Диаметр циркуляции на полном ходу и руле, переложенном на борт, прямо пропорционален плечу управления ¾ (L – B) и обратно – пропорционален плечу поперечного сопротивления 1/8 (L + 3B).
Величина установившегося диаметра циркуляции крупнотоннажного судна приближенно будет равна:
или 
(1.3)
где L и В – длина между перпендикулярами и ширина судна, м.;
Длина циркуляции С = πD. Угол дрейфа β при центре поворота будет равен V = L/C . 180°. Приведенные зависимости позволяют находить элементы циркуляции в зависимости от отношения L/B. Это отношение является причиной разных диаметров циркуляции судов примерно одного и того же дедвейта. Результаты расчета представлены в табл. 2.
Таблица 2.
Элементы циркуляции в зависимости от L/B
| L/B | Ц.В. | D | C | β |
| 1/3 L | 4 L | 12,6 L | ||
| 1/32 L | 3,8 L | 12,0 L | ||
| 5/14 L | 3,6 L | 11,3 L | ||
| 3/8 L | 3,3 L | 10,5 L | ||
| 2/5 L | 3,0 L | 9,4 L |
Центр вращения судна (Ц.В.), как понятие – точка, вокруг которой вращается судно, рассматривается в работе Генри Х. Хойера [3]. На переднем ходу судна Ц.В. находиться примерно на ¼ длины судна от носа. На заднем ходу он располагается примерно в ¼ длины от кормы. На циркуляции Ц.В. располагается в носовой части на значениях длины судна, указанных во второй колонке табл. 2.
Автор выше упомянутой работы рассматривает управляемость судна с учетом моментов сил, действующих относительно Ц.В.
При управлении судном более важным является знание наибольшего диаметра циркуляции судна (Dт), называемого тактическим. Его величина для судна в балласте может быть определена по эмпирической формуле:
(1.4)
для судна в грузу по формуле:
(1.5)
где Св – коэффициент полноты водоизмещения.
В работе 
на основании обработки натурных испытаний для приближенной оценки величины Dт получена следующая формула:
(1.6)
где е – основание натуральных логарифмов.
В работе [25] для определения элементов установившейся циркуляции крупнотоннажного судна приведены следующие формулы.
Угловая скорость вращения:
(1.7)
где: V – линейная скорость на установившейся циркуляции, уз;
DЦ – диаметр установившейся циркуляции, м.
Период циркуляции:
, мин (1.8)
Время поворота судна на заданный угол φ° определяется из выражения:
Тφ = Тцφ° / 360°, мин.
Зависимость диаметра циркуляции D от угла перекладки руля может быть выражена формулой:
(1.9)
где Dт – тактический диаметр циркуляции при угле перекладки руля αр = 35° «на борт».
Ширина полосы движения корпуса судна при повороте определяется по формуле:
DSц = L sin β + B cos β (1.10)
где: β- угол дрейфа судна на циркуляции;
Sц - ширина полосы движения, м.
Угол дрейфа судна на циркуляции можно определить по приближенной формуле:
(1.11)
Для крупнотоннажных судов обратное смещение на циркуляции может иметь значительную величину.
С некоторым приближением эту величину найдем по формуле:
(1.12)
где l3 – обратное смещение центра тяжести судна, 
.
Тогда крайняя точка кормы с учетом l3 может отклониться от кривой циркуляции на расстояние, определяемое по формуле:
;
Выдвиг судна lп по первоначальному курсу, при повороте на угол менее 90° (l1 – выдвиг судна при повороте на 90° приведен в таблице маневренных элементов) приближенно может быть определен по формуле:
(1.13)
где: V0 - скорость судна в момент начала поворота;
Rср - радиус кривизны циркуляции на участке поворота, Rср = 1,2 Dт/2 при перекладке руля на угол не более 20°;
DК - угол поворота судна (ИК2 –ИК1 = DК);
tМП - время реакции судна на переложенный руль (мертвый промежуток).
Значение относительной скорости на установившейся циркуляции для крупнотоннажного судна можно определить по следующей эмпирической формуле:
(1.14)
Для разворота судна на обратный курс ширина фарватера (акватории разворота судна) должна быть не менее:
(1.15)
Расчеты элементов циркуляции «в ручную», по приведенным формулам в условиях работы судоводителя на мостике займут много времени, поэтому необходимо, чтобы информация о поворотливости была в компьютере или на плакате в виде специального планшета (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Выполнение поворотов с использованием планшета циркуляций
Планшет циркуляций представляет собой сетку направлений (радиусы) и дистанций (концентрические окружности), на которую нанесены кривые циркуляции при различных углах перекладки руля. Для крупнотоннажных судов эти кривые наносят с учетом движения на циркуляции оконечностей судна (на рис. 1.4) это показано для циркуляции левого борта при перекладке руля на 10°.
Планшетом можно пользоваться следующим образом. На кальке в масштабе планшета наносят схему фарватера (канала) в районе поворота с отметками старого ИК1 и нового ИК2, а также один – два наиболее удобных ориентира. Затем кальку накладывают на планшет так, чтобы линия ИК, совпадала с радиусом планшета ОО. Перемещая кальку вдоль этого радиуса, выбирают необходимую циркуляцию и поворот на новый курс при угле перекладки руля выбранной циркуляции.
