а и ещё различные довольно интересные явления, о которых хвастающиеся перед Нептуном съеденными харчами обычно не склонны размышлять.
В морской болезни ничего постыдного нет. Хрестоматийный пример: знаменитый британский адмирал Нельсон страдал от неё всю жизнь и даже в бою рядом с ним стояло брезентовое ведро, куда он периодически травил. Одерживать блистательные победы это ему не мешало.
А вот я вам такой случай расскажу. Как-то оказался у нас на ракетном катере воробей, а как известно, долго летать они не способны, так что в море у него шансов долететь до берега нет. Воробьишка пригрелся в ходовой рубке, ему подсыпали пшена в коробочку и он бодро его клевал. И тут началась обычная для зимнего Чёрного моря качка. О, а ракетный катер на буксире в хорошую волну - это тот ещё аттракцион :)
Через какое-то время воробей, полузакрыв глаза, сидел на выносном пульте управления двигателями и периодически поблёвывал пшеном, очень смешно это выглядело. Казалось бы, вот уж у кого вестибулярный аппарат должен быть приспособлен к перемещениям в пространстве, ан нет.
Так отчего же качается судно? Все ведь видели какую-нибудь щепку на волне: вверх-вниз, только и всего. Но судно - не щепка, как известно.
Ну, во-первых, это динамическое воздействие волн. Наблюдали, как прибой бьёт в парапеты на набережных? То же самое происходит и с бортом судна. Иной раз так влупит, что даже в машине ощущаешь мощь этих ударов, судно содрогается и трепещет. И конечно, клонится набок в какой-то мере.
А если волна идёт в нос? Зачастую чувствуется, как корабль словно бы упирается в стену, а когда носовая оконечность оголяется и потом рушится в воду, так называемый слемминг, удары вообще сокрушительные, всё ходит ходуном, а корпус вполне заметно для глаза гнётся. Есть такие ролики в ю-тьюбе : можно набрать в поисковике "судно гнётся во время шторма", там достаточно их. Я-то вживую насмотрелся, суда" река-море" на волне - та ещё песня.
Но основная причина качки всё же не в этом. Вот представьте - волна набежала и часть корпуса судна оказалась погружённой в воду больше, чем другие. Здесь-то Архимед и подгадил со своим знаменитым законом. Ведь одно из дополнений к нему гласит: "Выталкивающая или подъёмная сила по направлению противоположна силе тяжести и прикладывается к центру тяжести объёма, вытесняемого телом из жидкости или газа." Вот тут-то собака и порылась. ©
А посмотрим-ка мы с вами рисунок, всё это объясняющий.
G - центр тяжести судна, своего места не меняющий, если нет перемещающихся грузов, о них ниже пару слов скажем.
Р - сила тяжести судна, равная его весу
С - центр величины, точка, в которой прикладывается сила поддержания судна , равная по величине силе тяжести.
Пока судно стоит ровно, эти силы действуют по одной линии, ничего не происходит. Но вот форма объёма вытесненной воды изменилась в результате набежавшей волны. Изменилась форма - изменилось и положение центра тяжести этого объёма, и оказался он в точке С 1.
Теперь сила тяжести и сила поддержания действуют не по одной линии, образовалось плечо GZ, и эти силы, приложенные к нему создают момент, стремящийся вернуть судно в первоначальное положение. Показан полукруглой стрелкой.
Но остановится ли судно, достигнув равновесного положения? Нет конечно, по инерции проскочит, да и новые волны не дремлют. Вот в принципе и всё, несложно ведь?
Известно, качка разная бывает, то медленно так судно валится на борт, выворачивая душу, и медленно же возвращается в исходное, а то скачет, как ванька-встанька. Это зависит от величины отрезка Gm, характеризующего величину такого параметра, как метацентрическая высота h0. И тут начинается самое интересное.
Представим, что центр тяжести по каким-то причинам расположился выше. За счёт палубного груза, например. Надеюсь любому видно, что плечо GZ станет меньше, а значит меньше станет и восстанавливающий момент, судно станет выходить из крена медленнее. И наоборот, чем ниже центр тяжести, тем больше плечо, соответственно вырастет момент и он начнёт выдёргивать судно из крена гораздо резче.
Всегда ли это хорошо? Не говоря уж о людях, возрастут динамические нагрузки на грузы, механизмы и вообще, конструкцию судна. Когда же метацентрическая высота стремится к нулю, это становится опасным, а когда делается отрицательной, судно может попросту кувыркнуться. Не раз читали, а может быть и видели, как суда переворачиваются прямо у причала? Зачастую это происходит во время тушения пожаров. В верхних помещениях скапливается столько воды, что метацентрическая высота уменьшается фатально.
И тут пару обещанных слов о перемещающихся грузах. Вся эта масса жидкости может перетечь на один борт, создавая дополнительный опрокидывающий момент, особенно страшно это при волнении, когда жидкости свободно перемещаются с борта на борт.
Поэтому важнейшей заповедью остаётся недопущение образования свободных поверхностей - топливные и иные цистерны желательно иметь максимально заполненными, а воду из помещений, если уж не удаётся удалить за борт, то хотя бы перепускать как можно ниже, понижая центр тяжести.
Особенно внимательно надо относиться к палубному грузу.
Впрочем, и внутри трюмов сыпучий груз, переместившийся к борту, может привести к печальному результату.
Так что пусть морская болезнь будет самым крупным последствием качки, тем более, что у большинства людей она со временем проходит, человек "оморячивается" :)
А теперь хочу поздравить вас с Днём Военно-Морского Флота!
Желаю всем в жизни положительной метацентрической высоты и семь футов под килём!
Рисунок капитана 1 ранга О.В. Каравшкина
