Судоводителям о плавучести и остойчивости судна. Байгунусов В.Б. - 17 стр.

 На рис. 4.2.5.3. показана ДСО, где на левом борту (слева от вертикальной оси) от-   под ветер (уваливание). Выясним, какое из этих положений будет для судна более
ложена амплитуда качки θm, которая на ДСО левого борта определит Мв(д), а часть      опасным, т.е. какое из них следует учитывать.
площади ДСО (с вертикальной штриховкой) равна работе динамического восстанав-          Динамический ветер, дующий слева, в обоих случаях создает Мкр(д), стремящийся
ливающего момента, которую нужно затратить, чтобы спрямить судно до вертикаль-       накренить судно вправо, но восстанавливающий момент Мв(д), стремящийся поста-
ного положения. На ДСО левого борта выше оси углов крена отложен кренящий мо-        вить судно прямо, на разных склонах волны имеет разные знаки.
мент Мкр(д) от динамического ветра, образующий трапециевидную фигуру (с
горизонтальной штриховкой), площадь которой равна работе, необходимой для пе-                                                  Мв(д)
реваливания судна с левого борта на правый. Начнем отсекать на ДСО правого борта                                                            Профиль волны
площадь, равную суммарной площади от моментов Мв(д) и Мкр(д). При достижении
равенства площадей угол θвтр+влн будет искомым углом крена судна от совместного                                         γv
действия шквального ветра и волнения.
 Определим, какой вклад в этот угол вносит волнение. Предположим, что волнение                                                     γv
отсутствует, т.е. отсутствует амплитуда качки θm. Тогда, отложив на оси моментов
величину Мкр(д) и проведя описанные выше построения, получим угол крена θвтр
только от ветра. Сравнение показывает, что волнение значительно увеличивает крен
судна. Отсюда следует известное положение о том, что постановка судна лагом к            Рис. 4.2.5.2. Схема образования динамического восстанавливающего момента
волне очень опасна и, по возможности ее следует избегать.                                                           на левом склоне волны
                                                                                75     Это происходит по той причине, что подвижный профиль волны в каждое мгнове-
                                                                                     ние стремится занять горизонтальное положение, (уменьшить энергию волны), по-
       4.2.5. КРЕН СУДНА ОТ СОВМЕСТНОГО ДЕЙСТВИЯ ВЕТРА И ВОЛНЕНИЯ
                                                                                     этому и действующая ватерлиния стремится стать горизонтальной (см. рис. 4.2.5.2.).
                                                                                     74
   В предыдущем разделе рассматривалось действие ветра на судно. Однако ветер
на море обычно сопровождается волнением. Проанализируем, как поведет себя суд-         Следует отметить, что рассмотренные виды ветра (статический и динамический) в
но при одновременном воздействии динамического ветра и волнения и как отразится      чистом виде в природе не встречаются – не бывает идеально устойчивого (как в
волнение на величине угла крена.                                                     вентиляционной трубе) и идеально шквального (полное безветрие и мгновенный
                                                                                     шквал)
                                     Мкр(д)                                          ветров. Реальный ветер – это обычно порывистый ветер, т.е. комбинация устойчиво-
                                     Мв(д)                                           го и шквального ветров. Рассмотрим, какой угол крена вызывает комбинированный
                                                                Мкр(д)               порывистый ветер.
                                                     Мв(д)                             На рис. 4.2.4.3. показана ДСО, соответствующая этому случаю. На судно сначала
                                                                                     действует статический ветер (на ДСО откладываем Мкр(ст)), от которого оно получа-
                                θm                                                   ет начальный крен θст, затем динамический (шквальный) ветер, при котором стати-
                                                                                     чески некрененное судно получает Мкр(д). На вертикали, соответствующей θст, от-
                                                                                     кладываем кренящий динамический момент и находим динамический угол крена от
                                                                                     шквала θд путем построений, описанных выше. Из ДСО видно, что угол крена при
                         Наваливание на ветер
                                                                                     порывистом ветре θст+д превосходит и статический и динамический ветер, т.е. дей-
                    а)                          б)
                                                                                     ствие ветра, более близкого к реальному, опаснее идеализированного чисто шкваль-
                                                                                     ного ветра.
           Рис. 4.2.5.1. Схема возможных положений судна лагом к волне

  Рассмотрим случай, когда судно стоит лагом к волне и качается с амплитудой                Мв
(максимальным углом крена) θm, занимая, при этом, два возможных положения от-
носительно ветра и волны (рис. 4.2.5.1.а и б) – крен на ветер (наваливание) и крен




                                                                                             Мкр(д)