Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ответы УС .docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
14.03 Mб
Скачать

13.2. Влияние штормовых условий на мореходные качества судна

Основными факторами, действующими на судно во время шторма, являются ветер, волнение и качка.

Воздействие ветра на судно определяется его направлением и силой, формой и размерами площади парусности судна, расположением центра парусности, значениями осадки и дифферента.

Действие ветра в пределах курсовых углов 0 – 1100 вызывают потерю скорости, а при больших курсовых углах и силе ветра не свыше 3 -4 баллов – некоторое её приращение.

Действие ветра в пределах 30 – 1200 сопровождается дрейфом и ветровым креном.

Волнение моря оказывает наиболее существенное влияние на судно. Оно сопровождается действием на корпус значительных динамических нагрузок и качкой судна. При плавании на волнении увеличивается сопротивление корпуса судна и ухудшаются условия совместной работы винтов, корпуса и главных двигателей. В результате снижается скорость, увеличивается нагрузка па главные машины, повышается расход топлива и уменьшается дальность плавания судна. Форма и размеры волн характеризуются следующими элементами

высота волны - h — расстояние по вертикали от вершины до подошвы волны;

длина волны - λ — расстояние по горизонтали между двумя соседними гребнями или подошвами;

период волны τ — промежуток времени, в течение которого волна проходит расстояние, равное своей длине ;

скорость волны С — расстояние, проходимое волной в единицу времени.

По происхождению волны подразделяются на ветровые, приливо-отливные, анемобарические, волны землетрясения (цунами) и корабельные.

Безопасность судна с точки зрения остойчивости определяется не только его конструкцией и распределением грузов, но и курсом, а также скоростью. В условиях развитого волнения непрерывно меняется форма действующей ватерлинии. Соответственно, изменяются форма погруженной части корпуса, плечи остойчивости формы и восстанавливающие моменты.

Пребывание судна на подошве волны сопровождается увеличением восстанавливающих моментов. Пребывание судна (особенно длительное) на гребне волны опасно и может привести к опрокидыванию. Наиболее опасна резонансная качка, при которой период собственных колебаний судна T1,2 равен видимому (наблюдаемому) периоду волны τ'.

Особенно опасна резонансная качка при положение судна лагом к волне.

При следовании судна курсом против волны значительно возрастают потери в скорости, происходят оголение оконечностей и резкие броски оборотов. Удары волн в днище носовой оконечности (явление «слемминга») могут привести к деформации корпуса и срыву отдельных механизмов и устройств с фундаментов.

Потеря скорости судна. Скорость судна на волнении всегда меньше, чем в тихую погоду, вследствие:

  • увеличения сопротивления движению судна как из-за непосредственного воздействия на корпус ветра и волн, так и их вторичного влияния через различные виды качки и рыскание судна на курсе;

  • снижения эффективности действия гребного винта; ограничения используемой мощности двигателя вследствие разгона гребного винта;

  • намеренного снижения скорости при возникновении ударов корпуса о волны (слеминг, удары волн в развал носа), заливания палубы и надстроек, чрезмерных ускорений при качке и др.

Основная часть естественной потери скорости судна обусловлена средним дополнительным сопротивлением, которое вызвано ветром и волнами.

Рыскание судна. В отличие от бортовой, килевой и вертикальной качек рыскание судна относят к дополнительным видам качки.

При оценке влияния рыскания на эксплуатационную скорость судна можно выделить следующие основные факторы, действие которых может сказаться на его ходовых качествах:

  • увеличение сопротивления корпуса вследствие движения судна с переменным по времени углом дрейфа;

  • увеличение сопротивления из-за перекладок руля;

  • увеличение длины пути, проходимого судном;

  • изменение режима работы гребного винта;

  • повышенный расход топлива и др.

Слеминг. Слеминг (днищевой) возникает в процессе продольной качки при оголении носовой оконечности и последующем соударении с волной. Большие динамические нагрузки могут привести к серьезным повреждениям конструкций корпуса и оборудования. Особенности слеминга как физического явления определяются в основном совместным выполнением двух условий: оголением днища и входом его в воду с вертикальной скоростью относительно воды. Вероятность опасных ударов тем больше, чем больше высота волн и скорость судна. Наблюдаются они на встречном волнении в широком диапазоне курсовых углов, Поэтому отклонение по курсу от чисто встречного движения не всегда является эффективным средством избежать опасности слеминга

Разгон гребного винта и двигателя. Переменные гидродинамические силы и моменты, действующие на винт при качке, могут привести к поломке лопастей, конструкций гребного валопровода, вызвать вибрацию вала и кормы. Напряжения при оголении винта в гребном валу могут возрасти в 2—3 раза. Разгон винтов более вероятен для судов, на которых винты имеют малое погружение, большие удельные упоры, большие отношения шага к диаметру и частоты вращения.