Период свободных колебаний судов с большой остойчивостью во много раз меньше периода волны, и их диаметральная плоскость всегда близка к волновой нормали, т. е. судно качается вместе с волной. Таким образом, оно подвержено частым колебаниям со сравнительно небольшой амплитудой.
Если остойчивость судна невелика, то период его свободных колебаний намного больше периода волны и диаметральная плоскость судна мало отклоняется от вертикали. Установлено, что если период свободных колебаний судна более чем в два раза превосходит период волны, то судно почти не испытывает качки.
Можно добиться того, чтобы период свободных колебаний больших судов доходил до 20 с. А так как даже в океанах в наиболее неблагоприятный сезон среднее значение периода волны составляет 13 с, то большие суда сравнительно редко встречают волны, способные их раскачать.
Хотите купить яхту? Вас может заинтересовать яхта бу.
Увеличение периода свободных колебаний малых судов связано с опасным уменьшением их остойчивости, на что согласиться нельзя. Поэтому период свободных колебаний малых судов составляет только 5—6 с, они часто встречают волны с близким по величине периодом и, следовательно, подвержены качке.
Худшим является случай, когда периоды волны и свободных колебаний судна совпадают, — наступает резонанс. При этом только благодаря сопротивлению воды амплитуда не достигает катастрофической величины, сопровождающейся опрокидыванием судна. Но все же она достаточно велика (в несколько раз больше угла волнового склона), оконечности глубоко зарываются в воду, и мореходность судна ухудшается.
При резонансной качке возникают все ее худшие последствия: сдвиг грузов, срыв механизмов с фундаментов, разрушение корпуса. Если к тому же окажется, что длина волны равна длине судна, то при попадании его на вершину волны возможно мгновенное опрокидывание судна.
При движении судна период его свободных колебаний следует сравнивать не с истинным периодом волны, а с так называемым «кажущимся» периодом волны, наблюдаемым с судна. Если судно уходит от волны, то «кажущийся» период больше истинного, если судно идет против волны, то «кажущийся» период волны меньше истинного.
Разница между «кажущимся» и истинным периодом волны зависит также от скорости судна и угла между направлением его движения и гребнями волн. Поэтому судоводитель, заметив резкое увеличение амплитуды качки судна (что свидетельствует о начале резонанса) должен срочно изменить скорость и направление движения судна относительно волн, пока не выйдет из резонанса.
В настоящее время резонансные курсовые углы (как правило, кормовые) и скорости для каждого судна рассчитывают и определяют заранее в процессе проектирования.Установлено, что если длина судна равна двум и более длинам волн или меньше одной длины, то килевая качка будет небольшой. Наиболее неблагоприятную килевую качку вызывают волны, длина которых соизмерима с длиной судна.
