4.8 Оценка опасности движения судна на попутном волнении.

При длительном движении судна на попутном и близком к попутному волнении, в случае, когда кажущаяся скорость волны близка к скорости судна, возникает опасность заметного снижения остойчивости судна. Если время прохождения вершины волны вдоль корпуса судна близко к четверти периода собственной бортовой качки судна , судно может приобрести большие углы крена. Наиболее неблагоприятные волны в этих условиях имеют длину, близкую к длине судна   L.

Определить скорость движения судна v_S, при которой время прохождения вершины волны вдоль корпуса судна (кажущийся период волны) составит _к = , воспользовавшись формулой для кажущегося периода волны:

. (4.6)

Задавшись значением _к = , из этой формулы получено выражение для скорости хода:

(4.7)

Расчет выполнить для двух значений курсового угла волнения: =180⁰ и , определенного в задании на выполнение курсовой работы. Расчеты выполнить для нескольких значений поперечной метацентрической высоты h в диапазоне от 0,1 до 0,8 м. Период собственной бортовой качки судна, соответствующий каждому значению h определить по капитанской формуле , инерционный коэффициент с – по рис. 11.

Проанализировать результат, выяснить возможность движения судна с найденными расчетом скоростями хода.

4.9 Расчет и построение диаграмм резонансной бортовой качки судна на попутных курсовых углах.

Основной резонанс по бортовой качке при движении судна наступит при совпадении кажущегося периода волны с периодом собственной бортовой качки судна _к= _. С учетом того, что наиболее неблагоприятной с точки зрения возможности снижения остойчивости для судна на попутном волнении является волна длиной, равной длине судна  = L, выражение для кажущегося периода волны будет соответствовать формуле (4.6). Непосредственно из этой формулы можно получить соотношение для определения неблагоприятных сочетаний скорости и метацентрической высоты с точки зрения возможности наступления резонанса бортовой качки.

(4.8)

Кроме основного резонанса для судна значительную опасность может представлять параметрический резонанс, наступающий при условии равенства кажущегося периода волнения половине собственного периода бортовой качки судна: _к = .

Воспользовавшись снова соотношением (4.6), можно получить зависимость для определения неблагоприятных сочетаний скорости и метацентрической высоты с точки зрения возможности наступления параметрического резонанса бортовой качки.

(4.9)

Расчет диаграмм по соотношениям (4.8-4.9) выполняется в следующем порядке.

- Задаться рядом значений поперечной МЦВ h₀ от h₀ = 0,1м до h₀ = 1,5м с интервалом 0,1м;

- Для каждого значения МЦВ при водоизмещении, соответствующем 100% загрузке, найти периоды собственной бортовой качки, воспользовавшись капитанской формулой;

- Для каждого значения МЦВ рассчитать пары значений v_Si, соответствующие курсовым углам =180⁰ и , определенного в задании на выполнение курсовой работы.

- Построить диаграмму резонансной бортовой качки судна в осях h, v_s.

Общий вид диаграммы показан на рисунке (рис. 14).

Рис. 14 Диаграмма резонансной бортовой качки судна на попутном волнении

На диаграмму нанести рабочую точку, соответствующую заданному режиму движения судна.