Примеры использование универсальной диаграммы качки

Пример 1. Определить положение зоны резонансной бортовой качки, если 13 уз, q = 110°, Т₁= 7,5 с, истинная длина волн = 40 м (рис. 227).

Решение.По верхней шкале диаграммы по T₁ = 7,5 с определяем значения кажущихся периодов волны, соответствующие границам резонансной зоны: с и с. Находим точки пересечения горизонтальной линии = 40 м с кривыми найденных кажущихся периодов и через полученные три точки проводим вертикальные линии, которые в нижней части диаграммы ограничат зону усиленной качки, причем средняя из них, соответствующая = 7,5 с, и будет линией резонанса.

Для выхода из зоны усиленной качки судну следует или изменить курс вправо на 25° (точка с₁) или уменьшить ход до 6 уз (точка С₂).

Пример 2. Определить длину волн, раскачивающих судно, если = 16 уз, q = 60°, = 6 с.

Решение.Из точки пересечения окружности и луча, соответствующих 16 уз и q=60°, проводим вертикальную линию до пересечения с кривой = 6 с. Через эту точку проводим горизонтальную линию до пересечения с осью ординат и читаем значение = 100 м.

Примечание. Если проведенная вертикальная линия пересекается с кривой в двух точках, что может быть в левой половине диаграммы, то истинное значение длины волны выбирают из двух, с оценкой на глаз, как наиболее вероятное.

Пример 3.При нерегулярном волнении определена средняя высота трех наиболее крупных из 100 последовательно набегающих волн, равная 4 м. Найти зону резонансной качки при T₁ = 7,5 с.

Решение. Находим точки пересечения горизонтальных линий h = 4 м на шкалах А и В с кривой собственного периода судна T₁ = 7,5 с, через эти точки проводим вертикальные линии в нижней части диаграммы, которые и ограничат зону резонансной качки.

ДИАГРАММА РЕМЕЗА

Рис.58.

Рис.59. К примеру 1: зона резонансной качки

Пример 4. Волнение оценено в 5 баллов, найти зоны резонансной качки при T₁ = 7,5 с.

Решение.Находим точки пересечений горизонтальных линий, проходящих через верхний и нижний концы отрезка шкалы V баллов, с кривой собственного периода, качки T₁ = 7,5 с и далее действуем так, как указано в предыдущем примере.

Универсальная диаграмма качки хотя и может быть использована для определения зон усиленной килевой качки, но необходимо учитывать реальные условия:

- по причине малых значений периодов Т₂ (килевой качки) зоны усиленной качки получаются очень широкими, чем затрудняется выбор выгодных курса и скорости судна;

- из-за большого сопротивления воды при килевой качке на ходу судна (демпфирования) кривая амплитуд не имеет острого цикла — при качке требуются значительные изменения курса и скорости;

- размахи килевой качки не определяют поведения судна на волне, так как здесь наблюдаются такие опасные явления, как заливание палубы и слеминг; необходим учет еще и фазовых соотношений между вынужденными колебаниями судна и волной, пока эта задача не решена.

Особо необходимо сказать о судах, следующих во время шторма с неполным грузом или в балласте. Если скорость судов, идущих против волнения, значительна, то может наблюдаться слеминг. Он наступает при оголении и большой вертикальной скорости носовой части судна, когда поверхность волнового склона примерно параллельна его днищу. Слеминг может сопровождаться деформациями и трещинами в наружной обшивке и наборе корпуса. Наиболее часто повреждениям подвергается носовая оконечность в районе от форштевня до 0,25—0,30 длины судна. Ударная нагрузка при слеминге пропорциональна квадрату суммарной скорости волны и носовой части судна в момент встречи и может иметь большое значение.

Модельными испытаниями была определена относительная критическая скорость носа судна в момент удара

.

Для судна длиной L = 150 м критическая скорость = 3,5 м/с.( примерно 6,8 узла). При превышении критической скорости наблюдается слеминг,

Угроза наступления слеминга возрастает с увеличением скорости судна, поэтому в таких условиях приходится прибегать к ее снижению.