Уменьшение остойчивости. В условиях шторма на попутном волнении или на волнении с кормовых курсовых углов характеристики остойчивости и управляемости существенно изменяются. Опасным для судна с метацентрической высотой, близкой к нижнему Допустимому пределу, является движение на сильном попутном волнении, когда длина и скорость бега волн близки к длине и скорости судна. В этом случае при прохождении вершины волны около миделя высота надводного борта в средней части судна, поперечная метацентрическая высота h⊕ и, как следствие,
остойчивость судна, уменьшаются. Снижение H⊕ происходит из-за оголения оконечностей судна, где существует развал бортов. В результате при накренениях уменьшается боковое смещение центра величины и понижается положение метацентра. Так как скорость бега волн близка к скорости хода, то неустойчивое состояние судна при движении на гребне волны сохраняется продолжительное время, которое может оказаться достаточным для появления чрезмерного накренения.
Обычно в шторм попутные волны обгоняют судно. Даже при умеренном волнении, если, например, длина волны λ = 100 м., то скорость v бега волн уже составляет 25 узлов
Так как скорость бега штормовых волн обычно превышает ход судна, то на попутном волнении возможно заливание палубы через корму, или появление, особенно у судов с транцевой формой кормы, гидродинамических ударов в корму (кормовой слеминг). При заливании дополнительный вес воды на палубе повышает ЦТ судна и создает кренящую силу от ее свободной поверхности. В результате остойчивость судна снижается.
Опасным на волнении с кормовых курсовых углов для судна с недостаточной остойчивостью может также быть основной и параметрический резонанс бортовых колебаний, приводящий к резкому увеличению их амплитуды.
Основными признаками опасности для идущего по волне судна в случае его малой остойчивости являются:
– неожиданное появление у судна на гребне волны накренения, существенно превышающего наблюдавшиеся ранее;
– длительное по сравнению с четвертью периода собственных колебаний судна наклонение на борт, задержка в положении максимального крена и медленное возвращение в исходное состояние.
При движении на попутной волне у судов длиной менее 60 м может возникнуть явление брочинга. Брочинг – это захват судна волной, сопровождающийся потерей управляемости, самопроизвольным разворотом лагом к волне, появлением большого крена и опасности опрокидывания. Наиболее неблагоприятным является захват судна на переднем склоне волны, имеющей длину
и скорость бега несколько выше, чем скорость хода судна. Предвестниками брочинга являются значительные колебания скорости хода за время прохождения попутной волны относительно судна, разгон на ее переднем склоне, увеличение рыскания, частоты и амплитуды перекладок руля для удержания судна на курсе.
Ухудшение управляемости. В шторм управлять судном сложнее, чем при спокойной погоде. Движение судна в этих условиях сопровождается волновым рысканием относительно курса. Управляемость судна значительно ухудшается, а рыскание сильно возрастает при курсовых углах волнения 120-170°, особенно если скорости судна и волн близки между собой. В таких условиях иногда угол рыскания может достигать 40°. Ухудшение управляемости при плавании на попутных волнах объясняется тем, что при близости скоростей судна и волны из-за естественного движения частиц воды в волне резко ухудшается обтекание пера руля набегающим потоком воды, а когда судно захватывается волной, остается только действие струи гребного винта. В таком состоянии движущееся судно находится практически на границе устойчивости на курсе. Получая случайное возмущение, оно резко уходит от курса, разворачиваясь иногда лагом к волне. Когда на попутном волнении средняя часть судна находится на вершине волны, то причиной ухудшения управляемости может быть также уменьшение погружения руля и его оголение.
