Качка судна на тихой воде, которая происходит после прекращения действия некоторого начального возмущения, представляет собой собственные (свободные) колебания. Рассмотрим три основные виды качки, которые на спокойной воде теоретически могут существовать независимо друг от друга: бортовую, килевую и вертикальную.
Бортовая качка. Бортовой качкой на тихой воде называют вращательное колебательное движение судна вокруг продольной оси с попеременным креном на левый и правый борта. Такую качку можно вызвать перебежкой людей по палубе с борта на борт, быстрым выносом груза стрелой или краном за борт …
Бортовая качка судна на тихой воде характеризуется амплитудой бортовой качки ?m и периодом собственных колебании Т?:
Т? = 2 ? C ? B / ?h,
Где С = 0,36 – 0,43 – коэффициент, значение которою зависит от типа судна; В – ширина судна; h – метацентрическая высота. Это выражение называетсякапитанской формулой. Хотя ее точность относительно невелика, она, благодаря своей простоте, широко применяется, например, для определения метацентрической высоты судна по периоду бортовой качки Т?.
Анализируя эту формулу, можно сделать вывод, что период бортовой качки на тихой воде не зависит от ее амплитуды. При этом увеличение остойчивости судна уменьшает период качки судна, т.е. чем больше метацентрическая высота h, тем меньше период качки Т?.
Килевая и вертикальная качка. Килевой качкой судна на тихой воде называют вращательные колебательные движения судна относительно поперечной оси, вызывающие попеременный дифферент на корму и на нос.
Физическая сущность, продольных колебаний при килевой качке остается такой же, как и при бортовой, хотя продольные колебания имеют, некоторые особенности, например: они быстро затухают из-за большого сопротивления воды.
Как показывают опытные данные, до полной остановки судна при килевой качке на тихой воде требуется лишь 3 – 5 размахов.
Килевая качка характеризуется амилтудой ?? и периодом собственных колебании Т? :
Т? = 2,4?T, где Т – осадка судна.
Следует иметь ввиду, что эта формула является весьма приближенной.
Вертикальной качкой судна на тихой воде называют поступательные движения судна вдоль вертикальной оси, вызывающие попеременное уменьшение и увеличение осадки.
Вертикальная качка, как самостоятельный вид колебательных движений, возможна только в том случае, если Ц.Т. входящего в воду слоя будет находиться на одной вертикали с Ц.Т. судна. Это условие практически неосуществимо, пэтому вертикальная качка обязательно сопровождается килевой. Периоды собственных колебаний вертикальной и килевой качки на тихой воде практически равны.
