Безопасность и комфорт на воде: успокоители качки

Потеря остойчивости — одна из самых частых причин аварий малых судов.

Важно!

Остойчивостью называется способность судна сопротивляться действию внешних сил, вызывающих его крен. Этот термин возник в 18 веке.

Остойчивость зависит от многих параметров:

• величины судна (чем крупнее судно, тем оно остойчивее, а для маленьких лодок опасен даже небольшой крен);
• ширины судна;
• формы корпуса судна;
• высоты надводного борта;
• расположения центра тяжести (чем они ниже, тем судно остойчивее);
• нагруженности (любая перегрузка опасна).

Остойчивость прямо пропорциональна непотопляемости судна.

Помимо соображений безопасности есть и другие причины, по которым необходимо бороться с качкой: она негативно влияет на самочувствие людей, находящихся на судне.

На чем основана работа успокоителей качки судна

Чтобы понять принципы, в соответствии с которыми работают успокоители качки, нужно понимать, какие силы воздействуют на судно:

• сила тяжести (направлена вертикально вниз);
• сила плавучести (равна силе тяжести и направлена вертикально вверх);
• кренящие силы.

Точка приложения силы тяжести и силы плавучести называется центром плавучести; она расположена в центре погруженной в воду части корпуса судна.

В нормальных условиях, пока на судно не воздействуют кренящие силы, центр тяжести совпадает с центром плавучести.

Ситуация меняется, когда начинают действовать кренящие силы:

• порывы ветра;
• крутая волна;
• центробежная сила;
• перемещение пассажиров;
• подъем на борт купальщиков.

Судно кренится, одна его часть больше погружается в воду соответственно, другая, согласно закону Архимеда, на этот же объем поднимается из воды. Центр плавучести смещается в сторону крена, возникает восстанавливающий момент.

Величина восстанавливающего момента прямо пропорциональна плечу остойчивости — горизонтальному расстоянию между неизменным центром тяжести и изменившимся центром плавучести.

При дальнейшем нарастании крена центр плавучести окажется на одной вертикали с центром тяжести, плечо остойчивости исчезнет, и судно опрокинется.

Именно поэтому широкие судна остойчивее узких. Особенно важна достаточная ширина для небольших судов.

Остойчивость судна бывает начальной, при больших наклонениях, ходовой, динамической. Поскольку она разная в разных ситуациях, этот показатель просчитывается для любых случаев.

Чтобы увеличить остойчивость судна, необходимо разместить его центр тяжести как можно ниже.

С этой целью применяют:

• низкое размещение грузов;
• закрепление грузов (чтобы не смещать центр тяжести судна);
• низко размещенный жидкий балласт (ниже центра плавучести);
• демпфирующие установки.

Интересно!

Демпфирование — это искусственное подавление колебаний в системах.

Виды успокоителей качки и принципы их работы

С целью механического демпфирования качки применяют стабилизирующие средства. Они уменьшают амплитуду качки, но полностью ее не устраняют.

Успокоители качки создают переменный стабилизирующий момент, который противоположен направлению силы волны.

Успокоители качки судна делятся на два вида:

• пассивные;
• активные.

Пассивные успокоители качки

Пассивные успокоители качки судна не требуют дополнительных источников энергии. Стабилизирующий момент в них создается особым устройством, реагирующим на колебания судна.

К этому виду успокоителей относятся скуловые кили и успокоительные цистерны.

Скуловые кили

Это широко распространенное средство, которое представляет собой специальные пластины, расположенные по бокам судна с внешней его стороны. Они располагаются по центру и крепятся перпендикулярно обшивке, а по длине составляют от 1/3 до ¾ от длины судна.

Ширина киля, в зависимости от размеров судна, от 0,3 до 1 м.

Скуловые кили уменьшают амплитуду боковой качки, вызванной собственными колебаниями судна, но они не влияют на качку, вызванную внешними силами.

Успокоительные цистерны

Принцип работы этих устройств основан на том, что колебания жидкости, находящейся на судне компенсируют бортовую качку.

Два бортовых диптанка соединены U-образной цистерной снизу, вверху находится воздушная прослойка.

Всем известен принцип сообщающихся сосудов: во время качки он реализуется в этом устройстве: жидкость двигается по каналу, позволяя снижать бортовую качку. Наибольшее демпфирующее действие цистерн — 50%, то есть, они позволяют уменьшить качку максимум в 2 раза Однако при нерегулярных волнениях они могут увеличивать амплитуду качки.

Активные успокоители качки

К этому типу устройств относятся:

• активные успокоительные цистерны;
• бортовые управляемые рули;
• гироскопические успокоители-стабилизаторы.

Активные успокоители-цистерны

Этот вид успокоителей — цистерны, оснащенные насосами для регулирования движения жидкости. Эффективность такого устройства не зависит от скорости, одинаково хорошо уменьшая качку как на ходу, так и во время стоянки.

Бортовые управляемые рули

Эффективное средство уменьшения бортовой качки, получившее широкое применение на транспортных судах.

Бортовые рули особенно хорошо снижают качку на высоких скоростях.

Гироскопические успокоители–стабилизаторы

Гироскопические успокоители качки являются, по сути, мощными гироскопами. Это прибор со свободной осью, которая сохраняет свое положение при любых изменениях положения прибора.

Гироскоп устанавливают вертикально на борту судна, и любые изменения положения вызывают появление стабилизирующего момента.

Гироскопические усилители также бывают пассивными и активными.

В пассивных устройствах стабилизирующий момент появляется как реакция на качку. Активные успокоители стабилизирующий момент создается принудительно, за счет электродвигателя.

Какой успокоитель качки выбрать

От успокоителя качки напрямую зависит безопасность судна; особенно это важно для судов небольших размеров.

Поэтому главные критерии выбора успокоителя:

• эффективность;
• надежность;
• авторитетный поставщик.

Советуем изучить: Стабилизаторы качки с двухлетней гарантией

Компания «Вест Наутикал Сервис» занимается профессиональной установкой стабилизаторов качки Seakeeper в течение 6 лет в России, странах СНГ, Европы, а также в Турции. Успокоители качки Seakeeper позволяют снизить амплитуду качки на 95%, что повышает безопасность судна.

«Вест Наутикал Сервис» — официальный дилер компании-производителя стабилизаторов качки на территории РФ, обладающий всеми необходимыми сертификатами, лицензиями и полномочиями, который организует доставку и шеф-монтаж устройств в любом уголке страны.