Ship control in storm conditions

Abstract

Приведены выражения для определения периодов собственных поперечных и продольных колебаний судна, как точные, так и приближённые, но в тоже время достаточные для их практического использования на судне. Представлены формулы для расчёта поперечной метацентрической высоты после принятия груза судном перед выходом в море. Выведены формулы для определения критических зон резонансной качки по крену и дифференту, как по скорости судна, так и по курсовому углу по отношению к направлению распространения штормового волнения моря. Представлены формулы для определения кажущегося периода встречи судна с волной, которые являются основой для расчёта резонансных зон. Выведенные соотношения для определения зоны резонанса по скорости судна при заданном курсовом угле и по курсовому углу при заданной скорости судна представлены при условии известного периода штормового волнения моря и курсового угла судна по отношению к направлению распространения волнения моря. Приведены формулы для определения амплитуды качки в условиях резонанса, если отношение периода собственных колебаний судна к кажущемуся периоду волны находится в пределах 0,7 – 1,3. Представлены выражения для определения амплитуд качки по крену и дифференту, вызывающие морскую болезнь у персонала, а также критические значения боковых перегрузок, влияющих на правильность его действия. Expressions for determining the periods of the natural transverse and longitudinal vibrations of the vessel, both exact and approximate, are given, but at the same time sufficient for their practical use on the vessel. The formulas for calculating the transverse metacentric height after the cargo has been accepted by the vessel before going to sea are presented. Formulas are derived for determining the critical zones of resonant pitching in terms of roll and trim, both in terms of the ship's speed and in the heading angle in relation to the direction of propagation of storm waves of the sea. The formulas for determining the apparent period of the ship's meeting with the wave are presented, which are the basis for calculating the resonance zones. The derived relations for determining the resonance zone by the speed of the vessel at a given heading angle and by the heading angle at a given speed of the vessel are presented under the condition of a known period of stormy sea waves and the heading angle of the vessel in relation to the direction of propagation of sea waves. Formulas are given for determining the amplitude of pitching under resonance conditions if the ratio of the period of natural oscillations of the vessel to the apparent period of the wave is within 0.7 - 1.3. Expressions for determining the amplitudes of roll and pitch that cause motion sickness in personnel, as well as the critical values of lateral g-forces that affect the correctness of its action, are presented.