Проблема «непоколебимости»

в самом деле зачем ждать

Качка не только влияет на ходкость судна, его прочность и поворотливость. Она может привести к самым нежелательным, а порой и просто опасным для жизни корабля и его кохманды последствиям, о чем уже говорилось выше. Поэтому ученые и инженеры давно уже пытаются решить проблему стабилизации корабля на волнении с помощью специальных устройств — успокоителей качки. Но задача эта оказалась исключительно сложной. Особенно большие трудности связаны с расчетами успокоителей для нерегулярного волнения. Все виды успокоителей предназначены для борьбы с бортовой качкой, килевая вызывается большими силами и моментами, и создать надежные устройства для ее уменьшения пока не удалось.

Одним из первых и, пожалуй, удачных опытов борьбы с бортовой качкой были цистерны Фрама. Их установили на грузопассажирском пароходе «Ипиранса», совершавшем рейсы по линии Гамбург—Америка. Во время этих рейсов судро имело возможность испытать на себе все капризы Атлантики. Две цистерны, установленные на противоположных бортах, были частично заполнены водой и умеряли амплитуду качки почти в два раза. Вода перетекала из одной цистерны в другую по трубе. Ее сечение подобрали таким образом, чтобы вода, перетекая из цистерны в цистерну, в своем движении всегда отставала на определенное время от движения судна и тем самым умеряла его качку. А. Н. Крылов, исследовавший работу таких цистерн на пароходе «Метеор», разработал их теорию и схему расчета. Цистерны Фрама были просты и надежны в эксплуатации, но оказались почти бесполезными при нерегулярном волнении, кроме того, эффективность их работы зависела и от того, насколько загружено судно.

Оригинальная и простая конструкция успокоителей бортовой качки была предложена адмиралом С. О. Макаровым. Она состояла из двух цистерн, не связанных между собой, но сообщающихся отверстиями с забортной — водой. Вода поступала в цистерну, когда борт погружался в воду, и выливалась из нее, когда борт поднимался. Подбирая нужные соотношения между диаметрами отверстий и площадью сечения цистерн, можно добиться условий, при которых вода своим весом умеряет качку. К сожалению, и этот способ стабилизации качки оказался недостаточно эффективным.

Инженеры призвали на помощь технику. В самом деле, зачем ждать, пока вода перетечет из одной емкости в другую, если ее можно перегнать насосом. Пропеллерный насос с поворотными лопастями, которые можно устанавливать под определенным углом, великолепно справлялся со своей задачей. Такие активные цистерны оказались способными успокаивать качку при самых разных соотношениях периодов волнььи собственных колебаний, но они отличались сложностью устройства и высокой стоимостью.

Не менее сложными и дорогими оказались гиростабилизаторы— устройства, использующие свойства быстровра-щающегося гироскопа противодействовать изменению положения его оси в пространстве. Кроме того, они занимают много места, требуют квалифицированных специалистов, затрачивают много энергии и таят большую опасность для корабля в случае аварии гироскопа.

Говорят, что новое — это хорошо забытое старое. Стремясь создать простые, эффективные и надежные успокоители, инженеры вспомнили о килях. У первых стальных парусников кили выступали наружу. Они, как и брусковые кили деревянных судов, были своего рода успокоителями качки, хотя и не предназначались для этой цели. Кили просты по конструкции, не занимают полезных объемов внутри корабля и в то же время достаточно эффективны.