Một con tàu đang chạy trong điều kiện khụng cú giú hay dũng chảy thỡ chỉ gặp sức cản của nước và sức cản khụng đỏng kể của khụng khớ. Cụng suất mỏy chớnh chỉ dựng để đẩy con tàu chạy tới hoặc lựi. Khi khối khụng khớ chuyển động và trở thành giú, sẽ ảnh hưởng lớn đến chuyển động con tàu. Giú cú thể giỳp sức hoặc cản trở việc điều khiển tàu. Nếu dũng chảy ngược chiều với giú sẽ tạo ra hiện tượng hai lực bự trừ, lực này ngược lại lực kia. Thực chất quỏ trỡnh điều động tàu sẽ phụ thuộc một phần vào sức giú, hướng giú, kết cấu phần nổi của tàu.
Sức giú cú thể được tớnh bằng cụng thức gần đỳng sau:
2W =0,004WìV W =0,004WìV
P (2.1)trong đú: W - diện tớch mặt hứng giú (Ft2 ); trong đú: W - diện tớch mặt hứng giú (Ft2 );
V - tốc độ giú (hải lý/giờ) và PW là sức giú (Pound=0,454 Kg).
Nếu đơn vị của W là m2; sức giú PW là kg cũn tốc độ giú V là hải lý/giờ thỡ cụng thức trờn cú dạng: PW= 8,185W.V2
Diện tớch mặt hứng giú cú thể được tớnh gần đỳng bằng cỏc cụng thức:
Giú thổi ngang:W=(LOAìD)-(LBPìdm) (2.2) Giú thổi ở phớa mũi: W=BìD−Bìdf (2.3)
trong đú: LOA là chiều dài lớn nhất (m), B là chiều rộng lớn nhất (m); D là chiều sõu lớn nhất của tàu (m); LBP là chiều dài giữa hai đường thủy trực mũi lỏi (m); dm là mớn nước trung bỡnh (m) và df là mớn nước mũi của tàu (m).
Vớ dụ: 1 tàu cú trọng tải 70.000 DWT trong điều kiện khụng hàng, mớn nước mũi (df= 16 Ft); mớn nước lỏi (da= 26 Ft); LOA= 800 Ft; LBP = 765 Ft; B = 115 Ft; D = 56 Ft; cụng suất mỏy = 20.000Hp và cụng suất mỏy lựi = 16.000Hp. Giả sử giú cú tốc độ 25 hải lý/giờ. Con tàu sẽ chịu tỏc động của giú như sau:
- Nếu giú thổi ngang: W = (800x56) - 765x(16+26)/2 = 28.735 Ft2
Sức giú: PW= 0,004x28.735x25x25 = 71.837,5 Pound = 32,614 tấn - Nếu giú thổi ở phớa mũi: W = (115x56) – (115x16) = 4.600 Ft2
- Giú ngược “Head Wind”:
Nếu cú giú ngược với tốc độ giú = 25 hải lý/giờ tỏc động lờn tàu thỡ con tàu sẽ chịu một lực tỏc dụng khoảng trờn 5 tấn cả khi tới và lựi (hỡnh 2.1). Nhưng khi lựi, do tõm quay “Pivot Point” di chuyển về phớa sau nờn con tàu sẽ mất thăng bằng, trường hợp này muốn duy trỡ sự điều khiển khi giú lớn phải sử dụng tàu lai ở phớa mũi hoặc chõn vịt mũi (nếu giú yếu).
- Giú vỏt “Wind on the Bow”:
Cũng với vớ dụ trờn, nếu mũi tàu tạo với hướng giú một gúc 300, thỡ giú sẽ tỏc động vào mạn trờn giú một lực 15 tấn và chớnh mũi khoảng 2 tấn. Nhưng nếu hướng mũi tàu tạo với hướng giú một gúc 600 thỡ lực này sẽ là 27 tấn, cũn lực ở mũi chỉ cũn khoảng 2 tấn (hỡnh 2.2).
- Giú ngang “Beam Wind”:
Hỡnh 2.1. Ảnh hưởng của giú ngược khi tàu chạy tới (a) và khi chạy lựi (b). Điểm đỏnh dấu * là tõm quay “Pivot
Point”. 6 tấn 6 tấn 25 hải lý/giờ (a) (b) * *
Hỡnh 2.2. Ảnh hưởng của giú vỏt khi tàu chạy tới.
(a): Giú cú gúc mạn 300 phải; (b): Giú cú gúc mạn 600 phải. 25 hải lý/giờ 15 tấn (a) 27 tấn (b) 4 tấn 2 tấn 25 hải lý/giờ 36 tấn (a) 36 tấn (b) * 36 tấn (c) *
Trong điều kiện tàu đứng yờn trờn mặt nước, do chỳi lỏi giú sẽ tỏc động một lực khoảng 36 tấn (tõm điểm về phớa trước mặt phẳng sườn giữa) (hỡnh 2.3a). Khi tàu cú trớn chỳng ta chia ra làm hai trường hợp, khi tàu chạy tới và khi chạy lựi.
Khi tàu chạy tới, tõm quay (P) di chuyển về phớa mũi (hỡnh 2.3b), lỳc này cú thể sử dụng bỏnh lỏi để điều chỉnh sự ngả mũi.
Khi chạy lựi, tõm quay di chuyển về phớa lỏi (hỡnh 2.3c). Nếu muốn giữ tàu thẳng hướng sẽ vụ cựng khú khăn, mũi tàu luụn cú xu hướng ngả sang phải mạnh.
- Giú xuụi "Following Wind":
Giú xuụi đa phần làm tăng vận tốc cho tàu, nhưng khi sử dụng mỏy lựi rất khú lựi thẳng. Trong thời gian điều khiển tàu cần liờn tục nắm được hướng và lực của giú. Cú những thay đổi thường xảy ra mà khụng cú hiện tượng bỏo trước. Người điều khiển tàu khụng nờn ở suốt trong buồng lỏi, nếu như vậy, cú thể khụng biết được tỡnh hỡnh giú. Phải thường đi về mạn này hay mạn kia của buồng lỏi để nắm được thực tế. Nếu khi ra vào cầu, tốt nhất nờn luụn cú một lỏ cờ cắm trờn đài chỉ huy để nhỡn hướng cờ bay mà biết được nhanh chúng tỡnh hỡnh hướng giú tương đối. Ban đờm cũng nờn giữ lỏ cờ này với mục đớch đó núi.
Một tàu chở hàng nặng cú mớn nước sõu thỡ ớt bị giú gõy ảnh hưởng lớn, nhưng cỏc tàu cú mạn khụ cao như tàu chở hành khỏch, cụng-ten-nơ, chở khớ hoỏ lỏng, chở ụ-tụ, hàng rời, tàu khụng cú hàng hoặc tàu dầu rỗng sẽ rất khú điều khiển trong trường hợp giú mạnh. Dũng nước thường ảnh hưởng lớn hơn giú nếu tàu cú mớn nước sõu, trừ trường hợp giú rất mạnh.
Một tàu ngừng chạy và để trụi dạt tự do sẽ cú vị trớ đún giú ở ngang thõn tàu. Do đú cú thể thấy rằng khi tàu dừng lại hoặc tiến tới với tốc độ chậm thỡ nú cú xu hướng quay phần mạn nổi trờn mặt nước về hướng giú. Khi chạy lựi, lỏi tàu quay về hướng giú cho đến khi trớn khụng cũn nữa.