基本介紹
- 中文名：橫搖
- 實質：物體繞水平軸的旋轉振盪運動
- 別名：側滾角
- 影響因素：初穩定高、船體形狀、其他因素等
- 改善措施：減小初穩性高等方法
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橫搖介紹
以船舶重心所在的前後軸線(縱軸線)為中心的迴轉搖晃稱為橫搖，所有船隻都有自己的固定橫搖周期(由船型、質量分布所決定)。因此，處於規則波浪中的船隻，既和受正弦性外力作用的振動體相同，又和強迫振動體相同，產生強迫振動。如果強迫力周期與船隻的固有周期相等，就會產生共振，明顯地使船隻搖動幅度增大，反之，當船隻的固有周期大於強迫力周期時，船隻的搖盪幅度就小。不過，該外力的周期是船與波相撞的周期，並不是波浪本身的周期，但是，在狂風巨浪的海域內，波浪的譜是由若干個周期各異的分波構成的。所以，處於波浪中的船隻經過選擇作用，用與其本身固有周期相等的周期形成明顯的搖晃。橫搖對船速幾乎無任何影響，這主要是由於橫搖自身阻力小，以及水平穩定舵有效地發揮作用的緣故。此外，搖擺角的分布與表觀波高的分布規律相同。
橫搖影響因素
船舶在海上最容易發生橫搖且搖擺幅度最大，對船舶的使用和安全、船員生活與工作有嚴重影響，因此，船舶耐波性中首先要研究船舶橫搖。
1)初穩性高對橫搖的影響
在相同海況下，不同初穩性高的船舶其橫搖特性差別很大，初穩性高越大，船舶橫搖幅值越小，橫搖加速度越低，橫搖衰減越快，反之亦然。
2)船舶主要要素和船體形狀的影響
根據大量試驗和理論分析，除初穩性高對橫搖幅值的影響最大外，船舶主要要素及船體形狀對橫搖幅值也有一定的影響。影響的原因是由於這些參數的不同引起了擾動力矩和附連水質量的變化，更重要的是橫搖阻尼力矩有了變化。
3)其他因素
在船舶載貨量一定時，從總布置上增大質量慣性半徑，可以增大初穩性高對減小橫搖有利。其他附體，如舭龍骨、舵、螺旋漿及軸包架(或軸支架)、雙尾鰭、渦尾等都對增加橫搖阻尼，對降低船舶橫搖幅值有作用。
橫搖幅值標準
船舶在波浪中的橫搖幅值衡準，不少學者進行過研究，但大都是從船舶某個使用角度提出的，因而未能扶得一致的公認。通常，如下幾種建議可作為設計參考：
(1)為使救生艇和工作艇在風浪情況下能順利放到水面，常要求橫搖幅值不超過15度。
(2)從船上人員的身體耐受力考慮，橫搖幅值不超過10度，相應的橫搖周期應大於5~6度。
(3)為保證拖網漁船的正常工作，橫搖幅值應不超過10度。
(4)為保證直升飛機安全起飛和降落，應使橫搖幅值小於3度。
改善設計措施
(1)在保證穩性的前提下適當減小初穩性高，可使橫搖運動緩。例如，增加型深或乾舷以提高全船的重心，散貨船設定頂邊水艙以提高壓載航行或裝載重貨時的重心，增加雙層底高度以提高滿載時的重心等。
(2)增加橫搖阻尼以減小橫搖幅值。增大中剖面係數、水線面係數，都可增加橫搖阻尼；而加裝舭龍骨、設定減搖水艙則是海船增加阻尼、減小橫搖的最常見措施；軍艦、豪華客輪等對於耐波性有特殊要求的船舶則考慮採用減搖鰭(減搖效果較好)。
