Мореходные качества корабля

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Низкобортное судно, имеющее высокую остойчивость, малый запас плавучести и малую поворотливость[источник не указан 1544 дня]

Морехо́дные ка́чества корабля́ (су́дна) — качества корабля (судна), которые определяют его способность безопасно совершать плавание при любом состоянии моря и любой погоде, а также сохраняя живучесть в случае повреждения. Мореходные качества являются предметом изучения науки под названием «теория корабля».

Мореходные качества[править | править исходный текст]

  • Мореходность — совокупность качеств, определяющих способность ходить и использовать механизмы и оборудование до определённых условий моря: высоты волны и силы ветра. Мореходность корабля определяется, в первую очередь, характером его качки. Включает в себя:
    • Всхожесть на волну — способность преодолевать волну (особенно штормовую) без опасных последствий (например без зарывания). Зависит от обводов и высоты борта в носовой части.
    • Заливаемость — количество воды, принимаемой на палубу и надстройки при определенном состоянии моря.
    • Забрызгиваемость — количество брызг, принимаемых на палубу и надстройки при определенном состоянии моря.
    • Ветрозащищённость — условия эксплуатации судна и работы экипажа при заданной силе ветра.
  • Остойчивость — способность судна, отклоненного внешними силами от положения равновесия и предоставленного самому себе, вновь возвращаться к положению равновесия[1]. Речное судно должно обладать максимально возможной начальной остойчивостью, чтобы бортовое давление ветра, или внезапно собравшиеся на одном борту пассажиры, не могли привести к затоплению нижних палуб и открытых иллюминаторов. Остойчивость морского судна существенно влияет на величину размаха и резкость качки, уменьшение которых достигается только при снижении начальной остойчивости[2].
  • Плавучесть — способность судна ходить при заданной нагрузке, имея заданную осадку. Мерой плавучести служит водоизмещение. Объем водонепроницаемых отсеков выше ватерлинии называют запасом плавучести. По сути, это объем воды, который может принять судно сверх расчетной нагрузки до полной потери плавучести. На запас плавучести влияют высота надводного борта, наличие водонепроницаемых надстроек и целостность корпуса и надстроек.
Запас плавучести отрицательно сказывается на возможности удержания курса, ходкости и мореходности судна в штормовых условиях плавания в целом, так как излишний надводный объем подвергается прямому силовому воздействию штормовых волн, что приводит к усилении всех видов качки, и, как следствие, потере хода и частой зарываемости носовой палубы судна под встречные волны. Возможна гидродинамическая компенсация внешних сил со стороны интенсивных трохоидальных гребней волн штормовой природы открытого моря, что обеспечивается построением специальной формы корпуса, и обычно характеризуется заужением оконечностей судна, завалом внутрь форштевня и бортов в средней части корпуса, устройством узкой крейсерской кормы.[1]
  • Ходкость — способность судна поддерживать скорость хода и маневренность на заданных курсах относительно морского волнения и ветра, при условии удовлетворительной обитаемости для экипажа и пассажиров, сохранности грузов и должной работоспособности всех бортовых устройств и механизмов. Зависит от мощности главных механических двигателей или эффективности парусного вооружения. Как показатель эффективности морского судна связывается уровнем сохранения хода в реальных штормовых и ледовых условиях плавания, что обусловливается возможностью использования полной мощности главных машин или эффективной площади парусного вооружения в условиях интенсивного волнения и шквальных ветров.[3][2]
  • Качка — регулярные поступательные (вертикальная, поперечная и поступательная) и вращательные (бортовая, килевая и рыскание) колебания корпуса судна под внешним силовым воздействием со стороны морского волнения и зыби.[1] Снижение мореходности судна связано с развитием бортовой и килевой качки, грозящих смещением грузов, разрушением внутрикорпусных связей и срывом тяжелых механизмов с фундаментов вследствие ускорений и ударных нагрузок в штормовом плавании. Суммарное действие килевой и вертикальной качки способно привести в состояние невесомости тяжелые грузы в носовых трюмах, что при удвоении (2•g) ускорения в обратной фазе штормового колебания корпуса будет угрожать опасными деформациями и нарушением герметичности обшивки корпуса.
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.[4]
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 объема надводной части в носовой оконечности корпуса, завалом форштевне 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.[5]
  • Непотопляемость — способность корабля оставаться на плаву и не опрокидываться в условиях, когда один или несколько его отсеков затоплены водой. Непотопляемость обеспечивается запасом плавучести, остойчивостью, целостностью корпуса и надстроек, наличием и состоянием водонепроницаемых переборок и палуб (платформ), разделяющих корпус корабля на отсеки, наличием средств борьбы с повреждениями, а также субъективными факторами (готовностью и умением команды вести борьбу за живучесть судна).[1]
  • Управляемость — способность судна изменять или сохранять курс, по мере необходимости.[3] Управляемость является комплексным мореходным качеством и, в числе прочего, включает в себя вопросы:
    • Поворотливость — способность судна изменять направление своего движения при отклонении руля на какой-либо угол. Поворотливость характеризуется скоростью изменения курса и диаметром циркуляции;
    • Устойчивость на курсе (курсовая устойчивость) — способность судна сохранять неизменным направление своего движения без внешнего вмешательства;
    • Управляемость при ветре — может оказаться, что в условиях сильного ветра управляемость судна недостаточна;
    • Управляемость на мелководье — в условиях мелководья ухудшаются как поворотливость так и курсовая устойчивость судна;
    • Позиционирование судна в заданной точке — способность судна сохранять позицию без применения маршевой двигательной системы;
    • Движение судна при действии подруливающего устройства
    • Активное торможение (реверс) судна — торможение судна за счет работы маршевой двигательной установки в режиме «полный назад», а также скорость такого торможения и тормозной путь судна.

Факторы, влияющие на мореходные качества[править | править исходный текст]

Мореходные качества существенно зависят от соотношения условий плавания (например высота, длина и период волн, скорость ветра) и линейных размеров и веса судна, а также от его архитектуры, формы обводов, нагрузки и других параметров.

При конструировании судна задачи обеспечения различных мореходных качеств могут противоречить друг другу. Достижение хороших мореходных качеств является сложной конструкторской задачей и зависит в большей степени от опыта и интуиции конструктора.

Мореходные качества судна, и особенно боевого корабля, не следует путать ни с техническими требованиями, ни с тактико-техническими элементами.[6] Те и другие диктуются назначением и ожидаемым способом применения. Они являются предметом отдельных дисциплин.

Примечания[править | править исходный текст]

  1. 1 2 3 4 Войткунский, Я. И. Справочник по теории корабля. Т.2. Статика судов. Качка судов. Л., Судостроение, 1986.
  2. 1 2 Храмушин, В. Н. Поисковые исследования штормовой мореходности корабля. Владивосток: Дальнаука, 2003. — 171 с., 98 ил., 4 табл., библ. 86. — Рус.
  3. 1 2 Войткунский, Я. И. Справочник по теории корабля. Т.1. Гидродинамика. Сопротивление воды движению судов. Судовые движители. Л., Судостроение, 1986.
  4. Корабль без бортовой качки на волнении. Патент № 2360827 от 10 июля 2009 г. Бюл. № 19.
  5. Заявка в Роспатент, рег.№ 2007133625 от 07.09.2007 г., Бюл. № 8 от 20.03.2009 г.
  6. Тактика ВМФ. Учебник для слушателей военно-учебных заведений. Бессонов В. Ф. и др., ред. М., Воениздат, 1997.

Литература[править | править исходный текст]

  • Гофман А. Д. Движительно-рулевой комплекс и маневрирование судна. Л., Судостроение, 1988
  • Бекенский Б. В. Практические расчеты мореходных качеств судна. — М.: Транспорт, 1974. — 264 с.
  • Жуков Ю. Д. Мореходные качества корабля. — Николаев: Издательство Наваль, 2007. — 144 с. — ISBN 978-966-336-096-6.
  • Невский Н. А. Военно-морской флот. — М.: Воениздат, 1959. — 328 с.

Ссылки[править | править исходный текст]