ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Качкой судна называются колебательные движения, совершаемые судном относительно положения равновесия. В основном качка возникает под действием гидродинамических сил, обусловленных возмущающим эффектом ветрового волнения.
Цель изучения качки судна и ее законов - выявить вредные последствия качки и разработать рациональные мероприятия по предотвращению или смягчению этих последствий. Степень подверженности судна качке характеризуется его мореходностью: чем меньше судно подвержено качке, тем оно более мореходно.
К вредным последствиям качки относятся: уменьшение скорости судна вследствие увеличения сопротивления воды движению судна и ухудшения режима работы движителей; возникновение добавочных усилий, вызванных силами инерции и ударами волн, что может привести к местным разрушениям корпуса и отдельных устройств судна; нарушение нормального режима работы механизмов, устройств и различных приборов вследствие воздействия сил инерции; заливание палубы, затрудняющее обслуживание механизмов и отдельных устройств, расположенных на палубе и выше нее; ухудшение условий обитаемости судна, вредное физиологическое воздействие на людей, находящихся на судне.
Опасными последствиями качки являются: опрокидывание судна из-за потери остойчивости в результате появления больших углов крена или значительное уменьшение остойчивости вследствие смещения грузов, приема большого количества воды на палубу и т.д.; разрушение (излом) корпуса из-за потери общей продольной прочности.
При изучении колебательных движений судна различают качку на тихой воде и качку на волнении. Свободная качка на тихой воде происходит после прекращения действия сил, которыми судно было выведено из равновесия, а затем предоставлено самому себе. Такие колебания быстро затухают вследствие действия сил сопротивления воды. Однако некоторые параметры и характеристики качки судна на тихой воде существенно влияют на параметры вынужденной качки на волнении, поэтому их необходимо изучать. Вынужденная качка вызывается периодически изменяющимися силами давления, возникающими при повышении и понижении уровня воды у бортов судна при плавании на взволнованной поверхности воды.
В зависимости от направления колебаний судна относительно устойчивого положения равновесия различают три вида качки: бортовую - вращательные колебательные движения в поперечной плоскости; килевую - вращательные колебательные движения в продольной плоскости; вертикальную - поступательные колебательные движения относительно плоскости ватерлинии, соответствующей статическому равновесию.
Такое разделение качки облегчает и упрощает ее изучение, позволяет установить основные зависимости и получить необходимые для практических целей выводы.
Качку судна, как всякое колебательное движение, характеризуют следующие параметры: амплитуда качки θ - наибольшее отклонение судна от положение равновесия; размах качки - удвоенная амплитуда или полное перемещение судна из одного крайнего положения в другое; период качки Т - время, в течение которого судно совершает одно полное колебание; частота качки n - число полных колебаний судна за время 2π сек. Период и частота качки связаны соотношением: Т = 2π/n.