СТАБИЛНОСТ НА КОРАБА ПРИ ВЪЛНЕНИЕ
Един от специалните проблеми на безопасността на корабоплаването е намаляването на стабилността на кораба при плаване на чиста вълна. Статистиката за произшествията показва висока вероятност от загуба на стабилност при тези обстоятелства. В същото време трудността се състои в това, че теорията на този етап не предоставя на навигатора надеждни изчислителни методи за оперативна оценка на намаляването на устойчивостта на опашната вълна. Ето защо е особено важно да се разбере физиката на явлението и качествената оценка на оперативната ситуация, което прави възможно предотвратяването на авария. Горното се отнася за кораби, които не са оборудвани с инструменти за управление, способни да реагират на промени в стабилността в зависимост от позицията на кораба върху вълните.
В реални работни условия корабът се движи по неравна повърхност. В този случай при постоянно изместване формата на подводната част на корпуса се променя непрекъснато. Поради разликата в контурите в областта на цилиндричната вложка и в краищата, контурите на текущата водолиния се променят, което води до промяна в метацентричния радиус, рамото на стабилността на формата и метацентричната височина, в някои случаи до 40% от първоначалните стойности.
Проучванията установяват, че най-голямата опасност за кораба е среща с вълна, чиято дължинаλе съизмерима с дължината на кораба. Когато съдът е на върха на вълната, т.е. когато гребенът на вълната съвпада с рамата на средната част на кораба, компонентите на възстановителния момент на крайниците действат в посока на наклона, опитвайки се да го увеличат. В същото време, при челни вълни, поради изваждането на скоростите на кораба и движението на вълната, корабът няма време да реагира на намаляване на стабилността, тъй като е на гребена на вълната за по-малко от половината от периода на собствените си напречни колебания. При пътуване на опашна вълнакорабът променя позицията си спрямо вълновия профил и ако скоростите на кораба и вълната съвпадат, той може да се задържи на върха на вълната за доста дълго време. Следователно скоростта на кораба на справедлива вълна значително влияе върху неговата стабилност.
Фиг.164. Стабилност на кораба в опашно море.
Стабилността на кораба на дъното на вълната, т.е. когато двата края са потопени, се подобрява донякъде. Капитанът трябва да обърне внимание на експлоатационните фактори като дължина на вълната и скорост на вълната и ако те съвпадат с дължината и скоростта на плавателния съд, е необходимо да се промени курса или да се намали скоростта. На практика се дават следните препоръки относно долната граница на опасните скорости в зависимост от дължината на плавателния съд:
| L,m. 60 100 140 |
| υs, възли 11,6 13,4 15,2 |
Съвпадението на дължината на вълната с дължината на кораба е най-опасно за малки плавателни съдове. Въпреки това, в условията на океанско вълнение, дори по-големите кораби са подложени на влиянието на опашните вълни.
При тези условия рамената на статичната устойчивост се влияят значително от височината на вълната: те намаляват с нейното увеличаване. Следователно стръмните вълни са по-опасни от леките.
Вероятността от загуба на устойчивост се увеличава значително, когато корабът е на склона на вълната при скорости, по-ниски от скоростта на вълната. В този случай е възможно корабът да бъде "заловен" от вълна, при която скоростта на кораба бързо се увеличава. Възниква допълнителна инерционна сила, която, когато управляемостта се влоши поради излагането на задния край и придружаващото го колебание, дава напречен компонент, който увеличава момента на наклона. Това явление, наречено протягане, е най-вероятно при λ/L = 1,0 ÷ 1,3, диферент на носа и леко натоварване. Следователно, за да избегнете протягане, трябва да избягвате преминаванетовълни или намалете скоростта с 30-40%.
Фиг.165. Обозначения на елементи за стабилност в документите на IMO.
Въпроси и задачи за самоконтрол:
Какво е напречен метацентър?
Какво се нарича напречна метацентрична височина на кораба?
Какво се нарича момент на възстановяване MW.?
Това, което се нарича ролка, а в надлъжната - подстригване. наречена ролка, а в надлъжната - трим?
Какъв е ъгълът на наклона на диаграма?
Какво се нарича динамичен наклон?
Какъв е ефектът върху стабилността на подвижни, насипни, както и течни и насипни товари със свободна (открита) повърхност?
Какво означава формата на рамото?
Какво представляват пантокарените?
Как течните товари влияят на стабилността?
Как хоризонталното движение на товара през съда влияе върху стабилността?
Каква е промяната в стабилността при премахване на товара?
Как движението нагоре на товара влияе върху стабилността?
Как движението надолу на товара влияе върху стабилността?
Как прехвърлянето на товара по протежение на плавателния съд влияе на устойчивостта?
Какво е теоретичен чертеж на кораб?
Какво се отнася до основните размери (размери) на съда?
Какво се нарича кацане на кораба и какви параметри характеризира?
Какви са типичните кацания на кораби?
Как на практика се определят параметрите за кацане?
Какво се нарича плаваемост на кораба и какви сили действат върху плаващия кораб?
Какви са условията на равновесие за плаващ кораб?
Какво се разбира под водоизместимост на съд и в какви единици се измерва?
Какъв е товарът на кораба?
Какво се има предвид под фиксиран и променлив товар на кораб?
Как се класифицира изместването?съд в зависимост от натоварването му?
Какво се разбира под плаваемост на плавателен съд?
Как се изчислява плаваемостта на неповреден съд?
Какво се нарича криви на елементите на теоретичен чертеж?
Какво се нарича устойчивост на плавателния съд и какви видове стабилност се различават?
Какво е метацентърът и метацентричният радиус?
Каква е метацентричната височина?
Как се изчисляват метацентричните височини на непокътнат съд?
Как възникват моментите на възстановяване, когато корабът се наклони?
Какво представляват формулите за метацентрична стабилност?
Как да изчислим момента, който преобръща кораба с един градус, и момента, който подрязва кораба с 1 см?
Какво е условието за първоначална устойчивост на съда?
Какво се нарича стабилност на размерите и стабилност на товара и как те влияят върху стабилността на плавателния съд?
Какво се нарича първоначални мерки за стабилност?
Какви количества се използват като тези мерки?
Как се променят кацането и устойчивостта на кораба при превоз на товар в произволна посока?
Как се променя кацането и устойчивостта на кораба при получаване или разтоварване на малък товар на произволно място на кораба?
Как течните тежести на свободната повърхност влияят върху стабилността?
Как се намалява влиянието върху устойчивостта на свободната повърхност на течни товари по време на експлоатация на плавателния съд?
Как свободните повърхности влияят на стабилността в комуникиращи резервоари, които са значително отдалечени един от друг?
Как висящи и търкалящи се товари влияят върху стабилността на плавателния съд?