41. Характеристики волнения, качка судна. Подготовка судна к плаванию в штормовых условиях. Выбор режима штормования.

Основной характеристикой волнения является высота волны 3% обеспеченности, h_3%, которая означает, что только три волны из ста последовательно измеренных превышают указанный уровень. В процессе волнения (его развития) оно проходит три стадии:

1. Развивающаяся.

2. Установившаяся.

3. Затухающая.

В зависимости от стадии волнения между высотой волны и её длиной существует следующее соотношение:

=(7-11) h_3% - развивающееся,

=(11-16) h_3% - установившееся,

=(16-22) h_3% - затухающее.

Поскольку на судах инструментальных методов определения высоты и длины волн нет, то судоводитель приближённо может определить высоты волн 3% обеспеченности из факсимильной карты фактического волнения, а затем по указанным формулам рассчитать длину волны.

Значение кажущегося периода бега волн можно определить расчётным путём по формуле:

,

либо измерить на движущемся судне.

Условием возникновения опасных явлений на судне является равенство Т_=_к. Однако опасные явления происходят на судне, когда

Поведение судна на волнении характеризуется периодом собственных колебаний Т_, который можно определить при стоянке в порту по формуле:

, где

к – 0,61-0,81,

B – ширина судна,

h – метацентрическая высота.

В море Т_ можно определить при помощи секундомера. Для этого измеряют 11 последовательных накренений на один из бортов и полученный результат делят на 10. Кажущийся период бега волн характеризует взаимодействие движущегося судна с движущейся волной. Кажущийся (_к), потому что измеряется на движущемся судне. _к зависит от длины волны , скорости судна V и курсового угла бега волн q.

При получении штормового предупреждения или обнаружении признаков приближения шторма судно должно быть подготовлено к плаванию в штормовых условиях. Подготовка заключается в дополнительном креплении груза и оборудования, избавлении от свободных поверхностей жидкостей в танках, берут якоря на дополнительные стопора, задраивают палубные люки, двери и иллюминаторы и т.д.

Влияние штормовых условий на мореходные качества судна.

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

• увеличения сопротивления движению судна как из-за непосредственного воздействия ветра и волн, так и из-за влияния качки и рыскания;

• снижения эффективности действия гребного винта;

• ограничения используемой мощности двигателя вследствие разгона винта;

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

Рыскание судна относят к одному из дополнительных видов качки. Основные факторы, влияющие на потерю скорости при рыскании:

• увеличение сопротивления корпуса судна вследствие движения 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 (днищевой) возникает в процессе продольной качки при оголении носовой оконечности и последующем соударении с волной. Большие динамические нагрузки могут привести к серьёзным повреждениям корпуса судна и оборудования. Вероятность опасных ударов возрастает с увеличением высоты волнения и скорости судна. Наблюдаются они на встречном волнении в широком диапазоне курсовых углов. Избежать опасных ударов можно снижением скорости и увеличением осадки носом.

Заливание палубы и удары волн в развал носа судна. Эти явления вызывают повреждения бака, палубного оборудования и конструкций, трубопроводов, палубного груза и т.д. Удары волн в развал носа (бортовой слеминг или випинг) вызывают вибрацию, вмятины обшивки корпуса, возможность повреждения палубного груза. Для избежания − снизить скорость или уменьшить осадку носом.

Разгон гребного винта и двигателя может вызвать поломку лопастей винта, конструкций валопровода и вызвать вибрацию вала и кормы. Наиболее неблагоприятен для дизельного судна с малым погружением винтов, большим удельным упором и частотой вращения.

При невозможности следовать необходимым курсом, судоводитель может выбрать один из способов штормования. Выбор способа штормования зависит от конструктивных особенностей судна, его загрузки, дифферента, наличия палубного груза и др.

Штормование на носовых курсовых углах. Для удержания судна против волны судно минимальный ход для сохранения управляемости. Выбор скорости также осуществляется из условия обеспечения минимальной заливаемости, минимизации ударов в носовую оконечность. Если судно достаточно хорошо управляется, а бортовая качка не слишком интенсивная, можно двигаться не строго против волны, а встречая волну скулой.

Штормование на кормовых курсовых углах применяется при достаточной остойчивости и управляемости судна на достаточно малых скоростях, чтобы судно шло со скоростью отличной от скорости волны и длина судна отличалась от длины волны не менее чем на 25−30 %. При длине судна, соизмеримой с длиной волны, особенно опасно движение со скоростью, когда судно обгоняет волны.

Штормование лагом к волне нежелательно.

Штормование в дрейфе с застопоренной машиной. Дрейф может быть пассивным или активным (с использованием штормового якоря, вытравливания цепи и т.п.). Судно занимает положение бортом к фронту волн или под некоторым углом к нему.

Штормование на якоре − если держащая сила якоря превышает воздействие внешних сил и выбранное место стоянки удовлетворяет условиям безопасности судна.