Вроде волна стала меньше, а качать нас стало больше

Вроде волна стала меньше, а качать нас стало больше. А чего нас так сильно раскачало?

Наверняка эти фразы на судне слышал каждый. И действительно, а чего нас стало больше качать, вроде следуем тем же курсом?

Дело в том, что качка судна зависит не только от высоты волны, но и от ее периода. Если быть точнее, от соотношения периода встречи с волной (TE) и периода качки судна (Rolling Period).

Чтобы это доказать, мы разберем явление синхронной качки (Synchronous Rolling).

Давайте представим волнение, которое направлено нам перпендикулярно в борт. Мы наблюдаем волны определенной длины (λ) и определенного периода (Tw). Причем период волны (Tw) будет равен периоду встречи с волной (Period of Encounter, TE), поскольку волны направлены перпендикулярно в борт. Добавим судно, которое испытывает бортовую качку. Представим, что период встречи с волной (Period of Encounter) равняется половине периода качки судна (Rolling Period). При таких условиях судно будет совершать полный период качки (Rolling Period) за период прохождения двух волн:

Проанализируем, как будет себя вести судно. Волны направлены в правый борт. В первом положении судно стремится накрениться на левый борт, поскольку в правый борт воздействует волна. После того как судно накренилось на левый борт, оно стремиться вернуться в первоначальное положение. Предположим, что во второй позиции судно проходит положение нулевого крена и оказывается на гребне волны. Дальше судно будет крениться на правый борт, и окажется в положении номер три. В этом положении следующая волна уже будет тормозить крен судна на правый борт, поскольку волна толкнет судно в правый борт. Тем самым судно меньше накренится на правый борт. Как мы видим, волны не стремятся ускорить качку судна. Такой период волны при бортовой качке, в какой-то степени, даже пытается успокоить качку судна.

Теперь мы увеличим период волны (Tw) в 2 раза. Волны будут значительно длиннее. Период качки судна оставим таким же. Выходит, что период волны (Tw) будет совпадать с периодом качки судна (RP). Поскольку волны направлены перпендикулярно в борт, мы можем сказать, что Wave Period of Encounter (TE) будет равняться периоду качки судна (RP):

За период прохождения одной волны относительно судна (Period of Encounter, TE), судно совершает один полный период качки.

В первом положении, когда судно кренится на левый борт, волна также способствует крену судна на левый борт, волна толкает судно и кренит его на левый борт, как мы видим на иллюстрации выше. Теперь судно кренится на правый борт, и во втором положении проходит точку нулевого крена, после этого судно уже обретает крен на правый борт. Этому способствует и волна, гребень которой уже находится с левого борта судна. Волна стремится накренить судно на правый борт еще больше. Волна увеличивает амплитуду качки судна в направлении правого борта.

Мы можем сделать вывод, что, если такой цикл повторится несколько раз, когда волны будут каждый раз увеличивать амплитуду качки судна, судно в какой-то момент времени ляжет на большой угол крена. Такая ситуация будет называться синхронной качкой (Synchronous Rolling).

Теперь давайте сравним поведение одного и того же судна с одинаковым периодом качки (Rolling Period), которое испытывает бортовое волнение одинаковой высоты.

В первом случае волны имеют период в 2 раза меньше. Во втором случае период встречи с волной (Period of Encounter, TE) равняется периоду качки судна.

Мы обратили внимание, что когда Period of Encounter (TE) равняется периоду качки судна, волны стремятся еще больше раскачать судно. Период волны и период качки судна входят в своеобразный резонанс. Волна подталкивает судно еще больше в самый неподходящий момент. Волны увеличивают амплитуду качки судна.

При бортовой качке все обращали внимание, что иногда судно раскачивает и закладывает на большой угол крена. При бортовой качке это постоянно происходит, когда период встречи с волной (TE) равняется периоду качки судна (RP), что приводит к резонансу.

Как выйти из такой ситуации? Помогут ли манипуляции с балластом? Насколько нужно изменить курс и следовать галсами (под углом к волне)? Мы подробно разбираем этот вопрос в моей книге «Guidance on Heavy Weather and Meteorology».

Вы получите практические знания по штормованию и анализу погоды, которые помогут как штурману на вахте, так и капитану в принятии решений. Скачайте книгу в формате PDF и находите нужную формулу или метод расчета за считанные секунды, чтобы действовать профессионально в любых условиях.

Чтобы получить книгу, переходите и оставьте заявку: https://educationmarine.com/courses/guidance-on-heavy-weather-and-meteorology

Артур Соколов