Interested Article - Качка

Виды качки

Качка (морская) — колебания (переменное периодическое движение) плавающего корабля ( судна ) под действием волнения или других внешних сил. Также — раздел , изучающий качку.

Виды качки

Судно, в общем случае, имеет 6 степеней свободы . Соответственно, различают 6 видов качки: 3 вращательных — бортовая, килевая и рыскание, и 3 возвратно-поступательных — вертикальная, продольная, поперечная. Все виды качки характеризуются периодом T , выражаемым в секундах, и амплитудой , чья мера зависит от вида качки. По степени влияния на судно, они располагаются:

  • Бортовая качка — вращательные колебания вокруг продольной оси судна. Амплитуда Θ , выражается в угловой мере
  • Килевая качка — вращательные колебания вокруг поперечной оси судна. Амплитуда Ψ , выражается в угловой мере
  • Вертикальная качка — возвратно-поступательное движение вдоль вертикальной оси судна. Возникает от переменной силы поддержания и связанного с ним переменного текущего водоизмещения. Амплитуда ζ , выражается в линейной мере
  • Поперечная качка — возвратно-поступательное движение вдоль поперечной оси судна. Возникает при боковом волнении
  • Продольная качка — возвратно-поступательное движение вдоль продольной оси судна при встречном или попутном волнении
  • Рыскание — вращательные колебания вокруг вертикальной оси судна. Чаще всего его влияние трудно отделимо от вопросов управляемости

Влияние качки на судно

По сравнению с бортовой и килевой качкой, влияние остальных четырех видов — незначительно. Тем не менее, оно учитывается при определении условий работы оборудования и/или боевого применения бортового вооружения. Но в чистом виде они встречаются редко. В плавании судно сталкивается с комбинацией всех выше перечисленных, но в зависимости от преобладания выделяют поперечную и продольную.

Качка приводит к понижению скорости судна. Ухудшаются условия работы механизмов и приборов. Возникают дополнительные напряжения в корпусе и надстройках, а при большой амплитуде килевой и вертикальной качки — удар корпуса о волну ( слемминг ). Качка вызывает морскую болезнь .

При больших амплитудах качка может привести к потере остойчивости судна и его затоплению.

Вызванные качкой колебания конструкций корпусов кораблей можно измерить с помощью прибора .

Методы снижения

Для уменьшения бортовой качки судоводитель старается увеличить период собственных колебаний корпуса за счет снижения начальной остойчивости, чтобы собственные колебания корпуса в 2-3 раза превышали характерный видимый период падающих на судно штормовых волн; либо увеличить скорость хода судна для более частого воздействия на корпус судна штормовых волн , и вывода судна из зоны резонансных колебаний чрезмерно остойчивого корпуса.

Снижение килевой качки возможно при взаимокомпенсации гидродинамических сил , происходящих при корабельном волнообразовании в условиях воздействия на корпус трохоидальных волн большой высоты. Это достигается уменьшением высоты и объёма надводной части в носовой оконечности корпуса, завалом форштевня с подрезом в его подводной части, а также включением специально закрученной поверхности судовой обшивки в районе носовой скулы, засасывающей гребень расходящейся корабельной волны под днище корпуса.

Применяются откидные триммеры (на высокоскоростных катамаранах фирмы Incat ) — балансируя ими, регулируя их подъёмную силу (управление осуществляется автоматически компьютером) удаётся снизить уровень качки.

На сегодняшний день продвигается технология судов с малой площадью ватерлинии ( англ. Small Waterplane Area Twin Hull , S.W.A.T.H. ) , в мире насчитывается около 50 подобных судов. Это достаточно дорогостоящее и сложное в исполнении производство, однако весьма эффективное. Стабильность такого судна обеспечивают погружённые в воду понтоны , наличие которых и являются основным отличием подобного рода кораблей от катамаранов или судов на подводных крыльях (катамараны находятся полностью на поверхности воды, а суда на подводных крыльях развивают большую скорость только в спокойном море). Поэтому с волнами в 5 баллов ничто не может справляться, кроме судов с малой площадью ватерлинии. Такие корабли используются в туристической сфере, научно-исследовательской деятельности и военной сфере.

См. также

Примечания

  1. Корабль без бортовой качки на волнении. Патент № 2360827 от 10 июля 2009 г. Бюл. № 19.
  2. Заявка в Роспатент, рег.№ 2007133625 от 07.09.2007 г., Бюл. № 8 от 20.03.2009 г.
  3. от 25 июня 2014 на Wayback Machine // korabley.net

Литература

Ссылки

Источник —

Same as Качка