forgalom, vagy a vízszint megköveteli, akkor a be-, és kijárást jelzők segítik. Hajóműveleti szempontból a kikötőmedence állóvíz, ahol nagymértékben korlátozott lehet a hajóút geometriai mérete, így a víz térfogata is!
Úszóműves kikötők: a folyón a kikötési célnak megfelelően megépített, rögzített, megvilágított, a parttal biztonságos kapcsolatban lévő, ha szükséges, jelzéssel, közművekkel ellátott úszólétesítmények.
Kishajók fogadására alkalmas úszóműves kikötő
Az úszómű környezetében általában áramlik a folyó vize, ezért hajóműveleti szempontból az áramlásban szükséges műveleteket kell végezni. Az úszómű környezetében az áramlás léte, vagy nemléte, az áramlás sebessége, az elhelyezéstől függ.
Limányos part közelében elhelyezett úszóműves kikötő esetébenaz áramlás teljesen hiányozhat. A hajó viselkedése az úszómű közelében megmutatja ilyen helyzetben, ha esetleg az állóvízben szokásos műveletekkel tudunk kikötni, vagy elindulni ilyen úszóműről.
Rakodópart: szilárd anyagból épített függőleges partfal, szilárd burkolattal és kikötési lehetőséggel. Fontos! A jelzésekre és a megfelelő vízmélységre figyelni kell! Elhagyott, vagy ritkán használt rakodópartnál feliszapolódással, a part mellett a vízben elsüllyedt hajóval, beborult, beszóródott anyagokkal találkozhatunk. Ez esetben óvatos megközelítéssel, biztonságos sebességgel, és a mélység állandó ellenőrzésével kell a partot közelíteni. Ilyen kiépített rakodópartot találhatunk folyón, tavon, tengeröblökben. Ennek megfelelően kell a kikötési műveleteket megválasztani és megkezdeni.
Tavi, tengeri kikötők
Hullámtörővel védett kikötők: tavi, tengeri(öbölben).
Mesterségesen kialakított, tudatosan formált kikötőkről van szó. Kis lejtőszögű partoknál, mint pl. a Balaton déli partja, vagy sziklás tengerpart esetén, nem a szárazföldbe kotort, vagy vágott medencében létesítenek kikötőt, hanem inkább a víz felé építenek kőszórással erősített betonszerkezetű hullámtörő(ke)t, és az így kialakított hullámmentesnek mondható medencébe kerül úszó-, vagy mederben támaszkodó móló.
Ezek közül van jól tájolt, azaz amelyikbe az uralkodó hullám és szélviszonyok mellett biztonságosan be lehet hajózni, és a kikötő belsejében is nyugodt viszonyokkal találkozunk rossz idő esetén is. Balatonföldvár, tavi medencés kikötő
A gyakorlatban megfigyelhető, hogy a régi kikötőkben, és különösen tengerparti kikötőkre gondolhatunk ekkor, a kikötő belseje, szinte minden időjárásban jól védett. A kikötőre vonatkozó leírások általában tartalmazzák a bejárat tájolását, a megközelítés helyes és biztonságos irányát különböző meteorológiai feltételek mellett. Innen tudhatjuk meg azt is, hogy a kikötő milyen irányú szél esetén nyújt menedéket, és milyen ellen nem. Milyen áramlások esetén kell óvatosabbnak lennünk. Megfigyelhető, hogy a kishajók számának rohamos növekedése következtében, növekvő igény mutatkozik újabb kikötőhelyekre, ezért már olyan helyekre is építenek kikötőt, ami nem mindenben felel meg a hagyományos, biztonságos kikötő követelményeinek. Ez esetben nem csak a szélnek erősen kitett tulajdonságot lehet felróni, hanem a meder, és a bejárat újra és újra feltöltődését hordalékkal, iszappal, homokkal, ami rendszeres kotrást, hajóút kitűzését is jelent.
Horgonyzó és lekötőhelyek
Jellemzőjük a könnyű megközelíthetőség, gyorsan kivitelezhető veszteglési manőver.
Horgonyzóhelyeket öblökben, és nyílt vízen egyaránt jelölnek ki. Nyílt vízen, jellemzően csak folyón találunk horgonyzó veszteglőhelyeket. Itt az állandónak mondható áramlás a hajókat jól tartja, ha a – megfelelő kialakítású – horgony szakszerűen van ledobva. Kulcskérdés az, hogy az ilyen horgonyzóhely hullámmentesnek mondható a folyók hullámviszonyainak megfelelően.
Tavon, nyílt helyen (azaz állóvizen) a horgonyzás csak hullámmentes, meteorológialag nyugodt időben biztonságos. A kijelölt horgonyzóhelyekre jellemző a jó horgonyzó talaj, azaz a mederben a horgony biztonságosan tart. Nem szakad föl és nem akad be. Általában több-kevesebb parti infrastruktúra is található, legalább egy közeli településre vezető út.
3.2. Elindulás feltételei, körülményei
Ha veszteglő hajóval már felkészültünk indulásra, elindulni csak akkor lehet, ha a forgalom többi résztvevőjét nem akadályozzuk, nem zavarjuk, nem veszélyeztetjük.
A víziközlekedés sajátosságainak követelményeként a hajókat méretük, meghajtásuk, felhasználásuk, műveletképességük szempontjából a hajózási szabályzat „rangsorba” állítja. Ezzel lehetőséget ad az egymás közelében haladó hajók mozgásának szabályozására, adott esetben az áthaladás elsőbbségére. Ez – a rangsor által biztosított elsőbbség – azonban csak akkor érvényesülhet, ha a veszélyeztetés fogalmát nem meríti ki az elsőbbséget bármely okból élvező hajó. Ezért van nagy jelentősége a jelzéseknek és a jelzések helyes értelmezésének! A hajók által a hajózási szabályzat előírásai szerint használt jelzések: hang, fény, jelzőtest, lobogó.
A megfelelő jelzések kihelyezése és működtetése esetén az indulás pillanatában válik menetben lévővé egy hajó, azonban eltelik egy bizonyos idő a kikötőhely elhagyása után, amíg a hajó a teljes manőverképességét megszerzi, úgy térben (hajók közül, vagy part mellől indulva), mint hajtóerőben (még nincs kellő tolóerő) és kormányképességben (még lassú a hajó).
Fontos tehát az indulás pillanatának helyes kiválasztása minden hajó számára.
Fokozott körültekintést és mérlegelést tesz szükségessé a forgalom, a szél, a hullámzás és az áramlás.
A kikötő, lekötő,- és horgonyzó helyek közelében haladó hajók részéről is odafigyelést kíván az indulási szándékát jelző hajó műveleteinek esetleges elősegítése. Ez, tehát kölcsönös figyelmet követel minden hajó részéről.
Ha menetben lévő hajóval kikötési szándékunk van, és elértük a kiválasztott kikötő, vagy kikötőhely körzetét, fel kell készülnünk a kikötésre. A felkészülés attól függ, milyen módon szándékozunk kikötni. A kikötés módját a kikötő által kínált lehetőségek szabják meg, ezért fontos a helyismeret, amely elsősorban a hely előzetes tanulmányozásával szerezhető meg pilot könyvből, útvonal leírásokból (itiner), térképről, előzetes szemlével partról, vagy víz felől. A helyismereten túlmenően meg kell ismerni az adott kikötő használati szabályait (kikötőrend). Ilyen például az, hogy az adott méretű és merülésű hajó hol fér el, mennyi időt szándékozik eltölteni az adott helyen, és milyen szolgáltatásokat szeretne igénybe venni. Mindezek függvénye lehet a kikötési módozat.
3.3. Kikötés feltételei, körülményei
Ha menetben lévő hajóval kikötési szándékunk van, és elértük a kiválasztott kikötő, vagy kikötőhely körzetét, fel kell készülnünk a kikötésre. A felkészülés attól függ, milyen módon szándékozunk kikötni. A kikötés módját a kikötő által kínált lehetőségek szabják meg, ezért fontos a helyismeret, amely elsősorban a hely előzetes tanulmányozásával szerezhető meg pilot könyvből, útvonal leírásokból (itiner), térképről, előzetes szemlével partról, vagy víz felől. A helyismereten túlmenően meg kell ismerni az adott kikötő használati szabályait (kikötőrend). Ilyen például az, hogy az adott méretű és merülésű hajó hol fér el, mennyi időt szándékozik eltölteni az adott helyen, és milyen szolgáltatásokat szeretne igénybe venni. Mindezek függvénye lehet a kikötési módozat.
A kikötő kivitelezési módja, fajtája, határozza meg a kikötőhely megközelítési, behajózási módját. Ilyen szempont szerint megkülönböztethető az áramlásból állóvízbe és vissza, mint például medencés kikötők esetében folyóvízen.
Az következőábra a medencés kikötőbe történő behajózás módját ábrázolja, jelentős áramlású folyóból. Ebben a tekintetben jó példa a Duna áramlási sebessége Budapestnél. Átlagosan 6 km/óra. Hajóművelet szempontjából azért érdemel külön figyelmet, mert a kikötőbe haladás közben egy olyan helyzetbe kerülünk, ahol a hajónkra egy elfordító áramlás hat. Ezen kívül számíthatunk arra is, hogy a kikötőszáj áramlás alatti oldalán, esetünkben a hajónk jobb oldalán, feliszapolódás lehetséges (ez gyakori a másik oldalon is).
A behajózás kezdetén meg kell győződni, hogy a forgalom lehetővé teszi-e a biztonságos műveleteket. Figyelni kell a tábla és a hangjelzésekre, valamint a VHF rádió 16-os, vagy a helyben kijelölt csatornáját.
Az 1.helyzetben még a vízszálakkal párhuzamosan haladunk.
A 2.helyzetben határozott jobbra kormánnyal az osztómű irányába fordítunk, figyelembe véve a feliszapolódást.
A 3.helyzetben az osztómű iránylatát tartjuk erősen, határozott sebességgel haladva és kormánnyal az áramlás elsodró hatásának ellentartva, mintegy beejtjük a hajót a kikötőszájba, hogy elérjük a
4.helyzetet. Itt érezzük az áramlásból állóvízbe érkezés határán az áramlás elfordító hatását, amely, ebben az esetben a hajó orrát a baloldali part felé fordítja. Erre számítani kell, megfelelő parttávolságot tartva.
Mivel a műveletet az áramlással arányos sebességgel kell végrehajtani, és ez adott esetben a part közelségéhez viszonyítva nagy is lehet, ezért az elfordulás után a part felé tartó hajóra kell számítani. Ez, példánkban, időben, jobbra ellenkormányzást követel. A hajó orra jobbra fordul, ezért a fara balra, ezért az egész hajó is kissé balra fog csúszni az esetleg kőszórással védett part felé.
Ha bejáráskor megfelelő parttávolságot tartottunk innen, akkor a hajó fara nem fogja veszélyesen megközelíteni a partot. Ezért ennél a műveletnél fontos a „beejtés” pillanata, a sebesség és a parttávolság helyes megválasztása. Ezeket a folyó áramlási sebességének függvényeként kell kezelni.
Az ábra a medencés kikötőből történő kihajózás esetét szemlélteti folyóvízbe. Ha meggyőződtünk arról, hogy a forgalom lehetővé teszi a biztonságos kihajózást, akkor megkezdhetjük a műveletet.
Az 1.helyzetben a kijárat felé közelítünk a helyzetnek megfelelő, csökkentett sebességgel.
A 2.helyzetben az osztóművet, a kikötőszáj áramlás felőli oldalát tartjuk irányként a szükséges parttávolság megtartásával.
A 3.helyzetben pozícióban a hajónk orra már kikerült az áramlásba, és fordítja a hajót balra. Ha a kikötőszáj elég széles a hajóhosszhoz viszonyítva, akkor az osztómű ívét követve, jobbra fordulva hegymenetbe fordulhatunk.
Ha nem elég széles a kikötőszáj, akkor viszont a 4.-es helyzet szerint az áramlásra rátartva, először völgymenetbe fordulunk, majd, amikor elhagytuk a teljes hajóhosszal a kikötőszájat, akkor fordítunk a kívánt haladási irányba
Kikötőből történő kihajózás
Sima (hullámmentes) vízből hullámos vízbe és vissza, mint például tavi, hullámtörővel védett kikötőknél szeles, viharos időben, amikor a vízfelület a kikötőn kívül hullámos, kishajóval még a kikötő sima vizén a hullámok irányával szembefordulunk hajózunk ki.
A hullámos vízben kockázatos fordulni kis sebességgel, mert a hajó orrát a víz visszafordíthatja, és a hullámtörő kövein „köthetünk” ki. Különösen igaz ez akkor, ha vitorlával hajózunk ki. Dinamikus mozgással, határozott kormányhasználattal hajtjuk végre ezt a manővert.
A kikötőbetörténőbehajózást is hasonlóan hajtjuk végre ilyen körülmények között. A hullámos vizet elhagyva, már a sima vízen fordulunk a kívánt irányba. Ezek a körülmények különösen megkövetelik a hajóforgalom körültekintő értékelését a kikötő bejárata körüli vizeken.
3.4. A kikötők által kínált lehetőségek a kikötési módok szerint
A kikötésre számos módot kínálnak a kikötők, amelyek közül néhány példa látható az alábbi ábrákon.
Kikötés oldallal partfalhoz, mólóhoz
Folyóvízen partfalhoz történő kikötés menete a következő: előremeneti erőt használva, orral sodrással szemben, rákormányozva, vágatással, kis szögben oldalt haladva érünk a partfalhoz, távolságtartót használva, orr kikötőkötéllel kikötjük a hajót. Ezután a kormányt a víz felé kifordítjuk.
Rézsűs part mellé kikötés esetén orral hegymenetben, elől, hátul támdoronggal, vagy orrhorgonnyal, farnál támdoronggal, vagy orral meredek szögben partnak támaszkodva, tudunk kikötni. Az eszközök használatának sorrendje:
horgony ledobása a parttól olyan távol, hogy az segítse majd az elindulásunkat (esetleg szélben), valamint az előretartó kötél kiadási pontjával kb. azonos magasságban, majd a part felé döntjük a hajót,
elsodródást megakadályozó előretartó kötél,
hátratartó (vagy kereszt) kötél, amely a megfelelő szöghelyzet beállítását szolgálja,
ha két távtartót használunk, akkor az elöl kirakandó kihelyezése és a hajó eltámasztása azzal, a keresztkötéllel egyenesbe állítás,
farkötél kiadása,
ha alkalmazunk hátsó eltámasztót, akkor annak kihelyezése, ezzel a farkötél megfeszítése,
szükség esetén járó kihelyezése,
a mélység ellenőrzése a hajó parthoz közelebbi oldala mellett
Rézsűs parthoz kikötött hajó
Fontos:kikötött úszólétesítmény és a part közötti vízterületen, a kötelek, támdorongok, kikötői eszközök, az alacsonyvezetésű köteles komp kifeszített kötele alatt és közelében tartózkodni, illetve közlekedni tilos!
Ha a partra merőleges kikötés valamelyikét választjuk, akkor a kikötőhelyet óvatosan orral, vagy farral megközelítve a hajó orrát, vagy farát horgonyhoz, bójához, mooringhoz, cölöphöz kötjük. A farát, vagy az orrát pedig parthoz, mólóhoz, úszóműhöz kötjük. A következő ábrák különböző kikötési lehetőségeket mutatnak be.
Kikötés farcölöpökhöz és parthozKikötés úszómű melléKikötés partfalhoz, vagy mólóhoz farral, orral mooringra
További kikötési lehetőségek:
partfalhoz, mólóhoz farral, orrhorgonyra;
partfalhoz, mólóhoz farral, orrbójára;
partfalhoz, mólóhoz orral, farral mooringra;
partfalhoz, mólóhoz orral, farbójára.
3.5. Horgonyzás
A veszteglés egyik leggyakoribb formája a horgonyzás. E folyamatnak három kulcs mozzanata, ill. feltétele van:
alkalmas eszköz és berendezés,
megfelelő hely kiválasztása (mederanyag, védettség, áramlás),
alkalmas műveletezés.
A horgony
A horgony akkor alkalmas funkciója ellátására, ha a mederanyagok többségéhez képes alkalmazkodni, abban kellő tartóképességet biztosítani, lehetőleg minimális veszélyt okozva a környezetében közlekedők számára.
Az előző századokban elsősorban súlyhorgonyokat alkalmaztak, amelyek tömegükkel biztosították a tartóerőt. Ezt követték a keresztrudas, majd a négykapás horgonyok.
Mindkét típusnak az a fő veszélye, hogy a beásódott kapával ellentétes oldalon egy kapa nagy magasságig kiáll a mederfenék síkjából, ezért sérülésveszélyt jelent a saját hajójára és másokra nézve is. A négykapás horgony sajátossága, hogy két lánccal kell kezelni (fej/anya). A lehorgonyzáskor az anyaláncot előre kiengedve a fejlánccal ejtjük (dobjuk) le és a tartást az anyalánc biztosítja (a fejlánc ekkor már nem teherviselő). Horgony felvételekor a fejlánccal emeljük ki a horgonyt a talajból és emeljük a felfüggesztési pontig (ekkor az anyaláncnak nincs már szerepe).
A hajók felszerelésének tömegét csökkentendő a horgonyok esetében is a tömeg csökkentése felé történt a fejlesztés anélkül, hogy a tartóképesség csökkent volna. Ennek eredményei közül néhányat mutatunk be a következő ábrákon (elsősorban a kedvtelési célú kishajókon használatos fajták közül).
Kishajókon alkalmazott korszerű (megnövelt tartóképességű) horgonyok (Bruce, CQR, Delta, Danforth és Rocna)
A kedvtelési célú kishajó főhorgonyának és tartalék horgonyának tömegét a KVJR alapján a NKH határozta meg a már megismert Felszerelési jegyzékben. Ugyanitt találhatók meg a horgonylánc vagy kötél előírt méretei.
Ahhoz, hogy a horgony biztonságosan tartson a szárhoz csatlakozó kötélnek, vagy láncnak azt a mederrel párhuzamosan szabad csak terhelni (húzni), ellenkező esetben az kiemeli, kimozgatja a horgonyt a talajból. Emiatt a helyi vízmélység 3-4-szeresének megfelelő hosszúságú láncot, 8-10-szeresének megfelelő hosszúságú kötelet kell a horgonyzás befejezésekor alkalmazni. A horgony ledobása/leeresztése után a hajóval már csak távolodni szabad a horgonytól mindaddig, amíg a műveletet be nem fejezzük (ráfutásos baleset megelőzésére).
A horgonyok beásódási és terhelhetőségi tulajdonságát (szár vízszintes helyzete) használjuk ki a felszedéskor, azaz a láncot/kötelet rászedve közelítünk a horgonyhoz (nem haladunk közvetlenül fölé) és a lánc/kötél felfelé feszítésével, a szár emelésével kifordítjuk a horgonyt a mederanyagból, majd felhúzzuk a helyére.
Horgony felszedése
A horgony biztonságos tartásának feltétele a megfelelő talaj, amely lehetővé teszi a beásódást, de kellően tömör ahhoz, hogy a horgony nem mozoghasson ki (a legkedvezőbb az aprószemű kavics, a homok, a nagyobb szemű kavics. Kevésbé előnyös a köves talaj és különös óvatosságot igényel a sziklás talaj, ahol a horgony hirtelen megakadása okozhat veszélyt, ill. felvételnél a beszorulás lehetőségét rejti.
Egy másik fontos feltétel, hogy lehetőleg ne legyen a horgonyzóhelyen limány (forgó vízmozgás), ne borítsa el keresztáramlás a hajót, szeles időben szélvédett legyen és lehetőleg mentes a nagyobb mértékű hullámzástól. E feltételek nem minden esetben biztosíthatók. A horgonylánc kellően rugalmas eszköz, azonban a horgonykötél esetében nagy terhelésnél célszerű rugalmasságot javító lesúlyozást alkalmazni a végleges kötélhossz felénél.
A horgonyról való elindulás során hasonló biztonsági intézkedések szükségesek, mint a lehorgonyzásnál. Mindenek előtt a hajó propulziójának segítségével (a horgony felé lassú haladással) lazítani kell a horgonyláncon/kötélen, hogy könnyebben felszedhető legyen, valamint a horgony közelébe érve a horgony kifordítható legyen a mederből. Ezt az a helyzet teszi lehetővé, hogy a horgonyszárra már nem vízszintes, hanem nagy szögben felfelé ható erő hat, azaz amit el akartunk kerülni a lehorgonyzás után, most üzemszerűen felhasználjuk. Fontos szabály: soha ne hajózzunk rá közvetlenül a horgonyra (még akkor sem, ha azt feltételezzük, hogy nagy vízmélység van körülötte – váljék ez automatikus magatartássá, így akkor sem okoz kárt a hajónkban a horgony, amikor kisebb a mélység és elérheti a hajófeneket). Felszakadás után csak a vízből való teljes kiemelkedés után kezdjük előre mozgatni a hajót.
Ha a műveleteink, vagy veszteglésünk során horgonyunk leszakadna, akkor annak keresése és visszahelyezése több ponton is veszélyeket rejt. Ha a horgonyon hosszabb lánc, vagy kötél maradt, akkor a legegyszerűbb keresési mód a kukázó horgonnyal (ez egy kis méretű, a négykapás horgonyhoz hasonló eszköz) a terület végéig „szántható”, amely módszer (ha elegendően pontosan ismerjük a horgony helyét) hamar eredményre vezet (a beakadt láncot/kötelet vissza helyezzük az erőátviteli rendszerbe, azaz összekapcsoljuk a szakadt láncot, vagy összefukszoljuk a kötelet, és felhúzzuk a horgonyt.
Ha a lánc/kötél közvetlenül a horgonyszárnál szakadt el, akkor a fenéken (lehetőleg két pontról) vontatott sodronykötél segítségével található meg a legnagyobb eséllyel. A horgonyt egy ráhurkolt sodronykötéllel emeljük a hajóra.
4. Hajóvezetés
A hajó úszáshelyzetét a folyadékba merült testre ható felhajtóerő és a hajótest formája, kialakítása határozza meg.
Kétféle felhajtóerőről beszélhetünk:
hidrosztatikus felhajtóerő és
dinamikus felhajtóerő.
Az egyik az Archimedesi hidrosztatikus felhajtóerő, amely a folyadékba merült testekre hat nyugalmi és mozgás közbeni helyzetben is. Nagyságát a vízbemerült térfogat és a víz sűrűségének (és a nehézségi gyorsulás) szorzata adja. Értékét a vízbemerült térfogat súlypontjában értelmezzük. Ezt a térfogatot jellemezzük hajóknál a vízkiszorítással. A víz sűrűségét annak hőmérséklete és sótartalma határozza meg.
Azaz ugyanaz a hajó a világ különböző tájain járva, különböző vizekben, különböző mértékben merülne a vízbe ugyanolyan terhelés mellett. A „Loyd’s Register” „LOAD LINES”, „merülési vonalai” annak alapján, hogy a vízfelületek, amelyeket viziútnak minősítettek, milyen szezonális körzetbe vannak sorolva, meghatározza, hogy mekkora lehet benne a hajók maximális merülése. Ez a felosztás tulajdonképpen a vizek – fizikai tulajdonságai következtében kialakult – különböző sűrűségére utal. Belvízen a nyári édesvízi vonal kerül alkalmazásra
Dinamikus felhajtóerő
A haladó hajótest környezetében a nyomás eltér az őt körülvevő víz hidrosztatikus nyomás értékétől (Bernoulli törvénye), az eltérés a hajó egyes helyein pozitív, más helyein negatív értékű. Archimédeszi felhajtóerő mellett ennél fogva egy dinamikus felhajtóerő is jelentkezik.
Ez a dinamikus felhajtóerő a hajók esetében több helyen is kimutatható. Ilyenek a kormánylapát, hajótest, propeller, vitorlák, azaz minden olyan esetben, amikor a szilárd testet az áramló közeg meghatározott „megfúvási szög” alatt ér. A dinamikus felhajtóerő keletkezését, és a közeg áramlása következtében a szárnyprofil két oldalán fellépő nyomáskülönbséget a fenti ábra szemlélteti.
4.1. Kormányzás
Kormányzásról – kormányhatásról – beszélni csak olyan hajó esetében lehetséges, amely halad, vagy a hajó ugyan nem halad, de a víz áramlik a hajó (kormány) körül, ez apasszív kormányzás,vagy áramoltatjuk a vizet a hajó körül, ez azaktív kormányzás.
4.1.1. Passzív és aktív kormányzás
A passzív kormányzás: megvalósítása kormánylapáttaltörténik, amelynek szerepe a hajó irányításában kettős. Egyrészt a hajó egyenes irányban való haladását van hivatott biztosítani, másrészt az ettől eltérő irányok felvételét is kell biztosítsa előre és hátra menetben. A kormánylapát „A” területe a hajó laterálfelületének része. Tervezésénél a hajó várható haladási sebességének megfelelően annak meghatározott hányadára méretezik. Lassú járatú hajóknál (vontató, vontatott) nagyobb, gyorsjáratú (szárnyas, sikló) hajóknál kisebb. Vitorlásoknál 8-10%, motorosoknál 3-5% -a a laterálfelületnek.
A kormánylapáttal történő kormányzást passzív kormányzásnak nevezzük, mert a hajó hajtását ettől eltérő helyen végezzük. A kormánylapátot javarészt a hajó farán helyezik el, azonban bárhol, a hajó forgáspontjától eltérő helyen alkalmazott erő, a hajó haladási irányát képes befolyásolni.
A kormánylapátot menet közben körüláramló víz dinamikus felhajtóerőt hoz létre a kormánylapát súlypontjában. Ennek az erőnek a nagysága függ
az áramló közeg és a kormánylapát közötti sebességkülönbségtől,
az áramló közeg sűrűségétől,
a felület nagyságától,
a megfúvási szögtől, azaz a lapát kifordítási szögétől.
A felület nagysága és a közeg sűrűsége az O oldalviszonyban jelentkezik:
ahol h a kormánylapát függőleges mérete (mélysége), A a kormánylapát felülete.
A kormánylapát minél mélyebbre nyúlik le, annál nagyobb nyomáson – sűrűbb közegben – képes „támaszkodni”. „O” értéke 2-2,5 között szokásos. Ezért fontos például az, hogy vitorlás hajók esetében a szükséges üzemi dőlésnél jobban ne döntsük a hajót, mert csökken a kormánylapát iránytartó képessége és helyébe egyéb eltérítő erők (pl. fellúvolás vitorlásoknál) léphetnek, amelyeket csak fokozottabb kormánykihajtással tudunk helyrehozni. Ez a hajót irányító személytől (hajóvezető) függ.
Az ábrán egy olyan vitorlás hajó vázlata látható, amelyet két kormánylapáttal szereltek fel és ezek tengelye a függőlegeshez képest néhány fokkal a hajó középsíkja felé van döntve. Így, ha ez a vitorlás a szél felé halad, azaz megdől, a leeoldalon lévő (szél alatti) lapátja egyre mélyebbre hatol a vízbe, így kisebb kormánykitérítés elegendő ahhoz, hogy megakadályozza a hajó erős fellúvolását.
Az „A” a kormánylapát felülete, amint az előbbiekben említettük a laterálfelület meghatározott hányada kell legyen. Ebből az következik, hogy a szükséges „A” lapátfelületet minél mélyebben helyezzük el. A mélységnek a biztonság szab határt. Nem lenne biztonságos, ezért nem is lenne helyes, ha a kormánylapát a hajógerinc legalsó pontja alá nyúlna. Szükséges ezen felül még a hajófar jó kialakítása is, mert ez meghatározza a kormánylapátra folyó víz helyes (buborékmentes) rááramlását. Ez a tényező a tervező asztalán dől el, a hajóvezetőnek erre kevés ráhatása van.
A „megfúvási szög” (α) a kormánylapát kitérítési szöge. Ez a szög a hajó hossztengelyével bezárt szög. Mint az alábbi ábrán láthatjuk a kormánylapáton keletkezett FE „emelőerő”, továbbiakban: lapáterő két erőből tevődik össze. Ezek közül az egyik a lapát Fx-el jelölt közegellenállása. Mint látható ez abban az esetben minimális, ha a kormánylapát a legkisebb felületét mutatja az áramló közegnek, legnagyobb viszont akkor, ha arra keresztben áll. Dinamikus felhajtóerő – Fy – csak a kitérítési szögek bizonyos tartományában jön létre és növekszik. Meg kell itt jegyezni, hogy a cseppformát követő kormánylapátok nagyobb kitérítési szögekben maradnak hatásosak, mint az áramlástanilag nem jól kialakított kormánylapátok. A kormánylapát hatásfokát tehát áramvonalazással javíthatjuk.
Az „α„ további növelése, azaz a kormánylapát további kifordítása azt eredményezi, hogy az „áramlás leszakad” a kormánylapát végén, örvények keletkeznek, és a felhajtó erő rohamosan összeesik, ezzel együtt az FX közegellenállás fokozottan megnövekszik. Még nagyobb „α” szögeknél a kormánylapát megszűnik betölteni funkcióját, a felhajtóerő megszűnik, és azután fékezőlapátként funkcionál tovább. Ez fokozott nyíró terhelésnek teheti ki a kormánytengelyt és megterheli a kormánycsapágyakat, például egy, a kormánytengely alján megtámasztatlan balansz kormány esetében.
A hajóknál, e jelenség kiküszöbölésére, többnyire távvezérelt kormányok esetén határolókat építenek be, így jobbra – balra 30-40 fok kitérési szögekben korlátozva a kitérítési szöget. Kishajóknál, amelyeknél a lapát kitérítése közvetlen kormányrúdon történik, ritkán van korlátozva „” szög, így akár közel 90 fokos kitérítés is lehetséges. Ennek is van jelentősége, mert egy ilyen mozdulattal jelentős fékezőhatást érünk el, miközben hajónk fara a kormányrúd irányában intenzíven el is mozdul.
A kormány kifordítása következtében keletkezett PE eredő erőt (lapáterőt – 5.ábra) a hajótest irányítására akkor tudjuk hasznosítani, ha ennek a menetirányra merőleges felhajtóerő összetevőjét az „S„, hajó taktikai forgásponttól „h” távolságra helyezzük el. Az „S” forgáspont a felhajtóerő súlypont és a laterálfelület súlypont között helyezkedik el. Az ezen keresztül haladó függőleges tengely körül fordul el a hajó. A hajót elfordító erő (továbbiakban: elfordító erő) „M = PY x h„. Könnyen belátható, ha h nagyobb, „M” is nagyobb. A tervasztalon dől el h nagysága is.
A kormányzás közben, ha a kormány vezérlése megengedi, kezünkben érezzük a kormányzáshoz szükséges erő visszahatását. Vitorlázásnál ez feltétlen nagy segítség! Azonban egyes kormány távvezérlések nem teszik lehetővé a kormányos számára ennek az erőnek az érzékelését (pl. egyes hidraulikus távvezérlések, vagy differenciál csavaros kormánykar forgató).
A kiegyensúlyozott – vagy balansz – kormány ennek az erőnek csak egy részét vezeti vissza, mert a kormánylapáton ébredő erő hatásvonalához közelebb hozzuk a kormánytengelyt. Ezért az ilyen kormánylapát megoldásoknál nincs szükség a teljes kormányzáshoz szükséges erőt tartanunk, hanem annak csak egy részét. A kiegyensúlyozott kormánylapát felületét 10%-al nagyobbra méretezik.
Mivel a hajóműveletek jelentős részének a kormányzás az alapja ezért a kormányosnak (hajóvezetőnek) tisztában kell lennie azzal a fontos szabállyal, hogy menet közben a kormánylapátot csak annyiszor és annyira térítse ki, ahányszor és amennyire kell. Egyenes menetnél a kormánylapát szerepe annyi, hogy az egyenes menetet, mint haladási irányt biztosítsa.
A kormánylapát minden kitérítése kétféle erő létrejöttét eredményezi. Az egyik a hajó vízhez képesti sebességét csökkentő fékező erő. Ha a kormánylapátot kitérítjük, a rajta keletkezett lapáterő egy része közegellenállásként fékez, másrészt a hajó elfordul az ideális úszási irányából, a hajótest szöget zár be a haladási iránnyal, így az elfordult hajótest laterálfelülete is fékezi az előrehaladást a vízhez képest, azaz csökken a menetsebesség.
Műszeresen jól kimutatható minden kormány manőver sebességcsökkentő hatása. A kormány kihajtási szögét a kormány helyzetjelzőn (Rudder) ellenőrizhetjük.
Nagy kormánykihajtások esetén a már kihajtott kormányon hirtelen fellépő nagy nyomaték miatt elveszíthetjük az uralmat a kormány fölött, ami a kelleténél intenzívebb hátra manővert eredményezhet és a kormányberendezés is sérülhet a kicsapódás miatt – emiatt nagy kormánykihajtásnál a tolóerőt általában fokozatosan növeljük és csak veszélyhelyzet megoldásaként nyúljunk az említett megoldáshoz.
A kormányzás lényege tehát a hajótest elfordítása az addig követett menetirányból, ezzel a hajótestet egy körpályára állítva. Az „r” sugarú körpályát álló vízen addig követi a hajó, amíg a kormánylapátot ismét egyenesbe állítjuk. Ekkor a további mozgás ismét beáll egyenes vonalú pályára új tengelyen (menetirány).
Folyóvízen az elforgatott hajótesten oldalirányú felhajtó erő lép fel (K1 – vágatás – bal oldali ábra) mindaddig, amíg kormánymozdulattal az áramlással párhuzamos helyzetbe nem fordítjuk a hajótestet (jobb oldali ábra – zöld nyíl a felhajtó erő, a vörös nyíl a kormányerő).
Vágatás
Új irány felvétele folyóvízen
4.2. Indulás
4.2.1. Indulás gyorsulva
Ha hajónkkal induláskor a legrövidebb idő alatt a legnagyobb sebességet kell elérjük, vagyis a legnagyobb gyorsulást akarjuk elérni, akkor a kormánylapátot középre állítva adjuk a megfelelő géperőt. Még akkor is ezt a megoldást kell alkalmazni, ha látszólag nem logikus az irány! Például erős az oldalszél induláskor, és a hajót szél felé fordítva kell indulni. Nincs orrsugárkormány, vagy kevés a támasztó ereje. A hajó orr részénél egyébként is sekélyebb a laterálfelület. Így minden esélyünk megvan arra, hogy a hajó orra rossz irányba – nem a kívánt irányba – széltől lefordul.
A magyarázat az, hogy a hajóval – például part mellől, vagy két hajó közül indulva – közel félig ki kell vinni a takarásból ahhoz, hogy fordítani lehessen. Ez a távolság pontosan elég ahhoz, hogy a nem kellően gyorsuló hajó (erősen kifordított kormánya miatt) nem kellően fog fordulni a kívánt irányba!
Ekkor van jelentősége annak, hogy a hajó minél gyorsabban a lehető legnagyobb sebességet érje el a kormányozhatóság érdekében.
4.2.2. Indulás csak fordulással
Ha álló helyzetből induláskor, vagy lassú úszásban, amikor a kormány már hatástalan, akkor a kívánt irányban teljes kormánykitéréssel egy rövid, de intenzív géperő „előre” lökést alkalmazunk, akkor a hajó – a kitérített kormány fékezőhatásának következtében – előre szinte alig, de a kormánylapát irányításának megfelelően, szinte helyben fordul egy 15-20 foknyit. Ebből a „helyben fordulás”: ha az „előre” lökés után „hátra”-val megfogjuk a hajót, azt tapasztaljuk, hogy ismét 15-20 foknyit fordul tovább a hajó a forgástengelye körül. Ha kis helyen – szinte forgástengely körül- kell fordulnunk, ezt a megoldást kell választani. Ezen manőver közben a kormánylapátot nem szükséges elfordítanunk az egyik irányban kifordított helyzetéből, csak az erőt adjuk előre, majd hátra.
4.2.3. Oldalt haladás
Ha nem nagy távon, körülbelül hajószélességnyit kell oldalt haladni hajónkkal például állóvízben parthoz álláskor, zsilipfalhoz álláskor, szintén előre-hátra géperőt alkalmazhatunk. Eközben a kormánylapátot teljesen kitérített állapotban, a parttól elfordító állapotban tartjuk. A géperőt a „Lassú előre” és „Félerő előre” között alkalmazzuk a hajó mozgásának megfelelően.
4.3. Kormánylapátok elhelyezése és száma, aktív kormány
A kormánylapátot döntő többségében a propulziós mű mögé a csavaráramba helyezik. Ez akkor nincs így, ha egy beépített kormányos hajóra utólag egy külmotort szerelnek, például vitorlások esetében, amelyek nem rendelkeznek beépített motorral.
Egymotoros hajónál egy kormánylapátot, kétmotoros hajónál két (nagyhajóknál esetleg három) kormánylapátot építenek be. Az eddigi kormányhatás a felhajtóerőn alapult.
Ha a kormányzást vízáram felgyorsításával és a felgyorsított vízáram reakcióerejét célirányosan irányítjuk, akkor aktív kormányzásról beszélhetünk. Ezt valósítjuk meg, ha külmotorral, vagy „Z”hajtóművel kormányzunk, ha a vízsugárhajtóműből kiáramló vizet kormánycsövön keresztül irányítjuk (jet hajtás), de aktív kormány az orrsugárkormány is. Kishajók külmotoros hajtása
„Z” hajtásVízsugárhajtás
Az aktív kormány használatának feltétele hogy a propeller kapjon hajtást a motorjától, legyen áramló vízsugár. Ha a hajó kormányaként is működik, abban az esetben csak akkor érünk el kormányhatást, ha hajtásba kapcsoljuk az irányváltót (azaz tolóerőt hozunk létre). Az irányváltó üres állásában sem hajtás, sem kormányhatás nincs!
Az orrsugár kormányt is aktív kormánynak tekintjük. Kivitelezés szerint a legegyszerűbb típusok esetében a hajó orr részébe beépítve egy olyan keresztben dolgozó hajtóművet találunk, amely vízsugarat bocsát ki, vezérlésünk szerint vagy balra, vagy jobbra. Az orrsugár hajtómű a hajót a forgástengelye körül forgatja, ellentétben az aktív, vagy a passzív kormánnyal, amely egy középponti kör kerületén fordítja a hajót. Kishajók alagutas és süllyeszthető orrsugár kormánya
Fontos tudni, hogy menetben kormányozni a kormánnyal kell, nem az orrsugár hajtóművel! Tulajdonképpen az az orrsugár hajtómű, ami a hajó orrába beépített, kereszt irányú csatornában jobbra-balra forgó propeller, menet közben nem is kap elegendő vizet ahhoz, hogy hatásosan működni tudjon. Ezt a problémát csak olyan orrsugár hajtómű tudja áthidalni, amelyik a működéséhez szükséges vizet a hajó alól szívja, és az orr két oldalán lévő, leszűkített fúvókán keresztül a kívánt irányba lövelli. Az orrsugár hajtómű szerepe tehát a helyben fordítás álló helyzetben, vagy manőver közben az orr „megtámasztása”, például erős oldalszél, vagy áramlás esetén.
A mellékelt ábra mutatja, hogy a kormánylapáttal (passzív), vagy elfordítható hajtóművel (aktív) kormányzott hajó az „S” forgáspontját egy fordulókör kerületén mozgatja. Eközben az orra a piros nyíl irányában befelé tart, fara a kék nyíl irányában mozdulva a körből kifelé tart! Ezért ezzel a kormányzással rakpart mellől kifordulni, hosszában kikötött helyzetből, így, közvetlenül nem lehet.
Az orrsugár hajtómű (orrsugár kormány) a hajó orrát, működés közben a rakparttól eltávolítja.
5. A hajó műveleti tulajdonságai
5.1. Műveletképesség
A hajóknak feladataik végrehajtásához megfelelően műveletképeseknek kell lenni. Ha a műveletképességben valami hiba, vagy akadály jelentkezik, fel kell függeszteni az indulást, vagy ha ez menet közben következik be, a hajónak a víziközlekedés többi résztvevője számára nyilvánvalóvá kell tenni azt a tényt, hogy adott esetben nem tud kitérni egy másik hajó számára, esetleg nem tud az elvárható sebességgel haladni. Az útjogos hajónak is tudomására kell hozni időben az útjog megadási szándékot.
Fogalmilag: műveletképtelen hajóról beszélhetünk, ahol általában műszaki körülmény következtében lesz műveletképtelen egy hajó. Ezt az állapotot jelezni kell (Hajózási Szabályzat). Műveletképtelen hajó jelzései
A műveletképesség folytán a hajóval manőverezni lehet. A műveletezés alapja a kormányzás és a hajtóerő irányának, nagyságának szükséges mértékű alkalmazása, valamint a műveleti tér áramlási, meteorológiai jellemzőinek kihasználása, ill. azokhoz alkalmazkodás.
A hajók műveleti tulajdonságait elsősorban kormányképességükkel, illetve megállási képességükkel jellemezhetjük.
5.1.1. Kormányképesség
Összefoglaló fogalom, ami a több tulajdonság együttese, így az iránystabiltás, fordulékonyság és a kitérési képesség összessége.
5.1.1.1. Iránystabilitás
Az egyenes irányban haladás képességét jelenti. Ha egy hajó az irányát könnyen megváltoztatja, illetve sok kormánykorrekció szükséges az egyenes irányban tartáshoz, akkor azt mondjuk, kicsi a hajó iránystabilitása. Ennek több oka lehet. A hajó laterálfelületének hossza, a vízben meglévő, változó irányú és szabálytalan áramlások, valamint a gyakorlatlan kormányos.
Jó iránystabilitása van a hosszú laterálfelületü (long kiel) hajónak. Hosszú laterálfelületü hajóról beszélünk akkor, ha a hajó orránál és faránál közel azonos a merülés és olyan mély, mint a fordulási pont környékén.
Ezzel ellentétes a koncentrált laterálfelület, amelynél csak a hajó fordulási pontja környezetében mély a merülés.
Különböző laterálfelületű hajókÖsszefoglalva: a hosszú laterálfelületű hajó iránystabil, hosszú utak megtételére kényelmesebbek és hatékonyabbak, mint a koncentrált laterálfelületű hajók, melyek nem annyira iránystabilak, viszont könnyen fordulnak szűkebb helyeken (pl. kikötőben) is. Az iránystabil hajók nem fordulékonyak, viszont a fordulékony hajók nem iránystabilak.
5.1.1.2. Fordulékonyság
A hajónak ezt a tulajdonságát a fordulási kör átmérőjével mérjük. Pontosabban, annak a – hajó hosszához viszonyított – legkisebb körnek az átmérőjével, amelyiken a hajó fordulási pontja (az ábrákon „S„) állóvízben körbe halad. Általánosságban ez az érték 1,5 -3 között van.
A fordulékonyságot befolyásoló tényezők:
a hajó és a víz közötti sebességkülönbség,
a kormánylapát mérete, elhelyezkedése,
a kitérítés szöge,
a kitérítés ideje,
a hajó vízvonal alatti részének formája,
taktikai forduláspont helye.
A vízvonal alatti rész formájának tekintetében: az orr alakja jelentősen befolyásolja a fordulékonyságot, amennyiben egy áramvonalas orrkiképzés a hajótest melletti vízáramlást jól elősegíti, így az orr-rész kevésbé áll ellen a fordító erő hatásának. Ez azonban, csak a fordulás kezdetekor növeli meg a forduló kör átmérőjét, mert, ha a hajó már a fordítóerő nagyságának megfelelő körpályára állt, akkor zárt körön fordul tovább.
Azábrán a kormányzásnál lejátszódó jelenségeket láthatjuk. Külön figyelmet érdemel a hajóműveletek szempontjából az oldalirányú elmozdulás (csúszás), ami a kormánylapát elfordítása után kezdődik. Fordulás fázisai
A hajófar kiképzése azonban még jobban befolyásolja a kormányképességet.
Különböző falkiképzések
A karcsú és élben végződő farkiképzés (a) a víznek a kormánylapátra gyors, egyenletes rááramlását teszi lehetővé, ezért a kormánylapátra relatíve nagyobb sebességű vízáramlás hat, mint a (b) tompa (telt), vízbemerült fartükörrel épült hajó kormánylapátjára. Így a második esetben lassúbb és kedvezőtlenebb mozgású vízáramlás van a kormánylapát körül (jelentős lehet a sodorban helyben mozgó víz tömege is). Ennek a hajónak ezért a kitérési képessége is kisebb.
5.1.1.3. Kitérési képesség
Ezen azt a tulajdonságát értjük a hajónak, hogy a kormánykitérés után milyen gyorsan reagál elfordulással, majd az ellenkormányzás következtében milyen mértékig csúszik el oldalirányban mielőtt az eredeti pályája felé indulna vissza, továbbá milyen hosszú úton és mennyi idő alatt képes eredeti pályájára visszatérni. Minél nagyobb a menetsebesség és a hajó tömege, illetve minél kisebb a vízbe merült laterálfelület annál nagyobb lesz az oldalcsúszás, amire találkozásnál, előzésnél a helyigény megállapításánál számítani kell (a legnagyobb oldalcsúszás a sikló-, hordszárnyas, ill. légpárnás hajóknál lép fel).
5.1.2. Megállási út hossz
A nagyobb összellenállású hajók, rövidebb úton állnak meg ugyanolyan lendületet, tömeget és áramlási viszonyt feltételezve, mint a kisebb összellenállású hajók. A hajók összellenállása az alakellenállásból, hullámképző ellenállásból, súrlódási ellenállásból és toldalék ellenállásból tevődik össze. baleseti veszélyhelyzetekben szükség lehet a stop-műveletre is, ami aktív kormányos hajóknál gyorsan megkezdhető, míg irányváltós meghajtásnál ez időigényes. Mindenképpen érdemes kipróbálni a hajó vezetőjének, hogy mekkora úthosszon képes hajója teljes megállásra a mederhez (parthoz) képest, mert veszélyhelyzetben fontos, hogy azonnal dönteni tudjon a lehetséges műveleti megoldások között (stop-manőver vagy kitérés, vagy elegendő leállítani a meghatást, stb) .
5.2. A kormány vagy hajtómű kitérítésének hatása a hajó irányítására
5.2.1. Egy hajtóműves hajó
A kormányhatást előidéző egység (passzív, vagy aktív kormányzás) mozgatását kishajóknál – „normál” üzemi körülmények között – közvetlenül az egységre szerelt kormányrúddal, vagy távvezérelt kormányzás esetén kormánykerékkel szabályozzuk. Az alábbi ábra mutatja be az egy motor (pl.: külmotor), vagy egy kormánylapát mozgatásának hatását az előre, illetve hátra mozgó hajó esetén. Az egyirányban kitérített kormánylapátnak az előremeneti és a hátrameneti íve ugyan az!
Nem „normál” üzemi körülmények között, amikor a kormány távvezérlés meghibásodik, szükségkormányzást kell alkalmazni. A szükségkormány a kormánytengely tetejére mart idomhoz közvetlenül csatlakoztatott, és erre a célra készített kormányrúd. Ez azt feltételezi, hogy a kormánylapát és a kormánytengely működőképes maradt.
Gondosabb hajóépítés során a kormánylapát hátsó- felső sarkába egy átmenő furatot készítenek (lásd ábra), amelybe kormány havária esetén kötelet lehet erősíteni és a hajó két oldalán felvezetve, ezekkel a kötélszárakkal lehet ideiglenesen irányítani a hajót a legközelebbi menedékbe.
5.2.2. Két hajtóműves hajó
Az ilyen meghajtású hajók manőverképessége nagyobb, mint az egy hajtóművel hajtottaké. Azonban ennek teljes kihasználása nagyobb gyakorlatot igényel! Nem kellő hajóvezetési gyakorlat esetén ez a fokozott manőverképesség csak akadály! A hajtást végző motorok hajtóerejét szinkronizálni lehet az egyenes és hatékony haladás érdekében. Ennek beállítására műszert, vagy egyéb érzékelési lehetőséget építenek be a hajóvezető részére.
A fenti ábrán egy kétmotoros hajó mozgása látható előre menetben, szinkronizált tolóerővel. Figyeljük meg, hogy a motorok ellentétes forgásiránnyal, kifelé forognak.A fenti ábrán egy kétmotoros hajó mozgása látható hátra menetben, szinkronizált tolóerővel. Figyeljük meg, hogy a motorok ellentétes forgásiránnyal, befelé forognak.Amennyiben azonban eltérünk a szinkrontól mozgás közben, akkor a hajó haladása is eltér az eredeti haladási iránytól. Ezt kormányzással is tudjuk fokozni, vagy csökkenteni (pl. egy motorral haladás – fenti ábra). Jobb hajtómű előre forog, a hajó balra előre fordul nagy ívben (kormánnyal követni kell!).A bal hajtómű hátra forog (fenti ábra), a hajó jobbra hátra fordul nagy ívben (kormánnyal követni kell!).
Természetesen ellenkező vezérlésben a hajóműveletek ellenkezően fognak lezajlani. Fontos, ha „tiszta” műveleteket akarunk elérni, akkor a passzív kormányberendezéssel ellátott hajónál a kormánylapátoknak a művelet irányát követni kell!
A hajó helyben (balra) fordul, ha a motorokat szinkronizált erővel, de ellenkező irányváltó állással járatjuk (csavarás). Kormánylapát a helyben fordulásnál célszerűen középen áll (fenti ábra).
A hajó helyben (jobbra) fordul, ha a motorokat szinkronizált erővel, de ellenkező irányváltó állással járatjuk (csavarás). Kormánylapát a helyben fordulásnál célszerűen középen áll (fenti ábra).
A helyben fordulást azonban súlyozhatjuk, ha az ellentétes forgásra kapcsolt propellereket nem szinkronizált erővel hajtjuk, hanem valamely irányban nagyobb tolóerőt alkalmazunk. Ilyenkor „helyben forgunk”, de közben előre, vagy hátra is mozgunk (pl. merőlegesen mólóra állás farral).
A hajó balra fordulA hajó balra fordulA hajó jobbra fordulA hajó jobbra fordul
5.3. A kormányzást, mint elsődleges hajóműveletezést befolyásoló egyéb tényezők
A kormánylapát közvetlen hatásán kívül az alábbi, tényezők vannak hatással a kormányzásra,
„Beépített”, állandó tényezők:
a hajócsavar okozta forgó vízáramlás, (csavaráramlás),
a menet közben keletkezett sodoráramlás,
a hajótest vízvonal alatti része, különösen a hajófar formája és a laterálfelület nagysága.
Külső, átmeneti tényezők:
a környező víz áramlása,
a környezetben uralkodó szélviszonyok,
a viziút mélysége és szélessége.
Csavaráramlás
A hajócsavar forgás közben maga előtt csökkent nyomású, maga mögött megnövekedett nyomású közeget hoz létre, azaz a hajó alatti és melletti víz szivattyúzását végzi. Ennek az ellökött vízmennyiségnek az áramlását csavaráramlásnak nevezzük. Ezt az áramlást a hajótesthez viszonyítva kell értelmezni, hiszen a hajócsavar által felgyorsított víz mozgási energiája adódik át a lényegesen lassabban mozgó környező víztömegnek, ez eredményezi az előre – hátra (esetleg egyéb) irányú haladást.
A nyomáskülönbség előállítása közben a propeller forgó víztömeget hoz létre. A hajócsavarról érkező erő reakciófelülete a hajó fordulási pontjától bizonyos távolságra jön létre, és a propellertől csavarvonalban távozik. Képletesen: „elhengeredik”. Nem csak hátralökődik, hanem forgó, oldalirányú mozgást is végez. Ez az oldalirányú mozgás hat – a hajó irányára és – a kormánylapát aljára is.
Ezt csavarhatásnak nevezzük. Nagyon fontos műveletezést befolyásoló tényező, számolni kell vele! Különösen akkor van jelentős hatása, mikor a hajó tömegének megmozgatása kezdetén (induláskor) az „elhengeredő” vízspirál könnyebben csavarja a fordulási pont körül el a hajót, mint hogy azt előre, különösen pedig hátra megmozdítsa.
Az ábra szemlélteti az előremenetben jobbra forgó hajócsavar hatását az indulás pillanatában, amikor még a hajófart jobbra, ennek következtében a hajó orrát balra fordítja el. Ez a hatás a hajótest felgyorsulása után lényegesen lecsökken, de teljesen nem szűnik meg. Érzékelhetjük akkor, mikor menetben ennek a hatását kiegyenlítendő, a kerekes kormányt kicsit jobbra, a rudas kormányt kicsit balra kell tartani.
Fontos: a szabadon forgó hajócsavar az indulás pillanatában a hajótestet nem tudja előre mozdítani, hanem a csavarhatás miatt azt csak többé-kevésbé elfordítja. Különösen hátrameneti induláskor lehet ez jelentős, mert a propellerek általában előreforgáskor jobb hatásfokkal működnek, mint hátraforgáskor.
Ami ennél még jelentősebb, hogy a hajótest alakja hátramenetben nagyobb ellenállást mutat, továbbá a propellerről leáramló víz sem tud akadálytalanul hátulról előre áramlani a hajótest alatt és mellett. Mindezek okán a hajótest hátramenetben nehezebben indul el. Így a csavarhatás jobban és tovább tud érvényesülni.
Egy előremenetben jobbra forgó propeller hátramenetben balra forog, ezért hátra indulásnál a hajó farát balra, orrát jobbra fordítja. Ez a balra csavarás csak kellő sebesség elérése után szűnik meg, és ekkor a hajó már megfelelően reagál a kormánymozdulatokra.
A csavaráramlás további következménye az, hogy a kormánylapátra dolgozó hajócsavar forgó vízáramlása a lapát aljára is hat és azt eltéríteni igyekszik egyenes állásából. A jobbra forgó áramlás a propellerről leválva a lapát jobb oldalának alsó harmadát nyomja, ezért, ha a kormányt elengedjük, az balra kitérül. Ez a hajó balra tartását fogja eredményezni.
A csavarhatás kiküszöbölésére szolgáló egyik megoldás a külmotoroknál alkalmazott kavitációs lemez alján elhelyezett trimmkormány. Ez egy fix szögben beállítható, áramvonalas, kisméretű kormány. TrimmkormányDuoprop
Az egytengelyűen, két egymás mögött működő de ellentétesen forgatott, propeller egy másik megoldás a csavarhatás kiküszöbölésére (duoprop). Ezt a megoldást többnyire „Z” hajtóműveknél alkalmazzák, aktív kormányzást megvalósítva, egy és kétmotoros hajtás esetében is.
Sodoráramlás
A menet közben kialakult sodoráramlás is befolyásolhatja a hajó kormányképességét. A hajó által menet közben kiszorított víz a tér minden irányából igyekszik visszaáramlani a hajó által elhagyott, csökkent nyomású térbe.
A hajófar forma függvényében – különösen a széles egyenes fartükör esetében – ez a visszaáramlás szinte teljes egészében a hajó mögötti térből történik. Ebben a térben helyezkedik el a kormánylapát és az előbbiekben említett okokból ebben a térben működik a sodoráramlás is.
A sodoráramlás tehát ellentétes irányú a menetáramlással a kormánylapát körüli térben, lecsökkentve a lapátra áramló víz sebességét, ezzel csökkentve a lapátnyomást, ezzel a kormányhatást. A sodoráramlás kialakulását nagymértékben csökkenti az éles hajófar kialakítás, ami a víz visszatöltődését az elmozdult hajó helyére elölről teszi lehetővé. Ezzel a sodoráramlás hatását minimálisra csökkentve, teljes lapátnyomást hoz létre.
Siklóhajók esetében azonban szükség van a széles hajófarra, mert a siklásban lévő hajótest számára vízkiszorításból eredő felhajtóerőt csak így lehet előállítani. Az ilyen, siklásra alkalmas hajók esetében a nagy sebességeknél kialakuló nagyobb lapátnyomás, és az ekkor fellépő fokozott toldalékellenállás miatt egyébként is kisebb kormánylapátot alkalmaznak. Az ilyen hajók lassan (vízkiszorításos üzemben, pl.: kikötési manőverek esetében) haladva nagy sodoráramlást keltenek. Ha ehhez a sodoráramlás következtében lecsökkent áramlási sebességhez még a kisebb kormánylapát felületet is figyelembe vesszük, akkor jelentősen lecsökkent kormányhatás marad a hajóműveletek végrehajtásához. Ennek egyenes következménye, hogy a biztonságos kormányzást csak egy jelentősebb sebességgel érhetjük el. Ezért többet és többször kell hátrameneti erőt alkalmazni fékezés miatt.
A siklóhajóknál ez a probléma fokozódik azzal, ha oldalszél fúj hajóművelet közben, mert az ilyen hajótestek statikus merülése és így a laterálfelülete, ami a szélnek kitett felület hatását ellensúlyozni lenne képes, arányaiban kicsi.
Találkozáskor a sodoráramlás fokozott veszélyt (akár balesetveszélyt!) okozhat abban az esetben, ha menet közben, átlagos haladási sebesség mellett, – de inkább siklásban lévő hajó esetében – hirtelen csökkentjük a tolóerőt. A hirtelen „megtorpanó” hajó farára, ezzel együtt a kormánylapátjára, az eddigi áramlási iránnyal ellentétes irányból, kezd áramlani a víz. Ha a kormány nem volt középállásban e pillanatban, hanem valamelyik irányba ki volt térítve, akkor a lapátnyomás hirtelen az eddigivel ellentétes oldalon fog ki alakulni. Ez a még lendülettel mozgó hajó irányát pont az ellentétes irányba változtatja. Ha az esemény találkozáskor következik be, esetleg éppen a találkozás okán kellett csökkenteni a tolóerőt, akkor összeütközés veszélyes helyzet állhat elő. Ennek megelőzésére az a megoldás, hogy az erőt fokozatosan csökkentjük, kormány középen, és figyeljük a hajó mozgását. Ha szükséges minimális erő ésszerű, és időben adásával ismét kormányképességet nyerünk. Az időben ez esetben azt jelenti, hogy a kormány már a kívánt pozícióban fogadja a csavaráramot.
Szűk csatornák
A hajó körül áramló víz az elméletileg végtelen mélységű és szélességű vízben szabadon mozog, szabadon és szabályosan áramlik vissza a hajó által elhagyott térbe. Ebből a szempontból azt a távolságot nevezzük elméletileg végtelennek, ahol a hajó körüli menetáramlás a meder, műtárgy, másik hajó közelsége miatt nem szenved a szabályos (közel lamináris) áramlásában torzulást és sebessége a súrlódás miatt nem csökken.
Azonban, ha a hajót nem „elméletileg végtelen” mélységű és szélességű víz veszi körül mozgása közben, akkor az általa gerjesztett vízmozgás tulajdonságai megváltoznak. A hirtelen keresztmetszet változásoknál örvénylés keletkezik és az áramlás sebessége a fokozott súrlódás miatt lecsökkenhet, vagy éppen megnövekszik a beszűkített áramlási keresztmetszet által megnövekedett nyomás miatt.
A csatorna szűk keresztmetszete miatt a csökkent keresztmetszet aránya jelentősen csökkenhet a hajó keresztmetszetéhez képest. A hajó haladása közben a csatorna vizének energia egyensúlya felbomlik, és ez egyenetlen nyomáseloszláshoz vezet. Ennek legfőbb okozója az aszimmetrikus haladás (2. ábra). Menet közben a hajót szabadon körbeáramló víz útjában csökken a meder és a parttávolság. A hajó a víz keresztmetszetének jelentős részét elfoglalja, amelyen csak felgyorsulva képes áthaladni, ezzel növelve az ellenállást, a hullámkeltést és besüllyedést (csatornahatás).
Azon az oldalon, ahol a parthoz közelebb halad a hajó, növekszik a nyomás és felgyorsul az áramlás. A vízszint lecsökken. Az egyenetlen vízszint a hajót egyenes haladásából kimozdíthatja, eltrimmelheti. A szükségesnél nagyobb korrekciós erő alkalmazása a víz energiáját megnöveli. A hajót nem tudja kellő sebességgel körüláramlani a csatorna vize, ezért ez az energia hullámokat gerjeszt. Ezek a hullámok azután a hajó sebességét is lecsökkentik, bontják a partvédelmet, a természetes partot. A hajó részéről fölösleges energia felhasználás történik. Rendszerint a szűk csatornákban 6-11 km/h sebességkorlátozást is alkalmaznak.
Itt említhető meg, hogy Nyugat-Európa szerte találkozhatunk a XIX. században épült, akkor az iparosodás miatt szükségessé vált nagy tömegű szállítások miatt épített, mesterséges víziút rendszerekkel, csatornák és hajózsilipek formájában. Némely hajózsilip mindössze 6 méter szélességű, így a hozzá vezető csatorna keresztmetszete: 18 – 20 m szélesség, 1,6 – 2 méter vízmélység, 3,6m szabad magasság.
Helyes magatartás a hajóvezető részéről az ilyen szűk csatornákban: lehetőleg középen haladni, korlátozott sebességgel. Találkozás esetén csak biztonságos sebességgel haladni, hogy elkerüljük a szívó – lökő hatást. Kerülni kell a hirtelen hajóműveleteket, mert az olyan áramlásokat hoz létre a vízben, amely áramlások nem engedik a szándékozott műveletet veszélytelenül végrehajtani a víz lecsillapodásáig. Ez vonatkozik a kis víztérfogatú kikötőkben, öblökben, zsilipekben végzett hajóműveletekre is! Végső soron a nagy energiák vízbe vitele meghiúsíthatja a biztonságos kikötési műveleteket mindaddig, ameddig a vízmozgás le nem csillapodik.
6. Általános vezetési ismeretek
6.1. Indulásra történő felkészülés
Mielőtt egy hajóval útra indulunk, végig kell gondolni a feladatot. Ezt a legegyszerűbbnek látszó utak előtt is meg kell tennünk, de megtesszük általában, ösztönszerűen is.
6.1.1. Hajó indulásra való felkészítése
A legfontosabb feltételek:
A hajóokmány „hajóbizonyítvány” (kishajóknál „hajózásra jogosító nemzeti okmány”, továbbiakban: „hajólevél”) alapján megállapítjuk, hogy a rendelkezésre álló hajó a feladatnak megfelel-e.
A hajó körzetbesorolása megfelel-e az út során érintett vízterületek hajózási zónájának,
Szokásos (és célszerű) a hajóbiztosítás térben, időben és a feladatnak megfelelően.
A szállítandó személyek száma és a szállítandó súly nem több-e az adott hajóra engedélyezett legnagyobb létszámnál és terhelésnél. Az út közben felvett súly nem fogja-e a hajó túlterhelését okozni (pl. a szennyvíz tank (-ok) használatával). A hajózás során a merülési vonal a merülési jel alsó éle fölött soha nem lehet (vitorlás hajók szükséges dőlésétől eltekintve). Azaz a használt hajózási zónára előírt szabadoldal magasságot mindig és mindenütt biztosítani kell.
Az előírt számú- és képesítésű személy, érvényes képesítéssel rendelkezésre áll-e az út megkezdésekor, és az út során.
Az előírt és a cél elérését szolgáló felszerelések, készletek rendelkezésre állnak, illetve rendelkezésre állíthatók-e (pl. üzemanyag tároló kapacitás, édesvíz tárolás).
Ha a hajó megfelel a feladatnak, akkor a felkészítés második fázisában: a feladat és a hajó ismeretében útitervet készítünk. Bizonyos, eddig még nem járt útvonalon az útiterv készítése jóval megelőzheti a hajó indulásra felkészítését. Okmány szempontjából pusztán azt kell ellenőrizni ilyenkor, hogy a hajó megfelel e a tervezett feladat végrehajtására.
6.1.2. Útiterv
Az útiterv készítésének fő célja, biztosítani terv szinten a cél elérését, valamint az, hogy a lehető legkisebbre csökkentsük a hajózás közben a váratlan akadályok megjelenését. Az útiterv a hajó áthajózási feltételeinek elemzését jelenti (stratégiai terv), amely során a következőket kell vizsgálni:
a behajózandó vízterület geometriai és dinamikai jellemzőinek időbeli folyamata (vízállás, gázlómélységek, szabad űrszelvény magassága, vízsebesség), hajóút változásai,
a vízterület hajózást korlátozó eseményeinek időbeli folyamata (pl. hajózási zárlat, korlátozott áthajózási lehetőség, baleset),
a víziút hajózást befolyásoló műtárgyainak, létesítményeinek (pl. vízlépcső, hajózsilip, nyitható híd, hajóhíd) működési rendje, illetve ideiglenesen eltérő működése,
a víziút meteorológiai jellemzői (pl. köd, erős csapadéktevékenység, jég, szél, hullámzás),
a víziút helyi hatósági előírásai, illetve azok változásai.
Az útitervnek tartalmazni kell minden olyan információt, ami a hajózás során fontos lehet a hajóüzem és a biztonság szempontjából. A hajó (meder feletti – SOG-, vagy parthoz viszonyított) menetsebességét több elem befolyásolja, amelyeket a tervezésnél figyelembe kell venni:
az átlagos mederkeresztmetszet és a hajó/kötelék keresztmetszetének aránya (ahogy csökken ez az arány úgy vele csökken az elérhető sebesség is),
a hajó/kötelék keresztmetszetének növekedésével nő az ellenállása, amely csökkenti a sebességet,
mennyire kormányzásigényes a szakasz (minél több kormánymozdulatra van szükség, annál inkább csökken a menetsebesség),
milyen gyakoriak a találkozásra alkalmatlan szakaszok, ahol a másik hajó áthaladását meg kel várni (ez csökkenti az átlag sebességet),
milyen sűrűséggel helyezkednek el kíméletes hajózást igénylő objektumok a part mentén,
milyen meteorológiai hatásokra kell számítani (szél, hullámzás, jég csökkenti a sebességet).
A hajóüzem szempontjából: megfelelően tudjuk-e tagolni az utat, azaz szükséges időben áll-e rendelkezésre kikötő, vagy veszteglő hely. Itt van-e lehetőség a készletek pótlására, esetleg meghibásodott egységek javítására. Külön ki kell térni azoknak a helyeknek a tanulmányozására, ahol a hajóműveletek szempontjából bonyolultabb helyzetek jelentkezhetnek, ilyenek a műtárgyak (például zsilip(-ek), pontonhíd, köteles komp, duzzasztó), hajóút szűkületek, forgalmas helyek, víziút keresztezések, forgalomirányító jelzések, torkolatok megközelítése és környeztében haladás és áthaladás lehetőségeinek tanulmányozása:
6.1.2.1. Hajózási akadályok
Külön végig kell gondolni a veszélyes helyek, mint például a csökkent űrszelvény megközelítését és azon való áthaladás módozatait.
Fontos víziútakat keresztező hidak által biztosított vízfelszín feletti magasság és szélesség.
Míg nemzetközi jelentőségű víziutakon jellemzően, olyan hidakat építenek, melyek HNV-nél biztosítják nagyhajók számára a víziút osztályára előírt vízfelszín feletti magasságot, nem ritka az olyan nyitható híd, amelynek egyes elemének, részének a mozgatásával lehet csak biztosítani az áthajózás lehetőségét.
Vízszintes szerkezetű hídÍves szerkezetű híd
A víziutakon, csatornákon a nyitható hidak számtalan megoldásával is találkozhatunk. Emelhető hídBillenthető híd
Forgatható híd
A nyitható hidak egy „sajátos” megoldása az, amikor a közúti forgalmat úszólétesítményekre (úszóművekre) telepített hídszerkezet vezeti át a víziúton. A Tiszán három ilyen hajóhidat találunk.
Tiszai hajóhidak
Sajátos magassági és szélességi korlátozást jelenthetnek mesterséges víziutakon a hajózás számára épített csatornaalagutak és csatornahidak is.
Csatornaalagút
Mérlegelni kell az olyan műtárgyak megközelítését, amelyek az idő rosszra fordulása, vagy árhullám levonulása esetén válhatnak veszélyessé (például: erős északnyugati szél esetén a Bősi vízlépcső felvizén a hajózózsilip megközelítése, vagy a Tiszán – különösen a Felső-Tiszán – való hajózás árhullám levonulásakor).
Fontos eleme az útitervnek az út során várható ideiglenes akadályok felmérése, pl. rendezvények, vízi munkák miatti hajózási zárlatok, korlátozások. Ezeket figyelembe véve kell az út ütemezését tervezni Hajóhidak
Az útiterv elkészítésének információ forrásai a térképek, pilot könyvek, folyami itinerek, hatósági előírások és tájékoztatók, előző utak tapasztalatainak felhasználása. Ezekben találhatók meg a hidak magassági és szélességi adatai. Az áthajózáskor várható szabad űrszelvény magasságát M) az adatbázisokban megadott vízszinthez (L) megjelölt magasságból (H) és a pillanatnyi vízállásból (V) számíthatjuk ki, azaz
M = L – V + H
azaz pl. Budapesten a Lánchíd magassága középen LNHV (Budapest 668 cm) 820 cm. Ha a pillanatnyi vízállás 500 cm, akkor,
M = 668 – 500 + 820 = 988 cm, azaz 9,88 m
ugyanez a magasság akkor, ha a pillanatnyi vízállás 700 cm, akkor,
M = 668 – 700 + 820 = 788 cm, azaz 7,88 m
6.1.2.2. Üzemanyag fogyasztás kalkulációja
Az útiterv készítésének része a várható üzemanyag felhasználás kalkulálása. Ebből tervezni tudjuk az üzemanyag vételezés várható helyeit. A tervezés alapja a távolságból és az átlagsebességből adódó gépüzemóra. Az átlagsebesség számolásánál természetesen a fenékhez- (parthoz-) képesti sebességgel kell számolnunk, figyelembe véve a hegymeneti, völgymeneti irányt, ha folyami hajózáshoz készítjük a kalkulációt. Ha ismerjük a hajónk „holtvizi” sebességét a hajó ajánlati tervéből vagy műszaki leírásából, vagy – más nem lévén – átlagos, vízkiszorításos hajótest esetében, kiszámoljuk az elméleti testsebességét,
akkor a folyási sebességgel (2-8 km/óra) módosítva megkapjuk a parthoz képesti várható átlagsebességet, és ennek segítségével pedig a szükséges üzemidőt.
Az üzemidőből a fajlagos üzemanyag fogyasztás ismeretében (kb: 170 g/LE/h korszerű diesel motoroknál) és a kalkulálható kivett gépteljesítmény (0,6 x maximális gépteljesítmény) adatokkal megkapjuk a várható üzemanyag szükségletet. Ha ez több, mint a tárolókapacitásunk, akkor feltétlen-, de egyébként is, ügyelnünk kell arra, hogy az üzemanyagtartály ne ürüljön 1/3-ad szint környékére. Ha ez megtörténik, akkor számolhatunk azzal, hogy hullámos vízen a tartály alján esetlegesen felgyülemlett szennyeződés a tiszta üzemanyaggal keveredik és az üzemanyag ellátó rendszerben dugulást, és ez motor leállást okozhat.
Az ún. napi tartály használata nagymértékben segít a biztos üzemanyag ellátást és a fogyasztás mérését. A napi tartályba a főtartályból szűrőn keresztül pumpáljuk az üzemanyagot. Elhelyezés szerint, ha a motor tápszivattyúja fölött helyezkedik el, akkor gravitációs nyomással érkezik oda az üzemanyag, üzemanyagszűrőn keresztül. A napi tartályon nívócső helyezhető el, ami a korrekt fogyasztásmérést segíti.
6.1.3. A hajó műszaki állapotának ellenőrzése
A harmadikfelkészítésifázisban a hajó műszaki állapotát ellenőrizzük. Horgony, kormány, hajtóerő forrásai (gépek, vitorla, evező), egyéb szivattyúk, navigációs műszerek és jelző eszközök helyesen működnek-e.
6.1.4. Az indulás közvetlen előkészítése
A negyedik felkészítési fázisban, indulás előtt megszüntetjük a parti áram csatlakoztatását és elindítjuk a főmotort, vagy a főmotorokat, a kellő üzemi hőfok elérése és működés közbeni paraméterek ellenőrzése érdekében. Ha van segédüzemben áramfejlesztőre vagy sűrített levegőre szükség, akkor azt is indítjuk. Elhelyezzük a szükséges jelzéseket (lobogó,-k), mentőeszközöket, ha azok el voltak addig zárva.
Az ötödik fázisban, indulás előtt közvetlen:
vitorlák felkészítése a felhúzáshoz;
ellenőrizni kell a meghajtás üzemkészségét (géphajóknál rövid indítási próbát ajánlatos végezni, amelyet a helyszín körülményeihez igazodva minimális teljesítménnyel és rövid ideig tartó működtetéssel kell megoldani);
ellenőrizni kell a kormányrendszer működőképességét (nincs-e valamilyen akadálya a kormány használatának – erről a kormány mindkét irányban történő kihajtásával, arra alkalmas aktív kormányoknál körülforgatásával célszerű meggyőződni);
meg kell győződni arról, hogy valamennyi elektromos berendezés energiaellátása üzemszerű-e (elsősorban azokat kell vizsgálni, amelyek a biztonságos haladáshoz elengedhetetlenek);
az indulás művelet feladatainak kiosztása személyzet részére;
forgalom és szél figyelése a kedvező indulási pillanat kiválasztásához;
a kikötési módot az indulásnak megfelelően megváltoztatjuk, ha szükséges (pótkötelek és támasztók elvétele):
kikötő kötelek elengedési sorrendjét úgy kell meghatározni (a kormányhasználatot ehhez igazítani), hogy az áramlás vagy szél hatásait ellensúlyozni tudjuk mindaddig, amíg az elindulás le nem zajlott – általános szabály, hogy azt a kötelet engedjük el utoljára, amely az áramló vízzel szemben rögzíti a hajót (előre tartó kötél); azaz olyan kötelet nem szabad meghagyni, amelyen az áramlás lefordíthatja a hajót (pl. szokványos áramlásnál és orral áramlással szemben kikötve a farkötél), vagy az áramlás hatására elvágat a kikötő felülettől (keresztkötél); a farkötél elengedése után egyenes kormánnyal előre, előre tartó kötél lazul, elengedjük, a kormányt a víz felé fordítva a hajó ebben az irányban eltávolodik (vágat), majd a forgalom figyelembevételével, haladunk;
csak annyi kötélhossz vízbe kerülését szabad megengedni, amely nem okozhatja a kötél hajócsavarhoz jutását (esetleg feltekerését), vagy a mederakadályban történő elakadását;
a behúzott kötelet teljes egészében a hajótest határain belülre kell vonni, mivel az akaratlanul ismételten kifutó, vagy valamely akadályban elakadó kötél súlyos károkat, balesetet okozhat;
a kötelet a lehető legrövidebb időn belül a megfelelő tároló helyen (pl. kötélmotolla) kell elhelyezni (feltekerni), hogy a balesetveszély és a kötél korróziója megelőzhető legyen, továbbá jó látási viszonyok között ellenőrizni kell annak épségét (sérülésmentességét), szüksége esetén azt javítani, illetve cserélni kell).
7. Hajóműveletek
A hajó közlekedése menetben műveletek sorozatának tekinthető. A legegyszerűbb része a műveleteknek az egyenes vonalon, vagy azonos sugarú görbén haladás. A menetben levő hajó folyóvízen az áramláshoz viszonyított szöghelyzetét változtatva foglalja el azt a helyet a mederben, amely utazásához a legkedvezőbb feltételeket biztosítja. Általában a sodorvonal követése a célravezető magatartás, mivel ezen a görbén található a meder legnagyobb mélységű része. A kisebb merülésű hajók a meder nagyobb részét vehetik igénybe hajózásra, mint a nagyhajók, azonban ennek biztonságos végrehajtása akkor lehetséges, ha ismerjük a mederviszonyokat és/vagy rendelkezünk jól használható térképpel. Gyakori, hogy a mederben elhelyezett szabályozási műveket csak néhány centiméternyi vízpárna fedi, ami a kismerülésű hajókat is veszélyezteti, ha azok felett át akarnak haladni.
A hajó relatív helyzetét menetben
a hajó oldaltávolsága a parttól (parttávolság – p – általában a vezető, és/vagy a radar pozíciójától mérve),
a derivációs szög,
iránylata (I = két pont által meghatározott egyenes – tengely),
sebessége és
alapján lehet beállítani, illetve ellenőrizni.
A sebesség helyes megválasztása a pályagörbe tartását és a környezettel való kölcsönhatást (csatornahatás, hullámkeltés, sodródás, helyzetfelmérés időszükségelete) is jelentősen befolyásolja. A nagy sebességgel általában együtt járó hullámkeltés a környezetünkben közlekedő kisebb hajók, csónakok stabilitását, vízmentességét veszélyeztetheti, azaz mindig úgy kell szabályoznunk a sebességünket, hogy ne veszélyeztessük mások (más hajók és az abban helyet foglalók) biztonságát.
Fontos műveletezési biztonsági elem a sebesség hirtelen csökkentésének következménye. Ilyen esetben a magunk után húzott víz (sodoráramlás) tehetetlenségénél fogva utoléri a hajónkat és részben a kormányzást befolyásolja (esetleg ellentétes mozgást eredményez, mint a szándékolt), részben pedig akár a hajó részleges elárasztása is bekövetkezhet, azaz ilyen műveletet csak vészhelyzetben végezzünk (ha elkerülhetetlen).
A görbületek közti átmenetekben a helyes pályagörbén haladás nem mérhető parttávolsággal, ezért ezeken a helyeken az átmenet tengelyére kell beállítani a hajó tengelyét. Az átmenet tengelyét legalább két pont (esetenként jel) jelöli ki, amelyet iránylatnak nevezünk.
Az iránylatot számos helyzetben alkalmazzuk az elfoglalt pozíció ellenőrzésére és hosszabb (egyenes) pályaszakaszok meghatározására folyón és tavon is. A hajó relatív helyzetének azonosítási lehetőségei látható objektumok alapján
A kanyarulat meghajózását jelentősen befolyásolja a kanyarulatban működő cirkulációs áramlás és annak a hajótest mozgását befolyásoló hatása. A kanyarulatban haladó hajótest oldalcsúszását a cirkulációs áramlásnak a homorú part felé ható ága befolyásolja. A kanyarulat csúcspontját követően a homorú parttól eltámasztó (kisodró) áramlás erősödik fel A folyó kanyarulatában fellépő áramlások
Az áramló vízben haladó hajó minden kormánymozdulat hatására (jelentősen eltérő mértékben) a menetsebességtől, a laterálfelület / tömeg arányától, a mederben mozgó víz hatásától, a görbület sugarának nagyságától, az esetleges széltől függő mértékben oldalirányú mozgást is végez (csúszik). Ezt a csúszást a rendelkezésre álló hajóútszélességhez, a közlekedési helyzethez mérten úgy kell szabályozni a sebesség és a kormányhasználat, valamint a derivációs szög változtatásával, hogy a hajó ne sodródjon le a tervezett pályáról, és ne történjék összeütközés. Azon a szakaszon, ahol ez akár a hajóút méretei, akár a közlekedési helyzet miatt nem érhető el nem szabad megkezdeni a behajózást. Ilyen esetekben alkalmazandó a le- ill. felvárás az alkalmatlan szakasz előtt. A le- és felvárás módjának alkalmazkodnia kell a szemből érkező hajó(k) várható mozgásához, valamint a saját hajó – le- vagy felvárás utáni – műveletezésétől.
A kanyarulatban haladó hajó mozgása az ábrán látható összefoglalt elemek dinamikus erőegyensúlyán alapul. Az eltérő jellemzőjű hajók oldalcsúszása, ezzel helyigénye jelentősen eltér. Alacsony vízállásoknál kisebb, nagyobb víznél (szélesebb hajóút esetén) magasabb sebességgel hajózhatók meg a görbületek. A kanyarulatban haladó hajóra ható főbb erők
A HSZ pontosan megfogalmazza az egyes közlekedési helyzetek meghatározásának módját, így
találkozás– amikor két hajó egymáshoz viszonyított ellentétes vagy közel ellentétes irányban halad (ezt a gyakorlatban a görbületekből álló folyami hajóútnál annak pályáját „kiegyenesítve” kell értelmezni, azaz a tényleges közvetlen megközelítés idején bekövetkező helyzetet előre vetíteni);
Ami a tavon keresztezés (balról) az a folyó kanyarjaiban haladva találkozás (jobbról)
előzés– amikor a hajó (előző hajó) más hajót (előzendő hajót) hátulról, annak hajóközép (HK) síkjához viszonyított 22°30′ értéket meghaladó szögben megközelít és megelőz;
Előzés
keresztezés – amikor két hajó a fenti két pontban foglaltaktól eltérően közelíti meg egymást.
Keresztezés
7.1. Találkozás
Ha elegendő tér áll rendelkezésre két hajó találkozásakor a viziúton és ezt tábla, vagy időszakos szabályozás az adott szakaszon nem korlátozza, akkor az egymás mellett elhaladást a hajók bármelyik oldalukon tervezhetik. Ha a hajóút a hajók egymás melletti elhaladásához nem elegendően széles, akkor a találkozást lehetőség szerint el kell kerülni, vagy csökkentett – biztonságos – sebességgel haladni. Ilyen helyek lehetnek: hídlábak között, kikötő bejáratban, kis kanyarulati sugarú kanyarulatban, csatornában, hajóút szűkületben, zsilip bejáratban, folyó és csatorna beömlésben – torkolatban -, ahol az áramlások találkoznak és rendre változó vízmozgást – örvénylést, vagy keresztáramlást okoznak.
Csatornában és kis sugarú kanyarulatban a kis mélységű víz a hajók körül (mellett és alatt) felgyorsul és a hajók nagyobb sebességgel haladása erős hullámzást okoz, valamint a vízfelszín besüllyedéséhez vezet (csatornahatás). A két hajó egymáshoz közelítve a két áramlási rendszer együttes hatására kezdetben eltámasztja egymást, majd egymáshoz sodródnak a nyomáscsökkenés miatt (akár össze is csapódhatnak), ezzel esetleg váratlan helyzet elé állítják a hajóvezetőt.
Ilyen találkozás csak a legnagyobb előrelátással megtervezve, a lehetséges legkisebb, még manőverképes sebességgel egymás mellett elhaladva vitelezhető ki, minden pillanatban elemezve az egymás mellett elhaladás folyamatát és felkészülve az azonnali reakcióra.
Fontos: a hajó kormányképessége akkor a legnagyobb, amikor a tolóerő növekvőben van, azaz a víz gyorsul a kormánylapátok térségében, illetve aktív kormánynál nő a vízsugár sebessége, ezért szükséges kezdetben a csökkentett sebesség és szükség esetén így lehet korrigálni.
Összefoglalva: ne tervezzük a találkozást olyan szakaszon, ahol csökkent a hajóút szélessége, és összemérhető a két hajó együttes szélességével, valamint a vízmélység is korlátozott a hajók alatt hátraáramló víz szabad áramlásához.
De ne tervezzünk ott se találkozást, ahol kicsi a kanyarulati sugár, mert a hajó túlkormányzása miatt a saját szélességénél szélesebb vízfelületre van szükség a kanyarulat meghajózásához (lásd az ábrát, ahol a hajó kanyarulatban elfoglalt pályafelülete látható) .
Helyigény kanyarulatban (az ábrán sárgával határolt sáv; ahol β a kanyarulat meghajózásához szükséges felhajtó erő képzéséhez alkalmazott derivációs szög)
Valamint ott se tervezzünk találkozást, ahol a víz szabálytalan mozgást végez a saját áramlása, mederalakzata, vagy más hajó mozgása miatt. Ez esetben várjuk meg a másik hajó áthaladását, különös tekintettel arra, ha a HSZ amúgy is így rendelkezik.
7.2. Előzés
Előzést akkor kezdeményezhetünk, ha a két hajó együttes szélessége (biztonsági távolsággal növelve) kisebb, mint a rendelkezésre álló hajóút szélessége, valamint a közlekedési viszonyok (más hajók mozgása) ezt lehetővé teszi. A HSZ a kishajók számára nem ad lehetőséget hangjelekkel egymás mozgásának befolyásolására, de azt kimondja, hogy elő kell segíteni az előzés mielőbbi befejezését az előzött hajónak (is).
A megkezdett előzésnek elsősorban a következő veszélyeit kell mérlegelni:
előfordul, hogy az előzni kívánt hajó vezetője nem észleli az előzési szándékot és olyan műveletet végez, ami összeütközéshez vezethet;
túl kicsire választott oldal (biztonsági) távolság esetén a hajótestek között felgyorsított víz nyomása ugrásszerűen csökken, ezért a hajótestek összecsapódhatnak, ami további kiszámíthatatlan mozgásban folytatódhat (akár partra futáshoz is vezethet);
kis keresztmetszetű (elsősorban kis mélységű) hajóútban előfordulhat, hogy a két hajó együttesen már csatornahatást kelt, azaz mindkettő erősen besüllyed, akár mederfeneket is érinthet;
kis sebességkülönbség esetén előfordulhat, hogy az előzés elhúzódik és addig nem észlelt hajók jelenhetnek meg, amelyekkel összeütközési veszélyhelyzet alakulhat ki.
Valamennyi említett veszélyhelyzet kulcsa a sebesség helyes megválasztása és a megfelelő helyzetfelmérés. Ne kezdjünk előzésbe szűk hajóútban, ha a két hajó közti sebességkülönbség csekély. Ha veszélyhelyzetet észlelünk, akkor az előző hajónak célszerű a sebességét jelentősen csökkenteni, hogy az egymás mellett haladás megszűntethető legyen, ugyanakkor, ha az előzésben levő már részben megelőzte a másik hajót, akkor az előzöttnek kell a sebességét csökkentenie. Mivel az előzés során általában maximális sebességet alkalmazunk, ezért nem javasolt az a megoldás, hogy még tovább igyekezzünk fokozni azt, mivel minél nagyobb a sebesség, annál kevesebb idő marad a szükséges műveletek elvégzésére.
7.3. Keresztezés
Az út során keresztező helyzet alakulhat ki egy másik hajóval, ami összeütközés veszélyes helyzetet hozhat létre. Ennek elkerülésére a forgalmi helyzet elsőbbségadást tehet szükségessé akár részünkről, akár a másik hajó részéről.
Összeütközés veszélyes
Keresztező helyzetben az összeütközés veszélyét fennállónak kell tekinteni akkor, ha hajónkról (vörös hajó) tekintve a másik hajó (zöld hajó) egy azonos pontjának orrszöge (RB) nem, vagy csak kis mértékben változik. Különösen óvatosnak kell lenni hosszú hajó, vagy vontatott alakzat esetében, ahol az orrszög természetesen változhat, ha nem egy pont orrszögét mérjük.
Az elsőbbség megadása: az útadásra kötelezett hajó, ez esetben (vörös hajó), akkor jár el helyesen, ha időben az útjogos hajó tudomására hozza elsőbbségadási szándékát úgy, hogy kormánymozdulattal az útjogos hajó (zöld hajó) fara irányába változtatja ideiglenesen útirányát és azt folyamatosan tartva az útjogos hajó elhaladása után, a mögött, ismét az eredeti útirányban folytatja útját.
Elsőbbség adásnál lehetőleg kerülni kell az útjogos hajó előtt való elhaladást. Elsősorban irányváltoztatással ajánlott elsőbbséget adni. Kishajóknál egyszerűen alkalmazható sebességcsökkentés is.
7.4. Fordulás
Kishajók esetében (vitorlásoktól eltekintve) a fordulások nem igényelnek jelentősebb előkészületeket, de néhány szabályt érdemes betartani:
csak ott forduljunk meg, ahol biztosan elegendő a hajóút szélessége és a helyszín hossza a megfordulásunkhoz, valamint nem tiltja azt semmi;
speciális (verseny) helyzeteket kivéve ne kezdjünk meg fordulást nagy sebességből, azaz fordulás előtt csökkentsük a sebességet, hagyjuk kifutni a hajót és a kormány kihajtása után fokozzuk a tolóerőt (ezzel megelőzzük az erős elsodródást és saját hullámaink okozta kellemetlen lengéseket, esetleg „akaratlan zuhanyozásunkat„;
a fordulás során erős centrifugális erők lépnek fel minden hajón és hajón levő testeken, beleértve az emberi testet is, ezért külön gondoskodni kell arról, hogy ne tartózkodjék senki veszélyzónában (pl. korláton ülve, kiesés elleni biztosítással nem rendelkező területen) és mindenki tudjon arról, hogy várható ilyen hatás, valamint az átlagnál erősebb hullámzás is (volt már rá példa, hogy orrfedélzeten napozó csúszott a vízbe ilyen műveletnél);
ha a fordulás sebessége kicsi, vagy menet közben csökken, akkor elősegíthető horgony használatával – ilyen esetben a horgonyt kaparóra ledobva (azaz nem engedjük beágyazódni) – a mederben megakadt horgonyra a fordulási ívvel ellentétes oldalra fordított kormánylapáttal, előremenetben ráhajózunk, amitől a horgonylánc (kötél) a hajónak a fordulási kör felé eső oldalán, hátrafelé tart, a hajót körmozgásra kényszerítve.
7.5. Gépnélküli műveletek
A hajók veszteglése, zsilipelése, kikötői tartózkodása során gyakori, hogy kisebb műveleteket még géphajó esetében is géperő használata nélkül végzünk el (praktikus okokból). Az ilyen műveleteknél alapvető szabály, hogy soha nem végzünk gép nélküli műveletet úgy, hogy legalább egy alkalmas helyen ne legyen biztos rögzítési lehetőség (nem kell feltétlenül tartania a kötélnek, de bármikor megtartható legyen). Ez a szabály folyó vízen különösen fontos, mivel itt nagyobb erők hatnak a testre és kevésbé van lehetőség a folyamat megfordítására.
Minden gépnélküli műveletnél számításba kell venni a hajó tömegét és ellenállását, mivel – nagyobb vízkiszorítású hajó esetén – az elsodródás veszélye azzal arányosan nő.
Szokványos gépnélküli műveletek
a kikötőben egyik kikötőhelyről a másikra áthúzás,
a kikötőhelyen való helyben megfordítás,
másik hajó elindulása esetén annak kiengedése a takarásunkból.
Minden ilyen műveletnél figyelembe kell venni az éppen aktuális szélviszonyokat, mert a szél sokat tud segíteni ezekben a műveletekben, de alkalmatlan művelet esetén teljesen el is tudja lehetetleníteni azt. Tehát használjuk ki a szélnek a víz feletti laterálfelületre ható nyomását úgy, hogy azzal forgatónyomatékot képezünk a hajótesten. Ezt úgy tudjuk használni, ha megfelelő forgáspontról gondoskodunk, amely körül a szél elforgathatja a hajótestet, ez lehet egy megkötött kötél, lehet horgony, de lehet egy feltámasztási pont is. Fontos szabály, hogy ilyen műveletet (is) csak a műveleti terület áttekintése és arra alkalmasságának vizsgálata után szabad megkezdeni.
7.6. Vontatás kishajóval
7.6.1. Vízisí és hasonló eszközök vontatása
Kedvtelési hajóval történő vontatás leggyakoribb célja a valamely vízen történő sportoláshoz a vonóerő biztosítása. Ennek igen változatos formái alakultak ki, így vontatnak vonóhoroggal, vontatnak bakhoz kötve, gyűrűbe fűzve, hajóhoz rögzített rúdhoz csatolva, stb.
Vízisíszem- és kapocs
A vontatás megkezdése előtt azt kell mérlegelni, hogy a vontató hajó és annak vontató eszközei alkalmasak-e a feladatra (pl. teljesítmény, biztonságosság, oldhatóság, kormányképesség), mivel a vontatás – különösen nagy sebesség és terhelés esetén – jelentősen befolyásolja a hajó ezek nélküli menetéhez képesti tulajdonságait.
Azért nem ez a jellemző!
A vontató kötél hosszát úgy kell megállapítani, hogy a későbbi műveletek végrehajthatók legyenek és maga a tevékenység is veszély nélkül végezhető legyen.
A vontatás során a sebességet a vontatmány „viselkedésének megfelelően” kell szabályozni (pl. különböző felfújható eszközök bizonyos egyedi sebességhatárok átlépése után labilissá válnak, belengnek, felborulnak, ami gyakran kellemes élményt nyújtanak azoknak, akik erre készültek fel, de okozhatnak súlyos, akár halálos balesetet is).
Vannak tevékenységek, ahol egy minimális sebességet mindenképpen el kell érni, mert ennek hiányában a kellő felhajtó erő nem biztosítható, azaz itt ezt a követelményt kell figyelembe venni.
Hajók, vagy hasonló eszközök vontatása során azokat úgy kell alakzatba rendezni (kivéve, ha a cél ezzel ellentétes), hogy a lehető legkisebb ellenállás legyen biztosítható, azaz minél kisebb homlokkersztmetszetű és a csepp alakhoz a legjobban közelítő legyen a kötelék.
A vontatás során több veszélyforrás adódhat, ilyenek
vontatókötél szakadása, elakadása, kiakadása, azaz a vontató kötél alkalmatlanná válása – ez a vontatmány elszabadulásához vezet, ami esetenként eltérő mértékű veszélyeket hordoz,
a vontatókötél üressé válása – ami azzal a veszéllyel jár, hogy a vontatmány irányíthatatlan, és a kötél rányúlásakor a szakadás veszélye áll fenn,
a vontatmány akaratlanul megelőzi a vontatót – ami azzal a veszéllyel jár, hogy vontató és a vontatmány összeütközhet, összecsapódhat, összecsukódhat, ami különösen akkor veszélyes, ha a vontatmány egy ember, vagy embercsoport,
a vontató tolóereje hirtelen csökken (pl. csavarra került uszadék miatt), ezért az addigi sebessége hirtelen csökken és pl. a levegőben vontatott személy számára a felhajtó erő megszűnik (szélső helyzetben lezuhan).
Ezek a veszélyek általában a sebesség helyes megválasztásával, szabályozásával, ill. a helyszín helyes megválasztásával kezelhetők.
7.6.2. Hajók vontatása
Ha egy vontatóhajó kötelén több hajót vontatnak, akkor a hajók felváltva csatolnak fel az üres helyekre, fékkötélcsomók alkalmazásával. Ha egymás mellé erősítenék őket, akkor a hajótestek összerántanák egymást.
A motorosról kiadott főkötél a vontatókötél, a vontatott hajók arra segédkötelekkel, az úgynevezett csatIókötelekkel rögzítik magukat.
A kötélvégen lévő utolsó hajót úgy kell rögzíteni, mint egyetlen vontatott hajót.
Az oldalt csatolt hajóknak ennél a módszernél nem szabad az előremerevítőiknél rögzíteni a csatlóköteleiket. Egy nagyon elöl elhelyezett kötélvezetőbe sem szabad berakni a csatlókötelet, mert lefogná a hajó orrát és akadályozná a szabad kormányzást. Ahhoz, hogy a felcsatolt hajók egyenesen utazzanak, enyhe ellenkormányzással el kell téríteni őket a vontatókötél irányából.
7.7. Áthajózás szűk térméretek térségén
A menetben levő kishajót számos helyen veszélyeztetik szűk keresztmetszetek, amelyek egy része kiszámítható, egy másik részük lehet váratlan.
A víziutakon és különösen a víziútnak nem minősített, de kishajókkal jól hajózható kisebb vizeken gyakoriak a kompok, melyek közül a nem szabadon közlekedő (köteles kompok) megközelítése, áthajózás a térségben figyelmet igényel . Kompok csoportosítása
7.7.1. Kompok
A köteles kompok átkelési technológiájukat tekintve lehetnek:
mélyvezetésű köteles komp – a vízfelszín alatt a mederfenéken átvezetett kötelű komp;
felsővezetésű köteles komp – a vízfelszín felett átvezetett kötelű komp, amely lehet
magasvezetésű köteles komp – a vízfelszín felett legalább a külön jogszabályban előírt magasságban átvezetett kötelű komp és
alacsonyvezetésű köteles komp – a vízfelszín felett kis magasságban átvezetett kötelű komp.
Aki olyan vízterületen közlekedik, amelyet nem ismer részletesen, annak mindenképpen szükséges a biztonságos hajózáshoz előre tájékozódni ezen átkelések helyi működési rendjéről.
A magyar víziutakon a HSZ II. része tartalmaz részletes szabályokat a kompok kötelének használatára, jelzéseire, a térségükben való közlekedésre vonatkozóan.
Az egyik fő szabály, hogy a kifeszített kompkötél alatt (még akkor is, ha elférnénk alatta) tilos áthajózni! A másik fontos szabály, hogy ha a parton köteles komp jelzését látjuk, akkor első lépésben tételezzük fel, hogy a kötél ki van feszítve és győzödjünk meg annak ellenkezőjéről – a kötél térségét csak az után kezdjük meg, ha ezt megtettük és látjuk a kihelyezett zöld zászlót, vagy fényt, viszont nem látjuk a villogó sárga fényt. Gyakori, hogy a kompok a magas töltések közé hajóznak be, ezért ne elégedjünk meg azzal, hogy nem látjuk a kompot, „tehát biztos nincs kötél sem”, hanem lassan megközelítve részletesen tájékozódjunk. Komoly balesetet előzhetünk meg ezzel.
7.7.2. Hidak
Egy másik lehetséges baleseti veszélyforrás a kishajók számára is kis keresztmetszettel rendelkező hidak meghajózása, ha a híd folyóvízen helyezkedik el és pillérei a mederben vannak, akkor azok minden esetben – eltérő mértékben, de – visszaduzzasztást okoznak a felettük levő vízterületen, emiatt a hídnyílásban a nyílás közepe felé tódul a víz (keresztáramlás) és egy kisebb-nagyobb mértékű vízesés működik a nyílásban. A nyílás alatt a pillérek mögé beforog a víz (limány), ezért azokat kellő távolságra el kell kerülni, alájuk (közel) nem ajánlott behajózni a hirtelen erőteljes áramlási rend változás miatt. Alacsony hidak esetében kishajónál is mérlegelni kell a szabad űrszelvény magassági adatait. ha az nem áll rendelkezésünkre előre, akkor lassan megközelítve a hidat meg kell győződni arról, hogy elférünk-e alatta. Ha ezt folyóvízen és völgymenetben kell megtenni, akkor kétséges esetben forduljunk meg és ereszkedve közelítsük meg a hidat, felkészülve az esetleg szükséges visszahajózásra (ami ebből az állásból lényegesen könnyebb, mint hátramenetben).
7.8. Vízből mentési műveletek
A hajózás és a víz közelében végzett tevékenységek sajátos veszélye az akaratlan vízbe esés, amelyek egy részénél szükséges a vízbe került személy kimentése. Kedvtelési hajózás közben, különösen valamilyen teljesítménykényszer vagy véletlen kapcsán több a vízbe esés, mint a hivatásos, vagy szolgálati hajózás kapcsán, és különösen magas ez az arány a csónakok esetében. Utóbbi magyarázata a csónakok jóval kedvezőtlenebb stabilitási jellemzői a többi hajófajtához képest, valamint a kevésbé jártas (képesítetlen) személyek jelenléte.
Ha tanúi vagyunk egy vízbe esésnek, akkor elsősorban arra kell törekedni, hogy a vízbe esettet ne veszítsük szem elől (ez különösen fontos viharos időben) és minél előbb legyünk készen a megközelítésére, kimentésére. Ha a vízbe esettet nem látjuk, de megközelítőleg ismerjük a vízbe esés helyét, akkor a szokásos felkutató módszerek egyikének alkalmazásával keressük meg a vízben tartózkodót.
Folyóvízen elsődleges szempont, hogy a vízbeesett a víz sebességéhez hasonló sebességgel sodródik, azaz a keresés időbeli késedelmével és a vízsebességgel számolva kell a keresési szektor alsó határát megállapítani.
Folyóvízen jól alkalmazható felkutatási módszer (pásztázó keresés)
Állóvízenelsősorban a hullámzás és a szél hatását kell figyelembe venni a növekvő négyszögek oldalhosszának meghatározásánál.
Tavon jól alkalmazható felkutatási módszer (növekvő négyszögek)
A vízben tartózkodó megközelítésére több megoldást ismerünk, amelynek mindig az a lényege, hogy
úgy közelítsünk, hogy áramlás vagy szél ne tolja hajónkat a vízben tartózkodóra, hanem lehetőleg őt tolja a hajó felé,
erős hullámzás esetén elsősorban mentőeszköz átadásával és azzal való kivontatással érdemes megoldani a helyzetet (ha nem áll fenn a kihűlés veszélye), mert a vízben tartózkodó súlyos sérülést szenvedhet el az erősen lengő hajótest érintésétől,
a hajóba emeléskor (különösen csónak és kisebb hajó esetén) figyelni kell a stabilitás megőrzésére, mert a hirtelen súlypontváltozás boruláshoz vezethet,
szintén fontos szempont, hogy a beemeléskor ne okozzunk akaratlanul sérülést a kiemelt személynek, azaz ne húzzuk be a gerincén fektetve; ha lehet biztosítsunk rugalmas felületet a beemelésre (behúzásra); ha billenékeny a hajónk, akkor inkább a hajó farán folytassuk le a beemelést (a hosszirányú stabilitás kedvezőbb még csónaknál is).
A mentés további elemei már az elsősegélynyújtás témakörébe tartoznak.
8. Áthajózás vízlépcsőn
A duzzasztásos folyószabályozás következtében a vízszintben mesterségesen szintkülönbséget hoznak létre, vízlépcsők keletkeznek. A vízszintkülönbségeket duzzasztóművekkel („műtárgy”) hozzák létre.
A Tiszalöki duzzasztó alvízről nézve
A Tiszalöki duzzasztó alvízről nézveA Tiszalöki duzzasztó alvízről nézve
Balról a hajózsilip látható, jobbról a műtárgy három duzzasztótáblájából csak kettő látszik – a középső, amely éppen tartja és a bal parti, amely pedig ereszti a vizet. A jobb partiból pedig csak a kizuhogó víz habjai látszanak. A kép jobb oldalán, a bal parton, pedig a vízerőmű látszik.
Víziutakat mesterségesen is létrehoznak (csatornák) nagy szintbeli különbségek, hegyek, hegységek áthajózhatóságára, vagy földrajzilag távol eső víziutak, tengerek összekötése érdekében.
Az ilyen mesterséges víziútak is nagyszámú vízlépcsőt tartalmazhatnak. Ezek esetében nem a vízenergia felhasználása az elsődleges cél, hanem a hajózás lehetőségének biztosítása. Nézzünk néhány ilyet: Duna-Majna csatorna, Mittelland-csatorna, Rajna-Amsterdam-csatorna, Sió-csatorna, Szuezi csatorna, Panama csatorna. És számtalan egyéb Európa szerte, melyeket már a XIX.század közepe és napjaink között építettek.
A duzzasztás következtében két dolog következik be a rendelkezésre álló víztömegben:
a felvízen megfogott víz gravitációs, helyzeti energiát nyer az alvízhez képest;
folyása lelassul, és térfogata megnövekszik.
A térfogat növekedés miatt a meder kiszélesedésére, vagy mélyülésére, esetleg egyszerre mindkettőre szükség van. A folyó a felvízen az eredeti folyásából egy inflexiós zónán áthaladva jut a duzzasztott térfogatba. Itt a meder akár tóvá kiszélesedhet, mint Oroszvár – Dunacsúny előtt a Bősi duzzasztó által kiszélesedett Duna, vagy a Kazan szoros felett és alatt a Vaskapu által felduzzasztott Duna vizének megnövekedett mélysége. De kiszélesedésre a kiskörei duzzasztás miatt kialakult Tisza tó is jó példa.
A víz helyzeti energiájának felhasználásával, a duzzasztóba épített vízerőművel elektromos energiát termelnek, és/vagy a felduzzasztott vízzel öntözőcsatornákat táplálnak (pl: a Keleti-főcsatorna a Tiszalöki-duzzasztó felvizéről kapja a vizet).
A duzzasztómű (vízlépcső) léte, közepes és alacsony vízállásnál, a hajózás számára akadályt jelent. Több méter, általában és hozzávetőleg 1 méter és 40 méter közötti a duzzasztás, azaz a vízszintkülönbség mértéke. A vízlépcsőn való áthaladásnak kétféle módozatát kell vizsgáljuk:
magas vízálláskor, áradáskor;
közepes és alacsony vízálláskor, átlag vízszinteken.
8.1. Áthajózás magas vízállás, árvíz idején
Áradáskor a vízhozam megnő és akkora mederteltséget eredményez, hogy a duzzasztást meg kell szüntetni, mert az áradó víznek biztonságos lefolyást kell engedni.
Több vízlépcsőnél ilyen esetben a duzzasztó táblák valamelyikét műszakilag a hajózhatóság céljára beállítva és a hajózási szabályoknak megfelelő jelzésekkel ellátva, szintbeni áthajózás lehet (pl. Tiszalök, Békésszentandrás). Azaz a kijelölt(!) „hídlábak” között zsilipelés nélkül lehet áthajózni. Ekkor rendszerint, a szokásosnál erősebb a sodrás, és az átlagosnál nagyobb figyelmet kíván a hajóvezetőtől. Már a „megnyitott” duzzasztómű megközelítése is előzetes egyeztetést kíván a műtárgy kezelő személyzetével telefonon, vagy a VHF rádiótelefon kijelölt csatornáján. Tisztázni kell velük a viziút geometriai jellemzőit is.
A duzzasztón való áthaladáskor a hídlábak közötti áthajózáshoz hasonló hajóműveleteket kell alkalmazni. Kerülni kell a találkozást, előzést és keresztezést. Elegendő tolóerőt kell alkalmazni ahhoz, hogy a kritikus zónát elég gyorsan elhagyjuk. A híd(-duzzasztómű) lábak között előforduló áramlási egyenetlenségek miatt a középvízen kell haladni, ha csak uszadékok ezt nem akadályozzák (a nyílás szelvényében mindenképpen kialakul egy rövid nagyobb esésű, ezzel nagyobb sebességű szakasz, ahol a pillérek felől középre irányuló áramlás érvényesül – tölcsérhatás; a két erős közép felé ható áramlás között kell áthajózni).
8.2. Vízlépcsők térsége, elemei, veszélyei
Átlag vízszinteknél: a duzzasztómű mellett hajózó zsilipet, egy, vagy több zsilipmedencével, hajóemelőt, hajósurrantót alkalmaznak a függőleges szintkülönbségek áthajózására.
Hajózózsilip vázlatos rajza
A duzzasztásos folyószabályozás mellett a duzzasztóműveknél (vízlépcsőknél) a hajózás számára a vízszintkülönbség függőleges irányú leküzdésére szolgál a hajózózsilip.
Hajózsilip, behajózás alvízről
A képen jól megfigyelhetők a bejárati, és bent a kijárati jelzők. A bejárati jelző szabad, a kijárati jelző tilos jelzést ad.
A zsilipelés egyes fázisai képekben
Hajózsilip nagy és kishajókkal, alvízről beállás közben
Feltöltés közben (Jól láthatók a falba épített kikötőbakok és mentő létrák)
Leeresztés után kapu nyitása
Kihajózás
A kishajók számára számos helyen épültek már Európában külön hajózsilipek, ahol a nagyhajóktól elválasztva, jóval biztonságosabban végezhetik el a zsilipelést. Ahol ilyen üzemel, ott a meghatározott méret (hossz/szélesség/fixpont magasság) alatti kishajók csak ezen haladhatnak át, általában egyesével, nem zavarva a nagyhajók forgalmát.
Behajózás kishajó-zsilipbe alvízről
A képen megfigyelhető az alvízről behaladó hajó orra mellett két oldalon a fal síkjában, a zsilip belseje felé nyíló alvizi kapukat! A zsilipet félautomata módon, öntevékenyen működteti a kishajós a kifüggesztett leírás alapján a partról. A kishajózsilip lekötőhelyén a személyzetnek ki kell szállni és tájékozódni az áthajózás feltételeiről és a forgalmi helyzetről.
A falban a kikötésre szolgáló beépített kötélbakok jól látszanak kép bal oldalán. Vízszint változás közben a biztosító kötelet a vízszint mozgásával együtt rakni kell egyikről a másikra.
Útban az alsó szint felé
A képen jól látszik a küszöb, amely benyúlik a zsilip medencébe is. Súlyos baleset forrása lehet, ha nem vesszük figyelembe behajózáskor a zsilipfalon (általában feltűnő sárgával) kijelölt határokat, mert leeresztés közben a kiszárazult küszöbön fennakadó hajó, hosszában megmerül a vízben és elsüllyedhet.
Nagy forgalmú és így nagy jelentőségű viziútakon nem ritka a kétkamrás hajózózsilip (ikerzsilip). A két kamra egymástól függetlenül képes működni.
Ikerzsilip
Ebben a rendszerben az ellenkező irányú hajóforgalmat egyszerre képesek bonyolítani, a két független kamrával. Az oda és a visszatöltések egy-egy zsilipkamrában egymás után váltakozva történnek, így mindkét kamra mindkét irányban emel át hajót – működik. Ezért fontos, hogy a vízlépcső közelébe érkező hajók, idejében tájékoztatást kapjanak arról, hogy számukra melyik zsilipkamra lesz legközelebb alkalmas az áthajózáshoz.
A hajózsilipek fényjelző rendszere, forgalomterelő (előjelző), bejárati és kijárati csoportra osztható.
8.2.1. Forgalom terelés (előjelzés)
Az alábbi ábra vázlatosan bemutatja egy ikerzsilip forgalom szabályzó rendszerét. A rajzon két hajó zsilipel egyszerre, az I. kamrában völgymenetben, a II. kamrában hegymenetben.
Az ábra jobb alsó és felső oldalán előjelző táblát, illetve forgalomterelő fényt láthatunk. A fehér fényű lámpák adnak tájékoztatást – jó előre, a valóságban akár 1 fkm-rel előbb a parton elhelyezve – a forgalom várható irányáról. Arról tájékoztatják a hajóvezetőt, hogy melyik zsilipkamrába való behajózásra készüljön fel a zsilip elé érkezéskor. A folyamatosan világító fehér lámpa felől a villogó fehér lámpa felé történik a terelés.
Az ábra példáján a hegymenetben haladó hajót az I. zsilipkamra felé kell terelni, ott engedik le a vizet. Az onnan völgymenetben kihajózó hajó helyére lehet majd beállni. A feltöltés leghamarabb ott fog bekövetkezni. Völgymenetben viszont a II. zsilipkamra felé terel a jelző, hiszen a példában az van feltöltés alatt.
Az előjelző rendszer helyenként két lépcsős, azaz két egymást követő terelő funkciót ellátó fényjelzés-pár működik. Ez különösen ott fordul elő, ahol a nagy forgalom miatt már a várakozó veszteglőhelyen sem elegendő a hely, azaz a várakozókat több csoportra kell tagolni.
8.2.2. Be és kihajózás szabályozása
Ha a kamrák töltése, illetve az ürítése megtörtént, a zsilipkaput nyitják. Ezután a hajók ki illetve behajózása (a HSZ-ben már megismert) jelzőkkel szabályozottan történik. Az alábbi ábrák erre mutatnak be egyfajta jelzés kombinációt mind a behajózás, mind a kihajózás irányítására.
Példák a behajózás irányítására
Tartósan tilos a behajózás (a zsilip nem üzemel)!
Tilos a behajózás (a zsilip üzemel)!
Tilos a behajózás, de előkészület alatt áll a zsilip! Tilos a behajózás, de fel lehet készülni a behajózásra!
Szabad a behajózás a zsilipbe!
Példák a kihajózás irányítására
Tilos a kihajózás a zsilipből!
Tilos a kihajózás a zsilipből, de fel lehet készülni a kihajózásra!
Szabad a kihajózás a zsilipből!
8.2.3. Áramlások
Nautikailag külön feladat a zsilipkamrába beállás és onnan kiállás. Ez mindenkor biztonságos sebességgel és fokozott körültekintéssel kell történjen! A felvizen, a duzzasztó felé áramló víz a zsilip bejárati csatornája előtt keresztbe, a part felől a folyó közepe felé áramlik. Az alvizen ez fordítva történik, mert a folyó közepétől a part felé áramlik a duzzasztón lezúduló víz a zsilip bejárati csatornája előtt.
Áramlások a zsilip térségében
Ez mindkét helyen keresztirányú áramlást jelent, ami adott esetben a fokozott figyelemre ad okot. Az a jelenség, különösen hosszabb hajók esetén, de már 15 méter hosszúságnál is jól érzékelhető, hogy ha a hajó eleje és vége különböző áramlásban van – és ilyen ez a hely is -, akkor az áramlásirányok különbözősége a hajót elfordítja az eredeti haladási irányától. Ennek az elfordításnak a nagysága függ a hajó vízhez viszonyított sebesség és az áramlás sebesség vektorainak viszonyától.
Ha túl kicsi a hajó sebessége az áramlási határterületen áthajózáskor és intenzív a vízáramlás, akkor a fenti (az előző) 12. ábra szerinti áramlási viszonyok esetén, völgymenetben a zsilipen áthaladó hajó vezetője a felvizen azt érzékelheti, hogy a határterület átlépése közben a hajóorrot a duzzasztó felé dobja az áramláskülönbség. Alvízen, kihajózáskor a part felé mozdító hatása van a határterület átlépése közben a keresztáramlásnak.
Ebben az esetben is a hajóvezetőnek határozottan kell haladni ebben a térben, a körülmények által megengedett legnagyobb sebességgel úgy, hogy a hajó orrával „rátart” (ellenkormányoz) a várható elsodródás ellen. A tétova hajóirányítás ebben az esetben (is!) másik hajóhoz, műtárgyhoz ütközéshez, vagy zátonyra felüléshez vezethet.
Ez a jelenség csak akkor jön létre, ha a vízlépcső duzzasztót (azaz víz áteresztésére alkalmas elemet) is tartalmaz. Vagyis a folyót duzzasztással szabályozták.
Ilyen kereszt irányú áramlással még olyan helyen is találkozhatunk, ahol át kell lépnünk egy áramlási térből egy áramlásmentes, vagy más irányú áramlási térbe.
Ha áthaladtunk hajónkkal a keresztáramláson, akkor egy áramlásmentes vízbe jutunk a zsilip előkikötőjében és – az esetek többségében – a zsilipkamrában. Gyenge keresztáramlás akkor léphet fel, ha a bejárati csatornát nem teljesen zárt osztómű választja el a főmedertől.
Mesterséges viziútak (kisebb csatornák) esetében esetleg nincs külön duzzasztás több zsilipszakaszon keresztül, itt a víz nem, vagy csak elhanyagolható mértékben áramlik. Ebből következően csak hosszirányú áramlás jöhet létre, ami nem befolyásolja a hajó menetirányát, csak a fenékhez viszonyított sebességét.
8.2.4. Hajóműveletek a zsilipben
A hajóműveletek ebben a térben, az állóvízben szokásos hajóműveletek kell legyenek. A behajózás közben el kell dönteni, hol fogjuk kikötni a hajót a zsilipelés alatt. Ez történhet:
a zsilip-kezelőszemélyzet utasításainak megfelelően, vagy
ennek hiányában saját megítélésünk alapján. az alábbi szempontokat kell figyelembe vennünk:
a zsilipben már megkötött nagy- és kishajók elhelyezkedését,
a hajó manővertulajdonságainak és a továbbhaladás sajátosságainak legjobban megfelelő helyet,
a kikötőbakok elhelyezkedését a zsilipkamra falában a saját kötélbakjainkhoz képest,
a zsilipfalon felfestett határvonalak helyzetét,
a befelé nyíló alvizi kapu helyét,
a mentő (vagy menekülő) létrák helyét.
A zsilipkamrában a víz feltöltés és leeresztés ideje alatt a hajót a fenti szempontoknak megfelelő helyen – a hajózási szabályzat utasítása alapján is – ki kell kötni!
Ez azért fontos, mert a vízszint változása közben a medencében olyan áramlások jöhetnek létre, amelyek hajónkat a zsilipkamra falához, másik hajóhoz hozzásodorhatják, ütközés történhet.
8.2.5. Kikötés
A kikötésnek olyannak kell lenni, hogy a vízszint emelkedésével vagy süllyedésével szinkronban legyen. A kikötés megfelelően és közel állandó helyzetben kell tartsa a hajót az eredeti elhelyezkedéshez képest. Ehhez szükséges a futóra kitett kikötőköteleket időről-időre utánaengedni, vagy rászedni. Szükséges lehet továbbá, nagyobb vízszintváltozások esetén a köteleinket a zsilipkamra falában feljebb és lejjebb beépített kikötőbakokra időben áthelyezni. Ezekre a kötél áthelyezésekre akkor nincs szükség, ha olyan – korszerű – zsilipben vagyunk, ahol a zsilipkamra falába épített horonyban felúszó kikötőbakok vannak, amelyek követik a mindenkori vízszint változást. Így a kikötési pont a hajónkkal együtt emelkedik, süllyed, csak a feszességét kell folyamatosan ellenőrizni.
Úszó bak vázlata
8.2.6. Indulás
A kikötéseket csak akkor szabad megszüntetni, ha a feltöltés, vagy leeresztés után a zsilipkapukat nyitották, és a kijárati jelző vörös-zöldre váltott, továbbá a főgépünk indulásra kész. Ha szabad jelzést kapunk kihajózásra, akkor az állóvízben megszokott indulási műveletekkel elhagyjuk a zsilipkamrát és a kijárati csatornában felkészülünk a nyílt vízre lépéskor a keresztáramlás meghajózására.
A duzzasztott, vagy csatornázott viziútakon természetesen nem csak ikerzsilipek üzemelnek, sőt, mondható, hogy inkább csak egykamrás a műtárgy.
8.3. Hajósurrantó
Ahol a kishajók részére külön zsilipet építenek, ott találunk a csónakok részére is külön áthaladási lehetőséget. Ez a hajósurrantó. Egy áramló vízzel fedett rámpa, egy keresztirányban hullámosított hosszú, kis lejtőszögű rézsű, amelyen felvízről folyamatos vízeresztés történik. A keresztben hullámosított lejtőn a víz nem folyik le nagy sebességgel, hanem a hullámvonalak mentén felduzzadva, bizonyos „vízpárna-vastagságot” (10-15 cm) hoznak létre. Ezen a vízzel borított rézsün azután a csónakokat üresen, le-fel lehet vontatni.
8.4. Hajóemelő, hajóelevátor
Jelentősebb méretű és egyben nagy lejtőszögű terep szintkülönbségek áthajózására építenek hajóemelőket, más néven hajóelevátorokat (Lift Locks).
Ennek mindegyike egy mérnöki és építészeti bravúrnak mondható. A jelentősebb szintkülönbség, 60-100 méter, és általában mesterséges viziút (hajózó csatorna) esetében építenek ilyen műtárgyat.
Ferdepályás hajóemelő működési elve
A hajóemelő (hajóelevátor) tulajdonképpen egy olyan zsilipkamra, amely vízzel telten, és ebben a vízben hajóval, vagy hajókkal, a rámpára épített sínpályán, az alsó csatornavégtől a felső csatornavégig halad föl-le. A csatornavégek és az utazó zsilipkamra végei vízmentesen le vannak zárva. Az alsó csatornából a sínpálya mentén, egy megfelelő keresztmetszetű csövön vizet pumpálnak a felső csatornaszakaszba, a zsilipműveletek közben fogyó vízmennyiség pótlására. A hajóemelő kamrái a lift elvén egymás ellensúlyát képezik, azaz általában párban üzemelnek.
Ronquiere (Belgium, Lift Locks), hajóemelő alvízről és felvízről. Jól látszik a két sínpálya, amin a zsilip medencék mozognak.
A hajóemelőn (hajóelevátoron) történő áthaladás csak annyiban különbözik a zsilipeléstől, hogy nincs vízszint változás, csak minimális szint kiegyenlítés lehetséges. Ezért egyszerűbb a kikötés a zsilipelés alatt. Ez a zsilipelés tulajdonképpen egy sínpályán való mozgást jelent ezeken a helyeken.
A zsilipmedence a sínpályán történő haladás közben. A képen észlelhető a medencében lévő víz felszíne.
Ronquiere – az Ardennekben – esetében, amint a fényképek is illusztrálják, a zsilipmedence hosszában halad a sínpályán. Azonban van más elrendezés is. Például Franciaországban Saint-Louis-Arzviller a Vogezekben. Itt a zsilipmedence igen meredeken kell emelkedjen, mintegy 80 m-t, és ezért oldalt halad fel a felvízhez.
A szintkülönbség áthidalására a ferdepályás hajóemelők mellett egy másik megoldási lehetőséget biztosítanak a függőleges mozgású hajóemelő szerkezetek, hajóliftek.
Függőleges mozgású hajólift(Belgium, Canal du Centre, Strépy-Thieu)
Függőleges mozgású hajólift(Belgium, Canal du Centre, Strépy-Thieu)
Szintén függőleges mozgású az óriáskerékre hasonlító hajóemelő, amely tengely körül elforduló felfüggesztett medencéket alkalmaz.
The Falkirk Wheel, Falkirk, Skócia
9. Különleges helyzetek
A hajózás szokásos rendjét, fogásait jelentős mértékben befolyásolják a szokásostól eltérő, de rendszeresen előforduló különleges helyzetek, amelyekre a hajó vezetőjének (és személyzetének is) fel kell készülnie.
9.1. Hajózás szélsőséges vízállásoknál
9.1.1. Kisvízi hajózás
A hajózás számára a legkedvezőbb hajózási (elsősorban mélységi) viszonyok a HKV (94% tartósságú alacsony vízállás, a Dunán legkisebb hajózási vízszint) és a HNV (hajózási nagyvízszint – 1% tartósságú magas vízállás) közti (szokványos) vízállás-tartományban állnak rendelkezésre. Ha a vízállás a HKV alá csökken, akkor extrém kisvízként minősíthető, amely vízállás-tartományban szinte minden hajóút-jellemző kedvezőtlenné válik, a hajó vezetésében több módosulás következik be.
Extrém kisvíznél a hajóút mélysége már nem csak a gázlókban, szűkületekben korlátozza a hajók merülését, hanem több – szokványos vízállásoknál – kedvező mélységű helyen is. A víz erősen beágyazódik egy szűk mederbe, ezért ugrásszerűen megszaporodnak az olyan szakaszok, ahol a találkozás nem lehetséges. A gázlókon történő áthajózás akkor, amikor a hajó és a meder között kicsi a biztonsági távolság, vagy csatornahatás várható, minden esetben a gázló előtti sebességcsökkentéssel tehető biztonságosabbá.
A gázló különleges mederalakzatához igazodva elsősorban a kormányképesség megőrzése érdekében szükséges a kis sebességgel közelítés. Völgymenetben a kormányképesség megőrzéséhez elegendő tolóerőt kell alkalmazni egészen az alsó kijárat elhagyásáig. Hegymenetben azonnal a gázlómeder ugrásszerű mélységváltozású, azaz nagy emelkedésű víz alatti rézsűjére hajózik rá a hajó. Emiatt hibásan megválasztott (túl nagy) sebesség esetén felléphet a csatornahatás, jelentősen csökken a tolóerő és a kormányképesség, a sodoráramlás „utolérheti” a hajót.
A hajótest a sebességgel, és a rendelkezésre álló mederkeresztmetszettel, valamint a hajótest alatti vízréteg magasságával arányosan minden esetben besüllyed, de ennek mértéke jelentősen eltérhet, ezért a hajótest merülése nem egyezhet meg a gázló tényleges mélységével – biztonsági távolságot kell tartani (hajó-meder távolság).
9.1.2. Hajózás nagyvíznél
Magas vízhozamoknál, amikor a mederteltség nagy, a vízállások magasak általános felszínesés- és vízsebesség-növekedés következik be, valamint jelentősen megnő az áradó szakaszban a szállított hordalék, apadó időszakban a lerakott hordalék és az uszadék mennyisége. Utóbbi komoly veszélyt jelent azzal, hogy a kormányrendszerbe kerülve, vagy a hordszárnyas hajók hordszárnyaihoz, vagy kishajók hajótestéhez csapódva, esetleg beékelődve veszélyeztetik, vagy teljesen ellehetetlenítik a kormányzást és az út folytatását.
Víz alá kerül a meder nagy része, sőt gyakran a szokásos vízhozamoknál kialakult partél is, ezzel általánosságban jelentősen nő a vízmélység és olyan vízterületeken is át lehet hajózni, ahol máskor nem, ugyanakkor csökken a szabad űrszelvény magassága.
Nagy vízhozamoknál valamennyi keresztmetszetet csökkentő objektum térségében erőteljes áramlások lépnek fel (elsősorban keresztáramlás, limány) és a műtárgyak térségének meghajózása is veszélyesebbé válik.
9.2. Hajózás jegesedéskor
A jegesedés a szabadfolyású folyókon a beálló hideg időt követően a mederfenéken indul meg, ahol a lehűlő víz kásaszerű jégkristály-csoportokat hoz létre, amely összefagy a mederanyaggal és felúszik a felszínre. A felszínen ezek gyorsan összefagynak és megkezdődik a jégtáblák képződése az elsődleges jégzajlás.
A folyamat veszélye – különösen kis vízsebességnél – a felúszó kásajég hajótestre fagyása, majd ennek jelentősebb mértéke esetén a hajótest külméreteinek (elsősorban a merülés) jelentős megváltozása, amely fennakadást, műveletképtelenséget eredményezhet. A vízbeszívó nyílások a fagyástól lassan megszűkülnek, kevesebb víz áramlik a motorhoz, egyéb szükséges helyekre. Ha nem tudjuk éjszaka folytatni utunkat, veszteglő helyünkre, befagyhatunk. Hasonlóan nagy veszélyt jelent az is, hogy alacsony vízsebességnél a kásajégből gyorsan kialakulhat álló jégmező is, majd az áramlás hatására torlaszok képződhetnek.
Tavakon, ill. duzzasztott terekben a partélek mentén kezdődik a jégképződés (karéjjég), amely folyamatosan erősödik (növekszik) a mélyebb mederrészek felé, majd álló jégtakaró keletkezik. A jég megjelenésétől a teljes beállásig egyre kevesebb jel, támpont áll rendelkezésre a hajó vezetéséhez. Az elsődleges jégzajlás a hajó irányításában és pályán tartásában okoz nehézséget, kishajóknál már a közlekedést is ellehetetleníti.
9.3. Hajózás szélben
Az erős szél (vihar) elsősorban a hajó irányíthatóságát befolyásolja azzal, hogy
a vízbe merült laterálfelületen képzett felhajtó erővel szemben – változó irányú – szélnek kitett laterálfelületen hoz létre magas nyomást. Ha a két laterálfelület aránya a szélnek kitett felület irányába nő, akkor ez a szélnek kitettség fokozódik.
A szél hatása elsősorban akkor válhat veszélyessé, ha a kompenzálására használt vízbe merült laterálfelület kicsi, vagy a hajótest és a víz között kicsi a sebességkülönbség, ezzel csökken a felhajtó erő, vagy nincs elegendő szélességű hely a megfelelő nagyságú derivációs szög képzésére. A kis sebességkülönbség minden olyan műveletnél fennáll, ahol az addig tartott menetsebességet csökkenteni kell, pl. zsilipelés, kikötés, fordulás előkészítése. A hajó szélnek kitett felülete és a laterális felület aránya meghatározója a szélérzékenységnek.
Vitorlás kishajók esetében (különösen az uszonyos hajóknál) a szél mértéke elérheti azt a nagyságot, amikor ezekkel már meg kell szakítani a hajózást, mert nem ellensúlyozható a szélnyomás.
9.4. Hajózás kedvezőtlen áramlási viszonyok között
Alimány(beszűkülő folyómedernél kialakuló visszafolyás), mint áramlási jelenség a folyóvíz elkerülhetetlenül megjelenő eleme. A folyómederben jól azonosíthatók azok a mederrészek, ahol biztosan számítani lehet a limányra. Ezek térségében az általános szabályok alkalmazandók, azaz a limányba alapesetben nem hajózunk be. Ha mégis szükség van erre, akkor azt tudatosan, ahhoz alkalmazkodva kell tenni.
A limány fő veszélye az, hogy a hajótest addigi útvonalon tapasztalt ellenállása ugrásszerűen csökken, sőt ellenkező irányú áramlási térbe kerül a hajótest. A hegymenetben limányba került hajó/kötelék testrész felgyorsul, időlegesen kormányozhatatlanná válik.
A keresztáramlás elsősorban a kisebb sebességű hajókat veszélyezteti azzal, hogy az addig követett áramlási irány hirtelen jelentős irányváltoztatást mutat, azaz olyan oldalirányú erőt, amelyre kormánymozdulattal és felhajtóerő képzéssel kell válaszolnia a hajó vezetőjének. ha ez szűk helyen történik vagy találkozás során, akkor ez a váratlan erőhatás összeütközéshez, a hajóútból aló kicsúszáshoz vezethet. Leggyakrabban hirtelen keresztmetszet változás térségében, szabályozási művek környezetében jelentkezik ez a kellemetlen áramlás. Ha ismerjük a keresztáramlás fellépésének helyét (bizton lehet rá számítani keresztirányú szabályozási mű, hídpillérek térségében), akkor már előre kompenzálni tudjuk azt, vagy távolabb húzódunk a helyszíntől, vagy kormánymozdulattal ellensúlyozzuk.
9.5. Hajózás korlátozott látási viszonyok között
A hajózás egyik fő akadálya a látási viszonyok korlátozottá válása. Szokványos formája az éjszaka bekövetkező sötétség, ami az évszaknak megfelelően a napnyugtától napkeltéig terjedő időszakra, illetve erősen borult időben ennél hosszabb időre terjed ki. Az éjszakai hajózás más támpontokat és eszközöket kíván, mint a nappali. Nehézséget okoz a sötétben a távolságok pontos felmérése, különösen az egyes színek eltérő tulajdonságai miatt, ezért az éjszakai hajóvezetés lényegesen magasabb szintű vonalismeretet kíván meg, mint a nappali. Éjszaka gyakran alkalmazzák a fényszóróval megvilágítást, mint látást segítő eszközt, amely azonban csak akkor nyújt biztonságot, ha kezelője tudja mit keres.
A köd, vagy hasonló meteorológiai jelenség (pl. homokvihar, sűrű hóesés, intenzív eső) miatt korlátozott láthatóság elsősorban a hajóútban való pontos elhelyezkedést és a tájékozódást, támpontok észlelését akadályozza, de a hajó/kötelék egyes részei közti látási kapcsolat is korlátozottá válik, vagy teljesen megszűnik, ezzel a gördülékeny együttműködés nehezedik.
Ezek a jelenségek bármely napszakban bekövetkezhetnek. A korlátozott láthatóság két fokozata
a kb. 1000-500 méterre csökkent láthatóság, amikor a hajó pályájához közelebbi partoldal többnyire látható, kishajó esetében a hajózás még fenntartható látási segédeszköz nélkül is, azonban számítani kell arra, hogy mások látási lehetőségei korlátozottak, ami veszélyt okozhat;
az 500 méter alá csökkent, de különösen a 100 m alatti láthatóság már minden víziút-szakaszon és hajónál/köteléknél szükségessé teszi látási segédeszköz használatát.
Dunai köd
A korlátozott látási viszonyok közötti hajózás feltételeiről, szabályairól a Hajózási Szabályzat részletesen rendelkezik, meghatározva a kapcsolattartás módját is. Ha a hajózás már csak radar, és/vagy RIS készülék segítségével (adatai alapján) lehetséges, akkor radarhajózásról beszélünk.
Ennek tárgyi és személyi feltételeit szintén meghatározza a Hajózási Szabályzat.
9.5.1. A radarral való hajózás feltételei
Géphajó
RádiótelefonAIS (a Dunán)Fordulási szögsebesség jelző
Háromtónusú hangjelző készülékKépesített személyRadarhajózásban „jártas” személy
Komp
RádiótelefonAIS (a Dunán)Fordulási szögsebesség jelző
Képesített személy
Nem szabadon közlekedő komp
RádiótelefonAIS (a Dunán)Képesített személy
Kishajó
RádiótelefonAIS (a Dunán)Fordulási szögsebesség jelzőKépesített személy
Képesített személyRadarhajózásban „jártas” személy Bizonyítvány szerint
Nagyhajó és személyszállítást végző kishajó radarral való hajózásának tárgyi és személyi feltételei tavon
9.6. A folyókon – tengeráramlásokban – tapasztalható hullámviszonyok
A vízfelületen a hullámzás kialakulását elsősorban a szél okozza, de okozhatja másik hajó-(k), mozgása, szeizmikus mozgások is. Ha a víz felső rétege fölött áramlik a levegő (szél), akkor a víz fölött csökkent nyomású teret hoz létre. Ennek következtében a vízfelület felső rétegének részecskéi képesek megemelkedni a csökkent nyomású tér felé. Az áramló levegő és a vízfelület közötti sebességkülönbség következtében jönnek létre a hullámok.
Tény az is, hogy a vízfelszín fölött a szél sebessége a súrlódás következtében a felsőbb légrétegekhez képest jelentősen csökken. Különösen nagy a környezet csillapító hatása abban a speciális helyzetben, amit a folyómedrek korlátozott dimenziói, a szűk meder, és a magas partok és az ott lévő fák jelentenek.
Ha a szél és az áramlás iránya megegyezik, akkor ez egy csökkent sebességkülönbséget, míg, ha ellenkező a szél és az áramlás iránya, akkor ez egy nagyobb relatív sebességkülönbséget eredményez. Összefoglalva: ha az áramlás és a szél iránya közel azonos, akkor kisebb hullámok, ha ellenkező az áramlás és a szél iránya (alsó szél), nagyobb hullámok keletkeznek.
Nagyhajók alsó szélben (kosavában)
Jól megfigyelhető ez a jelenség a budapesti Duna szakaszon. Ha déli szél fúj – melegfront előtt -, a folyón szembefúj az észak-dél irányú áramlásra a szél, jelentős hullámokat gerjesztve. Hidegfrontban – szélforduló után -, amikor a szélirány északiasra fordul, az erős széllökések esetén is csak enyhe hullámosságot tapasztalhatunk a vízfelületen.
Befolyásoló tényező még a vízfelület tágassága is. Vegyük példának a Bősi víztározót. A magas töltések közé szorított, nagy kiterjedésű vízfelület hosszában van kitéve az ott jellemző, szinte akadálytalanul fújó észak-nyugati, északi szeleknek. A szél útját semmi nem akadályozza a tó méretű víz fölött. Hiába azonos a meder iránya – és ebből következően a folyásirány is azonos lehetne -, de a duzzasztás következtében gyakorlatilag áll a víz. Ezért a relatív sebességkülönbség nagy, és a szél a „tó” keleti oldalán lévő hajózózsilip bejárati csatornájában veszélyes törő hullámzást képes kelteni, miután a szél végigfúj a tározón. Völgymenetben, Pozsony felől érkező kishajók ilyen esetben itt figyelmeztetést kaphatnak, és hajózási korlátozást tapasztalhatnak. Ez a fajta szél és áramlás egymásra hatás tengeren is megfigyelhető.
A hullámzó vízen történő hajózás során több veszélyforrás hatásaira kell figyelnie a vezetőnek. gyakran okoz veszélyt a helytelenül megválasztott sebesség, különösen a kiugróan nagy sebességek (pl. 100 km/h körül), amelynek hatására a hajó lényegében „pattog” a hullámcsúcsokon, kiszámíthatatlan erőhatások erik, szakaszosan túlterheli, majd túlpörgeti a propulzóját. Extrém esetben akár a felborulás, átfordulás, vagy víz alá siklás is bekövetkezhet. Ezért a sebességünket ilyenkor úgy kell beállítani, hogy a hajónk képes legyen a hullámokat meghajózni. Természetes következménye az erős hullámzásnak a hajótest folyamatos vízzel borítása, amely miatt fennáll az elárasztás veszélye (különösen a felépítmény nélküli kishajók esetében).
Ha az erős hullámzás elviselésére alkalmatlanná válik a kishajónk, akkor tavon célravezető megoldás lánccal, vagy kaparóra ledobott horgonnyal szélbe állítani a hajótestet (géphajót is) és engedni a szél és a hullámzás együttes hatására a part közelébe sodródni a hajót, ahol – akár fennakadás árán is – biztonságosabb a ihar végének bevárása. Ugyanezt érdemes tenni, ha viharos időben üzemképtelenné válik a hajtó berendezés, vagy a vitorlázat válik használhatatlanná.
Gyakori eset, hogy kisebb stabilitású kishajó, csónak a viharos időben felborul és személyzete a vízbe kerül. A kishajók általában építésük módjánál fogva felborult állapotban sem süllyednek el, ezért a személyzetnek akkor van esélye a túlélésre, ha nem hagyják el a hajót, és erősen „porzó” vízfelület esetén a felborult hajótest alatt keresnek menedéket (a vízpermet nagy mennyiségű belégzése erős teljesítménycsökkenéshez, majd akár fulladáshoz is vezethet). További előnye ennek a megoldásnak, hogy a hajót lényegesen könnyebben fedezhetik fel a mentésre érkezők, mint egy vízben úszó embert, és ők is a hajó közelében, vagy alatt fogják keresni a túlélőket. Egészen nyilvánvalóan biztos helyzetet kivéve ne kíséreljük meg a hajót hátrahagyva a partra úszást a vihar ideje alatt.
Hajózás során különböző havaria helyzetekkel is számolnunk kell.
9.7.1. Összeütközés
A hajók/kötelékek egymással való akaratlan és a szokásos mértéket jelentősen meghaladó intenzitású, bármely irányú ütközését tekintjük összeütközésnek. Az összeütközések fő okai
téves távolságfelmérés,
hibásan kiszámított találkozási pont,
hibásan kiszámított helyigény, a lefedett sávok fedési területén történő találkozás,
műveletképtelenné vált hajó sodródása,
ráfutás, rásodródás.
Az összeütközés leggyakoribb oka a hibásan kiszámított pályagörbe (helyigény), vagyis amikor a hajó/kötelék valamilyen ok miatt nem képes azt a pályát követni, amit a vezető tervezett, ezért pályája részben egybe esik a másik hajó pályájával. Következményként a legsúlyosabb sérülésekkel a félfrontális, vagy a 90 fokot megközelítő szögben történő ütközés jár, mert ekkor valamelyik hajónak nem a legjobban megerősített része ütközik a másik hajó megerősített részével. Ilyenkor gyakori, hogy a gyengébb részén sérült hajón akár a másik hajó teljes keresztmetszetét elérő nagyságú, több vízmentes rekeszt érintő lék keletkezik. Ez a fajta összeütközés eredményez leggyakrabban elsüllyedést, ezért ha a vezető azt észleli, hogy ilyen fajta ütközés következhet be, akkor mindent meg kell tennie annak érdekében, hogy ne így következzék be az elkerülhetetlen összeütközés. Mit lehet tenni?
Elsősorban az oldalakkal való ütközés irányába műveletezni, mert az oldalakkal történő (csúszásos) ütközés lényegesen kisebb mértékben eredményez lékesedést, a hajó műveletképes marad.
Az összeütközés veszélye egyszerűbb forgalmi helyzetekben is előfordulhat akkor, ha a részes felek között nem megfelelő a kommunikáció, azaz félreértik egymás szándékait és ezzel váratlan helyzetbe hozzák mindkét hajót. Még egyszerű forgalmi helyzetekben is indokolt lehet a megfelelő kommunikáció és a határozott (távolról is jól felismerhető) műveletezés (egyértelmű helyezkedés).
Fontos szabály, hogy olyan lékesedés esetén, amikor fennáll az elsüllyedés veszélye a lehetőségekhez mérten célszerű a meder sekély részére (zátonyra) kifuttatni a hajót, mert a további tevékenységhez így időt nyerünk és nem víz alól kell kiemelni a hajót.
9.7.2. Fennakadás
A hajózás során az egyik leggyakoribb veszélyforrás a hajótest mederrel történő akaratlan érintkezése, amelynek enyhébb formája a megsúrolás, súlyosabb következménye a fennakadás. A fennakadás a meder bármely olyan pontján bekövetkezhet, amelynek mélysége az adott pillanatban megegyezik vagy kisebb a hajó (besüllyedéssel korrigált) merülésénél.
A fennakadás nagy negatív gyorsulással járó folyamat, következményei nagymértékben függnek attól, hogy
a hajó mely része akadt fel és mely része nem;
mekkora testrész maradt úszóképes;
a fennakadást követően a hajótest(ek) eredeti irányukban maradtak, vagy a víz elfordította azokat;
milyen folyamat zajlik éppen a mederben (áradás, apadás, stagnáló vízállás, erősen hullámos vízfelület, viharos idő);
milyen hordalékmozgást és áramlási változást indukál a fennakadt hajótest;
milyen mértékű az eltérés a vízmélység és a hajó eredeti merülése között;
milyen a mederanyag (mozgatható, kérges, erősen tagolt, sziklás, köves).
9.7.3. Leszabadítás, leszabadítási módszerek
Ha a hajót más szabadítja le a fennakadás helyéről valamilyen művelettel, akkor leszabadítás történik. A fennakadást követő eljárásnak az a legfontosabb célja és betartandó mértéke, hogy a kárt, veszélyt lehetőleg ne fokozza a tevékenység, ill. csak akkor szabad újabb kárt okozni, ha azzal egy még nagyobb kárt előznek meg.
A fennakadást követő teendők
A fennakadás során érintett hajók személyzetének ellenőrzése (Került-e vízbe valaki? történt-e baleset? Kell-e segítséget nyújtani, esetleg külső segítséget hívni?).
A fennakadt hajó(k) vízmentességének ellenőrzése! (Történt-e vízbetörés? – fenékvizsgálat).
A fennakadt hajó(k) sérüléseinek felmérése! (Történt-e sérülés, ha igen, akkor befolyásolja-e a további folyamatot? Szükséges-e azonnali veszélyelhárítás? Szükséges-e a sérülés ideiglenes elszigetelése?).
A fennakadt hajó(k) térségében a mélységviszonyok és a mederanyag felmérése! (Hol és milyen mértékben akadt fenn a hajó, azaz mennyi az eredeti merülés és a vízmélység eltérése? Alkalmas-e a mederanyag a leszabadítás egyes módszereinek alkalmazására?).
Történik-e valamilyen anyagkifolyás a hajó(k)ból, ha igen az környezetet veszélyeztető vagy közömbös? Megakadályozható-e a kifolyás?
Milyen változások várhatók a térség mederviszonyaiban a következő időszakban (pl. árad a víz, apad a víz, stagnál a víz, napon belüli csúcserőművi vízjáték várható)? Elzárja-e a hajó a hajóutat (részlegesen vagy teljesen)?
A tapasztaltak alapján halasztani érdemes a leszabadítás megkezdését vagy azonnali megkezdése elkerülhetetlen?
Ha meg lehet és kell kezdeni a leszabadítást, akkor melyik módszer alkalmazható?
Elegendő-e a leszabadító hajó teljesítménye, laterálfelülete és kormányképessége a tervezett módszerű leszabadítás önálló végrehajtására vagy segítséget kell igénybe venni?
Alkalmasak-e a körülmények a leszabadítás megkezdésére (meteorológiai, láthatósági, hidraulikai, forgalmi)?
Fontos!
Mielőtt a leszabadítás kezdetét venné gondoskodni kell a szabad műveleti területről, hogy a várható mozgásokra elegendő terület álljon rendelkezésre, valamint más hajók mozgása ne akadályozza a végrehajtást (esetenként előnyös más hajók hullámkeltése, de ezt tudatosan kell alkalmazni, véletlenszerű előfordulása balesethez vezethet).
A leszabadítás nem veszélytelen művelet, ezért a résztvevőket részletesen tájékoztatni kell a tervezett tevékenységről és a szokásos üzemben elő nem forduló veszélyekről, azok figyeléséről és elhárítási módjáról (pl. gyakoribb a hajó megdőlése, váratlanul szükséges kötél elengedése, horgony ledobása).
Fontos a leszabadítás módjának meghatározásánál, hogy a módszer alkalmazása ne okozzon további sérüléseket, kárt, veszélyt, ezért
Ha a fennakadás felületén szikla/sziklák, vagy nagyobb méretű kövek, esetleg roncs helyezkedik el, akkor olyan leszabadítási módszer nem alkalmazható, amely az ezeken való átvonszolást is magába foglalja.
Nem szabad a hajó – erre nem méretezett – berendezéseit túlterhelni, pl. horgonycsörlő, kötelek, fő- és segédgépek, bakok. Ezek elkerülhetetlen alkalmazásánál figyelemmel kell lenni eredeti méretezésük határaira.
9.7.3.1. El- (vagy át)trimmelés
Ha a fennakadt hajó egy része szabadon úszik, akkor lehetséges megoldás a fennakadt területen csökkenteni a merülést (terhelést), azaz trimmjét módosítani a fennakadás helyén tömegáthelyezés-sel vagy ballasztolással. Kishajónál esetenként elegendő a fedélzeten tartózkodók gyors helyváltoztatása és testmozgásukkal billentés elérése.
Ilyen esetben a kiemelkedő testrész vagy teljesen úszóképessé tehető, vagy az azt visszatartó súrlódás (merülés/mélység különbsége) jelentősen csökkenthető és növelhető más módszer eredményessége.
Ha a kishajó rendelkezik magas árboccal, akkor annak felső harmadába kötött kötéllel oldalirányban megbillenthető a hajótest, ami növelheti a leszabadulás esélyét.
9.7.3.2. Levonszolás (visszafelé)
Az egyik leggyakoribb módszer a fennakadt hajó vontatókötéllel történő levonszolása a fennakadást megelőző pozíció felé. A módszer előnye a gyors végrehajthatóság.
A levonszolás kombinálható az ún. leriszálással is, azaz, ha a fennakadt hajótest részben mozgatható, akkor a forgáspont körüli – húzás közbeni – állandó elforgatással a lehetséges legnagyobb szöghelyzetig, amellyel apránként kifeszegetheti maga alól a mederanyagot a fennakadt hajó, majd lecsúszhat arról.
9.7.3.3. Levonszolás (visszafelé)
A fennakadt hajó vontatókötéllel történő levonszolása a zátonyról a meder felé oldalirányban (a fennakadás felülete körüli forgatással lazítva a tapadást) akkor alkalmazható célszerűen, ha a visszafelé vontatásra – valamilyen ok miatt – nincs esély.
A módszer alkalmazása során a vontató – kis hajóútszélesség esetén – kerülhet veszélybe a hirtelen leszabaduláskor a másik partra átfutás, a leszabadítás közben történő akaratlan lefordulás esetén. Utóbbit a horgony azonnali ledobásával és a vontatókötél üresre engedésével lehet megakadályozni. A többi hajó hullámkeltése segítheti a leszabadulást.
9.7.3.4. Letámasztás
Ha a fennakadás során a hajótest oldala hosszirányban részben szabadon marad, akkor megkísérelhető megoldás a támdorongokkal, kisebb hajóknál csáklyákkal való lefeszítés. E módszerhez is hasznos egy elhaladó hajó szokásosnál erősebb hullámkeltése, mivel a keltett lengés éppen annyi mozgásteret biztosít, amit kézi- esetleg gépi feszítéskor szakaszosan lehetővé teszi a kis lépésekkel történő lefeszegetést.
9.7.4. Elsüllyedt hajó kiemelése
A részben vagy teljesen elsüllyedt hajótest kiemelése körültekintést és fontos szabályok betartását követeli meg, ugyanakkor nem tűr halasztást, ha a többi hajót veszélyezteti.
Előkészítés:
első és legfontosabb lépés a helyszín és a hajó állapotának felmérése,
a kiemelés, ill. eltávolítás módszerének eldöntése,
az alkalmazni kívánt módszer eszközrendszerének biztosítása,
a szükséges engedélyek beszerzése, ill. a tevékenység külső biztonsági feltételeinek megszervezése,
az elsüllyedt hajó kiemelésre alkalmas állapotba hozása,
a munkavégzés körülményeinek biztonságossá tétele.
Módszerek:
kiemelés hajótestek átballasztolásával,
kiemelés emelő-berendezéssel,
kiemelés légzsákkal.
9.7.4.1. Kiemelés hajótestek átballasztolásával
Ha a süllyedt hajótest kiemelésére a legalkalmasabbnak a más hajótestek átballasztolásával végzett szakaszos felemelést találják, akkor a helyszínen legalább két olyan terheletlen (üres) hajótestet kell beállítani, amelyek vízkiszorítása és ballasztolási lehetősége (beleértve a szilárdságot is) elegendő a feladat végrehajtására (a két hajó együttese az emelőtag).
A feladat végrehajtása a két hajótest süllyedt hajó melletti sávban való lehorgonyzásával és a távtartók elhelyezésével veszi kezdetét. A távtartókkal olyan távolságot kell tartósítani a két hajótest között, hogy az emeléshez használt kötelek, a kiemelendő hajótest ott elférjenek, és kisebb billenés esetére biztonsági távolságot is kell alkalmazni.
A kiemelés folyamata
Az emeléshez a süllyedt hajótest alá megfelelő számú kötelet kell fűzni, amelyeket lehetőleg a bordák keresztmetszetében célszerű elhelyezni, hogy a test sérülését (bevágódást) el lehessen kerülni. A kötelek összesített teherbírásának legalább 20-25%-al meg kell haladnia a kiemelendő hajótest tömegét. A hajótest azon pontján, ahol az emelő kötelek átadják az emelő erőt, azaz általában a medersoron, megfelelő tehermegosztásról kell gondoskodni a medersor, vagy az oldallemezek bevágódását elkerülendő (ezek zömmel fa alátétek, amelyeket az emelő kötelekhez drótokkal rögzítenek).
Kishajónál az építőanyagtól függően acéltestű hajóknál egyenletesen elosztva (lehetőleg bordához igazítva) 4-5 méterenként, merevítők nélküli hajótesteknél (megfelelő terhelésmegosztók alkalmazásával) 3-5 méterenként kell elhelyezni. Ezek az értékek az ép szerkezetű hajótesteknél alkalmazhatók, ha ismeret van a hajó esetleges gyengébb pontjáról, akkor annak térségében sűríteni kell a kötélzetet.
Az emelőtag két hajótestét a lehető legnagyobb mértékig vízballaszttal lesüllyesztik, majd a süllyed test alá fűzött köteleket a leballasztolt hajótesteken rögzítik és megkezdik a kiballasztolást (a ballasztvíz kiszivattyúzását).
A művelet célja a lék a vízfelszín fölé emelése, hogy a víz kiszivattyúzható legyen a hajótestből, illetve ha ez nem érhető el, akkor a hajó az emelőtagok biztosította kötélbölcsőben biztonságos helyre legyen továbbítható.
Ha a lék az első emelést követően még víz alatt marad, akkor az emelőtagból és a süllyedt hajóból álló köteléket a vontató addig közelíti a meder sekélyebb területéhez, amíg a süllyedt hajótest feneket ér (fennakad). Olyan területet kell választani, ahol ez további sérülés nélkül végrehajtható.
Ezt követi az emelőtag hajóinak ismételt beballasztolása és a felkötő kötelek rászedése, majd az emelési szakasz ismétlése. A folyamatot addig kell ismételni, amíg célt nem ér, azaz kiszivattyúzható a hajótestből a víz, a lék elzárható, megszűnik az ismételt elsüllyedés veszélye.
9.7.4.2. Kiemelés emelőtagra épített csörlőkkel
Ha az emelést emelőtaggal végzik, akkor az átballasztolásos módszerhez hasonló előkészületeket kell végezni, azaz két hajótestet megfelelő távtartással szilárdan összekötni és az elsüllyedt hajótest fölé helyezni úgy, hogy a süllyedt test az emelőtag két hajója közé essen. Ha a kiemelést erre specializált emelőhajók végzik, akkor azok rendelkeznek megfelelő számú csörlőpárral, valamint stabilitásuk is alkalmassá teszi azokat a kiemelésre.
Emelőtag
Ha nem speciális emelőhajókkal végzik a kiemelést, akkor az emelőtag két hajója közé állványzatot kell építeni, amelyre telepíthetők a csörlők. Ezek megfelelő rögzítése után – az átballasztolásos módszernél már tárgyalt biztonsági intézkedések mellett – a kötelek csörlőkkel rászedésével emelik fel a süllyedt hajótestet.
9.7.4.3. Kiemelés úszódaruval vagy partközelben autódaruval
Ha alkalmas teherbírású úszódaru áll rendelkezésre, akkor – a korábban megismert biztonsági intézkedések mellett – az úszódaruról lebocsátott kötelek hajótest alatti átfűzésével és rögzítésével emelhető meg a süllyedt hajótest. Az úszódaru alkalmazhatóságát – teherbírásán kívül – befolyásolja, hogy milyen közel tud elhelyezkedni a süllyedt hajótesthez, mivel a gémkinyúlás növekedésével az emelőképesség csökken.
Kiemelés daruval
Kiemelés daruval
Ennél az emeléstípusnál is fontos, hogy a vízfelszín fölé kerülő hajótest súlya megnő, ezért az emelés tervezésénél ezt figyelembe kell venni. A testben felhalmozódott vizet a lehető leggyorsabban el kell távolítani. Ennek érdekében, ha mód van rá a lékeket puha, jól elterülő és súlyos tárgyakkal részlegesen, vagy ideiglenesen teljesen zárni kell (pl. homokzsák).
9.7.5. Üzemszerű kiemelés (daruzás)
A kishajók téli tárolása gyakran partra emelt állapotban történik (6. ábra), amelyet azokon a helyeken, ahol nincs mód rézsűn tárolókocsira úsztatni a hajót, daruzással emelik ki. A daruval történő emelésre gyakorlatilag azonos szabályok vonatkoznak, mint a fentiekben ismertetett süllyedt hajó emelésre.
Kikötői daruzás
10. Fogalmak
10.1. Szabad űrszelvény
A vízi útnál is, de inkább a hajóút (a vízi útjelzésekkel kijelölt része) esetében beszélünk űrszelvény méretekről.
Ezek a méretek:
a hajóúti vízmélység, a víziúton a HKV-nél (a Dunára vonatkozóan: LKHV-nél) a hajóútban mért vízmélység,
a hajózható keresztmetszet szélessége, amely ehhez a mélységhez tartozik,
szabad űrszelvénymagasság a HNV-nél egyes víziutat keresztező nyomvonalas jellegű létesítmények (híd, távközlési vezeték, elektromos távvezeték, felsővezetésű kompkötél) alatti magasság.
A hajózó utak paramétereit – amelybe az űrszelvény méretek is tartoznak – osztályba sorolás során határozzák meg. Az osztályba sorolás tartalmazza a hajózó zsilipek méreteit, hajó- meder távolságot, valamint következtetni lehet a kanyarulati sugárra az ott közlekedhető legnagyobb hajó méretek alapján.
ahol:
b (HKV): a hajóút szélessége HKV-nél;
T: a hajó/kötelék jellemző merülése a víziút osztályának megfelelően;
t: HKV-nél a hajó megengedett merülése (t = c – a);
a: a hajótest legalacsonyabb és a meder legmagasabb pontja közötti hajó-meder távolság(régebben biztonsági távolság), ami a meder anyagától függően 0,2 – 0,3 m;
c: HKV-nél a hajóútban mért vízmélység (hajóúti vízmélység);
h(min): HNV-nél a hajóút legkisebb űrszelvénymagassága a víziút osztályának megfelelően.
10.2. Folyamkilométer (fkm)
A folyón a torkolattól a forrás irányában, a folyó vízi útjának minősített szakaszán, a sodorvonalban mért távolság.
Némely esetben a torkolattól az első egységek tengeri mérföldben vannak jegyezve, mint például a Duna Sulinai ágán az első 150 egység.
Egyes folyókon a számozás fordított sorrendben történik, pl. Rajna, ahol a Bodeni-tóból kilépésnél található a nulla fkm és az Északi-tengeri torkolatnál az 1036. fkm.
Folyamkilométer tábla (Tisza 409 fkm a torkolattól)
10.3. A folyópart oldalai
A folyópart oldalainak meghatározása laterális rendszerben a torkolat irányában előre nézve, azaz a völgymenetben haladó hajó szempontjából:
–jobb- és bal part:a víziút oldalai a forrástól a torkolat felé haladva.
Laterális kitűzési vonatkoztatási rendszere
10.4. Irányok, irányszögek
Tavi és tengeri hajózásban irány alatt a földrajzi (valódi) északi irányhoz 360°-os körfelosztáson alapuló hajó orrirányokat (Heading) értjük. Ennek műszeres mérését általában mágneses tájolóval – kormánytájoló (kompassz) – végezzük az út során, folyamatosan.
Az erről leolvasott érték azonban nem azonos a térképekről leolvasható valódi északi irányhoz viszonyított szögekkel, hiszen a Föld északi mágneses pólusa és a hajó mágneses tere befolyásolja a kormánytájoló által mutatott szöget, azaz a kérdéses irányt, amerre a kormányos a hajót kormányozza.
10.5. Iránylatok, iránylat szögek
Tengeren az „iránylat” egy céltárgynak a mi szemszögünkből északhoz, vagy a hajó orrvonalához viszonyított szöge. Az iránylatot, ha mágneses tájolóval mérjük, ugyanúgy kell javítási szögekkel módosítani, mint az irányt.
Belvízeken az iránylat alatt azt a legalább két pont által meghatározott tengelyt értjük, amely rövidebb-hosszabb ideig kijelöli a hajóval követendő egyenest.
Iránylat belvízen, két pont által meghatározott tengely
10.6. Hajózási kisvízszint (HKV)
változó vízállású víziutaknál – a nemzetközi európai víziutakról szóló európai megállapodás a 151/2000. (IX. 1.) Korm. rendelet ajánlásai szerint – a HKV az év legalább 240 napján vagy hajózási szezon 60 %-ban fennálló vízszint, amely mellett a víziút osztálya szerint a hajózásra alkalmas, illetőleg hajózásra alkalmassá tehető természetes és mesterséges felszíni vizek víziúttá nyilvánításáról szóló 17/2002. (III. 7.) KöViM rendeletben meghatározott követelmények teljesülnek;
duzzasztott folyószakaszokon, csatornákon és szabályozott vízállású tavakon a HKV az üzemrendben előírt üzemi kisvízszint.
10.7. Legkisebb hajózási vízszint (LKHV), a Dunára megállapított HKV
–a Dunának az 1811,00 fkm és az 1433,00 fkm közötti változó vízállású szakaszán az LKHV a tárgyidőszakot megelőző 30 év jégmentes időszakának adataiból számított 94 %-os tartósságú vízhozamhoz tartozó vízszint.
10.8. Hajózási nagyvízszint (HNV)
A víziutat a vízfelszín felett keresztező létesítményeknek a víziút osztálya szerint a hajózásra alkalmas, illetőleg hajózásra alkalmassá tehető természetes és mesterséges felszíni vizek víziúttá nyilvánításáról szóló 17/2002. (III. 7.) KöViM rendelet előírásai szerint történő tervezésénél és kivitelezésénél mértékadó vízszint
–amely tárgyidőszakot megelőző harminc év jeges időszakon kívüli részében 1 %-os tartóssággal érvényesült magas vízhozam mellett adódik, illetve
–duzzasztott folyószakaszon, csatornákon és szabályozott vízállású tavakon az üzemrendben meghatározott nagyvízszint.
10.9. Folyami Információs Szolgáltatások (RIS)
Elektronikus hajózási térképek (ECDIS) alapjaira épülő információs rendszer, amely belvízi utak valamennyi fontos adatát tartalmazza egyszerűen és célszerűen biztosítva a hozzáférést, adatbázist szolgáltatva az út tervezéséhez és végrehajtásához; egyszerűsítve az adminisztratív kötelezettségek teljesítését.
10.10. Víziút és hajóút
A víziközlekedés pályája, a folyók, csatornák és tavak – külön jogszabályban vízi úttá nyilvánított – szakasza vagy része.
A vízi útnak a nagyhajók közlekedésére kijelölt és kitűzött, ennek hiányában a nagyhajók által az adott vízállásnál rendszeresen használt része, továbbá a veszteglőhely vízterülete, valamint a kikötőhöz tartozó vízterület.
A hajóút
HAJÓELMÉLET
I. rész
BELSŐÉGÉSŰ MOTOROK
1.Belsőégésű motorok
Belsőégésű motorok jellemzője, hogy
a hengertérben az üzemanyag elégésekor felszabaduló energia alakul át mechanikai munkává;
az üzemanyag (tüzelőanyag) elégetése és a munkavégzés ugyanabban a térben – a motor hengereiben – játszódik le;
a nagynyomású gáz elmozdítja a hengerben lévő dugattyút, s ezáltal munkát végez;
a dugattyú egyenes vonalú mozgását forgattyús hajtómű alakítja át forgó mozgássá.
A hajózásban alkalmazott belsőégésű motorokolyandugattyús motorok, amelyekmunkaterében a periodikus mozgást végződugattyú, a munkafolyamatban résztvevőközeggel kölcsönhatásban, forgattyús hajtóművet működtet.
2. Belsőégésű dugattyús motorok csoportosítása
2.1. Munkafolyamat szerinti csoportosítás
Aszerint, hogy egy teljes munkafolyamat (szívás-sűrítés-terjeszkedés-kipufogás) hány ütemben, vagyis hány dugattyúlöket alatt valósul meg, a belső égésű motorokat kétütemű és négyüteműmotorokként különböztetjük meg.
Kétütemű motorok
A kétütemű munkafolyamata két dugattyúlöket, tehát egyetlen forgattyús tengely-fordulat alatt valósul meg. A töltés (gázcsere) a dugattyú által vezérelt be- és kiömlő csatornákon keresztül történik.
Négyütemű motorok
A négyütemű motorok egy teljes munkafolyamata a dugattyú négy lökete alatt játszódik le. Ez alatt a motor forgattyústengelye két teljes fordulatot végez. A töltés (gázcsere) a vezérmű által működtetett szelepeken keresztül jön létre.
2.2. A töltet összetétele szerinti csoportosítás
A munkát végző közeg (töltet) kialakulása szerint megkülönböztetünk
keveréktöltésű motorokat, akol a munkatérben a levegőtüzelőanyaggal keveredve jut be (a klasszikus benzin üzemű/Otto-motor) és
levegőtöltésűmotorokat, ahol a munkatérbe a levegőtüzelőanyag nélkül jut be (a klasszikus dízelmotor).
A keveréktöltésű motor (klasszikus benzin üzemű/Otto–motor) a szívóütem alatt tüzelőanyag-levegő keveréket szív be a hengertérbe. A keverék általában a hengeren kívül, képződik. A keveréket a motor összesűríti, majd – megfelelő időpontban – egy villamos gyújtószikra meggyújtja.
A levegőtöltésű motor (klasszikus dízelmotor) a szívóütemben tiszta levegőt szív be és azt sűrítik. Az égéstérben összesűrített és felmelegedett levegőbe az üzemanyagot a nagy nyomással működő befecskendező rendszer porlasztva juttatja be. A tüzelőanyag-levegő keveréket a sűrítés folytán keletkező hő gyújtja meg.
2.3. A gyújtásának jellege szerinti csoportosítása
A gyújtás jellege szerint megkülönböztetünk:
külsőgyújtású motorokat (pl. a klasszikus szikra gyújtású benzin üzemű/Otto-motor) és
belsőgyújtású motorokat (pl. a klasszikus kompresszió gyújtású dízelmotor).
2.4. A motor elhelyezése, elrendezése és hengerszáma szerinti csoportosítás
A külmotor a hajótesten kívül, míg a beépített motor a hajótestben belül kerül elhelyezésre:
A külmotorok a hengerszámtól függetlenül fekvő elrendezésűek, ami az jelenti, hogy a motor forgattyústengelye(főtengelye)függőleges, ígya dugattyú, illetve dugattyúk vízszintes mozgást végeznek.
A beépített motorok szintén a hengerszámtól függetlenül (klónoktól eltekintve) jellemzőenálló elrendezésűek, ahol a motor forgattyústengelye(főtengelye) a beépítéstől függően vízszintes(közel vízszintes), így a dugattyú, illetve dugattyúk függőleges (vagy közel függőleges) mozgást végeznek.
A motor elhelyezése, elrendezése a hajó hajtómű-rendszerére is hatással van. Külmotoros kishajók kizárólag „L” hajtásúak, míg beépített motoroknál a közvetlen (egyenes), a „Z” és a „V” hajtása a jellemző, de egyes egyedi megoldásoknál, ha külmotort építenek be találkozhatunk „L” hajtással is.
A kedvtelési célú hajómotorok ma már jellemzően többhengeres kivitelben készülnek. Ilyen kialakítás esetén a motor járása egyenletesebbé válik és vele nagyobb teljesítmény érhető el. A többhengeres motor előnye a jóval kisebb lendítőkerék, mivel a gyújtási sorrend helyes megválasztásával a gyorsulásokból és a lassulásokból eredő egyenlőtlenségek lecsökkennek. További előny, hogy a kisebb hengerméretek mellett jobb a hengertöltés, jobbak az égés feltételei, jobb a hűtés, nagyobb kompreszszióviszony.
2.5. A hengerek elrendezése szerinti csoportosítás
A hajózásban alkalmazott belsőégésű dugattyús többhengeres motorok szinte kizárólag soros motorokat alkalmaznak, amelyek lehetnek egysorosés kétsoros motorok (V-motorok), de egy-egy különleges (pl: légsugárhajtású „mocsárjáró”, légpárnás hajó) kishajó csillagmotoros meghajtással rendelkezik.
3.Belsőégésű dugattyús motorok működési elve
Belsőégésű motoroknak azokat az energia–átalakító berendezéseket nevezzük, ahol az energiaátalakulás magában a motor belsejében megy végbe.Tehát olyan hőerőgép amelyben a tüzelőanyag kémiai energiája hőenergiává, a hőenergia pedig mechanikai munkává alakul át.
A tüzelőanyag és az égéshez szükséges levegő keveredésétől és az égés lefolyásától függően a belsőégésű motorokat két fő csoportba osztjuk:
Ottó- és
Diesel–motorra.
AzOttó-motoroknál a tüzelőanyagot az elégetéshez szükséges levegővel együtt vezetjük be a munkahengerbe, ahol a keveréket összesűrítjük A sűrítési löket vége előtt a keveréket a gyújtógyertya által megfelelő időben leadott villamos szikrával meggyújtjuk Ez hirtelen nagy sebességgel és nagy nyomásemelkedés mellett elég. A gázok nyomást gyakorolnak a dugattyúra és mechanikai munkát végeznek.
Mivel a keverék a munkahengeren kívül (karburátorban) képződik, külső keverék-képzésű, vagy karburátoros motornak is nevezzük. Tehát az Ottó-motor olyan belsőégésű motor, amelynek tüzelőanyaga benzin, szikragyújtással kezdi az égést és külső keverékképzésű.
Benzinbefecskendezés esetén már belső keverék-képzésű motorról beszélhetünk.
A Diesel-motorokban a munkahenger tiszta levegővel telik meg. A levegő a sűrítés folyamán olyan hőfokot ér el, mely a tüzelőanyag gyulladáspontja fölé emelkedik és így a sűrítő ütem vége felé a nagy nyomással befecskendezett tüzelőanyag meggyullad. Mivel a Diesel-motorok a hengerben képeznek keveréket, belső keverékképzésű motoroknak, és mert a nagynyomással befecskendezett tüzelőanyag meggyulladását a magas hőmérsékletű és nyomású levegő biztosítja, kompressziógyújtású motoroknak is nevezzük.(az égés tehát öngyulladással kezdődik). Tehát a Diesel motor olyan belsőégésű motor amelynek üzemanyaga gázolaj, öngyulladással kezdi az égést, és belső keverékképzésű.
A tüzelőanyag kémiai energiájának hőenergiává, a hőenergiának mechanikai munkává alakulása a belsőégésű motorokban kétféle munkafolyamat (munkaciklus) szerint mehet végbe. Aszerint, hogy a munkafolyamat hány dugattyúlöket alatt zajlik le, négyütemű, vagy kétütemű motorról beszélünk. A munkafolyamat négy üteme: szívás, sűrítés, expanzió(munkaütem), és kipufogás.
Négyütemű az a motor, melyben a munkafolyamat négy üteme a forgattyústengely két fordulata alatt játszódik le.
Kétütemű motorokban egy teljes munkafolyamat két löket, azaz a forgattyústengely egy fordulata alatt megy végbe.
3.1. Négyütemű Ottó-motor működése
A négyütemű motornál egy teljes munkafolyamat elvégzésére, négy ütemre van szükség.
Elsö ütem a szívás.
A dugattyú a felső holtpontból halad az alsó holtpont felé és depressziót létesít a hengerben. A légritkítás következtében a karburátoron és a felső holtpont előtt kinyitott szívószelepen keresztül tüzelőanyag-levegő keverék áramlik a hengerbe, a külső légnyomás hatására.
Az ütem alatt a szívószelep nyitva van.
Második ütem a sűrítés (kompresszió – sűrítés).
A sűrítő ütem alatt a beszívott tüzelőanyag-levegő keveréket az alsó holtpontból felfele haladó dugattyú az öngyulladás határáig sűríti össze, majd a felső holtpont előtt, a megnövekedett nyomású és hőfokú keveréket a gyújtógyertya pólusai között átugró villamos szikra segítségével meggyújtja. Az égés következtében a benzin kémiai energiája hőenergiává alakul, a nyomás és hőmérséklet megemelkedik.
Az ütem alatt a szívó-és kipufogószelep zárva van.
Harmadik ütem a terjeszkedés (expanzió – munkaütem).
A gáz megemelkedett hőmérséklete, nyomása a dugattyút az alsó holtpont felé elmozgatja. A gázok a terjeszkedés következtében munkát végeznek, miközben a hőenergia egy része mechanikai munkává alakul át. Az alsóholtpont előtt kinyílik a kipufogószelep és a munkát végzett gázok eltávoznak a hengerből.
Az ütem alatt mindkét szelep zárva van.
Negyedik ütem a kipufogás.
Az alsó holtpontból a felső holtpont felé haladó dugattyú az égéstermékeket a harmadik ütem vége előtt kinyitott kipufogószelepen keresztül kinyomja az égéstérből (1. ábra). Az ütem alatt a kipufogószelep nyitva van.
3.2. Kétütemű Ottó-motor működése
Első ütem:a dugattyú az alsó holtpontból a felső holtpont felé mozog mialatt a felső széle zárja az átömlő, majd a kipufogó csatornát. A dugattyú összesűríti a hengerben lévő keveréket miközben a dugattyú alsó széle nyitja a szívórést. A szívórésen keresztül a forgattyúsházban keletkező vákuum hatására benzin levegő keverék áramlik be.
Második ütem:a gyújtással kezdődik, ami a felső holtpont előtt következik be elektromos szikra hatására. Az égés során kialakuló nagy nyomás a dugattyút a felső holtpontból az alsó holtpont felé mozgatja. A terjeszkedő gázok munkát végeznek (munkaütem). A dugattyú az alsó holtpont felé haladva először nyitja a kipufogó-csatornát (kipufogás), majd nem sokkal később nyitja az átömlő csatornát. Ennek következtében megtörténik a friss töltet átáramlása a hengertérbe (töltéscsere).
3.3. Négyütemű Diesel-motor működése
Első ütema szívás.
A dugattyú a felső holtpontból halad az alsó holtpont felé és a már előző kipufogóütem vége előtt kinyitott szívószelepen keresztül a depresszió hatására tiszta levegő áramlik a hengerbe.
Az ütem alatt a szívó szelep nyitva van.
A második ütem a sűrítés.
A dugattyú az alsó holtpontból halad a felső holtpont felé és a beszívott levegőt eredeti térfogatának 1/14 – 1/25 részére sűríti össze, és hőfoka 500-800 fok C-ra emelkedik. A magas hőmérséklet hatására a felső holtpont előtt 18-23 fokkal, nagy nyomással befecskendezett, jól szétporlasztott tüzelőanyag öngyulladással meggyullad, és kémiai energiája hőenergiává alakul át. A nyomás 80-120 bar-ra, a hőfok 2000-2400 fok C-ra emelkedik.
Az ütem alatt szívó-és kipufogószelepek zárva vannak.
Harmadik ütema terjeszkedés.
Az égés folyamán keletkezett gázok nyomása a dugattyút a felső holtpontból az alsó holtpont felé nyomja. Ez a munkaütem, amikor a hőenergia mechanikai munkává alakul át. Az alsó holtpont előtt kinyílik a kipufogószelep és megkezdődik az égéstermékek eltávozása. Ez a töltéscsere első része.
Az ütem alatt mindkét szelep zárva van.
Negyedik ütema kipufogás.
Az alsó holtpontból a felső holtpont felé haladó dugattyú a nyitott kipufogószelepen keresztül, maga előtt kitolja az égéstermékeket a hengerből. Az ütem befejezése előtt kinyílik a szívószelep, hogy megindulhasson a töltéscsere második része, a friss levegő beáramlása a hengerbe.
Az ütem alatt a kipufogószelep nyitva van .
3.4. Kétütemű diesel-motor működése
A kétütemű dízelmotorokat előszeretettel használják hajókban, nagy teljesítményű aggregátokban. Feltöltéses kétütemű dízelmotoroknál a forgattyúsház a négyütemű ottó- és dízelmotorhoz hasonlóan csak kenési feladatot lát el. A forgattyúsház nem vesz részt a gázcserében, az elősűrítést a főtengely által hajtott kompresszor, többnyire Roots-fúvó vagy a kipufogógázok által hajtott turbófeltöltő végzi, amely a táptartályba vezeti a nagynyomású levegőt.
Amikor a dugattyú az alsó holtpont közelében nyitja a réseket, a feltöltő elvégzi a maradék kipufogógáz ürítését és a henger feltöltését. A dugattyú nyitja és zárja a felömlőket. A kipufogónyílás a hengerfejben van, szelep nyitja és zárja. A kipufogógázok az alsó holtpont közelében, a felömlők nyílása előtt, nagy nyomásuk miatt távoznak a nyitott kipufogószelepeken. Mivel nincs szívószelep ezért több kipufogószelepet lehet beépíteni, kedvező a töltéscsere.
4. A hűtés
4.1. A hűtés feladata
A motorok égés terében a tüzelőanyag elégésekor a gáz hőmérséklete a 2000 fok C-t is eléri.
A hő egy részét hűtéssel kell elvezetni, azonban gondolni kell arra, hogy az égés alkalmával a motorban felszabaduló hő alakul át mechanikai munkává, tehát minél több hőt vonunk el a hűtéssel, annál kisebb lesz a motor teljesítménye. Az égésteret ezért úgy kell hűteni, hogy a motor alkatrészének szilárdsága, keménysége ne csökkenjen a megengedett érték alá, a kenőolaj pedig még megfeleljen rendeltetésének.
A hűtésnek tehát az a feladata, hogy a motor mindig a legkedvezőbb üzemi hőmérsékleten dolgozzon.
4.2. A hűtéssel elvezetendő hő
A motor égésterében lefolyó munkaciklus során keletkezett hőmennyiség egy részét hűtéssel el kell vezetni. Ez jó megközelítéssel:
Ottó-motornál 25-35 %,
Dieselmotornál 20-30 %.
A motorból ezt a hőmennyiséget lég- vagy vízhűtéssel kell elvezetni.
4.3. Hűtési rendszerek
A motorok hűtési rendszerét két fő csoportra oszthatjuk:
léghűtésre és
vízhűtésre.
4.3.1. A léghűtéses motorok
A léghűtéses motorokat a hajóüzemben – egykét kivételtől eltekintve – nem alkalmaznak.
Segédüzemi Diesel-motorként generátorral összeépítve, esetleg kisebb főmotorként olyan helyen, ahol nincs zárt gépházban (pl. Z-hajtás).
4.3.2.Vízhűtés
A hajómotorok – csaknem kivétel nélkül – vízhűtéses motorok.
A vízhűtést feloszthatjuk:
elpárologtató,
termoszifonos és
szivattyús hűtésre.
4.3.2.1. Az elpárologtató hűtés
Az elpárologtató hűtést kis motoroknál alkalmazzák (pl. a kisteljesítményű 4-20 kW-s helyhez kötött stabil Diesel-motoroknak van elpárologtató hűtése). Diesel-motorjaink hengerét egy öntöttvas falu bő víztér veszi körül. Felül beöntő, illetve párologtató nyílása van. A motor üzeme közben a víz állandóan párolog, sőt forr. Időnként pótolni kell az elpárolgott vizet, melyet üzem közben apránként öntsünk hozzá, hogy a hirtelen lehűlést elkerüljük. A sok elpárolgott vízből kiváló vízkő a henger hűtött külső falára rakódik le, melyet időnként el kell távolítanunk, hogy ne alkosson hőszigetelő réteget a hengerfal és a hűtővíz között.
Uszályokon horgonycsörlő motorként használják.
4.3.2.2. A termoszifonos hűtés
A termoszifonos hűtés alapja az a fizikai jelenség, hogy a meleg víz könnyebb, mint a hideg.
A fajsúly különbség a vizet állandóan körforgásban tartja. A motorban felmelegedett víz tehát könnyebb, s ezért felfelé, a hűtő felső víz gyűjtő részébe áramlik, helyét pedig a már lehűtött víz foglalja el. A hűtőn lassan keresztül folyó vizet az átáramló vagy átáramoltatott levegő hatásosan lehűti. A víz körforgása, lehűtése és cserélődése tehát önműködő. Az áramlás annál gyorsabb, minél nagyobb a hőmérsékletkülönbség a meleg és a lehűtött víz között. Ha tehát a víz a motorban jobban felmelegszik /nagyobb terhelés esetén/ a víz körforgása meggyorsul és a motor hűtése önműködően hatásosabb lesz.
4.3.2.3. Szivattyús hűtés
A hajóüzem Diesel-motorjai mind a fő-, mind a segédmotorok kivétel nélkül vízhűtéses motorok. Ezek hűtési rendszere kétféle lehet, úgymint
közvetlen és
közvetett
hűtés.
4.3.2.3.1. Átfolyó (közvetlen) hűtés
Ennél a hűtési rendszernél a hűtővíz a külső térből, tehát abból a vízből, melyben a hajó úszik (tengervíz, folyóvíz, stb) kerül a motor hűtőterébe, ott a motort lehűtve a szabadba távozik. A hűtővizet a motor által hajtott szivattyú szívja és nyomja a motor hűtőterébe.
A szivattyúk általában kettős működésű dugattyús szivattyúk, vagy örvényszivattyúk. A hűtővíz szivattyút a legtöbb esetben a motor közvetlenül hajtja. Dugattyús szivattyúk esetében a meghajtás a motor főtengelyéről történik, excenter vagy forgattyús mechanizmus útján. Örvényszivattyú esetében pedig fogaskerék áttétellel, vagy ékszíjjal történik a meghajtás. Nagyobb hajómotoroknál azonban a hűtővízszivattyút rendszerint külön elektromotor hajtja meg és nincs a főmotorral egybeépítve.
Az átfolyó hűtés az alábbi hátránnyal rendelkezik a közvetett hűtéssel szemben:
a motor hűtővíz hőfoka nehezen vagy egyáltalán nem szabályozható megfelelően,
a hűtővíz a motor hűtőterét eliszaposítja, mely a hűtést lerontja,
a kipufogószelepek hűtőtereit elrakja, mely szelepbesülést ered,
a hengerfejeket eliszaposítja és hengerfej repedéshez vezethet,
télen a motort túlhűti, mely nagymérvű kopást és teljesítménycsökkenést ok,
viszonylag gyorsan előidézi a motor hűtőtér és hengerfejek hűtőterének vízkövesedését,
a sós tengervíz elektrolitikus hatása az öntvényt megtámadja (Cink-protektorral védekezünk ellene).
4.3.2.3.2. Közvetett hűtés
Ennél a hűtésnél a motort nem a külső víz hűti közvetlenül, hanem a motor hűtőterében tiszta édesvíz folyik, melyet egy szivattyú tart körforgásban. Ezt a hűtővizet (édesvíz) egy hűtőn keresztül a külső víz hűti le, melyet egy másik szivattyú nyom át a hűtőn.
A hűtés folyamata a következő: a motort hűtő édesvizet egy dugattyús, vagy centrifugál szivattyú szívja egy a motornál magasabban elhelyezett kiegyenlítő tartályból, majd átnyomja a motor hűtőterén, innen a felmelegedett hűtővíz a hőcserélőbe kerül, majd onnét ismét vissza a kiegyenlítő tartályba. A külső hűtővizet egy másik szivattyú szállítja a hőcserélőbe, amely onnan a szabadba távozik.
A közvetett hűtés annak ellenére, hogy költségesebb, mint a közvetlen vagy átfolyó hűtés, előnyei miatt tért hódított.
Ennek a rendszernek fő előnye, hogy a motor nem iszaposodik el, ezáltal a motor hűtése sokkal egyenletesebb, a hűtés jól szabályozható és a motor hűtőtereiben a vízkőlerakódás is kisebb és sokkal később következik be. A hőcserélő hasonló az olajhűtőhöz és működési elve is megegyezik azzal. Lényegében egy hengeres tartály vízszintesen, vagy függőlegesen elhelyezve, melyen belül hosszában 250-300 db 1-2 cm2 keresztmetszetű sárgaréz cső van.
A hőcserélőt két végén vízmentesen tömített öntöttvas fedél zárja le, melyhez a külső hűtővízcsövek csatlakoznak. A hőcserélő vékony rézcsöveiben áramlik át a külső víz, míg a vékony csöveken kívül pedig a motor hűtővize folyik. Az egyenes csövekben gyorsan áramló külső víz hordalékát nem egykönnyen tudja lerakni, ezért aránylag hosszú ideig lehet vele üzemelni anélkül, hogy tisztítani kellene. A csöveken kívül áramló édesvizet terelőlemezek irányítják, hogy a hűtés hatásosabb legyen. A külső víz általában főgépi visszahűtőknél kétszer megy oda-vissza, míg segédgépi visszahűtőknél egyszer.
A hőcserélő jó működése esetén a beömlő és onnan távozó hűtővíz hőfokkülönbsége 8-12 fok C, melyet a hőcserélőre szerelt hőmérőkkel ellenőrizhetünk.
4.4. Csónak illetve kishajó motorok hűtési rendszerei
4.4.1. Léghűtés
Ezt a megoldást csak nagyon ritkán alkalmazzák, mert hatásos hűtés eléréséhez mesterséges légáramlatot kell létre hozni (ventilátor), amely a motor teljesítményét csökkenti.
Ennél a hűtési rendszernél a hőt, henger és a hengerfej bordákkal megnövelt hő átadó felülete adja át az áramló levegőnek.
Hátránya még a léghűtésnek, hogy ha a motor hengeréhez, vagy hengerfejéhez víz kerül az öntvény könnyen elrepedhet.
4.4.2. Vízhűtés
A vízhűtésnél az elvezetendő hőt a hűtőköpenyen, hengerfejen átáramoltatott víz veszi át.
Lényeges, hogy a hűtőköpeny a motor üzeme közben állandóan érintkezik a vízzel.
A víz eljuttatása a hűtési helyekre lehetséges szivattyúval, vagy az úszólétesítmény haladásakor keletkezőtorló nyomás által.
4.4.2.1. Torló nyomásos vízhűtés
4.4.2.2. Szivattyús hűtés
Víz szivattyút a motor fő vagy vezértengelyéről hajtják meg, közvetlen fogaskerékkel, vagy ékszíjjal. A meghajtásból következik, hogy a szivattyú teljesítménye a motor fordulat számától függően változik. Az alkalmazott vízszivattyúk centrifugál rendszerűek.
Műszerek hiányában a hűtés ellenőrzéseként az ellenőrző vízsugár mennyiségét kell vizsgálni úgy, hogyaz a szokásos intenzitással folyik-e a motorból.
A beépített motoros kishajók szivattyús hűtése már két körös rendszerű. A hűtő terekben áramoltatott víz zárt rendszerű, és az általa elvont hőt a vízhűtőben adja át a külső vízkörnek. A külső vízkör szivattyújának szívó vezetékébe visszacsapó szelepet és szűrő kosarat kell felszerelni.
5. A motorok kenése
A motorokat- hasonlóan egyéb gépszerkezetekhez – üzemközben olajozni kell. A létrehozott olajréteg megakadályozza, ill. csökkenti a fémes súrlódást és ezzel növeli a motor élettartamát.
A motorban felszabaduló hőenergia egy részét, továbbá a súrlódásból származó hőt – mint hűtőközeg – az olaj vezeti el.
Bizonyos tekintetben az olajozás feladata a dugattyú tömítésének javítása is.
5.1. Az olajozórendszer feladata
kenés, az egymáson csúszó alkatrészek energiaveszteséget és kopást okozó súrlódásának csökkentése;
hűtés, a motor olyan alkatrészeinek túlmelegedés elleni védelme, amelyek hőjüket nem tudják közvetlenül a hűtőfolyadéknak vagy a hűtőlevegőnek leadni;
tömítés, egymáson csúszó alkatrészek (pl. a dugattyúgyűrű és a hengerfal) közötti finomtömítés megvalósítása;
tisztítás, lerakódások és égési maradványok elvezetése vagy a motort nem károsító megkötése;
korrózió elleni védelem;
motorzajok csillapítása, mivel a kenőréteg zaj- és rezgéscsillapítóként működik.
A kenés során biztosítani kell a csapágyakban szükséges olajréteget (olajfilmet) az olaj rendszeres utánpótlásával. A kenési résekben csak bizonyos nyomással vihető be az olaj, amit az olajozórendszernek biztosítani kell. A forgó és mozgó alkatrészek az olajat széjjel szórják a forgattyúházban és ezáltal habosítják. A habosodás bizonytalanná teszi a kenési helyek olajjal való folyamatos ellátását. Az égési folyamat során az olajba fizikai és kémiai szennyezők kerülnek, amit el kell távolítani.
5.1.1. Az olajozórendszerrel szemben támasztott követelmények
az olajozórendszer biztosítsa kellő időpontban, megfelelő mennyiségben és nyomáson a kenési helyek olajszükségletét;
gátolja meg az olaj habosodását;
biztosítsa az olaj állandó tisztítását;
az üzemeltetés biztosítva legyen bármely évszakban és bármely hajózási viszonyok mellett.
5.2. A surlódás
Az egymáson csúszó vagy gördülő alkatrészek között surlódás keletkezik. Minél nagyobb ez a surlódás, annál nagyobb az alkatrészek hő- és mechanikai igénybevétele. A surlódás, amely az egymáson mozgó alkatrészek anyagától, sebességétől és a terheléstől függ, hőfejlődéssel jár és kopást okoz. Az alkatrészek felülete csiszolás, dörzsköszörülés vagy tükrösítés után is még elég érdes, egyenlőtlen. A testek látszólag sima felületei mikroszkóp alatt vizsgálva egyenlőtlenek. Ha két ilyen alkatrész egymáson csúszik, az egyenlőtlenségek kiálló részei egymásba kapaszkodnak és letöredeznek. Azt az erőt, mely a kiálló részek letöredezését kiváltja, súrlódó erőnek nevezzük. A motor teljesítményének egy részét súrlódó ellenállás emészti fel. A helyes, célnak megfelelő kenés azonban csökkenti a súrlódást, mert a felületek közötti vékony olajhártya teljesen, vagy részben megakadályozza a két felület közvetlen érintkezését.
Kenési szempontból háromféle súrlódást különböztetünk meg:
Száraz surlódás az egyáltalán nem kent csúszófelületek között van. Ezek a fejlődött surlódási hő következtében elvesztik keménységüket, egyre érdesebbé válnak. Ilyen esetben nagy kopással, melegedéssel és berágódással kell számolni.
A folyadék súrlódásnál az egymáshoz képest elmozduló felületeket kenőolaj réteg választja el. A felületek között összefüggő nagynyomású kenőolaj hártya van. Ez tehát az ideális állapot.
Részleges folyadék surlódás átmenetet képez az előbbi két állapot között. A kialakult kenőanyag film helyenként megszakad. Üzem közben lekoptatott fémport, égési maradványokat és egyéb szennyeződést a kenőolaj mossa ki a súrlódó felületek közül és viszi magával a kenőolaj szűrőbe. A kenőolajnak tehát: kenés, hűtés, tömítés és tisztítás a feladata.
Tiszta folyadéksúrlódásnál a csap excentrikusan helyezkedik el a csapágyban, és magával viszi a kenőolajat, a rés tágasabb részéből a szűkülő részbe.
Eközben a kenőolaj viszkozitása és tapadóképessége megakadályozza, hogy a kenőolaj a résből könnyen távozzék és így az olajfilmben folyadéknyomás alakul ki, amely lebegve tartja a terhelt csapot. A nagy nyomású olajhártya kialakulása után a csap lebegve úszik a forgásirányban áramló és folyton megújuló olajrétegben, mely elválasztja egymástól a csap és a persely fémes felületeit.
5.3. Olajozó rendszerek
keverékes olajozórendszer;
szóró olajozórendszer;
kényszer (szivattyús) olajozórendszer;
kombinált olajozórendszer.
5.3.1. Keverékolajozás
A legegyszerűbb és legolcsóbb megoldás. Kétütemű forgattyúház sűrítésű motorokban alkalmazzák. Az üzemanyagba keverik az olajat 100:1 üzemanyag-olaj arányban, ahonnan a súrlódó felületekre kicsapódva ellátja a kenést.
Keverék arányának feltüntetése külmotoron
Az olaj nagyobb része csak egyszer vesz részt a kenésben, mert az átömlő üzemanyag-levegő keverékkel a hengertérbe jut és elég. A többi olajozórendszerrel ellentétben e megoldással nem lehet egyes helyek – esetleg szükséges – bővebb olajellátását és hűtését biztosítani.
Az üzemanyagban folyamatosan elégő olaj füstképződése a kétütemű motor kellemetlen tulajdonsága. A csapágyazás, az anyagmegválasztás tökéletesítésével ma már az 1:100 keverésaránnyal is biztosan (üzemel a motor és már ez is – gyakorlatilag – füstölésmentes üzemet biztosít.
5.3.2. Szóró olajozás
Ennél a rendszernél a kenőolaj a motorteknőben van. A forgattyús hajtómű forgása közben a hajtórúdfej, vagy esetleg arra felszerelt kisebb kanalak belevernek a kenőolajba és azt a gyors forgás következtében a forgattyúházban és a hengerben szétszórják. A forgattyúházban belül terelőlemezek vannak elhelyezve, melyeknek célja, hogy a rájuk szórt olajat a kenési helyekre vezessék. Így kapnak a csapágyak is kenést, ahová terelőlemezektől csövek vezetnek a csapágyak kenőfurataihoz és ezeken keresztül a csapágyakhoz. A dugattyú kenése ugyancsak a hajtórudak által felszórt olajjal történik. A szóró olajozási rendszer régi, elavult. A korszerű motoroknál már sehol sem alkalmazzák.
5.3.3. Kényszer (szivattyús) olajozás
Kényszerolajozásnál zárt csatorna- és csőrendszeren keresztül jut a túlnyomásos olaj a kenési helyekre. E megoldásnak két alaptípusa van:
nedvesteknős/nedves karteres nyomó olajozás;
szárazteknős/száraz karteres nyomó olajozás.
A két típus felépítése és szerkezeti elemei- egyetlen kivétellel – azonosak. A nedvesteknős/nedves karteres rendszernél az olajat olajteknő tárolja, míg a szárazteknős/száraz karteres kivitelnél a teknő csak a visszacsurgó olaj felfogására szolgál és az olajat külön tárolják.
5.3.3.1. Nedvesteknős/nedves karteres olajozás
A kenőolaj szivattyú az olajteknő (karter) legmélyebb részéből szív és a nyomásszabályozó szelepen, kenőolajszűrőn keresztül nyomja főcsapágyakhoz. Az elágazó vezetékek, illetve furatok az olajat a vezértengelyhez és esetleg a szelephimbákhoz vezetik. A hajtórúd csapágyak az olajat a forgattyús tengely furatain át a mellettük lévő főcsapágyakból kapják. Nagy teljesítményű motorok /hajómotorok is/ dugattyúcsapjai a hajtórúdszár furatán keresztül vagy mellette fektetett csövön kapják a nagynyomású olajat. Innen és a hajtórúdcsapágyakból kifröccsenő olajjal kenik a dugattyút és a hengerfalat. A visszacsurgó olaj az olajteknőbe kerül vissza és a körfolyamat kezdődik újra.
5.3.3.2. Szárazteknős/száraz karteres olajozás
Az elnevezés arra utal, hogy az olajat nem az olajteknőben, hanem tartályban tárolják. Az olajteknő feladata az, hogy a kenési helyekről lecsurgó olajat felfogja.
Ezt a megoldást az indokolja, hogy a hajó olyan szélsősége viszonyok között (hullámzó víz, dőlés) haladhat, hogy az olajteknő adta olajfelszín hullámzása ill. habosodása a kenést bizonytalanná sőt lehetetlenné teszi.
A problémát kiküszöböli az a körülmény, hogy az olajat nagyobb magasságú, de kis keresztmetszetű tartályban tárolják, így a kisebb olajfelszín kevésbé hajlamos a habosodásra.
A rendszer elemei és működésük egyeznek a nedvesteknős/nedves karteres rendszerével. Az átemelő szivattyúk az olajat a tartályba nyomják, ahonnan a nyomószivattyú a hűtőn és szűrőn keresztül a főcsatornába szállítja.
A hűtő egyébként nem tartozik az általánosan alkalmazott kenőrendszer elemek közé. Itt azonban szükség van rá, mert szárazteknős megoldás éppen azoknál motoroknál szükséges, amelyeknél a teljesítmény és a motortér zártsága a kenőolaj szokásosnál nagyobb hőmérsékletét okozzák.
A hűtőmegkerülő szelep feladata az, hogy hidegindításkor – amikor a hűtésre egyébként sincs szükség – a megsűrűsödött olaj-ne terhelje túl a hűtőelemeket ill. a kenőhelyek ellátásában ne legyen fennakadás
5.3.4. Kombinált olajozás
A kombinált olajozás jellemzője az, hogy a kenési helyek egy része szórt olajat, egy része pedig túlnyomással szállított olajat kap. Az olaj a szivattyú nyomóteréből egyrészt a hajtórúd alatti teknőbe, másrészt a főcsapágyak olajcsatornáiba jut. Szórt olajat kap a henger, a dugattyú, a bütyöktengely és a hajtórúdszem. Túlnyomás alatt levő olajat kap a főcsapágy és esetleg a forgattyúcsapágy. Ez utóbbi a főcsapágyból nyeri az olajat a megfúrt forgattyútengelyen kenőrendszerben nincs megoldva az olaj szűrése és fennáll a szórt kenésű helyek bizonytalan olajellátása hidegindításnál. A menetviszonyok hatása a szóró rendszerű olajozással egyező.
5.4. Az olajozó rendszer elemei
Olajszivattyú(k)
Olajszűrők
Szelepek
Olajcsatornák és olajcsövek
Olajhűtő
Olajbetöltő és szellőző
Jelzőműszerek
5.4.1. Az olajszivattyú(k)
A fogaskerék-szivattyúban az olajat a foghézagok viszik magukkal és a szivattyú belső fala mentén a másik oldalra továbbítják. A két fogaskerék fogainak kapcsolódása megakadályozza az olaj visszaáramlását. Az egyik oldalon szívás (szívótér), a másik oldalon nyomás (nyomótér) keletkezik.
A belső fogazású (koszorúkerekes) fogaskerék-szivattyú korszerű változat. Belső fogaskereke általában közvetlenül a motor forgattyús tengelyén van. A belső kerékhez viszonyítva excentrikus helyzetű külső fogaskerék a szivattyúházban csapágyazott. Így egymástól sarló alakú testtel elválasztott szívó- és nyomótér jön létre.
Az olaj a foghézagokban, a sarló felső és alsó oldala mentén jut tovább. A belső és a külső kerék fogainak kapcsolódása megakadályozza a nyomótérből a szívótérbe való olajáramlást. A hagyományos fogaskerék-szivattyúval összehasonlítva a szivattyú lényeges előnye a nagyobb szállítóteljesítmény, különösen kis motorfordulatszámon, továbbá egyszerűbb a gyártása is.
A rotorszivattyúbelső fogazású, külső forgórészes és külső fogazású, belső forgórészes, térfogat kiszorítás elvén működő szivattyú. A belső forgórészen eggyel kevesebb fog van, mint a külsőn, a hajtótengely a belső forgórészhez csatlakozik. A belső forgórész fogai olyan alakúak, hogy minden fog érintkezik a külső forgórésszel és nagymértékben tömíti a keletkezett üregeket.
A forgórészek forgómozgása során a szivattyúüregek a szívóoldalon folyamatosan növekednek – szívás. Az üregek a nyomóoldalon kisebbek lesznek, és az olajat a nyomóvezetékbe préselik. A több, csökkenő méretű üreg egyszerre továbbítja az olajat a nyomóvezetékbe. Ezért a rotorszivattyú egyenletesen működik és nagy nyomást hozhat létre.
5.4.2. Az olajszűrők
Olajszűrőket azért szerelnek be, hogy a motorolaj mechanikai szennyeződések (korom, lekopott fémrészecskék, por) által okozott, idő előtti minőségromlását elkerüljék. Ezenkívül általában javítják velük az olaj hűtését. Fő- és mellékáramúolajszűrőket szokás megkülönböztetni.
Leggyakrabban főáramú szűrőket alkalmaznak, mert ebben a rendszerben az egész olajmennyiség áthalad a szűrőn, és így tisztítás után jut a kenendő helyekre. A főáramú szűrő elé szerelt áteresztő szelep gondoskodik arról, hogy eltömődött szűrő esetén az olaj átfolyóvezetéken (rövidre záró vezetéken), szűrés nélkül jusson a kenendő helyekre. Ezt az áteresztőszelepet gyakran magába az olajszűrőbe szerelik.
A mellékáramú szűrőkön mindig csak a továbbított olajmennyiség egy része folyik át, mert a szűrő a főárammal párhuzamos ágban (mellékágban) van. Így kerülhet szennyezett olaj a kenendő helyekre. Növelhető viszont a szűrőfinomsága. Az olaj tisztítása lassúbb ugyan, de erőteljesebb. Mivel a mellékágban csak az olaj egy része áramlik, nincs szükség áteresztőszelepre.
Eltömődött szűrő nem okozhat olajhiányt a kenendő helyeken. A teljes olajmennyiséget a szivattyú egy üzemóra alatt 6-8 alkalommal hajtja át a mellékáramú szűrőn. A mellékáramú szûrõk általában csillagszerűen összehajtogatott szűrőpapírból készülnek (nagy felület). Kombinált főáramú és mellékáramú szűrőket alkalmazva az olaj gyors és alapos tisztítása érhető el. A főáramú szűrő körében ebben az esetben is szükség van áteresztőszelepre.
A résszűrőgyűrű alakú acéllamellákból van összeállítva. Az acéllamellák között kaparóelemek vannak. Ha a lamellacsomagot kilincsműves szerkezet közvetítésével, pl. a tengelykapcsoló-pedál működtetésével elfordítják, akkor a kaparóelemek eltávolítják az összegyűjtött szennyeződéseket. Ez a szűrő 0,1 mm-ig távolít el szennyező részecskéket.
A szitabetétes szűrő a résszűrőnél valamivel jobban tisztítja az olajat. Az általában foszforbronz, króm-nikkel acél vagy műanyag szűrősziták szűrési finomságát a lyukbőségük határozza meg. A szitabetétek henger (szűrőköpeny), lemez (harmonika) vagy csillagalakúak. A betétek általában kivehetők és tisztíthatók. A szűrő kb. 0,03 mm méretig távolít el szennyező részecskéket.
A finomszűrőket úgy méretezik, hogy áramlási ellenállásuk ne legyen túl nagy, az olajat azonban még finoman szűrjék. A betéteket a gyártó cégek előírásai szerint kell cserélni. A főáramú szűrőkhöz áteresztőszelepet is kell alkalmazni, amely akkor nyit, ha a szűrő eltömődött vagy túl nagy ellenállást jelent a sűrűn folyó, hideg olaj áramlásában. A betétekben szűrőpapír vagy szálas szerkezetű töltés van.
A finomszűrők a 0,001 mm-nél nagyobb méretű szennyező részecskéket képesek visszatartani.
A cserélhető szűrő kenőolaj-finomszűrő. Nyomásállóan ráperemezett fedelű acéltokból készül, amelyben csillagszerűen hajtogatott, impregnált papírból vagy különleges szálszerkezetű anyagból készült szűrőelem van. Biztonsági okokból általában 2 bar nyitási nyomásra méretezett áteresztőszelepet is beszerelnek.
A szabadsugaras centrifugálszűrő ugyancsak alkalmazható olajszűrőként (centrifugális szűrő). Ez a szűrő egy szűrőházból és a benne forgó dobból áll. A főáramkörből mellékvezetékkel leágaztatott olaj alulról áramlik be a centrifugába, majd központos csőtengelyen át a forgódobba jut. Onnan szűrőkön keresztül ferde helyzetű csövekbe kerül, amelyek végén hajtófúvókák vannak. A fúvókákból kilépő olaj hatására a dob forogni kezd. Az olajban levő szennyeződések a centrifugális erő következtében a dob belső felületére repülnek és ott szennyező rétegként megtapadnak.
A szennyezést előírt időnként, a centrifuga szétszerelése után el kell távolítani. A centrifugákat 2,5…5 bar nyomású olaj hajtja, 300…8000 1/min fordulatszámmal. A szabadsugaras centrifugálszűrőket minden olajcsere alkalmával tisztítani kell. Hasonló szerkezetű centrifugális szűrőket a forgattyús tengelyre is lehet szerelni, ill. arról hajtani.
A különféle szűrőtípusokat gyakran kombinált szűrőkké egyesítik. Az olajszivattyú megakadályozza, hogy a motor leállásakor az olajvezetékek kiürüljenek, néha azonban visszacsapó szelepet is iktatnak a szivattyú nyomóvezetékébe.
5.4.3. Olajbetöltő és olajszellőző
A dugattyúk mozgása az olajtér térfogatát állandóan változtatja, ami az olajtér nyomásingadozásában mutatkozik meg. A dugattyúk mellett – ha kismértékben is – átfúvás létesül, ami szintén növeli az olajtér nyomását. Így az olajtér nyomása a légkörinél nagyobb és ez a tengelyvégek tömítésénél olajszivárgást okozhat.
A tengelyvégek olajszivárgása elkerülhető, ha az olajteret a légkörrel összekötjük. Erre szolgála szellőző, amely nem lehet közvetlen kapcsolat a légkörrel, mert az olajköd ezen keresztül távozna, ami kenőolaj veszteséget okozna.
A szellőzés labirintuson keresztül valósul meg, amit sok esetben fémforgáccsal egészítenek ki. A többszöri iránytörésben az olajcseppek jelentős része lecsapódik és visszacsurog az olajteknőbe. A motor feltöltése friss olajjal ugyanitt történik.
5.4.4. Olajcsatornák és olajcsövek
A csatornák a forgattyúházban a hengertömbben és a hengerfejben készített 4-12 mm átmérőjű furatok. A főcsatorna rendszerint a forgattyús tengellyel párhuzamosan helyezkedik el attól oldalt eltolva.
A mellékcsatornák szintén furatok, amelyek a főcsatornától és a kenési helyektől függően helyezkednek el. A fő- és mellékcsatornákat rendszerint a falak külső felületéről indulva munkálják ki. Gyártás után a szükségtelen furatvégeket tömítetten és nyomásbiztosan zárják. Egyébként e furatvégek alkalmasak a csatornák karbantartására, tisztítására.
Az olajcsövek olyan helyeken helyettesítik a csatornákat, ahol a falak furatait nehéz megmunkálni vagy nem célszerű gyengíteni. Az olajcsövek általában 8-12 mm furatátmérőjű jól alakítható vörösréz- vagy acélcsövek.
5.5. Az olaj hűtése
A motor hűtésében egyre nagyobb az olaj szerepe. Ha az olaj túl forró és ezzel túlzottan hígfolyóvá válik, akkor a kenő hatás romlik. Ezért az olaj megbízható hűtésének egyre nagyobb a jelentősége. Nagy teljesítményű motorokban közvetlenül levegővel hűtött olajhűtőket és a hűtőközeg körfolyamába iktatott olajhűtőket egyaránt alkalmaznak.
Kevésbé terhelt motoroknál ma is elegendő az olajteknőlevegővel való hűtése. A hűtőbordás könnyűfém olajteknő javítja a hűtést. Az olajteknőben levő olaj hűtése azonban nem egyenletes, mert függ a külső hőmérséklettől és a levegő áramlási sebességétől.A folyadékhűtésű olajhűtők a motor hűtőfolyadék-körfolyamatába kapcsolódnak. Ha a motor üzemmeleg állapotban van, akkor a kenőolaj a hűtőn átáramolva lehűl. Hideg motornál a hűtőfolyadék hamarabb melegszik, mint az olaj, és hõt ad át az olajnak. Így az rövid idő alatt eléri üzemi hőmérsékletét (kb. 90 °C), és ezt nagyobb ingadozások nélkül tartja. Az olajhűtőket általában a főáramba helyezik, és olajnyomás szelepes megkerülővezetékkel látják el. A hűtőn átáramló olaj mennyiségét gyakran termosztátszeleppel szabályozzák.
A belsőégésű motorok a tüzelőanyagok égetése során felszabaduló hőenergiát hasznosítják. Az égéshez szükséges oxigén, a töltetcsere során a levegővel kerül a motor hengerébe. A jó hatásfokú égés alapvető feltétele, hogy az adott teljesítmény eléréséhez szükséges ciklusonkénti tüzelőanyagot és az annak elégetéséhez szükséges levegőt egyenletesen elkeverjük, tehát homogén, azaz olyan keveréket hozzunk létre, ahol a levegőben a tüzelőanyag mindenütt azonos koncentrációban fordul elő.
Homogén keverék előállítására a gyakorlatban nincs lehetőség, azt csak közelíteni tudjuk. Annál inkább is így van ez, hiszen a hagyományos folyékony tüzelőanyagot a benzint és gázolajt feltételezve, két különböző halmazállapotú anyag keverékét kell létrehozni.
A létrehozott keverék alapvető jellemzője a keverési arány (K), ami a motorba bejutó levegő és a hozzáadott tüzelőanyag tömegáramának hányadosát jelenti.
Az elméleti keverési arány K0 azt jelenti, hogy egy adott mennyiségű tüzelőanyag mellett pontosan olyan mennyiségű levegő képezi a keveréket, ahol a jelenlévő oxigén éppen elegendő ahhoz, hogy a tüzelőanyagban lévő alkotóelemek (szén és hidrogén, mint alkotóelemek, kén mint szennyező) molekulái az oxigén molekulákkal reakcióba lépve széndioxidot (CO2), vizet (H2O) ill. kéndioxidot (SO2) alkossanak.
A tényleges keverési arány a K = K0 × l összefüggés segítségével fejezhető ki, ahol
l -val a légfelesleg tényezőt jelöljük.
l = 1 elméleti keverési arány
l < 1 a keverék benzinben dús (dús keverék)
l > 1 a keverék benzinben szegény (szegény keverék)
A Diesel-motor ezzel szemben mindig légfelesleggel dolgozik. Itt a motor teljesítményét úgy változtatják pl. növelik, hogy a hengerbe beszívott levegőhöz nagyobb mennyiségű tüzelőanyagot fecskendeznek. Ennek korlátait az oxigénhiány következtében megnövekvő füst (korom) kibocsátás jelenti.
6.1. Benzinüzemű motorok keverékképzése
A benzinmotor külső keverékképzésű, szikragyújtású motor. A külső keverékképzés azt jelenti, hogy a benzin-levegő keveréket a munkatéren kívül, a szívócsőnek egy arra alkalmas helyén hozzuk létre.
A belsőégésű motorok különböző üzemállapotokban a megbízható, ill. gazdaságos működésükhöz eltérő keveréket igénylenek. A keverékképzés során el kell térni az „üzemmeleg” motor számára optimális értéktől.
hidegindításkor majd az azt követő bemelegítési fázisban a motor dúsabb keveréket igényel, amit a motorhőmérséklet növekedésével arányosan, fokozatosan az alapértékre kell visszaszabályozni;
alapjáratban a motor terheletlen működéséhez szükséges kis keverékmennyiség mellett fellépő kis légsebességek hatását kompenzálni kell;
gyorsításakor a gyors gázadáskor hirtelen megnövekvő levegőáram kompenzálására szintén plusz tüzelőanyag bejuttatására van szükség;
a teljes gáz üzemállapotban a motor maximális teljesítménye érdekében a keveréket dúsítani kell.
A sok szempont feltételeinek megfelelő keverékképzést
régebbi konstrukciójú motorok esetén akarburátor, míg
korszerű motoroknál az elektronikus befecskendező rendszer biztosítja.
6.1.1. A karburátor
A karburátorok feladatát a következőkben foglalhatjuk össze.
A tüzelőanyag finom elporlasztása és a levegővel való jó összekeverése.
A tüzelőanyag és levegő keverékarányának olyan beálltása, hogy a keverék ne csak éghető, hanem a motor változó üzemviszonyai között is gazdaságos legyen.
A motor teljesítményének szabályozása.
A karburátor alapvetően két típus lehet:
úszós és
membrános.
A legnagyobb különbség a kettő között az üzemanyag adagolási módjában van.
Amíg az úszós karburátorban, mint azt a neve is mutatja, egy úszó szabályozza a benzinszintet gravitációs elven, addig a membránosban egy külön szivattyú gondoskodik az üzemanyag ellátásról. Ebből adódóan az úszós karburátort csak a közel függőlegeshez közeli helyzetekben lehet alkalmazni, vagy olyan helyzetekben, ahol a porlasztóra ható erők eredője közel egybe esik a porlasztó függőleges tengelyével.
Úszós karburátor
A membrános karburátort ezzel szemben úgy találták ki, hogy bármilyen helyzetben képes legyenek működni. Alkalmazása (pl.: fűkaszák, fűrészgépek, döngölők) nem terjedt el, így ennek ismertetésétől eltekintünk.
6.1.1.1. A karburátorok munkafeltételei, keverékképzés
A legegyszerűbb karburátor az úszós karburátor, ami egy állandó benzinszintet biztosító úszóházból, az úszóházból a légtorokba vezető benzincsőből és az abba beépített kalibrált keresztmetszetű benzinfúvókából és a keverék mennyiségét szabályozó fojtószelepbőláll. Maga a légtorok a benzinfúvókához hasonló funkciójú kalibrált szűkület, amely meghatározott geometriai formájú konfúzorból és diffúzorból (szűkülő, majd bővülő keresztmetszetű csőszakaszból) áll.
A forgó motor esetében a szívóütemben működő dugattyúk szívóhatása a szívócsőben légáramot hoz létre. A motorba belépő levegő mennyiségét első közelítésben a vezető által a gázkarral működtetett fojtószelep helyzete, ill. a légtorok keresztmetszete, valamint a különféle áramlási veszteségeket kifejező átfolyási tényező határozzák meg.
A szívócsőben áramló levegő a légtorok kisebb keresztmetszetéhez érve felgyorsul, sebessége nagyobb lesz. A megnövekedett sebességhez tartozó statikus nyomás értékének csökkenése, a depresszió (vákum) következtében a benzinfúvóka két oldalán nyomáskülönbség jön létre, ami a csőben lévő benzinoszlopot áramlásra készteti.
A légtorokba jutó levegőt az ott felgyorsuló levegőáram magával ragadja, a benzint apró cseppekre porlasztja, így hozva létre a motor működéséhez szükséges keveréket. Az átlagos keverési arányt a légtorok méretéhez illesztett benzinfúvóka-átmérő megfelelő megválasztásával lehet befolyásolni.
A karburátor jellemzője, hogy pl. a motor teljesítményének növelésekor, amit a vezető a gázkarral működtetett fojtószelep nyitásával vált ki, a szívócsőben szabaddá váló nagyobb keresztmetszet megnöveli a légtorkon keresztüláramló levegő mennyiségét, a levegőáram okozta nyomáscsökkenés által létrehozott szívóhatás pedig ezzel arányosan növeli a fúvókán átáramló benzin mennyiségét. A karburátorban így nagyobb mennyiségű, de változatlan keverési arányú benzin-levegő keverék jön létre.
Minthogy a motorok változó üzemviszonyok között dolgoznak, a karburátoroknak alkalmazkodniuk kell ezekhez a viszonyokhoz.
Indításnál benzinben gazdag keveréket kell szállítani, mert a keverékből a hideg hengerfalra a benzin egy része lecsapódik.
Részterhelésnél is biztosítani kell a gazdaságos tüzelőanyag fogyasztást, ezt többnyire kis légfeleslegű keveréknek (takarék-keveréknek) nevezik.
A maximális teljesítményhez biztosítani kell az u. n. teljesítmény-keveréket, mely a részterhelés keveréknél gazdagabb, de az indítási keveréknél benzinben szegényebb.
A karburátor önmagában nem képes a motor teljes üzemi tartományában (indítás, alapjárat, nagyobb fordulatszám és terhelés) a megkívánt minőségű keverék biztosítására, azt egy sor kiegészítő- vagy segédberendezéssel kell ellátni (indítórendszer, alapjárati rendszer, kiegyenlítő rendszer, teljesítmény-berendezés, gyorsító rendszer stb.) hogy az megfeleljen a motor igényeinek dinamikus körülmények között is, valamint megfelelje a motor fogyasztásának csökkentésére vonatkozó elvárásoknak és egyre szigorodó környezetvédelmi előírásoknak.
A hideg motor indításakor gazdagabb keverékre van szükség, mert a hideg csőfalra a beporlasztott üzemanyag egy része lecsapódik. A megfelelő keverékarányt a dúsítóval, köznapi néven szívatóval lehet elérni. Ezt kisebb teljesítményű külmotoroknál kézzel kell állítani, és vigyázni kell arra, hogy amikor a motor már felmelegedett, kiiktassuk. Akorszerű megoldások automatikus szivatót használnak.
A működtetés, ill. működés lényege, hogy egy „pillangószelepet” építünk be a fojtószeleppel ellenkezőoldalra, ami általában nyitva áll, azaz nem fékezi henger felé áramló levegő haladását.
Indításkor a „szívató” gomb kihúzásával a vezető ezt a „pillangószelepet” zárja (egyidejűleg a fojtószelepet kissé nyitja).Emiatt már egészen lassúforgás esetén is akkora vákum (depresszió) alakul ki a bővülő (diffúz) keresztmetszetű csőszakaszban, hogy a motorba elegendőbenzin jut.
Amotor melegedésévela szivatót fokozatosan vissza kell tolni, így csökkentjük a motorba áramló keveréket és annak benzintartalmát. A fojtószelep záró irányba fordul a szivató visszatolásakor a pillangószelep pedig nyitóirányba fordul. A motor bemelegedésével a szivató teljesen visszatolt, így a fojtószelep (az alapjárati helyzetnek megfelelően) zárt, az pillangószelep viszont teljesen nyitott .
A motor alapjáratban a motor olyan kis mennyiségű keveréket igényel, hogy a szívócsőben kialakuló kis légsebességek mellett létrejövő vákuum (depresszió) nem is képes a benzináram létrehozására, vagy az esetleg bekerülő benzincseppek szétporlasztására és lebegésben tartására. Ilyenkor a fojtószelep zárva van, a levegő beáramlását egy másik nyíláson, vagy a fojtószelep résén keresztül biztosítják, és egy finoman beállítható üresjárati fúvóka szolgáltatja a megfelelő keverékarányt.
Fontos egy motornál, hogy a motor jól gyorsuljon. Ehhez átmenetileg szintén gazdagabb keverék szükséges. Ehhez gyorsító fúvókákat használnak, ezen keresztül csak a gázkar hirtelen benyomásakor áramlik üzemanyag.
A karburátor érzékeny a helyzetváltozásokra is, az úszóházból az üzemanyag csak egy bizonyos helyzetben áramlik pontos mennyiségben. Amikor a hajóval együtt megbillen, akkor olyan helyzet állhat elő, mintha az úszó által beállított szint megváltozott volna. Ezért az úszóházat a szívócső vonalában jobbra, vagy balra tervezik, mert az oldaldőlés általában csekély és a relatív szint így nem változik.
Hajómotoroknál a nagy dőlés, a hajó bukdácsolása a motor leállásához vezethet, hiszen lehetetlenné válhat a megfelelő szintű úszó-beállítás, mert nem csak az úszó súlya hat a tűszelepre, hanem a tehetetlenségi erő is.
6.1.2. Elektronikus benzin-befecskendezés
Az egyre szigorodó környezetvédelmi előírásoknak megfelelni tudó karburátor rendszerek fokozódó bonyolultsága és az ezzel összefüggő magas előállítási költségek miatt a 90 –es évek elejére benzin-befecskendezés alkalmazása került előtérbe.
A befecskendező rendszerek túlnyomó része a karburátorhoz hasonlóan a szívócsőben hozza létre a motor működéséhez szükséges keveréket úgy, hogy a levegőáramba finoman porlasztva fecskendezi a megfelelő mennyiségű benzint.
A befecskendezés kehet
kisnyomású központi (közvetett) szívócsöves-befecskendezés, vagy
A rendszer „szíve” a befecskendező-modul, amely a tüzelőanyagot a fojtószelep fölött fecskendezi a szívócsőbe.
A keverék elosztása és az egyes hengerek felé történő vezetése a szívócső feladata. A befecskendezés szaggatottan történik. Az elektromágneses-működtetésű befecskendező szelep belsejében a tüzelőanyag állandó nyomáson (100 kPa) áll rendelkezésre, a befecskendezett mennyiség a szelep nyitvatartásának időtartamával változtatható.,
Hengerenkénti (közvetlen)befecskendezés
A nagynyomású közvetlen benzin befecskendezés során az üzemanyagot maximum150 bar nyomással közvetlenül a motor égésterébe fecskendezik. Az égéstér különleges kialakítása gondoskodik a benzin-levegő keverék optimális eloszlásáról.
A befecskendező rendszerek alapmodulja a tüzelőanyag-ellátó egység. A tüzelőanyag tápszivattyú (2) a nyomásszabályzó szelep (3) segítségével az elosztóvezetékben (4) állandó nyomást hoz létre. Az innen táplált elektromágneses működtetésű befecskendező szelepeken (5) keresztül jut a benzin a szívócsőbe vagy a motor hengerébe.
A befecskendezett tüzelőanyag mennyiségét a motor igényének megfelelően a szelepek nyitvatartási idejével lehet megválasztani.
A befecskendezés időpontját (az adott henger forgattyújának pozíciójára vonatkoztatva), gyakoriságát, ill. a szelepek nyitvatartási idejét a szelep nyitását kiváltó feszültség vezérlésével a központi elektronikus szabályzóegység biztosítja.
Komplex motormenedzsment rendszerek esetében ugyanez a szabályzóegység biztosítja az üzemállapot-függő optimális gyújtásidőpont megválasztását is.
6.1.3. Kishajó- és csónakmotorok benzin ellátó berendezései
Lényegében három féle megoldást alkalmaznak, az ejtőtartályos, a nyomás alatti, és a szivattyús benzinellátó berendezés.
6.1.3.2. Nyomás alatti benzin ellátó berendezés
A megoldás lényege, hogy zárt térben nyomást hozunk létre, és nyitott szelepen keresztül az edényben lévő folyadékot (benzint) elvezetjük.
A nyomás létrehozása történhet kézi levegő szivattyúval, vagy kétütemű motor esetében a forgattyúházban létrejövő elősűrítés felhasználásával. A forgattyúházhoz kisméretű rezgőszelepet, vagy műanyag visszacsapó szelepet csatlakoztatnak, amelyhez egy biztonsági szelepet is kapcsolnak,
A nyomás alatti benzin ellátás nagy előnye, hogy a motor és a tartály nincs összeépítve, ezért a motor fel és leszerelése könnyebb. A tartály tetszőleges elhelyezésével a tömeg eloszlás kedvezőbb lesz. Előny még az is, hogy a teljesen zárt a tartály, és víz nem kerülhet a benzinbe. A motor üzeme közben benzint utántölteni nem lehet.
6.1.3.3. Szivattyús üzemanyag-ellátás
6.2. Keverékképzés a Diesel-motorban
A Diesel-motor belső keverékképzésű motor, ami azt jelenti, hogy a levegő-tüzelőanyag keveréket a munkatér belsejében az égéstérbenhozzuk létre azáltal, hogy a gázolajat nagy nyomással (100–1500 bar) egy porlasztó-fúvókán keresztül fecskendezzük be az összesűrített, tehát nagy nyomású és magas hőmérsékletű levegőbe. A befecskendezés nem sokkal a felső holtpont előtt kezdődik. Mivel a motor nagy kompresszió viszonya miatt a sűrítési végnyomás jelentősen meghaladja a Diesel-motorban használt gázolaj öngyulladási hőmérsékletét, ezért nincs szükség külső gyújtásra. A befecskendezett tüzelőanyag-mennyiség a gyulladási késedelmet követően meggyullad, majd elég. Az égés fokozatosan terjed át a későbbi fázisban befecskendezett tüzelőanyag mennyiségre és az égés áthúzódik a terjeszkedési ütemre is.
A Diesel-motorban a szigorú értelemben vett keverékképzés és az égés részfolyamatai időben átfedik egymást. Ezért szokás keverékképzési- és égési eljárásokról beszélni Diesel-motor esetében.
6.2.1. Befecskendezés
6.2.1.1. Közvetlen befecskendezés
Ha a tüzelőanyagot közvetlenül az égéstér légterébe fecskendezik
Az égéstér a dugattyúban van kialakítva. A kvázihomogén levegő-tüzelőanyag biztosítása érdekében többfuratú porlasztón nagy nyomással történik a befecskendezés a szívócsatornában örvénylő mozgásra késztetett levegőbe. Az égésfolyamat igen jó hatásfokú, de a viszonylag gyors nyomásfelfutás következtében a motor kemény, kopogó járású.
Ha a tüzelőanyagot az égéstér falára fecskendezik
Az égéstér a dugattyúban van kialakítva. A tüzelőanyagot közel érintőlegesen a gömb alakú égéstér falára fecskendezik, ahol az egy vékony hártya formájában elterül. A dugattyúkamrában nagy sebességgel forgó levegőörvény egy olyan centrifugális erőteret hoz létre, amely a benne lévő közegeket sűrűség szerint rendezi. Az égésben még részt nem vett hideg oxigéndús levegő a kamra fala felé törekszik, ahol az égés zajlik, miközben a könnyebb égéstermékek a kamra belsejébe szorulnak. Az eljárás előnye a jó levegő-kihasználás és a lágy, csendes járás.
6.2.1.2. Közvetett befecskendezés
A sűrítési fázisban a dugattyú a levegőt a kiskeresztmetszetű összekötő csatornán keresztül az előkamrábais benyomja. Ide, tehát a kamrába történik a befecskendezés és itt kezdődik el az égésfolyamat is.
A felszabaduló hő által okozott nyomásnövekedés hatására a kamra és a főégéstérközött nyomáskülönbség alakul ki, aminek hatására az előkamrában lévő levegőből, tüzelőanyagból és égéstermékből álló keverék nagy sebességgel átáramlik a főégéstérbe, ahol intenzív keveredés jön létre az ott lévő levegővel.
Az égésfolyamat itt, a fő–égéstérben fejeződik be. Az eljárás előnye a rendkívül lágy, halk járás és nem utolsó sorban a kedvező károsanyag-kibocsátási paraméterek. Hátrányként az áramlási veszteségekre visszavezethető rosszabb tüzelőanyag-fogyasztást valamint azt a tényt lehet említeni, hogy alacsony környezeti hőmérséklet mellett indítási segédletet pl. izzítógyertyát kell alkalmazni.
Örvénykamra
A különbség elsősorban a kamra közel gömb alakú kialakításában valamint abban nyilvánul meg, hogy a valamivel hosszabb összekötő csatorna a kamrába érintőlegesen torkollik. Így a kamrába beáramló levegő intenzív örvénylő mozgásra kényszerül, ami a befecskendezett tüzelőanyag és a kamrában lévő levegő jobb keveredését eredményezi
6.2.2. Tüzelőanyag-ellátó rendszer
A komplett rendszer a tüzelőanyag tartályból (1), a tápszivattyúból (2), a szűrőből (3), a hengerszámnak megfelelő adagoló-elemet tartalmazó szivattyúból (4), a nyomócsőből (5), a befecskendező fúvókából vagy porlasztószelepből/porlasztócsúcs) (6) és a résolajvezetékekből (7), az előbefecskendezés-állítóból (8) és a fordulatszám-szabályzóból (9), valamint izzítógyertyából (10) áll.
6.2.2.1. Bosch-rendszerű befecskendezőszivattyú
A nálunk használatos Diesel-motorok legnagyobb részt Bosch-rendszerű szivattyúval vannak felszerelve (ábra). A Bosch-rendszerű szivattyú dugattyújának lökethossza állandó, a szállított tüzelőanyag mennyiségének a szükséglet szerinti változtatása a dugattyú elfordításával szabályozható.
Az adagoló elem hengerével vagy más szóval az elem hüvelyében elmozduló dugattyúkat az adagolószivattyú tengelyén kialakított tangenciálbütyök által mozgatott görgős emelőtőke működteti rugóerő ellenében. Az adagolóelem palástfelületén ferde vezérlőélek találhatók. A jármű vezetője a gázpedál működtetésekor pl. lenyomásakor megfelelő áttétellel (fogasléc-fogasív) lényegében az adagolóelem dugattyúját fordítja el úgy, hogy a hengerbe torkolló beömlőfurat a dugattyúelem löketének hosszabb szakaszán marad zárva. A mozgásnak ebben a fázisában a tüzelőanyag a fejszelepet megemelve a nyomócsövön keresztül a porlasztószelephez jut. A porlasztószelep feladata, hogy a hengerbe jutó tüzelőanyag az égési eljárásnak megfelelő porlasztással kerüljön az égéstérbe. Ezt a befecskendezési nyomás megválasztásával és a befecskendező furatok paramétereinek illesztésével lehet elé.
A befecskendezési nyomás a porlasztótűre ható rugó előfeszítésének változtatásával módosítható. Az égéstérbe befecskendezett tüzelőanyag-mennyiség a porlasztótű megemelése után szabaddá váló furaton vagy furatokon keresztül áramlik. A furat hossza és átmérője, valamint a porlasztótűn esetenként kialakított csap alakja befolyásolja a befecskendezési sugárképet. A kamrás motorok általában kisebb befecskendezési nyomást és kevésbé finom porlasztást igényelnek¸ mint a közvetlen befecskendezésű motorok.
Mivel a befecskendezés kezdete és az égés kezdete között eltelt idő, a gyulladási késedelem lényegében nem függ a motor fordulatszámától, ezért a befecskendezés kezdetét növekvő fordulatszámok felé haladva egyre korábbra kell helyezni, hogy a nyomásnövekedés a forgattyú változatlan fázisában, a felső holtpont után tudja a hatását a lefelé mozduló dugattyúra kifejteni.
Ezt a feladatot az előbefecskendezés-állító szerkezet látja el, amelyet az adagoló bűtyköstengelye elé építenek. A szerkezetben kialakított röpsúlyos állítóegység a bütyköstengelyt a forgattyústengelyhez képest a fordulatszám függvényében elfordítja.
A fentiekben ismertetett tüzelőanyag-adagoló rendszer sajátossága, hogy a befecskendezett tüzelőanyag-mennyiséget nem csupán a vezető által működtetett gázkar helyzete, hanem pl. a motor fordulatszáma is befolyásolja. Változatlan gázkar-állás mellett növekvő fordulatszámok felé haladva a befecskendezett dózis is növekszik, ami a motor felpörgését eredményezheti.
A nemkívánatos fordulatszám-növekedés olyan mértéket is elérhet, ami a forgattyús mechanizmusban ébredő tömegerők révén a motor meghibásodásához (hajtórúd szétszakadása) vezethet. Ennek elkerülésére fordulatszám-szabályzókat, más szóval regulátorokat alkalmaznak. Leginkább elterjedt a kétfokozatú röpsúlyos szabályzók alkalmazása, melyek függetlenül a motor hőmérsékletére közel állandó alapjárati fordulatszámot biztosítanak, ill. a motor névleges fordulatszámánál gyorsabban forgó motor esetén csökkentik, majd teljesen megszüntetik a befecskendezett tüzelőanyag mennyiségét – függetlenül attól, hogy a gépkocsivezető esetleg továbbra is teljesgáz üzemmódban vezet .
A forgódugattyús befecskendező rendszer hátránya, hogy a viszonylag hosszú nyomócsövekben kialakuló nyomáslengések erősen befolyásolják a dózis nagyságát és elsősorban annak időbeli eloszlását.
További hátrányt jelent az is, hogy a szivattyúban annyi elemet kell alkalmazni, ahány hengeres a motor. Az azonos dózis érdekében szükséges azonos hidraulikus tulajdonságú elemek gyártása, és összeválogatása, ill. összeszerelés utáni beállítása időigényes, költséges, azonkívül többhengeres motorok esetében nagy szivattyúméretek is adódnak.
6.2.2.1.1. A befecskendezőszivattyú beálltása
A gyúlási késedelem miatt a tüzelőanyagot már a dugattyú felső holtpontja előtt kell a sűrítő ütem vége felé befecskendezni az égéstérbe. Az előbefecskendezés értéke kb. 18-240 a forgattyús tengely szögelfordulásában mérve. A befecskendezés időpontját oly módon változtathatjuk, hogy a befecskendező szivattyú bütykös tengelyét a motor forgattyús tengelyéhez képest elforgatjuk.
6.2.2.1.2. A befecskendezőszivattyúk üzemzavarai
A szivattyú nem szállít, ha
a napi tartály üres,
a szivattyúhoz vezető cső csapja zárt helyzetben van,
a szivattyúba levegő került,
a dugattyú megsérült és fennakadt,
a görgős emelő és a nyomószelep fennakadt.
A szivattyú nem szállít, ha
levegő van a szivattyúkban,
a nyomó szelep rugója törött,
a nyomószelep sérült,
a dugattyú rugója törött,
a görgős emelő görgője kopott és a dugattyú fennakadt.
A szivattyú túl keveset szállít, ha
a nyomószelep nem zár tömören.
A szivattyú túl keveset szállít, ha
a görgős emelőben az állítócsavar meglazult, vagy ha,
A forgóelosztós (disztributoros) adagoló szivattyúk a Bosch-rendszerű befecskendezőszivattyúkhoz képest az azonos szállítási paramétereket kisebb tömeg, befoglaló méret és nem utolsó sorban kisebb előállítási költség mellet biztosítják.
A rendszer egyetlen szállítóelemet tartalmaz, amely a forgó elosztóhengerből (1), az abban radiálisan elmozduló 2 db adagoló dugattyúból (2), a hüvelyben kialakított táp- (3) és a porlasztók felé vezető elosztócsatornákból (4) áll. Az ellendugattyúkat a radiális bütykök (5) működtetik .
A bütyökpárok száma megegyezik a motorhengerek számával. A dugattyúk által kiszorított tüzelőanyag-mennyiség annak a hengernek a porlasztójába áramlik, melynek nyomócsöve a 4 házfuraton keresztül éppen kapcsolatban van az elosztóhenger 6 csatornájával.
Az üzemállapotnak megfelelő dózist, beleértve a fordulatszám-szabályozás kérdését is a 7 adagolószeleppel biztosítják.
A disztributoros rendszerű adagolószivattyúknál alkalmazták először az elektronikus szabályozást. Kezdetben csak a befecskendezéskezdet állítását, majd később már a dózis nagyságának megválasztását is az elektronika felügyelte. Ezek az EDC(Electronic Diesel Control) rendszerek már teljesen elektronizált befecskendezés-szabályozást szolgáltatnak.
7. Hajóelmélet
7.1. A hajó részei, főméretei és csoportosítása
7.1.1. A hajó fő részei
A hajó főrészei:
a hajótest,
a felépítmények, és
a fedélzeti házak.
A hajótestet a fenék, az oldal és a fedélzeti lemezelés határolja. A fenék és az oldal lemezeket a medersorok, felülről pedig az oldal és fedélzeti lemezeket a mestersor és a koszorúsor köti össze.
A hajófenék kialakítását a hajó típusa, és a hajózási körzet határozza meg.
Két alapvető formát alkalmaznak, a lapos fenék, és a V-kiképzésű. A belvízi hajózásnál többnyire a lapos fenék kialakítás a jellemző.
A fenék kiképzése a fentieken kívül lehet ferde vagy egyenes kialakítású.
A hajótestet három fő rész alkotja: a far, a közép és az orr rész. A hajók orr és far kialakítását a hajó rendeltetése határozza meg.
Személyhajóknál a ferde orrtőke, és az oldalak felé szélesedő orrtőke (ún. tulipános bordák) kialakítása az elterjedt. A tolóhajózásnál az orrtükör kialakítása a jellemző, ahol az orrtőke felett a hajó orra gyakran függőleges síkban végződik (toló-támasz).
A tolóerő biztonságos átadását, a tolóhajó orr és fartükör hosszbordázatának a megnövelése teszi lehetővé. A hajók jellegzetes orr és farkiképzése az alábbi. ábrán látható.
A far kialakításnál először az ún. cirkálófar terjedt el. Ezt a kialakítást elsősorban a személy hajózásnál alkalmazzák, belvízen egyre inkább a tükörfar terjed el. A belvízi géphajóknál az alagutas farkiképzés (4. ábra) a gyakori.
7.1.2. Hajók fő méretei
A hajók legfontosabb fő méretei:
a hajó hossza (L),
a hajó szélessége(B),
a hajó oldalmagassága(D).
A hajónak több hossza van, ha külön jelölés nincs, akkor a hajó hosszán a függélyek közötti hosszt értik. A hajó műveletek során a teljes hajóhossz ismerete fontos adat. A hajótest egyik meghatározó adata a hajó legnagyobb merülésénél mért vízvonalhosszúság.
Szélesség (B) a hajó főborda síkjában mért legnagyobb szélessége.
Oldalmagasság (D) a gerincvonal felső élétől, a koszorúsor és a mestersor csatlakozásának alsó vonaláig terjedő távolság.
A hajó fő méretei még a legnagyobb merülés (d) és a tetőpont vagy fixpont magasság.
A fixpont magasság alatt a megengedett merülés vonaltól a hajó legfelső, nem bontható szerkezeti részének felső vonaláig mérhető távolságot értik.
7.1.3. A hajók csoportosítása
7.2. Hajók úszóképessége, stabilitása és szerkezeti szilárdsága
Minden hajónak, úszóműnek elsődlegesen a következő hármas követelménynek kell megfelelnie, üzemeltetése közben:
úszóképesség,
stabilitás és
szerkezeti szilárdság.
7.2.1. Hajók úszóképessége
Úszóképesség a hajó azon képessége, hogy a megengedett vízvonalig merülve, a víz felszínén nyugalomban maradjon.
Bármely test akkor van egyensúlyban, ha a rá ható erők eredője és az ébredő nyomatékok algebrai összege is zérus. Tehát azábrán látható hajóra a következő erőrendszer hat:
a hajó súlyereje (W) a Gtömeg középpontban,
és a hajó vízkiszorításából keletkező felhajtóerő (F), a vízkiszorítás tömeg középpontjában (B).
A két erő azonos hatásvonalon ébred, egyenlő nagyságú és ellentétes értelmű, tehát az eredője zérus.
A hajóra ható erők nyomatékainak algebrai összege is zérus, mert azonos hatásvonalon működve az erőkar nulla értékű.
Tehát az úszóképesség feltétele, hogy a hajó súlyereje egyenlő legyen a vízkiszorításból ébredő felhajtó erővel. A vízkiszorítás a hajó vízbe merült részének (élőhajónak) térfogatával egyezik meg.
7.2.2. Hajók stabilitása
Stabil a hajó akkor, ha egyenes úszáshelyzetéből egy külső erő kibillenti, és ébred egy olyan nyomaték, amely eredeti úszáshelyzetébe visszaállítani igyekszik a külső erő megszűnése után.
A stabilizáló nyomaték:
A hajótest stabilitását (különösen kisebb méret esetén) jelentősen befolyásolja a tömegeloszlás változása a hajótesten belül, pl. ballaszt, készletek, felszerelés, berendezési tárgyak, személyzet. Ha az elmozgatott tömeg a hajó tömegéhez képest jelentős (kisebb hajóknál minden esetben) a tömegeloszlás módosítását megelőzően ellenőrizni kell annak a stabilitásra gyakorolt hatását.
Kiemelten fontos kisebb hajóknál (csónakoknál) a szabad folyadékfelszín stabilitásra gyakorolt negatív hatása, amely a testben elhelyezkedő folyadék akadálytalan oldalirányú mozgása esetén a hajó megdőlésekor (a késleltetett hatás miatt) a hajó felborulását eredményezheti. A szabad folyadékfelszín veszélyeit minden hajó esetében figyelembe kell venni és kockázat esetén azt meg kell szűntetni. A hatás csökkentése érdekében (ahol más megoldás nem jöhet szóba) alkalmaznak szerkezeti elemeket is, amely a folyadék szabad mozgását gátolja.
8. Hajószerkezet
8.1. Hajók szerkezeti szilárdsága
A hajótest szerkezeti szilárdságát – a többi szerkezeti elemmel együtt – nagymértékben a bordázat határozza meg. A bordázat lehet hosszirányú és haránt irányú elrendezésű.
Mindkét főborda rajzon egyszerű, idomacél bordát, és épített keretbordát is láthatunk. A hajótest hossz szilárdságának legfontosabb eleme a gerinc, amely az orrtőkében kezdődik, és a fartőkében végződik. A hajótest legnagyobb helyi igénybevételnek kitett két szerkezeti eleme az orr és fartőke. Az orrtőkét a hullámképző ellenállás dinamikusan változó terhelése, a fartőkét pedig a tolóerő és a kormányszárra ható erők terhelik.
A bordázathoz hegesztéssel erősítik fel a lemezelést, amely a teherviselésben is részt vesz, és biztosítja a hajó vízmentességét.
Külhéj lemezsorok
A hajótestet hossz és kereszt irányban, húzó, nyomó, nyíró, hajlító, csavaró, statikusan és dinamikusan változó igénybevételek terhelik. Ezeket a terheléseket a hajótest, mint egyenszilárdságú tartó veszi fel (maradó alakváltozás nélkül), az alábbi szerkezeti elemeivel egybeépítve:
a hajó bordázat,
külhéj lemezelés (lemezsorok közül a gerinc, a meder, a mester, és a koszorúsor),
kettős fenék,
vízmentes válaszfalak,
felépítmény (ha mereven kapcsolódik a hajótesthez),
fedélzeti gerendák, keretbordák.
8.2. Kishajók szerkezeti felépítése
A kishajók szerkezeti szilárdságát is az előző fejezetekben ismertettek határozzák meg. A felhasznált építőanyagok régebben fa, jelenleg inkább az alumínium és a műanyag.
A műanyag hajótest szerkezeti szilárdságát carbon és üvegszál erősítéssel növelik meg. Külön vázszerkezetet nem készítenek, a hajótestek önhordó kivitelben készülnek.
A hagyományos vízkiszorításos kishajók vízalatti részének kialakítására a lekerekített forma a legjellemzőbb.
Fából készült kishajók szilárdságát a gerinc (kiel), a hossz és harántmerevítők, valamint a hozzájuk hézagmentesen illesztett héjszerkezet (palánkok) biztosítják. Az illesztéseket varratlécek fogják össze és teszik vízmentessé. A bordázat nagyobb igénybevételt felvevő részeit (keresztbordák és csomópontok tőkéi), keményfából készítik.
Fából készült kishajó bordázata
Az alumíniumból készült kishajók szilárdságát a lemezek kialakítása, domborítása (önhordó kivitel), és ezek merevítése biztosítja, külön bordaszerkezet kialakítása nélkül.
Alumíniumból készült kishajó merevítése
8.2.1.A fa, mint hajóépítő anyag
Sűrűség
A fa sűrűsége nagyon fontos jellemző, amiből a fa egyéb fizikai tulajdonságaira is következtethetünk. Mértékegysége g/cm3.
Nedvesség
A fa száradásakor először a sejtüregekben található víz távozik el, ekkor a fa tömege, sűrűsége csökken, de mechanikai tulajdonságai nem változnak számottevően. E folyamat végén már csak a fa rostjai tartalmaznak vizet. Mérsékelt égövi fáknál ez a pont 25–30% nedvességtartalmat jelent, trópusi fák esetén tágabb határok között, 14–60% között lehet. Ez után a további száradás már a fa mechanikai tulajdonságaira is erősen kihat, innentől kezdve a fa zsugorodik, ugyanakkor keményebbé, nehezebben megmunkálhatóvá válik. A száraz fa nedvesebb légköri viszonyok közé kerülve vagy vízbe merítve viszont újra nedvességet vesz fel, amíg a nedvességi egyensúly a fa és környezete között helyre nem áll. Eközben a fa dagad.
Keménység
A faanyag egyik legfontosabb, a mindennapokban legtöbbször emlegetett tulajdonsága a keménysége. E sajátosság alapján különböztetünk meg puha- és keményfát.
Keménységnek azt az ellenállást nevezzük, amelyet az anyag egy másik test behatolásával szemben kifejt. A különböző fafajok anyaga különböző keménységű lehet, de a sűrűség és a keménység között – azonos nedvességtartalom esetén – szoros összefüggés van. A keménység nagyban befolyásolja a szilárdságot, a kopásállóságot és a megmunkálhatóságot.
Szilárdság
A szilárdság az anyag különböző igénybevételekkel: nyomással, húzással, hajlítással, nyírással stb. szembeni ellenállása. Ha az igénybevétel nagyobb feszültséget okoz, mint az adott anyag részecskéit összetartó erő, az anyag szerkezete megbomlik: eltörik, elszakad, elreped stb.
Rugalmasság, hajlékonyság
A külső erők által okozott igénybevételek a testekben alakváltozást okoznak, de az erőhatás megszűntével többé-kevésbé visszanyerhetik eredeti formájukat. Annál rugalmasabbnak tekintünk egy anyagot, minél nagyobb mértékű deformációt képes elviselni maradandó alakváltozás nélkül. A fa rugalmasságát nagyon sok tényező befolyásolja: az alakváltozás iránya, az anyag rostszerkezete, keménysége, nedvességtartalma, hőmérséklete stb.
A fának talán legértékesebb tulajdonsága, hogy rostjaira merőleges irányú hajlító igénybevétel esetén – rugalmassága mellett – tömegéhez képest rendkívüli merevséget mutat. Ez teszi lehetővé, hogy sok más között vízi járműveket. készítsenek belőle.
Szigetelőképesség
A fa üreges szerkezete miatt rossz hővezető, tehát jó hőszigetelő, különösen a kis sűrűségű, vékony sejtfalakból felépülő anyag.
8.3. Különleges hajótípusok
A hagyományosan kialakított, vízkiszorítás elvén működő (deplacement) hajók, gazdaságos szállító eszközök, kis utazó sebességeknél. Nagyobb haladási sebességeknél gazdaságtalanabb szállító eszközzé válik, mint a közúti, vagy a vasúti eszközök.
Az 1900-as évek elején kezdődtek meg annak az elképzelésnek a kísérletei, amelyek a hajó ellenállását, a vízbemerült térfogat, illetve a nedvesített felület csökkentésével kívánta kisebbé tenni, nagyobb hajósebességeknél. Ennek eredménye lett a siklóhajók kialakítása.
8.3.1. Siklóhajók
A siklóhajók álló helyzetben és kis sebességeknél a vízkiszorítás következtében úszóképesek. A fenékkiképzés általában lapos. A sebesség növekedésével a fenéken keletkező dinamikus nyomásokból ébredő (FN) erő felfelé mutató összetevője tart egyensúlyt a hajó súlyerejével, A kiemelkedő hajótestrész csökkenti a hullámképző ellenállást, a kisebb nedvesített felület pedig, a súrlódási ellenállást kisebbíti.
A tiszta sikláskor keletkező erőhatások
Teljesen lapos fenékkialakításon a hullámzó víz periódusával változó dinamikus felhajtóerő változás, erős ütéseket okoz, ami a hajó szilárdságát, és ahajón tartózkodók türelmét is igénybe veszi. E hullámütések erejét V-bordás és lépcsős fenékkialakításokkal lehet csökkenteni. A teljes hajóhosszon kialakított V-bordás fenékrész félsikló hajóknál alkalmazott megoldás.
V-bordás fenékkialakításLépcsős fenékkialakítás
8.3.2. Hordszárnyas hajók
A szárnyakon sikló hajók működési elve hasonló a repülőgépekéhez: egy határsebesség elérése után a felhajtóerő hatására kiemelkednek a vízből, és elérve egy egyensúlyi állapotot a hajótest aljára szerelt szárnyakra támaszkodva siklanak a vízen. Ezzel a megoldással jelentősen csökken a hidrodinamikai ellenállás, és ugyanakkora teljesítménnyel jóval nagyobb sebesség érhető el, mint a normál hajók esetében.
8.3.3. Légpárnás hajók
A légpárnás hajók katonai célokra készültek, ma már személyszállításnál is elterjedten alkalmazzák (pl. La Manche-csatornán). Működési elve: a hajó úszóképességét , a víz és a hajófenék közé benyomott sűrített levegő biztosítja. Az így kialakított légpárna tart egyensúlyt a hajó súlyerejével. A légpárnát a hajó fenékkerületéhez erősített „ szoknya”-rész tartja meg. A megfelelő mennyiségű és nyomású, sűrített levegőt az hajón elhelyezett kompresszor vagy kompresszorok állítják elő.
A hajó erőforrásai (motorjai) gázturbinák, amelyekhez többféle változatban oldható tengelykapcsolóval kapcsolhatók, a kompresszorok és a légsugár hajtómű. A hajó mindkét oldalán, egymástól függetlenül van elhelyezve egy-egy az ábrán látható gépcsoport.
A légpárnás hajó előnyei:
útirányuk, közlekedésük független a hajózható vízi utaktól és kikötőktől,
a légpárna miatt nem a víz-levegő közeghatáron közlekednek, ezért kisebb a korrózió veszély, élettartam megnövekszik, karbantartási igény csökken,
sólya berendezés nélkül partra illetve állványra helyezhető, nem kell jég között telelnie,
hasznos hordképességük kisebb mint a vízkiszorításos hajóké, de sokkal jobb mint a repülőké és a helikoptereké.
Légpárnás hajó hátrányai:
a lebegéshez a hajó álló helyzetében is szükséges a légpárna kialakításához jelentős teljesítményt igényel,
a hajók mozgását jelentősen, csak a légellenállás fékezi, de ennek meghatározása, a mindenkori légköri viszonyok függvénye.
8.3.4. Katamarán és trimarán hajók
A katamaránolyan kéttörzsű, hagyományos vízkiszorításos hajó, ahol a törzsek mereven összekapcsoltak. Maga a katamarán kifejezést, egy polinéz eredetű (indián) szóból eredeztetik, és kéttörzsű hajót értenek alatta. A katamarán típusú hajókat tulajdonképpen a tapasztalat, a népi bölcselet alkotta meg, amikor a hajótesthez, egy nála kisebb vendéghajót erősítve, a hullámzó vízen biztonságosan lehetett vele hajózni.
A mai katamarán hajók azonos nagyságú törzsekből, és azokat mereven összekötő a céloktól függő nagyságú és alakú fedélzetekből állnak.
A személyszállító hajóknál előnyt jelent a nagyfelületű fedélzet, kis és versenyhajók esetében már kisebb és áramvonalasabb fedélzetek kialakítása a cél.
Katamarán típusú hajók előnyei:
a hullám képző ellenállása jelentősen kisebb, mint az azonos teherbírású hagyományos vízkiszorítású hajóknak,
a hajó stabilitása nagymértékben megnő, a metacentrikus sugár (MB0) növekedése következtében,
nagy felületű fedélzetet, rakteret biztosít,
nagyobb sebességeknél kis és sporthajóknál az úszótestek kiemelkedése következtében, siklásba jön a katamarán.
Katamarán típusú hajók hátrányai:
a víz feletti felületek növekedése miatt, a légellenállás megnövekszik,
a hajó fordulékonysága csökken, a kisebb laterál felületek miatt.
Laterál felület (Alat):
A trimaránolyan háromtörzsű hagyományos vízkiszorításos hajó, ahol a törzsek mereven összekapcsoltak.
9. Hajók meghajtása
A hajók mozgása közben ellenállások keletkeznek, amelyeket le kell győzni a tolóerőnek, amely egyenlő nagyságú és ellentétes értelmű az ébredő ellenállásokkal. A tolóerő létrehozása történhet külső és belső erőforrásból.
Az úszólétesítmények külső energia forrásai:
szélnyomás,
evező, csáklya,
vontató kötél,
tolóbak, (tolóhajózásnál),
kikötőbak (mellévett alakzatnál).
Belső energiaforrás hajó főmotor vagy főmotorok. A főmotorok teljesítményét – a mindenkori hajósebességnek megfelelően – tolóerővé átalakító eszközt, propellernek nevezzük. Azt a folyamatot amely a főmotor mechanikai munkáját, tolóerővé alakítja át, propulziónak mondjuk.
9.1. Tolóerő létrehozása külső erőforrásból
Az úszólétesítmények továbbításának legősibb formája az emberi és állati izomerő, valamint a szél és az áramló víz (ár-apály) energiájának a hasznosítása.
A szél energiájának felhasználása sport célú úszólétesítményeknél, mai napig is jelentős.
A vitorlás hajók útiránya általában eltér a szél irányától, vagyis a szélnyomás által létrehozott tolóerőtől, ezért bizonyos mértékig oldalirányban is haladnak:
9.2. Tolóerő létrehozása belső erőforrásokból
A tolóerő létrehozására háromféle elven működő propellert készítettek:
lapátos kerék, a hajótesten kívül elhelyezett, vízben mozgó részein (lapátjain) ébredő ellenállások eredője, a tolóerő,
hajócsavar a hajótesten kívül elhelyezett, vízben forgó részein (szárnyain, vagy lapátjain) keletkező felhajtóerők eredője, a tolóerő,
sugárhajtáselven működő propeller (elve: a hajó főmotorja meghajtja a propellert, amely a beszívott közeget (víz vagy levegő) felgyorsítja, és a haladás irányával ellentétesen kilöveli; a kiáramló közeg reakció ereje lesz a tolóerő; Newton III. törvénye értelmében, minden erővel szemben fellép egy azonos nagyságú, ellentétes értelmű erő, ezt nevezzük akció-reakció törvénynek).
9.2.1. Lapátos kerék
A fentiek miatt a hajócsavar teljesen kiszorította a lapátos kerék tengeri alkalmazását. Belvízi hajóknál mindkét építési mód használatos volt, a víziút meghatározta, hogy melyiket alkalmazzák. A kisebb vízsebességű folyószakaszokon (gázlós), a farlapátos megoldás volt a gyakoribb, amelynek építési előnye a nagyobb kerék átmérő, ebből következően a jobb hatásfok. Hátránya viszont a rosszabb kormányképesség. A nagyobb vízsebességű folyószakaszokon (itt gázlóképződés ritkább) a jó kormányképesség biztosítása az elsődleges, ezért oldalt elhelyezett lapátos kerék megoldásokat alkalmazták.
Az úszólétesítmények helyváltoztatására évezredeken át, legnagyobb mértékben a fából készített evezőket használták. A gőzgép feltalálásakor szükség volt egy hatékony eszközre, amely a főgép mechanikai munkáját tolóerővé alakítja át. Ezt a feladatot a merevlapátos kerék látja el, amelyet a hajótesten kívül helyeztek el és forgatásával, a lapátjain ébredő ellenállás erők, tolóerőt hoznak létre.
Az első lapátos kereket, a 19. század elején készítették, a tengeri hajóknál. Először a hajó farán majd, a hajó közepén, oldalt helyezték el a meghajtó lapátos kereket. Mindkét építési módnak meg voltak a hátrányai a tengeri hajók üzemeltetésekor. A hajófarban elhelyezett lapátos kerék a hajó bukdácsolását, az oldalt elhelyezett pedig (a hullámzás miatt) a hajó billegését idézte elő.
Lapátos kerék működése:
A vízben ” ” szögsebességgel forgó lapátokon „D” ellenállás erő, és erre merőlegesen „L” felhajtóerő ébred. Ezek eredője az „F” erő, amely a bemerülő lapátoknál a vízszintestől felfelé, a kiemelkedőnél a vízszintestől lefelé mutat. A kerék legalsó helyzetében a felhajtó erő „L”=0, ezért a tolóerő egyenlő az ellenállás erővel (T=D=K). A be- és kiemelkedő lapátokon ébredő erők „F” eredőjének, a haladás irányába mutató vízszintes összetevője a „T” tolóerő.
Tehát a lapátos kerék bemerülő lapátjain keletkező tolóerők összege adja a hajó tolóerejét. A lapátos kerék forgatásához szükséges nyomatékot (M), a „K” kerületi erő és a D/2 erőkar szorzata adja meg.
9.2.2. Hajócsavar
Az előző fejezetben az áramló közegek (víz, levegő) okozta veszteségekről, mint ébredő ellenállásokról volt szó. Ebben a részben, az áramló közeg és a benne mozgó felület egymásra hatását és néhány törvényszerűséget ismerhetünk meg. Felidézve az áramlástan egyik törvényét, ha egy áramvonalas alakú felületet közeg áramlásba helyezünk – és a felület síkja szöget zár be az áramlás irányával, akkor az áramlásba helyezett felületen felhajtóerő ébred. Az ismertetett jelenség az ábrán látható, és ebből levonható néhány következtetés is .
Felhajtóerő keletkezése
Az előző ábrán látható áramvonalas felületet „v” sebességgel mozgatjuk a „vA” sebességgel áramló vízben. A két sebesség „v” eredője a szárnyfelület húrjával „α” szöget zár be. Ezért a felület alsó oldalán az áramló víz sebessége csökken, a felsőn pedig növekszik.
Az áramlástan másik fontos törvénye az áramló folyadékok energia állandóságát mondja ki (Bernoulli-tétel), tehát, ha az áramló víz sebessége változik, akkor a nyomásának is változnia kell, hogy az energia állandósága megmaradjon. Felület alsó oldalán a sebesség csökkent, akkor a nyomásnak növekednie kellett, a felső oldalán pedig a sebesség növekedett, tehát a nyomásnak kellett csökkennie. A két nyomás különbsége adja a felhajtó erőt (L). A „D” ellenállás erő a felület mozgatása közben ébred. A fenti két erő (L,D) eredője az „R” erő lesz Az eredő erő (R) a haladás irányába (vA) mutató összetevője a tolóerő (T). A felület mozgatásának irányába (vK), de ellentétes értelemben mutató összetevője, a mozgatáshoz szükséges (K) kerületi erő.
A hajócsavar áramvonalas keresztmetszetű, viszonylag nagy felületű hordszárnyakból és egy közös agyrészből áll. A hordszárnyak a közös agyrészhez öntött vagy csavarozott módon csatlakoznak.
A hordszárny jellemző méretei:
A csavarszárny ki és belépő élei:
Az ábrán bejelölt forgásirány esetén jobbforgású hajócsavarról beszélhetünk.
A hajócsavargeometriai jellemzői:
A csavar emelkedési szöge
Acsavarszárnyak forgásukkor csavarfelületet képeznek, és a hajó egyenletes haladásakor a menetemelkedés szöge (φ) megegyezik a csavarszárny állásszögével (ε).
9.2.2.1. Kishajók és motorcsónakok propellerei
Az előző részekben ismertetett propellerre és propulzióra vonatkozó elméleti, illetve működési leírások, törvények természetesen a kishajókra is érvényesek. A kishajó propellere az egyik legfontosabb szerkezeti elem, amely nagymértékben meghatározza a hajó sebességét, vontató képességét, és a fogyasztását is. A hajócsavar anyaga műanyag, alumínium, bronz vagy acélöntvény lehet.
A hajócsavar részei
A hajócsavar terhelése a tolóerő létrehozásából és (főleg magas fordulatszám esetén) igen jelentős centrifugális erőből tevődik össze.
Kishajóknál a hajócsavar egyik legfontosabb jellemzője a hatásfok. Köztudott, hogy a hajócsavar a motor teljesítményét nem tudja teljes mértékben tolóerővé átalakítani.
A fellépő veszteségek három részből állnak:
A fentiek alapján bármely motoros úszólétesítmény propeller és propulzió jellemzőit ki tudjuk számítani. A mindennapi gyakorlat szerint a megfelelő hajócsavar kiválasztása, az adott hajótesthez és motorhoz, az egyik legfontosabb mozzanat. Figyelembe kell benni a neves motorgyártó cégek ajánlásait a kiválasztáskor.
Mielőtt eldöntenék, hogy melyik hajócsavart veszik meg, próbautat kell tenni. A próbaúton oda kell figyelni a hajó terhelésére. Nem mindegy, hogy kettő vagy négy személlyel végzik el a próbautat.
A hajócsavar hatásfokát jelentősen befolyásolja még, hogy a vízfelszín alatt milyen mélyen, és milyen tolószöggel működik. Ha van lehetőségük, akkor a helyes beállítást, sebesség és fordulatszám méréssel, határozzák meg. A jól beállított hajócsavarral üzemelő kishajók kevesebbet fogyasztanak, az utazó sebességük nagyobb és az üzem biztonságosabb.
9.3. Kavitáció
A hajócsavar felületét normális üzemben, víz veszi körül. Előfordulhat bizonyos csavar-sebességeknél, hogy a víz egyes helyeken elválik a csavarfelülettől, és üreg képződik. Az üreget kisnyomású telített gőz tölti ki. A telített gőz úgy alakulhat ki az üregben, hogy a nyomás az adott hőmérséklethez tartozó telített vízgőz nyomása alá csökken. Tehát a kavitáció gőzbuborék képződése, és a gőzbuborékok összeomlásakor keletkező erőhatások káros következménye.
A kavitáció következményei:
tolóerő csökkenés,
a gőzbuborékok összeomlásakor keletkező erőhatások a csavarszárnyat rezgésbe hozhatják, és
töréshez vezethet, a csavarszárnyat lyukacsossá, szivacsossá teszi.
A kavitációnak három jellegzetes formája van:
a) – belépő éltől kiinduló szívóoldali kavitáció,
b) – csavarszárny középtől kiinduló szívóoldali kavitáció,
c) – belépő éltől kiinduló nyomóoldali kavitáció.
A képen a Sirály I. szárnyashajó sérült csavarja látható a kavitáció összes káros következményeivel.
A kavitációs jelenségek csökkenthetők:
a szárnyfelületek megfelelő nagyságával,
a szárnyszelvény megfelelő kialakításával,
a belépő élek megfelelő lekerekítésével,
a szárnymetszetek karcsú kialakításával,
a felületek finom megmunkálásával,
kavitációs lemez felszerelésével.
Kishajóknál alkalmazott kavitációs lemez
A kavitációs lemez felszerelési méretei (D), a hajótest kialakításától és a hajócsavar fordulatszámától függnek.
9.4. Sugár hajtás
A sugárhajtás (víz és légsugár) azonos elven működik: ha egy testre valamilyen erő hat, akkor rajta egy azonos nagyságú ellentétes értelmű erő ébred. Ezt nevezik hatás-ellen hatás vagy akció-reakció törvényének. A két típus közül bennünket a vízsugár hajtás érdekel jobban. Működésének lényege, hogy a hajó főmotorja szivattyút hajt meg, amely a hajótest elején a vízvonal alatt kiképzett beömlő nyíláson keresztül szívja be a vizet, és hajó farrészén kialakított nyomócsövön kilöki.
A vízsugárhajtás hátrányai:
a hatásfoka rosszabb a hajócsavarénál,
a vízsugárhajtás bonyolultabb és drágább szerkezet mint a hajócsavar,
érzékeny a szívóoldali (beömlő) nyílás elzáródására, ami akár kisebb uszadékoktól, falevéltől, vízen úszó szeméttől bekövetkezhet.
A vízsugárhajtás előnyei:
sekély és uszadékos vízben is könnyen halad,
nincs sérülékeny hajócsavar,
nincsenek víz alatti szerkezeti részek, ellenállás csökken.
A tolóerő nagysága az időegység alatt, a nyomócsövön kinyomott víz mennyiségétől, és a sebességétől függ. A vízsugárhajtású úszólétesítmények kormányzását a kilövelt vízsugár irányváltoztatásával, vagy (ha a vízsugár iránya nem változtatható) a vízsugár mögé szerelt kormánylapáttal lehet megoldani.
A szívó és kidobó nyílások elhelyezkedése:
a szívónyílás a hajó fenékrészén, vagy a vízvonal alatti oldal lemezelésen van kialakítva,
a kidobó nyílást többnyire a hajófar vízvonal alatti részén helyezik el,
ha a vízsugárhajtást orrsugár kormányként alkalmazzák, akkor a hajó orrészén a vízvonal alatt helyezik el a szívó és nyomó nyílásokat
10. Hajók kormányzása
A hajók működésük közben síkbeli mozgást végeznek. Ezért szükségük van egy olyan szerkezetre, amely lehetővé teszi a hajó iránystabilitását, szükség esetén pedig az irányváltoztatást is. Ezt a feladatot a hajó kormányberendezése látja el, egy vagy több kormánylapáttal, és az azt mozgató mechanizmussal.
A kormányberendezés alapvető feladata a hajó kormányképességének a biztosítása, amely a hajó iránystabilitását és fordulóképességét jelenti.
Fontos még a hajó hátrameneti kormányzási képessége és az iránybaforduló képesség, a támaszhatás is.
Az iránystabilitásakkor megfelelő, ha a hajó vagy a hajókötelék 4-5 hajóhossznyi távolságon – kormány korrekció nélkül – meg tudja tartani a beállított irányt.
A fordulóképesség akkor megfelelő, ha a hajó 180 fokos irányváltoztatást minimális idő alatt, olyan kis vízterületen tud elvégezni, amelynek átmérője, csak kis mértékben haladja meg a hajó hosszúságát.
Irányba forduló képesség a gyors irányfelvételt, másrészt a tartós egyenes irányban történő haladást jelenti.
Támaszhatás: a kormánnyal végzett tudatos irányváltoztatás, ellenkormányzással történő gyors megállítását jelenti. Akkor jó, ha a túllendülési szög minimális.
Hátrameneti kormányzási képesség: folyó vízen tolt kötelékeknél akkor jó, ha a kötelék farral folyásiránnyal szemben haladva, 15 fok / min szögsebességű és 20 fokos irányszögű fordulásból a parttal párhuzamos irányba vissza tud állni, csak hátrameneti kormányok használatával.
10.1. A kormánylapátra ható erők
A kormányzásnál lejátszódó jelenségek jobb megértéséhez tételezzük fel, hogy a kormánylapát a hajó hosszirányú függőleges szimmetria síkjában helyezkedik el. Ebben a helyzetben a jármű eredeti haladási irányát megtartja, mert a lapát mindkét oldalán azonos erők hatnak.
Az ábrán látható módon, a kormánylapátot „α” szöggel kihajtva a víz torlónyomása kövezkeztében egy „R” ellenállás erő, a lapát felületen pedig „Rs” surlódó erő ébred. A két erő eredője az „N” felhajtó erő, melynek a hajó hossztengelye irányában ható összetevője „W„, és erre merőleges az „A” erő. A „W” erő az úszólétesítményt fékezi, az „A” erő pedig „h” erőkarral, az „S” taktikai fordulópont körül elfordítani igyekszik.
Az ébredő kormány nyomaték:
A kormány nyomaték hatására a hajó kitér eredeti irányából és a taktikai fordulópontban elfordul.
A hajó hossztengelye a fordulás közben nem a forduló ív irányába áll be, hanem „előre siet” és a fordulókör átmérőjével úgynevezett „derivációs” szöget (β) zár be.
A hajófar nagyobb, a hajóorr pedig kisebb sugarú körön fordul, mint a hajó tömegközéppontja. A fordulási folyamat három szakaszból áll:
I. szakasz: a tömegközéppont, igyekszik eredeti irányát és sebességét megtartani, a hajófar a középponttól kifelé, a hajóorr pedig befelé mozdul el, a hajótest befelé megdől.
II. szakasz: a ” β ” derivációs szög egyre inkább növekszik, a hajó „ferde” irányban halad, sebessége csökken, és egyre fokozottabban kifelé dől.
III. szakasz: a derivációs szög állandóvá válik, a hajó változatlan propeller fordulatszám esetén, az eredetinél kisebb állandó sebességgel halad, a hajótest kifelé dőlése állandó lesz.
10.2. Kormány berendezések
Az ébredő kormányerő alapján kétféle kormány berendezés különböztethető meg.
A passzív kormányok.
Az aktív kormányok.
10.2.1. A passzív kormányok
Passzív kormányrendszerről akkor beszélünk, ha kormányerő csak akkor keletkezik, ha a kormánylapáthoz képest a víz elég nagy sebességgel áramlik. A passzív kormányon létrehozható kormányerő a kormánylapát körül áramló víz sebességétől négyzetesen függ, azaz a víz felgyorsításával a kormányerő jelentősen növelhető.
Alkalmazott passzív kormányrendszerek:
Hitzler-féle kormány;
Nagyhajóknál :
Jenckel kormány;
Becker kormány;
Bröhl kormány.
Hitzler-féle kormány
Három lapátból álló lapátrendszer. Szimmetrikus szárnyprofil metszetűek és párhuzamos mozgatásukat a kormányszárak felső végére szerelt karokból és rudazatokból álló hajtómű végzi. A kormányzás nagy hatékonyságát a szerkezeti elrendezés előnyei mellett növeli a párhuzamosan elmozduló lapátok közötti vízáramlás felgyorsulásának a hatása.
Jenckel kormány
Három vagy több lapátból álló, szimmetrikus szárnyprofil metszetű lapátrendszer. A kormányszárak felső végeire szerelt karok és rudak megfelelő geometriája következtében a lapátok változó szögállásban mozdulnak el, és teljesen kihajtott állapotban egy részük egymást fedi. Az így megnövekedett kormányfelület és a lapátokra ható vízáramlás erőteljes elterelése következtében a Jenckel kormány igen hatásos.
Becker (osztott profilú)kormány
A profilhossz közel 3/4 –ét a főprofil teszi ki, és ehhez csatlakozik a kormánytengely. A főprofilhoz csuklósan csatlakozó nyúlvány mozgását a hajó hossztengelyében, a kormánytengely mögött elhelyezett és a hajóesthez rögzített kulisszás mechanizmus vezérli. A főprofil legnagyobb, 45˚-os kitérése esetén a nyúlvány kitérése az alaphelyzethez képest több mint 90˚.
Bröhl (osztott profilú)kormány
A lapát két helyen van osztva. A középső rész a teljes profilrész felét teszi ki. Ehhez csatlakozik a kormánytengely. A főlapát előtt és mögött azonos alakú és méretű lapátrész helyezkedik el. Ezeket a főlapát kitérítésekor a főlapáthoz képest azonos mértékben mozdítja el az excenteres vezérlés.
10.2.2. Aktív kormányok
Aktív kormányok olyan kormányberendezések, amelyeknél az úszólétesítmény álló helyzetében is ébred kormányerő. Egy másik, elég gyakran alkalmazott definíció szerint az aktív kormányoknál a tolóerőt és a kormányerőt nem lehet külön választani.
1.Az aktív kormányzást a hajócsavarok biztosítják:
Voith Schneider meghajtás,
forgatható Kort-gyűrűs megoldás,
Z-hajtás,
minden két hajócsavaros hajó.
2.Az aktív kormányzást külön berendezés biztosítja:
Pleuger-féle aktív kormány,
orrsugár kormány,
Clausen féle propeller,
Gill és Schottel Jet-orrsugár kormány.
Voith Schneider meghajtás
Általában 4-5-6 darab függőleges lapát a propeller forgó részébe csapágyazva. A lapátok keringő mozgást végeznek. A tolóerő nagysága és iránya tetszés szerint változtatható. Olyan hajókon alkalmazzák, amelyeknél különlegesen jő manőverezőképességre van szükség.
Forgatható Kort-gyűrűs megoldás
A tolóerő iránya meghatározott szögtartományban, általában ±35º között változtatható. A Kort-kormány egy függőleges tengely körül elfordítható Kort-gyűrű. A gyűrű kettős szerephez jut: egyrészt növeli a tolóerő nagyságát (javítja a propulzió hatásfokát), másrészt kormányszervként is működik, így feleslegessé válik a hajó ellenállását növelő kormánylapátok beépítése.
Z-hajtás
A Z-hajtómű egy 360 fokos szögben, függőleges tengely körül körbeforgatható hajócsavar, melyet általában egy ún. Kort-gyűrű vesz körül (lásd rajz). A hajóknak rendkívül jó manőverezőképességet ad ez a megoldás.
Ha a hajó két Z-hajtóművel rendelkezik, akkor minden irányban mozoghat, nem található kormánylapát sem a hajón. Hátránya, hogy a hajtómű forgása normál üzemben kissé lassú, teljes körbefordulása általában 20-40 másodperc. Néhány esetben „gyorskormánnyal” javítják ezt a hibát, bár ennek folyamatos tartós alkalmazása nem lehetséges. Alkalmazása a Balatonon: katamarán típusú hajókon, önjáró uszályokon és munkagépeken.
Pleuger-féle aktív kormány
Orrsugár kormány
Kis sebességű, hosszú hajók irányítására, megbízható manőverezésére fejlesztették ki. A hajó orr-részén, a vízvonal alatt, a hajó hossztengelyére merőlegesen cső halad át a hajón, és a csőben elhelyezett propeller a hajó egyik oldaláról a másikra szivattyúzza a vizet. Így a hajó orránál haránterőt ébreszt.
Clausen féle propeller
A függőleges tengelyű hajócsavar szívónyílása hajófenéken van. Az eredőerő irányát a kiömlőcsatornák zárásával szabályozzák. A csatornákat hidraulikusan működtetett pajzsok zárják. A harántcsatornás kivitelnél ez a víz a hajó jobb vagy bal oldalán távozik. A keresztcsatornás kivitelnél a csatorna négyágú, és az egyes kiömlőnyílások részleges nyitásával tetszőleges irányú tolóerő állítható elő
A Gill-sugárhajtómű a hajó orr-részébe beépített, nagyméretű csőív. A cső egyig végén, a beömlőnyílásnál van elhelyezve a propeller. A cső másik végén beépített terelőpajzs elfordításával a kilépő sugár tetszőleges irányba terelhető.
A Schottel Jet-orrsugár propellere a hajófenékről szív. A harántcsatornás kivitelnél a vízsugár irányát a propeller felett lévő terelőpajzs beállításával lehet szabályozni. A továbbfejlesztett változatnál a propeller köré épített könyökcsatorna a propellertengely körül elforgatható, és – a hajóba épített kiömlőcsatornáktól függően – a tolóerő iránya változtatható.
10.2.3. Kormánylapát kialakítások
A kormányszár helyzete szerint a kormánylapát kiegyensúlyozott vagy kiegyensúlyozatlan.
a) kiegyensúlyozatlan, b) kiegyensúlyozott kormánylapát
10.3. Kishajók és motorcsónakok kormányberendezése
A kishajók és motorcsónakok kormányberendezései aktív kormánynak tekintendők (Z-hajtás). Az irányváltoztatást a hajócsavar által felgyorsított vízsugár végzi el, és a tolóerőt és a kormányerőt nem lehet külön választani. A hajócsavar elfordítása történhet közvetlenül a motorhoz erősített botkormánnyal vagy kormányrúddal, és kormánykerékkel.
10.3.1. Kormányzás kormányrúddal
Kishajók irányításának legegyszerűbb formája a kormányrudas kormányzás.
A külmotor a kormánylapát szerepét is átveszi és a hajót a kormányrúd mozgatásával irányítják A komfort fokozattól függően a kormányrúdon elforgatható gázfogantyú van kialakítva, és a rúdban beépített kapcsoló is helyet kaphat. Néhány neves cég még biztonsági vagy leállító gombot is szerel a markolat végére.
A kormányrúd miatt a kormányos hátul ül, ezért a tömegközéppont nagyon hátra kerül, és a hajó siklását megnehezíti.
10.3.2. Kormányzás kormánykerékkel
Kormánykerékkel történő kishajó irányítást kétféle módon oldották meg. A régebbi kialakítás szerint a kormánykerék tengelyére sodrott, hajlékony drótkötél csavarodik, amely a kormánykerék elfordításának megfelelően mozdítja el a motort. Ezt kétvezetékes rendszernek nevezhetjük, és a motor elfordítását mindkét irányban, a kötél által továbbított húzó erő végzi el.
Farmotoros kishajók kormányzásának fő jellemzője, hogy forduláskor a centrifugális erő hatására a hajó farrésze tér el először a haladási iránytól, ebből következően erősen kisodródik. A forduló közben a hajótest befelé dől, a hajófenék kialakításától és a hajó típusától függően.
10.3.3. Trimmuszony (vagy trimmkormány)
A trimmuszony feladata az egy külmotorral szerelt kis hajók, hajócsavarján ébredő oldalirányú erő kiegyenlítése. Megfelelően beállított trimmuszony nélkül csak ellenkormányzással tudjuk a hajócsavarnál keletkező oldalirányú erőt kiegyensúlyozni.
A trimmuszony helyes beállítását, csak a próbautak teszik lehetővé, Csendes időben, tisztán sikló, helyesen kiegyensúlyozott (a hosszirányú szimmetria tengelyre) hajóval kell a próbautat megtartani. Ha a hajó nyugodtan halad előre a kormányt elengedve azt kell kivárni, hogy eltér-e a menetiránytól, ha igen, melyik oldalra. Ezt meg kell ismételni 2-3 alkalommal, fél illetve háromnegyed gázzal.
Amikor bizonyos, hogy melyik oldalra, milyen mértékben tér ki a hajó, kikötést követően a motort fel kell billenteni, majd a rögzítő csavarok oldása után, állítani kell a trimmuszonyon 5-10 fokos értékben. Ennél többet nem szabad módosítani, mert akkor a hajócsavarral vagy a hajóval nincs rendben valami.
11. Hibaelhárítás
11.1. Kishajók üzemzavarai
A motor üzemképtelenségének, vagy rendellenes üzemének a jelentkezésekor, az első és legfontosabb teendő a hiba megállapítása. A rendellenes üzemelésből és a mérőműszerek jelzéseiből következtetni lehet (és kell is), hogy melyik meghibásodási főcsoportban kell a hibát keresni:
gyújtó berendezés,
tüzelőanyag ellátás,
motor szerkezeti részeinek meghibásodása: hűtőrendszer, vagy kenőolajrendszer.
Leggyakrabban a gyújtó berendezésben és az üzemanyag ellátásban keletkeznek meghibásodások, ezek az üzemzavarok nagy részben, út közben is elháríthatók, mivel többnyire szennyeződés, vagy hibás beállítás következményei.
Minden üzemzavarra igaz, hogy a motorra vonatkozó üzemeltetési előírások és karbantartások betartása, megelőzi vagy csökkenti a meghibásodásokat.
11.1.1. A motor nem indul
Ebben a részben sokszor kell a mondatot „ ha „-val kezdeni, ami helytelen, de a hibakeresés megkívánja ezt a feltételezést.
Ahhoz, hogy a motor biztonságosan induljon, az alábbi előfeltételeket biztosítani kell:
indítási helyzetben legyen a gázszabályzó markolat,
üresjárati állásban legyen a hajtómű kapcsolókar,
legyen üzemanyag a tartályban,
az üzemanyag csövek helyesen legyenek csatlakoztatva,
nincs megtörve a műanyag benzincső,
szívató ráhúzva, hideg motornál.
Ha az indítási feltételek biztosítása után a motor négy-öt indítási kísérlet után sem indul, akkor:
a gyertyákat ki kell csavarni, és megvizsgálni, hogy mennyire benzinesek,
ha a gyertya száraz, akkor a hiba a tüzelőanyag rendszerben van
meg kell nézni, van-e benzin a karburátor úszóházában, ha van akkor folytassuk a szívatást mindaddig, amíg a motorban robbanásokat nem észlelünk,
ha a kiszerelt és megvizsgált gyertyák túlságosan nedvesek, akkor szárítsuk meg őket, a motort szellőztessük át,
ellenőrizzük a szikrát, és,
ha van szikra, akkor indítsunk újra,
ha nincs szikra, akkor a kiszerelt gyertyát a motor forgatása közben testeljük le, ha nem ad le szikrát, akkor a tartalék gyertyával megismételjük a kísérletet. Ha van szikra, akkor a kiszerelt gyertya a hibás.
11.1.2. A motor rendszertelenül üzemel
Amikor a motor rendszertelenül kezd üzemelni, akkor a mérőműszerek adataiból, jelzéseiből és a működés tüneteiből lehet következtetni, a hiba okára.
Egy lehetséges eset:
a motor kihagyásokkal üzemel, a szívató vagy az úsztató gomb lenyomására a fordulatszám helyreáll, akkor az üzemanyag ellátásban kell a hibát keresni – ebben az esetben, ajánlott a főfúvókakiszerelése, tisztítása,
ha a hiba úgy jelentkezik, hogy a szívatás után csak rövid ideig működik a motor hibátlanul, és utána hirtelen leáll, akkor a benzintartályból, az úszóházhoz nem kerül elegendő benzin – a szívatás ideje alatt, az úszóházban lévő üzemanyagot a motor elszívta, és ezért következik be a hirtelen leállás – ebben az esetben meghibásodás esetén, azonnal zárjuk le a benzin csapot, vagy szűntessük meg a túlnyomást, és vegyük le az úszóház fedelét.
11.1.3. A hajtásnál előforduló hibák
A külmotoros kishajók hajtóművei:
2 KW-ig nincs hajtóműve a kishajónak,
2 KW felett van üresjárarata a motornak, tehát van tengelykapcsoló,
10 KW felett van hajtómű, előre-hátra kapcsolható.
A leggyakoribb hibák
A hajtás egyik elég gyakori meghibásodása, a motor hirtelen felpörög, a hajó pedig nem halad.
A motort azonnal le kell állítani, és a felbillenteni. Nagy valószínűséggel hiba oka, a nyírócsap szakadása.
A teljesítmény hirtelen lecsökken. Állítsuk le és billentsük fel a motort, vizsgáljuk meg a hajócsavart, és a ráakadt műanyagzacskót, vagy horgász zsinórt távolítsuk el.
A víz alatti rész felől súrlódó hangot észlelünk. Állítsuk le és billentsük fel a motort, és ellenőrizzük a kenőanyagot, ha szükséges, utántöltünk. Amennyiben a zörej nem szűnik meg, ne üzemeltessük tovább a motort. Szerviz!
A motor leáll, ha sebességbe tesszük:
idegen test van a hajócsavaron, távolítsuk el, és indítsunk újra,
meghibásodott a víz alatti rész (kopás, elhasználódás jelei, elgörbült alkatrész),
túl alacsony az üresjárati fordulatszám, vagy szegény a keverék.
Hajócsavar meghibásodások:
nyírócsap szakadás (előzőekben említve),
egy lapát letörése,
lapát hajlásszögének megváltozása (görbülése),
csúszik vagy elromlott a tengelykapcsoló,
idegen tárgy feltekeredik (horgász zsinór).
11.2. Téli tárolás
Hosszabb üzemszünetre, téli tárolás idejére, a motort konzerválni kell. A konzerválás feladata, a motor szerkezeti részeinek megvédése, az oxidációtól és a korróziótól. A hosszabb üzemszüneteknél a motor korrózióját, a levegő nedvességtartalmának lecsapódásakor keletkező kondenzvíz okozza. A lecsapódás ott jön létre, ahol a hőmérséklet a harmatpont alá csökken, vagyis létrejöhet a kondenzvíz minden fém alkatrészen, a hengerben, a hajtásban és a csapágyakban is, ha nincsenek olaj vagy zsír réteggel védve.
A motorkonzerválását, téli tárolását csak akkor végezzük el magunk, ha az üzemeltetés minden szempontból kifogástalan volt. A konzerválás megkezdése előtt a hűtővíz rendszert tiszta vízzel át kell öblíteni. Célszerű egy olyan hordó, amire ráerősíthető egy motortartó szerkezet. Az öblítést a motor járatásával lehet elvégezni. Utána a motort teljesen vízteleníteni kell.
Konzerválás:
a hengerekbe 50-100 cm3 tiszta olajat kell tölteni, a gyertyák visszacsavarása után, lassan forgassuk körbe a főtengelyt,
a szívó és kipufogó nyílásokat légmentesen zárjuk el, vagy ragasszuk le,-a karburátorból a benzint eresszük le,
a benzin tartályból is le kell engedni a benzint, utána ki kell öblíteni, kiszeljük a szívócsövet, megtisztítjuk a szűrőt, és az üzemszünet alatt nyitva kell tárolni,
a víz alatti részekből engedjük le az olajat. Hajtsuk végre a hajtómű, egyetlen karbantartási műveletét, az olaj cserét, amelyet 50-100 óránként, vagy fél évenként kell elvégezni. Tehát az olaj leengedése után, friss olajjal feltöltjük a hajtóművet.
A víz alatti részek átvizsgálásakor, ha hajócsavar meghibásodást látunk, ajánlott a javítás elvégeztetése. Ez nem része a konzerválásnak, de a tavaszi indulásnál nagy előny.
Hajócsavar meghibásodása, javítása:
a kavitáció okozta lyukakat a csavarral azonos anyagokkal feltöltik, köszörűlik, egyengetik,
a csavarszárny görbületet melegen kiegyengetik (acél hajócsavar estén),
a javítások elvégzése után a hajócsavart statikusan kiegyensúlyozzák, és javítóműhelyben dinamikusan is ki kell egyensúlyoztatni.
Az előzőleg jól megtisztított motort, tiszta olajos ruhával törölgessük át. Az így előkészített, konzervált motort állványra helyezzük, papírral letakarjuk, vagy műanyag zsákot húzunk rá és nedvességszívó szilikagélt teszünk a zsákba.
Az akkumulátorrefeladata az áram tárolása, hogy ennek üzem közben meg tudjon felelni, a téli tárolását gondosan kell elvégezni. Csak tisztán, teljesen feltöltött állapotban szabad tárolni, mert feltöltetlen állapotban befagyhat, megpedhet.
Nagy csónak motorokat ajánlott szervizben, a hajóval együtt tárolni és konzerváltatni. A motort nem szerelik le a hajóról, hanem egy hordót tesznek az összekötő szár alá.
A motor tavaszi, vagy hosszabb üzemszünet utáni, ismételt üzembe helyezésekor, először a védő, csomagoló anyagokat, majd a konzerváló szereket kell eltávolítani.
A hengereket a használt benzin-olaj keverékkel mossuk ki, forgassuk át néhányszor a főtengelyt (gyertyák nélkül), hagyjuk a motort átszellőzni az indítás előtt.
Ajánlatos az üzembe helyezést, hajócsavar nélkülelvégezni, és a zavartalan járatás után visszaszerelni a hajócsavart.
12. Kishajók felszerelése
A biztonságos hajózás egyik fontos követelménye, a Hajózási Szabályzat rendelkezéseinek, a vízi közlekedés szabályainak a betartása, és betartatása az utasokkal is.
Egy másik nagyon fontos elvárás, a hajók indulás előtti ellenőrzése. Ellenőrizni kell (egyebek mellett):
a hajótestet kívül, belül, ha a fenékvíz sok, ki kell szívatni,
a kormányberendezést,
a horgonyt,
az előírt mentőfelszerelést,
az előírt hajózási eszközöket
a tűzoltó készüléket,
a tartalék alkatrészeket, szerszámokat,
a tartalék üzemanyagot,
a hajó és a tulajdonos hivatalos okmányait.
Ha az átvizsgálás eredménye a műszakilag jó állapotú, üzemképes, rendelkezik az előírt érvényes okmányokkal, személyzettel, készletekkel, felszereléssel, azaz hajózásra alkalmas a hajó, akkor a tervezett utazás megkezdhető.
A legalaposabb ellenőrzés, műszaki felkészítés mellett is előfordulhatnak, előre nem látható meghibásodások, amelyek némi szakismerettel, tartalék alkatrészekkel és gyári szerszámkészlettel elháríthatók. Ezért az előírt hajófelszerelést, az alábbiakkal javasolt kiegészíteni:
tartalék gyújtógyertya,
elosztó és pipa,
gyújtótekercs,
gyújtáskábelek,
megszakító,
kondenzátor,
villamos vezetékek,
indítózsinór,
különböző átmérőjű műanyag csövek a benzin, vagy vízcső pótlására,
csavarok és anyák (M4; M6; M8; M1 ),
kötöző drót (különböző vastagságú vas és rézhuzalok),
kötelek, kötözőzsineg,
gumiszalagok és gumilapok( tömítés kivágásához),
erős olló (tömítés kivágásához),
fém fűrészlap, reszelők,
univerzális ragasztó,
szigetelő tapasz,
tartalék üzemanyag.
A szerszámokat célszerű hermetikusan záródó, műanyag zsákba csomagolni.
A hajók és motorcsónakok belvízre előírt felszerelése, a típusától és méretétől függően változik.
A Nemzeti Közlekedési Hatóság a 2/2000. (VII.26.) KöViM rendelet alapján kiadott jegyzékében megjelölt felszerelési előírások betartása is kötelező:
A 17-20 méteres kishajókra belvízre, előírt kötelező felszerelés
Az előző táblázatból kiemelve példaként a 17-20 m közti hosszúságú kishajók felszerelése (amit ki kell egészíteni eltérés esetén a Hajózási Szabályzat előírásaival):
főhorgony,
tartalék horgony,
horgonylánc vagy horgony kötél,
kikötőkötél,
evező(nincs előírva,
csáklya és vízmérőléc,
tűzoltó készülék,
fenékvíz eltávolításra szolgáló eszköz,
elsősegély felszerelés,
tartalék lámpa izzóval és elemmel,
nemzeti lobogó (3:2 oldalarányú), rúddal,
hangjelző készülék (350 Hz feletti tartományban),
belvízi navigációs fények,
nappali jelzések és azonosító jelek,
fürdőlétra vagy lépcső vagy hágcsó (akkor ha a szabad oldalmagasság az 500 mm-t meghaladja).
A hajó vezetőjének kötelessége, a hajó indulás előtti ellenőrzésekor a felszerelések hiánytalan meglétét, megfelelő állapotát is megállapítani (fontos része a hajózásra alkalmasságnak).
12.1. Csónakok felszerelése
A Hajózási Szabályzat szerint csónak az alábbi alapfelszereléssel közlekedhet :
mentőmellény – a csónakban tartózkodó kiskorúak és úszni nem tudó felnőttek együttes számának megfelelően, de legalább 1 db,
evező – a csónakban tartózkodó személyek számának és a csónak hajtásának megfelelően, de legalább 1 db,
horgony – 1 db, a csónak horgony nélküli tömegének legalább 5 %-ával egyenlő tömegű horgony (a horgony a mederhez történő ideiglenes rögzítésére alkalmas, más számára veszélytelen kialakítású eszközzel, tárggyal helyettesíthető),
kikötésre és horgonyzásra alkalmas, és megfelelő állapotú kötél vagy lánc – legalább 10 fm,
legalább 1 liter űrméretű vízmerő eszköz – 1 db
egy elektromos üzemű, fehér fényű, szükség szerinti irányba fordítható fényforrás, amivel a csónakos a közeledő vízijárműnek jelezni tud; a biztonságos üzemelés feltétele tartalék izzó megléte vagy olyan fényforrás, amelyben több, egymástól függetlenül működőképes izzó vagy világító dióda (LED) van, továbbá tartalék áramforrás megléte a napnyugtától napkeltéig terjedő időszakban,
a csónak üzemben tartójának nevét és lakcímét (telephelyét) tartalmazó – a csónaktesten tartósan rögzített – tábla,
ha a csónakban tűz-, vagy robbanásveszélyes anyagot szállítanak, akkor megfelelő 8A, illetve 34B oltásteljesítményű tűzoltókészülék – 1 db.
Az előzőekben előírtakat a kajakok, kenuk, kilbótok, szkiffek, dublók, triplettek, továbbá a 2,5 m-nél kisebb testhosszúságú csónak esetében az alábbi eltéréssel kell alkalmazni:
mentőmellény – a csónakban tartózkodók személyek számának megfelelően,
evező – a csónak hajtásának megfelelően, de legalább 1 db,
legalább 1 liter űrméretű víztelenítő eszköz vagy szivacs – 1 db,
kikötésre alkalmas, megfelelő állapotú kötél vagy lánc – 5 fm,
a csónak üzemben tartójának nevét és lakcímét (telephelyét) tartalmazó, a csónaktesten jól látható helyen, tartósan rögzített tábla,
ffehér kézi villamos jelzőlámpa tartalék izzóval és tartalék elemmel – 1 db.
A versenycsónakkötelező felszerelését az országos szakági szövetség verseny- és edzésszabályai szerint kell biztosítani. Ezzel a felszereléssel a meghirdetett edzés és a verseny – beleértve versenyre vagy edzésre előírt biztosítással a versenyre, edzésre megtett oda és vissza utat – ideje alatt közlekedhet versenycsónak.
Nagyhajó tartozékát képező csónakot az 1. pontban foglaltakon kívül a következőkkel kell felszerelni:
mentőmellény – a csónakban tartózkodók személyek számának megfelelően,
mentőgyűrű vagy mentőpatkó, legalább 27,5 m hosszú felúszó kötéllel – 1 db,
legalább 1,5 m nyélhosszúságú csáklya – 1 db.
VÍZRAJZ, HAJÓZÁSI FÖLDRAJZ METEOROLÓGIA
1. Vízrajz
1.1. Hidrológia
1.1.1. A meder
A folyók medre a csapadékhozam és a vízgyűjtő lefolyási jellemzőinek függvényében változó mennyiségű vizet vezet le. E vízmennyiség egységnyi időre jutó része a vízhozam (mértékegysége: m3/s). A vízhozam szempontjából magas, közepes és alacsony hozamú időszakok különíthetők el, amelyek eltérő hajózási feltételeket is jelentenek.
A magasvízhozamok időszakában a víz sebessége és a vízfelület szélessége általánosan megnő, a máskor látható akadályok (zátony, sziget, szabályozási mű) víz alá kerülnek, megnő az uszadék mennyisége és az egyes darabok mérete, csökken a meder felett elhelyezkedő akadályok (híd, vezetékek) alatti szabad magasság.
Közepes vízhozamoknál a meder egyes részei (zátonyok, szabályozási művek) láthatóvá válnak, kedvező vízmélységi és magassági méretek, csökkenő vízsebesség jellemző. Ritka az akadályt jelentő uszadék, a legkedvezőbb a hajóút kitűzése (nagyobb hajóknál fontos).
Alacsony vízhozamoknál (kisvíz) a meder jelentős része szárazra kerül, a hajózásra alkalmas mederrész leszűkül, a vízsebesség általában alacsonyabb, mint más időszakokban, azonban helyi szélsőségekre számítani kell. Lényegesen lecsökken a vízmélység, gázlók alakulnak ki, amelyeken az áthaladás a sebesség helyes megválasztásával (csökkentett sebességgel, ha a meder keresztmetszet – Fmkicsi a hajó keresztmetszetéhez – Fhképest) lehetséges csak biztonsággal hajózni.
A meder és a hajó keresztmetszete
Az uszadék mennyisége kicsi, azonban ez a kisvízi mederre koncentrálódik, ezért figyelmet igényel. Ebben az időszakban a kis vízmennyiség miatt minden vízmozgást befolyásoló tényezőnek (mellékág torkolata, mederakadályok, hullámzás, jég) a szokásosnál nagyobb hatásával kell számolni.
A szabadfolyású folyók vízjárása (vízhozam változása) az év során jellegzetes periodikus változást mutat, azaz jellemző (hazánk területén) a tavaszi, nyár elejei magas vízhozam (olvadás) és az őszi, tél eleji alacsony vízhozam. A köztes időszakokban a pillanatnyi csapadékhozam határozza meg a vízhozamot.
1.1.2. Vízállás
A vízhozam egy adott mederszelvényben meghatározott vízszintmagasság megjelenésével jellemezhető és mérhető, ezt nevezzük vízállásnak. A vízállás mérésére vízmércéket használnak, amelyeken a mérce nulla pontjától mért távolság az az érték, amely a pillanatnyi vízállás.
68 cm vízállás104 cm vízállás
Ez pozitív és negatív érték is lehet attól függően, hogy a vízmérce nulla pontja hol került elhelyezésre, illetve a meder milyen irányban fejlődik (süllyed vagy töltődik).
A vízállás a hajózási gyakorlatban a rendelkezésre álló vízmélység, illetve a szabad magasság kiszámítására alkalmazható, mivel ezek az adatok minden esetben ennek függvényében kerülnek meghirdetésre.
A hajózható folyók gázlóinak adatait a Vízügyi Igazgatóságok kitűző szolgálatai juttatják el naponta reggel az Országos Vízjelző Szolgálathoz, amely azokat a magyar Duna és Tisza szakaszra összesíti és a Duna Bizottság ajánlásainak, valamint a Nemzeti Közlekedési Hatóság szabályozásának megfelelően naponta 9 órát követően — amint rendelkezésére áll minden szükséges információ — közreadja.
Vízállásjelentés az Országos Vízjelző Szolgálat honlapján
A vízállás alkalmas arra is, hogy képünk legyen arról a szakaszról (mederteltség, vízsebesség, hajóútméretek), amelyen át kívánunk hajózni. A hajó merülésének meghatározása gázlómélységek alapján történhet.
Gázló adatok az Országos Vízjelző Szolgálat honlapján
A hajótest legmélyebb pontja és a meder között – a meder érintését elkerülendő – biztonsági hajó-meder távolságot kell tartani.
1.1.3. Víziútjellemzők
A víziút hajóútjának geometriai jellemzőit, illetve a különleges körülmények okozta korlátozásokat jellemző vízállásokhoz kötik. A 94% tartósságú alacsony vízállás a hajózási kisvízszint (HKV, ill. a Dunán: legkisebb hajózási vízszint – LKHV). Az 1% tartósságú magas vízszint a hajózási nagyvízszint (HNV, a Dunán legnagyobb hajózási vízszint – LNHV). Azt a vízszintet, amelynek elérést követően – a gátak védelme érdekében – korlátozzák a hajók hullámkeltését és ezzel elsősorban sebességét kíméletes hajózási vízszintnek nevezik, azt a vízállást, amelynél már veszélyeztetné a hajózás a gátakat, ezért a hajózás tilalmát kötik hozzá tilalmi vízszintnek nevezik. Utóbbiak figyelése az útiterv készítésénél és menetben ellenőrzésénél fontos.
A hajóút legfontosabb geometriai jellemzői a vízmélység(hajózási kisvízszintnél), valamint az ekkor rendelkezésre álló hajóútszélesség, továbbá a
A hajóút legfontosabb geometriai jellemzői a vízmélység (hajózási kisvízszintnél), valamint az ekkor rendelkezésre álló hajóútszélesség, továbbá a szabad űrszelvény magassága (hajózási nagyvízszintnél).
A folyami hajóút dinamikai jellemzői a vízsebesség és a vízhozam, valamint a felszínesés, amelyek a biztonságos hajózáshoz (biztonságos sebesség alsó határának eléréséhez) szükséges tolóerőt befolyásolják elsősorban.
A folyók jegesedésea víz lehűlését követően jégszilánkok egyre nagyobb mennyiségének kialakulásával, majd kásaszerű, de még áthatolható jégréteg kialakulásával kezdődik. Ez a jegesedési szakasz megfelelő kialakítású hajótest esetében szükséghelyzetben még alkalmas hajózásra. Ezt követően alakulnak ki összefüggő táblák a felszínen. Ezt a jelenséget nevezik elsődlegesjégzajlásnak.
A folyók egy részén teljes mederszélességben álló jég alakul ki, amelynek olvadás utáni mozgását nevezik másodlagosjégzajlásnak. E második zajlási szakasz jégben hajózásra alkalmassá nem tett hajók számára veszélyes, mert acélos (vastag és kemény élekkel rendelkező) jégtáblák mozgására kell számítani (komoly testsérülés, vagy a propulzió, kormányrendszer sérülése lehet a következmény), azaz a hajózás ilyen hajókkal nem ajánlott
Atavak vízjárásaa folyókénál lényegesen kisebb szélsőségeket mutat. A vízszint elsősorban a hozzá- és elfolyástól, valamint a párolgástól függ.
A tavak jegesedése folyamatos, a jeges időszak (a teljes elolvadásig) hajózásra alkalmatlan. A másodlagos jégzajlás kezdetét a jégfelület repedezése (rianás) jelzi.
1.2. Mesterséges folyószabályozás
1.2.1. Szabályozási művek
A folyók vízhozamának biztonságos levezetése (árvíz- és jégbiztonság) és a hajózás feltételeinek biztosítása, továbbá a vízi energia termelése érdekében a folyók medrét különböző eszközökkel szabályozzák. A szabályozás legfontosabb (és leggyakoribb) eszközei a párhuzamművek, illetve keresztgátak (szabályozási mű), amelyek feladata a partélek kimosódás elleni biztosítása, továbbá a meder megfelelő keresztmetszetének beállítása.
Ezek közül a hajózást elsősorban a mederbe benyúló (a szélességet korlátozó) keresztgátak a befolyásolják, mert ezek felett változó a vízmélység (egyes vízállásoknál át lehet hajózni felettük, más vízállásoknak ez balesethez vezethet).
Kis menetsebességű, illetve vontatmányt továbbító hajóknál e művek áramlási hatására is figyelni kell (vízfolyás szerint felette eltámasztó – keresztáramlás, alatta a keresztkő alá beforgó vízmozgás, limány).
1.2.2. Kotrás
A szabályozás egy másik változata (vagy önálló megoldása) a mederanyag egy részének eltávolítása, azaz a kotrás. A kotrás, mint tevékenység, elsősorban a munkagépek jelenléte, azok speciális kikötőeszközei (horgonyok, kötelek a mederben), valamint a medret leszűkítő következményei miatt kíván figyelmet a hajók vezetőitől.
A folyamatban levő kotrás közelében szabálytalan vízmozgások léphetnek fel, továbbá a kotrást végző munkagép horgonya(i), lavírkötelei (ábra) akadályt okozhatnak, ezért e terület megközelítésekor körültekintően kell hajózni
1.2.3. Vízlépcső
A harmadik – szintén általánosan alkalmazott – szabályozási eljárás a vízlépcsők építése. A vízlépcsők felett – a lépcsőhöz közeledve – általában egyre csökken a vízsebesség, nő a vízmélység (ábra).
A szabadfolyású felszíni görbe átmenete a duzzasztott felszíni görbébe (balról) – normál duzzasztás és a nagy vízhozamoknál kialakuló felszíni görbemetszéspontja – jobbról (inflexiók)
Vitorlás csónak az a szélerővel hajtott – hajónak, kompnak, vízi sporteszköznek nem minősülő – vízijármű is, amelynek hossza a 7,0 métert, névleges vitorlafelülete a 10 m2 –t nem éri el.
Evezős csónak az emberi erővel hajtott – hajónak, kompnak, vízi sporteszköznek nem minősülő – vízijármű, amelynek testhossza nem haladja meg a kishajóra megállapított (L kisebb mint 20 méter) mértéket.
Motorcsónak az a gépi berendezéssel hajtott – hajónak, kompnak, vízi sporteszköznek nem minősülő – vízijármű is, amelynek hossza a 7,0 métert, illetőleg motorteljesítménye legfeljebb 7,5 kW.
Műszeresen jól kimutatható minden kormány manőver sebességcsökkentő hatása. A kormány kihajtási szögét a kormány helyzetjelzőn (Rudder) ellenőrizhetjük.
A magyarázat az, hogy a hajóval – például part mellől, vagy két hajó közül indulva – közel félig ki kell vinni a takarásból ahhoz, hogy fordítani lehessen. Ez a távolság pontosan elég ahhoz, hogy a nem kellően gyorsuló hajó (erősen kifordított kormánya miatt) nem kellően fog fordulni a kívánt irányba!
Tilos a behajózás, de előkészület alatt áll a zsilip!
Szabad a behajózás a zsilipbe!
Tilos a kihajózás a zsilipből, de fel lehet készülni a kihajózásra!
Szabad a kihajózás a zsilipből!
