3.5. Определение резонансной зоны бортовой качки

В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер, а иногда даже опасный в режиме резонанса, когда совпадают или близки кажущийся период волны  о и период собственных колебаний судна  б.

Штормовая диаграмма Ю. В. Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса.

В курсовом проекте определяется резонансная зона бортовой качки в предположении, что регулярное волнение (зыбь) или волнение со слабо выраженной нерегулярностью, когда можно установить длину волны. Параметры резонансной зоны определяют по штормовой диаграмме Ю. В. Ремеза (рис. 7.5, с. 90).

В [2] на с. 89 описано определение околорезонансной зоны основного резонанса на волнах зыби или развитого штормового волнения при известной (замеренной) величине периода встречи судна с высотой  ₀. В настоящем курсовом проекте выполняется расчет околорезонансной зоны при известной длине волны  (предполагается заданной при планировании рейса на основе долгосрочного прогноза).

Для построения околорезонансной зоны основного резонанса по заданной длине волны  на верхней части диаграммы проводят горизонталь на уровне заданной длины волны  . Из точки пересечения горизонтали с кажущимся периодом  ₀, равным периоду качки на такой воде  _б ( ₀ = _{ б}), проводят вертикаль по планшету (нижняя часть диаграммы). Любое сочетание курсового угла  и скорости V_s на этой линии будет соответствовать условиям резонансной качки. Околорезонансная зона выделяется построением вертикалей из точек пересечения горизонтали, проведенной по  , с кажущимися периодами  ₀ = 0,77 _б и  ₀ = 1,44  _б. Эти значения  ₀ получают на номограмме, которая расположена над диаграммой. Для этого по средней шкале  _б входят в номограмму, где на верхней части и нижней считают значения 0,77 и 1,44 от  _б. Полоса на планшете между полученными вертикалями – околорезонансная зона основного резонанса. Если точка на планшете, соответствующая заданным значениям курсового угла волнения  и скорости V_s, попадает в эту полосу, то в курсовом проекте нужно записать, что при таких условиях плавания судно попадает в околорезонансную зону основного резонанса, или указывают, что судно не попадает в зону основного резонанса.

При периоде встречи с волной  ₀, который в два раза меньше периода качки на тихой воде  _б , возможно значительное увеличение амплитуды качки, соответствующее параметрическому резонансу. Околорезонансную зону параметрического резонанса выделяют вертикалями из точек пересечения уровня  с линиями кажущегося периода  ₀ = и  ₀ = _. Если точка на планшете по заданным  и V_s попадает в полосу между этими вертикалями, то интенсивная качка судна соответствует условиям параметрического резонанса. В курсовом проекте следует записать, что судно попадает в зону параметрического резонанса. Если точка не попала в эту полосу, то записать, что судно не попадает в зону параметрического резонанса.