Качка

Виды качки

Качка (морская) — колебания (переменное периодическое движение) плавающего корабля (судна) под действием волнения или других внешних сил. Также — раздел теории корабля, изучающий качку.

Виды качки

Судно в общем случае имеет все шесть степеней свободы. Соответственно, различают 6 видов качки: три вращательных — бортовая, килевая и рыскание, и три возвратно-поступательных — вертикальная, продольная, поперечная. Все виды качки характеризуются периодом T выражаемым в секундах, и амплитудой, чья мера зависит от вида качки. По степени влияния на судно, они располагаются:

Бортовая качка

Вращательные колебания вокруг продольной оси судна. Амплитуда Θ, выражается в угловой мере.

Килевая качка

Вращательные колебания вокруг поперечной оси судна. Амплитуда Ψ, выражается в угловой мере.

Вертикальная качка

Возвратно-поступательное движение вдоль вертикальной оси судна. Возникает от переменной силы поддержания и связанного с ним переменного текущего водоизмещения. Амплитуда ζ, выражается в линейной мере.

Поперечная качка

Возвратно-поступательное движение вдоль поперечной оси судна. Возникает при боковом волнении.

Продольная качка

Возвратно-поступательное движение вдоль продольной оси судна при встречном или попутном волнении.

Рыскание

Вращательные колебания вокруг вертикальной оси судна. Чаще всего его влияние трудно отделимо от вопросов управляемости.

Влияние качки на судно

По сравнению с бортовой и килевой качкой, влияние остальных четырех видов незначительно. Тем не менее, оно учитывается при определении условий работы оборудования и/или боевого применения бортового вооружения. Но в чистом виде они встречаются редко. В плавании судно сталкивается с комбинацией всех выше перечисленных, но в зависимости от преобладания выделяют поперечную и продольную.

Качка приводит к замедлению скорости судна. Ухудшаются условия работы механизмов и приборов. Возникают дополнительные напряжения в корпусе и надстройках, а при большой амплитуде килевой и вертикальной качки — удар корпуса о волну (слемминг). Качка вызывает морскую болезнь.

При больших амплитудах качка может привести к потере Устойчивости судна и его затоплению.

Вызванные качкой колебания конструкций корпусов кораблей можно измерить с помощью прибора паллограф.

Методы снижения

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.

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 объёма 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.

Применяются откидные триммеры (на высокоскоростных катамаранах фирмы Incat) — балансируя ими, регулируя их подъёмную силу (управление осуществляется автоматически компьютером) удаётся снизить уровень качки.

На сегодняшний день продвигается технология судов с малой площадью ватерлинии (англ. Small Waterplane Area Twin Hull, S.W.A.T.H.), в мире насчитывается около 50 подобных судов. Это достаточно дорогостоящее и сложное в исполнении производство, однако весьма эффективное. Стабильность такого судна обеспечивают погруженные в воду понтоны, наличие которых и являются основным отличием подобного рода кораблей от катамаранов или судов на подводных крыльях (катамараны находятся полностью на поверхности воды, а суда на подводных крыльях развивают большую скорость только в спокойном море). Поэтому с волнами в 5 балов ничто не может справлятся, кроме судов с малой площадью ватерлинии. Такие корабли используются в туристической сфере, научно-исследовательской деятельности и военной сфере.

См. также

• Мореходные качества корабля

Литература

• Крылов А. Н. Качка корабля // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Маков Ю. Л. Качка судов. Учебное пособие. Издательство КГТУ, Калининград, 2007. ISBN 978-5-94826-191-1
• А. Н. Крылов «Теория качки корабля». 1890
• Войткунский, Я. И. Справочник по теории корабля. Т.2. Статика судов. Качка судов. Л., Судостроение, 1986.
• K.J. Rawson. Basic Ship Theory.

Ссылки

• Качка судна // glossary.ru