Основными видами качки считают бортовую, килевую и вертикальную. Продольно-горизонтальные, поперечно-горизонтальные колебания и рыскание судна относят к дополнительным видам качки. При анализе поведения судна в условиях волн оно рассматривается как динамическая система (или звено, или фильтр), входным сигналом которой является волновое воздействие, а выходным — тот или иной параметр реакции судна. Вид преобразования сигнала в звене (вид звена) и/или параметры этого преобразования для разных выходных сигналов различны. Например, как преобразователь воздействий волн в основные виды качки судно является устойчивой колебательной системой. Если кратковременное возмущение выводит эту систему из равновесия, то после его прекращения в системе возникают затухающие колебания, называемые свободными или собственными колебаниями системы (звена). Когда воздействие на колебательную систему производится с частотой, близкой к частоте ее собственных колебаний, то возникает резонанс — резкое увеличение амплитуды колебаний[3, 8]. Как преобразователь воздействий волн в дополнительные виды качки судно представляет собой реальное интегрирующее звено, имеющее безразличный вид равновесия. После прекращения воздействия на такую систему она занимает новое положение равновесия и остается в нем до тех пор, пока не появится очередное воздействие.
Собственных колебаний в этой системе нет, и явление резонанса в ней не возникает[3, 11]. Сильное волнение является серьезным препятствием для плавания судов среднего и особенно малого тоннажа. Оно может стать причиной повреждений этих судов и перевозимого ими груза. На крупнотоннажные морские суда с мощными двигателями штормовая погода влияет гораздо меньше. Однако и для них в условиях сильного волнения складываются опасные ситуации.
При плавании судна в шторм могут наблюдаться уменьшение остойчивости, чрезмерные ускорения, днищевой и бортовой слеминг, заливание носовой части судна и прием больших масс воды на палубу, периодическое оголение лопастей гребного винта, повышенная вибрация, дополнительные напряжения в конструкциях корпуса. Все эти проблемы связаны с волнением моря и качкой судна, в первую очередь с ее основными видами: бортовой, килевой и вертикальной [3, 11]. Заключение
В данной работе были рассмотрены вопросы, касающиеся характеристик морских волн и воздействия морского волнения на судно. Волна, в общем случае — это изменение состояния среды или поля, распространяющееся в пространстве и связанное с переносом энергии без переноса массы. Несмотря на достигнутые успехи в развитии теории ветровых волн, до сих пор отсутствует достаточно полное и строгое решение основных вопросов, чтосвязанно с большой сложностью самого решения [1, 2, 7]. На сегодяшний день, несмотря на значительные достижения гидрологии и океанологии, является вполне актуальным изучение динамических процессов, происходящих при образовании волн [9]. Изучение морских волнимеет инемалый практический интерес, обусловленный многочисленными проблемами мореплавания, морского гидротехнического строительства, кораблестроения ит.д. [5]. При написании работы решались следующие поставленные задачи:
1) был рассмотрен процесс образования морских волн. Морские волны подзаделяют на ветровые, приливные (приливы и отливы), гравитационные (цунами) и барические (сейши). Волны на поверхности водной среды существуют благодаря действию сил поверхностного натяжения (капиллярная волна) и гравитации (гравитационная волна). Морские волны образуются на поверхности моря или океана. Благодаря большой подвижности частицы воды под действием разного рода сил легко выходят из состояния равновесия и совершают колебательные движения.
2) изучены характеристики морских волн. К основным характеристикам морских волн относятся:
высот.а — расстояние по вертикали между гребнем и подошвой волны, длин.
а- расстояние по горизонтали между двумя смежными вершинами или подошвами волн, скорость перемещения формы волны, или фазова.
я скорость, период волны. Каждая волна, поступательная или стоячая, характеризуется определенными элементами. Общими элементами для обоих типов волн являются: волной профиль, гребень волны, ее вершина, ложбина и подошва, а также высота, длина и крутизна волны. Поступательные волны, кроме перечисленных элементов, характеризуются также следующими: направление распространения волн, фронт волны, длина ее гребня и луч волны. В свою очередь, трехмерные волны характеризуют: высота волны в точке, длина гребня и высота трехмерных волн.
3) исследованы виды волнения. Существуют различные классификации волнения. В зависимости от причины, вызвавшей колебание морской поверхности, существуют следующие виды волнения: ветровое, зыбь, приливы (отливы), сейши и цунами. По форме волн различают два вида волнения: регулярное и нерегулярное. Волнение может быть двумерным и трехмерным. По степени развития различают развивающееся, установившееся (развитое) и затухающее волнение. В зависимости от интенсивности выделяют слеующие виды волнения: штиль, слабое, умеренное, значительное, сильное, исключительное волнение.
4) изучено действие волнения на судно. Морское волнение является главным фактором, влияющим на мореходность судна. Оно вызывает качку, увеличивает гидродинамические нагрузки на корпус, уменьшает упор винта и ухудшает показатели работы главного двигателя, приводит к росту сноса судна с линии пути. Плавание в условиях волн может сопровождаться такими негативными явлениями как заливание палубы, слеминг, оголение лопастей гребного винта, уменьшение остойчивости. Действие волнения зависит от его интенсивности, курсового угла, размеров и формы корпуса судна, его скорости. При анализе поведения судна в условиях волн оно рассматривается как динамическая система (или звено, или фильтр), входным сигналом которой является волновое воздействие, а выходным — тот или иной параметр реакции судна. Вид преобразования сигнала в звене (вид звена) и/или параметры этого преобразования для разных выходных сигналов различны.
Список литературы
Безруков Ю. Ф. Колебания уровня и волны в Мировом океане: Учебное пособие / Ю. Ф. Безруков. — Симферополь: Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского, 2001. — 50 с. Безруков Ю. Ф. Океанология. Часть II. Динамические явления и процессы в океане.
/ Ю. Ф. Безруков. — Симферополь: Таврический национальный университет им.
В.И. Вернадского, 2006. — 123 с. Вагущенко Л. Л., Вагущенко А. Л., Заичко С. И. Бортоыве автоматизированные сиситемы контроля мореходности / Л. Л. Вагущенко, А. Л. Вагущенко, С. И. Заичко. — Одесса: Феникс, 2005.
— 272 с. Ветровые волны [Электронный ресурс] // Википедия. — Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ветровые_волны. (Дата обращения: 14.
04.2015 г.)Волны морские [Электронный ресурс] // Большая советская энциклопедия. — Режим доступа:
http://bse.sci-lib.com/article006315.html. (Дата обращения: 14.
04.2015 г.)Волны морские [Электронный ресурс] // Морской словарь. — Режим доступа:
http://sbiblio.com/BIBLIO/content.aspx?dictid=151&wordid=1 187 970. (Дата обращения 14.
04.2015 г.)Егоров Н. И. Физическая океанография / Н. И. Егоров. — 2- изд., доп. и перераб. — Л.: Гидрометеоиздат, 1974 г. -
456 с. Историческая эволюция штормовой мореходности корабля от древности до наших дней. По материалам поисковых и научно-исследовательских работ: Калининград, 1975 — Владивосток, 1983, Ленинград, 1985, Санкт-Петербург, 2002, — Сахалин, 2010. [ Электронный ресурс] / В. Н. Храмушин, С. В. Антоненко, А. А. Комарицын и др.; Под ред. В. Н. Храмушина. — Южно-Сахалинск: Сахалинское книжное издательство, 2004 (ред. 2010).
— 288 с. — Режим доступа:
http://www.shipdesign.ru/History.html. (Дата обращения: 16.
04.2015 г.)Курганов Е. Морские медленные волны — не то, что рельсы в два ряда… / Е. Курганов // Катера и яхты. — № 2 (224), 2010.
— С. 90−93.Морские волны [Электронный ресурс] / Мир океана. — Режим доступа:
http://www.seapeace.ru/oceanology/waves/. (Дата обращения: 15.
04.2015 г.)Навигация [Электронный ресурс] // Моряк. — Режим доступа:
http://seaspirit.ru/navigator/navigation. (Дата обращения: 15.
04.2015 г.)Чижиумов С. Д. Основы динамики судов на волнении: Учеб. пособие / С. Д. Чижиумов. — Комсомольск-на-Амуре: ГОУ ВПО «КнАГТУ», 2010. — 110 с.
