CC BY
109
ПРОМЫШЛЕННОЕ РЫБОЛОВСТВО
УДК 639.2.081.117
Соху Захари
ПРИБЛИЖЕННОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛОВА РАЗНОГЛУБИННЫМИ ТРАЛАМИ
Известную оценку основных параметров лова разноглубинными тралами [1] можно использовать при облове достаточно быстроходных объектов лова в условиях зрительной ориентации с крупнотоннажных судов с мощностью главного двигателя более 800-1 000 кВт. Однако часто необходима приближенная оценка этих параметров без - сложных расчетов для различных судов, характеристик объекта лова и условий внешней среды.
Рассмотрим, как приближенно оценить параметры устья разноглубинного трала и скорость траления для нескольких случаев.
1. Первый случай наиболее характерен для лова подвижных рыб (ставрида, скумбрия, сардина, сардинелла и т. д.) в условиях зрительной ориентации. В этом случае сначала определяют скорость траления, затем вертикальное раскрытие трала и после этого, «по остаточному принципу», горизонтальное раскрытие трала.
В основу определения скорости траления положен тот известный факт, что в условиях зрительной ориентации многие подвижные рыбы в конце мотни разворачиваются и плывут вместе с тралом, пытаясь опередить его. При выходе из трала рыба развивает максимальную скорость, с которой она способна плыть в течение нескольких минут. При скорости траления близкой к максимальной для выхода из трала через устье рыбе необходимо не меньше 8-10 минут. Рыба обычно не способна плыть такое время с максимальной скоростью. Для предотвращения ухода из трала её скорость в этом случае должна составлять 90-95 % от максимальной (большие значения соответствуют меньшим размерам трала). Максимальная скорость рыбы пропорциональна ее длине. С учетом этого оптимальная скорость траления ориентировочно равна:
Vтр = 0,95Мр, (1)
где 1р - расчетная длина рыбы; ку - эмпирический коэффициент, связывающий максимальную скорость плавания рыбы с длиной.
Уточненные значения коэффициента пропорциональности ку приведены в таблице.
Значения ^ для некоторых объектов лова Центрально-Восточной Атлантики
Вид рыб Длина рыб, см
10-15 15-20 20-25 25-30 30-35
Скумбрия 13,5 12 11 10 9
Ставрида 12 10,5 9,5 9 8,5
Сардина, сардинелла 11 9,5 9 8 7
Чтобы облавливать большую часть рыб в скоплениях, при определении максимальной скорости за расчётную принимают не среднюю длину рыб, а длину рыб, соответствующую ординатам
0,8-0,85 графика накопленной частоты встречаемости объекта лова с различной длиной. Дальнейшее увеличение расчётной длины рыб завышает скорость траления, что при ограниченной располагаемой тяге судна требует уменьшения площади устья трала.
Размерный состав облавливаемых скоплений приближённо определяют, разделив ординаты кривой размерного состава улова на соответствующие ординаты кривой селективности тралового мешка.
Если судно располагает эхолотом с расщеплённым лучом, то скорость траления можно регулировать в процессе траления. В результате работы эхолота на дисплее получают текущие значения размерного состава облавливаемых скоплений. При необходимости размерный состав усредняют за промежуток времени в 2-3 раза больший, чем время, необходимое для перехода на новую скорость траления. Система регулирования скорости траления работает с запаздыванием, поэтому регулирование скорости за траление производят не более чем 2-3 раза и лишь при условии, что новая скорость траления отличается от текущей не менее чем на 3-4 %. При достаточно стабильном размерном составе облавливаемых скоплений скорость траления не регулируют.
Вертикальное раскрытие разноглубинных тралов I при облове скоплений в виде слоя
рыбы в рассматриваемых условиях в основном зависит от высоты скоплений Ly и ошибки наведения трала по вертикали Еу :
1ту = Ly + 1,5Еу + Lp . (2)
В расчет принимают высоту облавливаемых скоплений, соответствующую ординатам 0,7-0,8 графика накопленной частоты встречаемости скоплений различной высоты. Ошибка наведения трала колеблется в основном от 2-3 до 10-12 м в зависимости от глубины лова и опытности штурмана.
Иногда расчётную высоту скоплений определяют с учётом того, что пелагические рыбы, особенно совершающие вертикальные миграции, располагаются в диапазоне освещённости от Е1 до Е2, которая изменяется не более чем в 40-50 раз. С учётом этой закономерности необходимое вертикальное раскрытие:
¡ту = Ly + 1,5Еу = 1,4Xс ^(Е /Е2) + 1,5Еу, (3)
где ХС - прозрачность воды по диску Секки; Е1 и Е2 - соответственно верхняя и нижняя границы диапазона освещенности, в котором располагается рыба.
Горизонтальное раскрытие трала находят после определения скорости траления и вертикального раскрытия трала с учётом располагаемой тяги судна. В соответствии с первым вариантом расчёта горизонтального раскрытия по графику располагаемой тяги судна определяют располагаемую тягу Р для ранее полученной скорости траления Vтр . Сопротивление траловой системы на этой скорости должно быть равно располагаемой тяге судна. С учетом этого горизонтальное раскрытие трала
I =
тх I
ту
(4)
где рв - плотность воды; Fн - площадь нитей оболочки трала; Рф - фиктивная площадь оболочки трала.
По второму варианту первого случая при работе с крупнотоннажных судов горизонтальное раскрытие определяют с учётом мощности главного двигателя судна Ые:
¡™ = -^
К
/ у,5б
0,28 Ne
К Vх2
V н тр у
(5)
Для удобства расчетов выражение (5) можно представить в следующем виде:
\Х2
I = 1
кРКу
0,28Ne
V2
тр
(6)
где Кр - эмпирический коэффициент, равный для мощности главного двигателя больше 800 кВт - 15, меньше 800 кВт - 12.
Если при проектировании трала Рн и рф первоначально неизвестны, то их принимают
из технической характеристики трала-аналога.
2. Второй случай определения основных параметров соответствует лову малоподвижных объектов лова или любых объектов лова, когда зрительная ориентация рыбы в предустьевом пространстве трала и в самом трале затруднена или невозможна. В таких условиях на производительность лова основное влияние оказывает обловленный объём скопления (не путать с обловленным объёмом водоёма).
Сопротивление траловой системы в первом приближении пропорционально площади устья трала в первой степени и скорости траления во второй степени. Следовательно, обловленный объём скопления, так же как обловленный объём водоёма, целесообразно увеличивать прежде всего за счёт увеличения размеров трала, а не скорости траления. Соответственно, сначала определяют вертикальное или горизонтальное раскрытие, а затем, «по остаточному принципу», скорость траления.
Расчёты обычно начинают с определения вертикального раскрытия по формулам (3) или (4), т. к. этот параметр часто необходимо знать при оценке горизонтального раскрытия.
Горизонтальное раскрытие в соответствии со вторым случаем расчёта принимают возможно большим. В основном его ограничивают размеры траловых досок или допустимое соотношение между горизонтальным и вертикальным раскрытием. Так, при использовании существующих траловых систем и распорных средств нецелесообразно применять тралы с горизонтальным раскрытием более 100-120 м, а из эксплуатационных соображений соотношение между горизонтальным и вертикальным раскрытием - более 3-3,5.
После определения вертикального и горизонтального раскрытия рассчитывают скорость траления по формулам (5) или (6). Естественно, что при прочих равных условиях скорость траления оказывается значительно меньше, чем для первого случая расчёта:
где Ру - площадь устья трала.
3. Третий случай соответствует облову скоплений в виде слоя рыбы неограниченной, по сравнению с вертикальным раскрытием трала, высоты, когда рыба уходит из трала в основном путем его опережения.
Наибольшее значение при рассматриваемом распределении и поведении объекта лова имеет скорость траления, которую определяют по формуле (1).
При определении параметров устья трала учитывают, что в этом случае не имеет значения соотношение между горизонтальным и вертикальным раскрытием и необходимо лишь обеспечить максимальную площадь устья трала. Этому условию отвечает трал с одинаковыми горизонтальным и вертикальным раскрытиями, которые можно определить, например, по формуле (5), считая эти раскрытия одинаковыми.
Такой случай имеет значение при низкой скорости перемещения рыбы и небольшой скорости траления.
4. Четвертый случай определения параметров устья трала и скорости траления характерен для лова малоподвижных скоплений рыбы неограниченной высоты, когда зрительная ориентация рыбы затруднена или невозможна.
В этом случае имеет значение прежде всего обловленный объем скопления. При ограниченной располагаемой тяге судна наибольший обловленный объем можно получить при минимальной скорости траления, когда устье трала имеет одинаковое горизонтальное и вертикальное раскрытие.
Практически скорость траления следует задавать достаточно большой (1-1,5 м/с), чтобы обеспечить образование эффективного гидродинамического слоя у крупноячейной оболочки передней части трала, который в основном препятствует уходу рыбы через оболочку.
Задав скорость траления, определяют горизонтальное и вертикальное раскрытие трала, считая их одинаковыми.
Г
0,28Ие
V
(7)
Описанные выше приближенные способы оценки основных параметров лова разноглубинных тралов предусматривают последовательное определение параметров устья трала и скорости траления. Кроме них, известны способы оптимизации параметров только устья тралов (без учета скорости траления). Эти способы позволяют из геометрических соображений достаточно точно определять оптимальную площадь устья трала и соотношение между их горизонтальным и вертикальным раскрытием с учетом горизонтальных и вертикальных размеров облавливаемых скоплений, реакции рыбы на приближающийся трал, точности определения положения облавливаемого скопления, ошибки наведения трала [2].
Заключение
Рассмотрены приближённые методы расчёта разноглубинных тралов, которые служат для проектирования тралов, регулирования и контроля их основных параметров, сравнительной оценки различных тралов, прогнозирования параметров по показателям, которые входят в расчётные формулы.
Совместное применение новых методов с основными уравнениями лова разноглубинными тралами расширяет и уточняет область анализа и оптимизации параметров разноглубинных тралов.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Мельников В. Н. Качество, надежность и работоспособность орудий промышленного рыболовства. -М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1982. - 264 с.
2. Мельников В. Н. Биотехническое обоснование показателей орудий и способов промышленного рыболовства. - М.: Пищ. пром-сть, 1979. - 375 с.
Статья поступила в редакцию 15.02.2008
APPROXIMATE SUBSTANTIATION OF BASIC PARAMETRES OF FISHING WITH MID-WATER TRAWLS
Sokhou Zakhari
The approximate calculation methods of mid-water trawls serving for trawl projection, for regulation and control of their basic parameters, for comparative evaluation of various trawls, for forecasting of the parameters on the indices which enter into calculation formulae, are examined. Combined application of new methods with basic equations of fishing with mid-water trawls expends and specifies the area of application and optimization of parameters of mid-water trawls.
Key words: mid-water trawl, projection, parameters.
