Кажущийся период волны определяется: ,

где λ – истинная длина волны, м;

V_c – скорость судна, уз;

q – курсовой угол направления бега волны, град.;

с = 1,25√λ – скорость бега волны, м/с.

Знак «+» относится к случаю движения судна против волны, «–» – по волне. Практически кажущийся период волны может быть рассчитан по формуле: τ' = Δt/(n – 1), где Δt – время прохождения нескольких гребней волны, сек.; n – число гребней за это время.

Длину волны на судне можно получить следующим образом: λ = τ'lcosq/Δt, где τ' – кажущийся период волны, сек.; l – расстояние между двумя точками на судне, м; Δt – время, за которое гребень волны проходит расстояние l.

Для облегчения управления судном в шторм служат диаграммы. Наибольшее распространение на практике получила «Универсальная штормовая диаграмма Ю.В.Ремеза», которая приведена в РД 31.60.12-84 «Рекомендации по обеспечению безопасности плавания судов в осенне-зимний период и в штормовых условиях» (РОБПС-84). Она позволяет решать следующие задачи:

· выбор безопасного курса судна в штормовую погоду;

· выбор безопасной скорости плавания судна в штормовую погоду;

· определение резонансных зон бортовой (с погрешностью определяется и килевой) качки;

· определение длины волны, раскачивающей судно;

· построение резонансной зоны на попутном волнении.

Вход в диаграмму для решения этих задач может быть осуществлен тремя путями:

· по длине волны λ;

· по высоте волны h_в;

· по степени волнения.

Т. к. наиболее опасным для судна является его плавание на попутном волнении, то с 01.09.1993 года введено в действие РД 31.00.57.2-91 «Выбор безопасных скоростей и курсовых углов при штормовом плавании судна на попутном волнении».

Рекомендации предназначены для оценки остойчивости и безопасности плавания судна в штормовых условиях на попутном волнении с кормовых углов φ = 180º ± β, где 0º ≤ β≤ 45º. Они позволяют:

1) при загрузке судна перед выходом в рейс:

· оценить степень опасности штормового плавания на расчетном попутном волнении при заданном варианте загрузки;

· получить рекомендации по рациональной посадке и остойчивости, при которых судну не придется существенно снижать скорость или изменять выгодный курс;

2) при фактической загрузке судна в рейсе:

· оценить степень опасности штормового плавания при фактических параметрах попутного волнения, глубине моря и курсовом угле волны;

· получить рекомендации по требуемому изменению посадки и остойчивости с целью уменьшения неблагоприятного влияния попутного волнения;

· получить рекомендации по выбору безопасных режимов штормового плавания с целью предотвращения аварийной ситуации или опрокидывания судна.

Меры по обеспечению безопасности судна при плавании в штормовых условиях

При получении информации о предстоящем шторме капитан обязан принять надлежащие меры для уменьшения степени риска при попадании судна в штормовые условия, если не представляется возможности избежать опасной штормовой зоны.

Конкретные погодные условия, загрузка и мореходные качества судна должны быть учтены капитаном при выборе способа штормования. В любом случае должны быть предприняты подготовительные меры к встрече шторма: оповещен экипаж и пассажиры, проверена водонепроницаемость корпуса судна и проведены другие мероприятия по предотвращению нежелательных последствий шторма. Все эти меры следует проводить в кратчайшие сроки до ухудшения погоды, поскольку в дальнейшем многие действия экипажа могут быть затруднены. Если необходимо, то заполняются балластные танки.

По возможности должны быть ликвидированы свободные поверхности в танках, устранен статический крен, опробованы водоотливные средства и т. д.

При плавании судна в условиях шторма на попутном волнении или волнении с кормовых курсовых углов характеристики его основных мореходных качеств, таких, как остойчивость, качка и управляемость существенно изменяются.

Возникновению аварийной ситуации обычно предшествует одно из следующих трех явлений или их комбинация:

· значительное изменение или потеря поперечной остойчивости при прохождении вершины волны вблизи миделя судна. Наиболее опасным в этом отношении является движение судна на волнах, длина и скорость которых близки соответственно к длине и скорости судна. При этом время пребывания судна с пониженной ниже опасного уровня остойчивостью за кажущийся период волны может оказаться большим, чем время, потребное ему на наклонение из вертикального положения на опасный угол крена или на опрокидывание;

· захват волной, потеря управляемости и самопроизвольный неуправляемый разворот судна лагом к волне —брочинг. Наиболее опасным является захват на переднем склоне волн, имеющих скорость волны больше скорости судна и длину волны примерно равную длине судна. Брочингу в основном подвержены малые суда, имеющие длину менее 60м.

Основными признаками изменения поведения судна на попутном волнении, свидетельствующими о его недостаточной безопасности в случае недостаточной остойчивости, являются:

· неожиданное самопроизвольное увеличение крена при нахождении вершины отдельных волн вблизи миделя судна, существенно превышающее значение предшествующих углов статического крена или амплитуд качки;

· длительное по сравнению с четвертью периода собственных колебаний судна наклонение судна на борт, задержка (зависание) в положении. максимального крена и медленное возвращение в исходное состояние. Такие наклонения в зависимости от наличия начального крена, вызванного несимметричной загрузкой, давлением ветра или иными причинами, могут быть асимметричными.

В случае основного или параметрического резонансов бортовой качки значительно возрастает амплитуда бортовой качки судна в случаях, когда ее период (основной резонанс) приблизительно равен или вдвое превышает кажущийся период волны (параметрический резонанс).

В случае брочинга возникнут: значительные колебания скорости при прохождении волны относительно судна, его тенденция к разгону на переднем склоне попутной волны; ухудшится устойчивость на курсе, и судно будет стремиться; развернуться лагом к волне; увеличатся скорости и амплитуды перекладки руля, потребные для удержания судна на курсе; судно плохо. будет слушаться руля, поскольку при равенстве скоростей движения судна и волны прекращается обтекание пера руля потоком воды и остается только набегающий поток, вызванный работой гребного винта. В таком состоянии судно, двигаясь с достаточно большой скоростью и находясь на границе устойчивости движения, получает случайное . возмущение и резко разворачивается лагом к волне.

Большое значение при плавании в штормовых условиях имеет правильное управление рулем. Необходимо заблаговременно перекладывать руль, чтобы не допустить уход судна с заданного курса, перейти на ручное управление, так как в штормовых условиях наиболее важно сохранить управляемость судна, а это чаще всего можно достигнуть только перекладкой руля на большие углы.

Для любого судна, в зависимости от условий и степени штормаповорот на другой курссвязан с целым рядом неприятных или даже опасных обстоятельств: усилением качки, зарыванием в волну, попаданием на палубу больших, масс воды и др.Перед началом поворота экипаж должен быть извещен об этом.

Поворот судна с встречных курсовых углов на попутные осуществляют перекладкой руля на подветренный борт в момент подхода -группы больших волн, с тем, чтобы в положении лагом к волне оно оказалось в период затишья, вторая часть поворота должна осуществляться быстрее, чтобы сократить время воздействия волн в опасном положении. Переход на кормовые курсовые углы может сопровождаться усилением бортовой качки вследствие сближения периода собственных .-колебаний судна и кажущегося периода волн, что следует оценить по диаграмме штормования.