На попутном волнении

Первая, наиболее опасная зона - недостаточная остойчивость – построена в соответствии с формулой

(2.1)

вытекающей из основного критерия остойчивости судна на попутном волнении

(2.2)

 

где

– безразмерный расчетный коэффициент, показывающий, какую часть кажущегося периода волны t_к судно с начальной МВЦ h имеющее крен в

интервале от 10 до 40° при скорости V курсовом угле b и параметрах волн

h_{3% расч}(1,2,3) и l имеет плечи остойчивости ниже нормированного для данного

судна критического значения l_кр;

 

– кажущийся период волны, с;

– скорость распространения волны, м/с;

l – длина волны, принимаемая в расчетах по формуле (2.1) равной L, м;

Н – глубина моря, м;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

V – скорость судна, м/с.

Кривые, ограничивающие снизу 1-ю зону, соответствуют скоростям V_пред при которых t_(-) = t_о.н.. Поэтому для обеспечения надлежащей безопасности плавания судна на попутном волнении следует выбирать такие h, V_S, H и b, чтобы соответствующая им точка диаграмм всегда лежала ниже этих кривых. Плавание в 1-й зоне не рекомендуется ни при каких обстоятельствах.

Вторая опасная зона – основной резонанс бортовой качки – ограничивает соотношение h, V_S, H и b, при которых возможно возникновение интенсивной бортовой качки в режиме ее основного резонанса (t_l » t_с), а также в неблагоприятной околорезонансной зоне, когда

(2.3)

Она рассчитана по формуле

уз (2.4)

где n = l – соответствует скорости судна при резонансе бортовой качки V_рез (сплошная

кривая в середине зоны);

n = 0,7 –соответствует верхней границе скоростей околорезонансной зоны

(пунктирная кривая);

n = l,3 – соответствует ее нижнем границе (пунктирная кривая).

На основных диаграммах 2-я зона строится длине волны l = 1., а на дополнительных – для ряда выбранных значений длин волн,.

Опасность плавания судна во 2-й зоне возрастает по меру приближения к границе зоны недостаточной остойчивости и к кривой V_рез(b,Н), а также по мере увеличения высоты и крутизны воли, курсового угла b и уменьшения глубины моря Н. Поэтому для судов с малой остойчивостью либо перевозящих смещающиеся грузы плавание в этой зоне не рекомендуется. Для судов, имеющих достаточную остойчивость и не перевозящих смещающиеся грузы, можно допустить плавание в заштрихованной части 2-й зоны, если скорость судна V_S(b,Н) более чем на 2-3 узла отличается от V_рез(b,Н), либо если амплитуды бортовой качки и ее ускорения невелики. .Однако при этом рекомендуется внимательно следить за поведением судна и уходить в безопасную зону V_S(b,Н) при увеличении амплитуд при ускорении качки. При параметрах волн, лежащих в заштрихованной области на рис. 2.1 вблизи и выше точки 1, вход судов в околорезонансную зону не рекомендуется.

Третья опасная зона — параметрический резонанс портовой качки — ограничивает соотношение h, V_S, H и b, при которых возможно возникновение бортовой качки судна в режиме ее параметрического резонанса, когда t_к = t_с/2. Из-за того, что параметрический резонанс возможен лишь в узком диапазоне частот, а амплитуды качки могут достигать значительных величин, па диаграммах нанесены только околорезонансные зоны, границы которых определены с достаточным запасом в безопасную сторону условием

(2.5)

Третья зона рассчитана по формуле

уз (2,6)

где m = 1 – соответствует верхней границе околорезонансной зоны;

m = 1 – соответствует ее нижней границе.

На основных диаграммах она, так же как и 2-я зона, строится при длине волны l = L, а на дополнительных – для ряда выбранных значений длин волн, .

Опасность плавания судов внутри 3-й зоны; возрастает по мере удаления от ее границ, приближения к 1-й зоне недостаточной остойчивости, уменьшения глубины моря Н, метацентрической высоты h и коэффициента демпфирования бортовой качки (например, при обрыве скуловых килей), а также с увеличением высоты и крутизны воли. Причем особая опасность параметрического резонанса бортовой качки заключается и том, что интенсивные колебания большой амплитуды могут возникнуть неожиданно при прохождении группы неблагоприятных (близких к регулярным) волн на фоне общей благополучной предшествующей картины качки. Плавание в 3-й зоне всех судов не рекомендуется.

Четвертая опасная зона – брочинг – строится на основных Диаграммах для судов, относительная скорость полного хода которых на тихой воде F_r превышает 0,23. Она существует при длинах воли l > 0,8L, КУВ b = 0 ± 45° и ограничивает верхнее значение безопасных скоростей судна. Нижняя граница этой зоны отвечает условию уз (см. п.3.4).

Плавание судов в 4-й зоне не рекомендуется. Степень опасности такого плавания возрастает с уменьшением МЦВ и .длины судна, увеличением его относительной скорости и крутизны волн.

В дополнение к перечисленным опасным зонам следует отметить неблагоприятную для плавания 5-ю зону – недостаточной управляемости, соответствующую малым скоростям, при которых судно может стать плохо управляемым в условиях шторма и более подверженным ударам попутных волн и заливанию. Верхняя граница этой зоны назначается судоводителем исходя из опыта эксплуатации конкретного судна и наносится пунктиром на основных диаграммах. Длительное плавание в этой зоне не рекомендуется.