КАЧКА МОРСКОГО СУДНА НА ВОДЕ

К А Ч К А.

Рыскание судна вызывает увеличение числа перекладок руля и одновре-

менно вызывает падение скорости судна.

При движении судна на попутном волнении может возникнуть ситуация,

называемая “захват” судна волной или «броучинг». Из определения спектра

рыскания судна получено, что если судно движется по волне со скоростью

Fr0,4 и отношение длины волны к длине судна λВ/L = 1 может произойти “за-

хват”. Энергия, вызывающая изменение курса судна, будет столь велика, что

удержать судно от разворота практически невозможно. В этом случае судно

разворачивается “лагом” к волне, получая динамический крен, в результате

возможна потеря остойчивости и опрокидывание судна. Однако если судно

обладает достаточным запасом остойчивости (большая метацентрическая высо-

та), в результате самопроизвольного разворота судна возможен очень большой

крен, но опрокидывания не происходит.

Из вышесказанного можно сделать следующие выводы: при движении

судна на попутном волнении необходимо постоянно контролировать соотно-

шение скоростей судна и волны; особое внимание должно уделять обеспечению

остойчивости судна; в случае равенства скоростей и длины судна длине волны,

следует снижать скорость до безопасного предела.

Качка — это колебательные движения, совершаемые судном относительно положения равновесия под воздействием волнения моря. В зависимости от направлений колебания судна различают бортовую, килевую вертикальную качки.

1. При пла­вании против волны судно может под­вергаться одновременно

-килевой и вертикальной качке (нижнее положение судна и верхнее положение и обратно)

Движение судна вызывающее попеременный дифферент на корму и на нос .Они быстро затухают из-за большого R воды. Вертикальная качка вызывает попеременное уменьшение и увеличение осадки

2.При пла­вании вдоль фронта волны

- бортовой и вертикальной(нижнее положение судна и верхнее положение и обратно)

Колебательные движения судна с попеременным креном на левый и правый борта, характеризуется амплитудой бортовой качки Ѳm и периодом собственных колебаний Т0 Т0 = с-тип судна (промысловое) -капитанская формула.

Чем h,тем Т0 ,где h = 4 Период качки можно определить с помощью записи затухающих свободных колебаний судна гироскопическими кренографами снабжёнными отметчиками времени. Практически….. Когда судно находится в одном из крайних наклонений борта включают секундомер, Отсчитав 10 полных колебаний, останавливают, когда судно приходит в исходное наклонное положение. Затем разделить отсчитанное по секундомеру время на 10.

Ѳm- амплитудой бортовой качки

2.Т0- периодом собственных колебаний

3. При пла­вании под некоторым углом к направлению волнения

-всем трем видам качки,

Под воздействием качки вследствие повышения сопротивления воде

-скорость судна уменьшается,

-ухудшается режим работы дви­жителя;

- повреждения корпусу и отдельным устройствам судна;

- нарушается нормальный режим работы механизмов, устройств и различных приборов (в том числе электрорадионавигационных

- Качка оказывает вредное физиологическое воздействие на членов экипажа

-появиться заливание палубы забортной водой

При сильной качке и больших углах крена возникает опасность опрокидывания судна из-за потери остойчивости или значительно­го уменьшения его остойчивости в результате смещения грузов или приема большого количества воды на палубу.

Период колебания волн у берегов Майами-Бич приблизительно равен 4 секунда

А) . τ( волны очень большой длины) →0 → 0, где

τ -волны длины

ω – частота волн,

n- собственные колебания судна.

Судно с большой остойчивостью Т0↓ τ↑ Судно будет плыть подобно плавающей доске.

Б). Т0 = τ Т0 = τ ; =1. Такая волна наз. Синхронной (резонансной)Опасный режим качки.

В). Т0↑ = τ↓ Т0 → ∞ ; → ∞. Этот случай малоостойчивого судна, либо очень малых длин волн. Судно волнами раскачиваться не будет.

В свое время Баадер в "Разъездные...катера " стр.319 увязал период качки катера с метацентрической высотой и дал упрощенную формулу для приближенной оценки остойчивости катеров длинной от 10 до 30 метров:

T = B / √h , - для маломерных судов где:

Для водоизмещающих судов - Т0 = с-тип судна (промысловое) c= 0.77-078 -капитанская формула.

Т , сек – период качки между двумя последовательными наклонениями на один и тот же борт, например с левого борта вновь на левый борт.
В, м – ширина судна по ватерлинии 
h , м – метацентрическая высота, см.
Согласно практике автора, остойчивые мореходные катера длинной 10/15/20/30 метров должны иметь метацентрическую высоту не менее соответственно: 1,00/0,95/0,89/0,87 метра.
Метацентрическую высоту ВС можно определить по формуле:

h = B² / T²
Для водоизмещающих судов h = C B² / T²
Пример:
Так судно: L= 3,02 метра, Т0 =2,5 сек h=

Чем h,тем Т0 качки т.е по мере увеличения остойчивости качка становится более стремительной. где h = 4 Период качки можно определить с помощью записи затухающих свободных колебаний судна гироскопическими кренографами снабжёнными отметчиками времени. Практически….. Когда судно находится в одном из крайних наклонений борта включают секундомер, Отсчитав 10 полных колебаний, останавливают, когда судно приходит в исходное наклонное положение. Затем разделить отсчитанное по секундомеру время на 10.

Мореходность судна определяется степенью его подвержен­ности качке: чем меньше вредное влияние качки на судно, тем оно считается более мореходным.

Для уменьшения влияния волнения необходимо выбрать оп­тимальный курс и скорость хода. На промысловых судах иногда применяются специальные устройства — успокоители качки в виде скуловых

килей, уменьшающих угол крена на 20—25%, пассивных цистерн (например, система типа Флюм снижает качку в 2—3 раза) или бортовых управляемых рулей, которые, правда, при­меняются реже, так как неудобны в эксплуатации на промысло­вых судах

.Успокоители качки.

Устройства применяемые для уменьшения амплитуды качки судна.

Пасивные успокоители –скуловые кили. Активные успокоители– выдвижные бортовые управляемые рули используемые при Vхода 10-15 узлов.