Устойчивость и рыскливость судна зависит прежде всего от расположения двух характерных точек О и G, где точка О является центром сопротивления среды, а точка G – центром тяжести судна, показаны рис.1.1. (слайд 1, 2)
Рисунок 1.1. Расположение характерных точек при установившемся движении судна.
При движении на прямом курсе на судно действуют силы R и Рe, приложенные в точках О и G соответственно (рис. 1.1), где:
R – сопротивление воды движению судна.
Ре – упор винта.
Эти силы взаимно уравновешиваются при установившемся движении. Точка О может быть расположена чуть впереди или позади центра тяжести G.
а-1 а-2
Рисунок 1.2. Расположение сил сопротивления и сил инерции при уходе судна с курса.
Если на судно окажет воздействие какая-либо внешняя сила (волна, ветер), то судно отклонится с курса и займет положение (рис. 1.2). Однако в момент отклонения судна на его центр тяжести будет действовать сила инерции Q, направленная по первоначальному направлению движения. Сила сопротивления R будет действовать в направлении противоположном Q, т.е. под углом к ДП судна. Разложим эти силы на составляющие вдоль ДП и перпендикулярно к ней. Из рисунка а-1 видно, что составляющие Ry и Qy образуют пару сил, влияющую на уклонение судна с курса. Эта пара сил будет еще больше уклонять судно, если точка О расположена впереди точки G; и будет возвращать судно на курс, если точка О позади (рис. 1.2., а-2). В первом случае судно будет рыскливо (поворотливо), во втором – устойчиво на курсе, но менее поворотливо. Для лучшей управляемости необходимо, чтобы точки O и G находились на одной вертикали или О, несколько позади G (установлено опытными данными).
Суда не обладают устойчивостью на курсе, даже в тихую погоду. Их эксплуатационная устойчивость достигается с помощью перекладки руля. Судно считается устойчивым на курсе, если для его удержания при ветре и волнении не выше 3 баллов руль перекладывается 4-6 раз в минуту на угол 2-3°. При несоблюдении этих условий судно считается рыскливым.
Рыскание судна может быть симметричным и ассиметричным. Это зависит от вида надводной части корпуса и действия внешних факторов. Иногда рыскливость называют по старой трактовке: уклонение судна под втер – увальчивость, уклонение судна на ветер (при прямо положенном руле) – наветренность. Рыскливость значительно удлиняет путь судна и является отрицательным фактором.
