речні хвилі розташовуються фронтом поперек судна і не виходять за межі розбіжних хвиль. Їх висота убуває від носа до корми. Носова хвиля починається гребенем, розташованим відразу за форштевнем. Перша кормова хвиля завжди починається западиною, захоплюючої кормову край. Тому в носовій частині судна тиск буде більше, ніж в кормовій. За рахунок різниці цих тисків і утворюється хвильовий опір. З виходом судна на мілководді і зменшенням запасу води під кілем змінюється система освіти суднових хвиль, що позначається на ходових якостях судів, їх осаді і керованості. При цьому швидко починає зростати хвильовий опір. Пояснюється це тим, що коли відношення глибини Н до довжини хвилі? мало, швидкість поширення хвиль з невеликою амплітудою має межу V - критичну швидкість. Суднові хвилі якраз і відносяться до цієї категорії хвиль. Швидкість їхнього поширення не може перевищувати критичною:
VK =? gH
де g - прискорення вільного падіння.
Рис.7. Розподіл тиску води вздовж корпусу судна
Закономірність зміни хвильового опору від глибини прийнято ставити в залежність від двох безрозмірних величин: відносної швидкості Fr (число Фруда) і відношення глибини до осадки судна (НГЛ/d):
F=
де Vс- швидкість судна, м/с.
При малих значеннях відносної швидкості характер росту хвильового опору на глибокій воді і на мілководді приблизно однаковий. При досягненні судном відносної швидкості Fr=0,4 і надалі її збільшенні характер хвилеутворення починає змінюватися.
У міру збільшення швидкості судна кут розчинення розбіжних хвиль починає збільшуватися, а поперечні хвилі ростуть по висоті і довжині. При досягненні критичної швидкості поперечні хвилі зливаються з розбіжними, і під кутом 90 ° до діаметральної площини утворюється одиночна хвиля. Судно як би штовхає маси води по ходу свого проходження, опір води руху різко зростає, швидкість зменшується (на 20-30%). Цей процес протікає тим інтенсивніше, чим менше відносна глибина, що пояснюється збільшенням опору тертя через зменшення відстані між корпусом судна і грунтом.
Потужна поперечна хвиля, що утворюється при досягненні судном швидкості, близької до критичної, не підкоряється теорії хвиль відносно малої амплітуди, і швидкість її подальшого руху вже не залежить від швидкості судна. Ця хвиля (Супутні хвиля) може самостійно переміщатися на дуже великі відстані зі швидкістю, при якій вона утворилася.
Освіта одиночної поперечної хвилі знижує рівень поверхні води біля бортів судна, що викликає опускання корпусу щодо рівня спокійної води і збільшення дифферента. Це явище називається осіданням. Для більшості суден, що мають звичайну конфігурацію корпусу (без носового бульба), характерно просідання з дифферентом на корму. Швидкісне просідання з дифферентом на ніс характерно для великотоннажних суден. Результати натурних випробувань показують, що у судів з коефіцієнтом загальної повноти Св? 0.8 просідання носовим краєм більше, ніж кормовий. При русі судна околокрітіческімі швидкостями просадка може досягати 5 - 7% від середньої опади. На малих глибинах величина просадки ще більш збільшується через присмоктування корпусу судна до грунту.
Рис. 8. Вплив мілководдя на керованість великотоннажного судна
Мінімальна глибина, необхідна для безпечного плавання судна на мілководді (Нбез), визначається наступним виразом:
Нбез=dк +? dк +? dв +? dкр + Z, м
де dк - осадка судна кормою, м;
? dк - просадка корми судна, м;
? dк=?? dср, м;
?- Коефіцієнт, залежить від співвідношення довжини і ширини судна;
? dср - середня осадка судна;
? dв - збільшення опади на хвилюванні, м;
? dв=0,6 hв, м; в - висота хвилі, м;
? dкр - збільшення опади від крену судна, м; - запас води під кілем, який повинен становити не менше 1 м.
Рис. 9. Збільшення осідання судна при крені
Великотоннажні судна, що мають полнообводние форми корпусу (Св? 0.8), при русі на мілководді просідають більше носом, ніж кормою. Для визначення швидкісного просідання таких судів м?? жно скористатися номограмою NPL (National Phisical Laboratory).
Вплив мілководдя на керованість судна проявляється в наступному:
різко погіршується стійкість судна на курсі, підвищується рисклівость;
погіршується повороткість судна, значно зменшуються кути дрейфу і відповідно збільшує...
