Опрокидывание или опрокидывание происходит, когда лодка или корабль переворачивается на бок или дальше под действием волн, нестабильности или силы ветра, выходящей за пределы угла положительной статической устойчивости, или когда они переворачиваются в воде. Акт восстановления судна после опрокидывания называется выпрямлением . Опрокидывание может произойти в результате растягивания , опрокидывания , потери устойчивости из-за смещения груза или затопления, а на высокоскоростных лодках - из-за слишком быстрого поворота.
Если опрокинувшееся судно имеет достаточную плавучесть, чтобы предотвратить затопление, оно может восстановиться самостоятельно в изменяющихся условиях или с помощью механической работы, если оно не устойчиво перевернуто. Сосуды такой конструкции называются самовыпрямляющимися.
В плавании на лодке можно провести практическое различие между опрокидыванием (на 90 градусов; образно говоря, на концах балок), которое называется опрокидыванием, и переворачиванием, которое называется черепахой . Небольшие лодки часто опрокидываются при обычном использовании и обычно могут быть подняты командой. Некоторые типы лодок иногда намеренно переворачиваются, поскольку опрокидывание и повторное выпрямление судна может быть самым быстрым способом слить воду из лодки. [ нужна цитата ]
Опрокидывание (но не обязательно переворачивание) является неотъемлемой частью плавания на лодке. Это не вопрос «если», а вопрос «когда». [1] Для тех, кто не хочет экспериментировать, однокорпусная килевая лодка имеет физику на своей стороне. [1] [2] Но даже яхты могут опрокинуться и перевернуться в чрезвычайных условиях, поэтому конструктивные соображения важны. [2] Такие мероприятия могут потребовать навыков и опыта; Лодки должны быть пригодны для прогнозируемых условий. [3]
Перевернувшуюся байдарку можно выправить с помощью переката или помощи эскимосов . Пока каякер знает, как реагировать, вода не слишком мелкая и место находится недалеко от опасностей, требующих от каякера уклонения, чего нельзя предпринять во время опрокидывания, само опрокидывание обычно не считается опасным. В каякинге по бурной воде опрокидывание происходит часто и считается обычной частью спорта. [ нужна цитата ] Перекатывание каяка, при котором гребцы намеренно опрокидываются и выпрямляются (синхронно, как можно больше раз за заданный интервал или как можно большим количеством различных способов), также является соревновательным видом спорта, особенно в Гренландии. [ нужна цитата ]
«Коэффициент опрокидывания» парусных судов обычно публикуется в качестве ориентира для зон безопасной эксплуатации: менее 2,0 означает практическую пригодность для морского судоходства. Однако его грубый характер водоизмещения, разделенного на ширину (ширину) судна (хотя и с постоянным умножением для получения средней оценки), означает тщательную оценку остойчивости корабля , погружения и плавучести, включая другие факторы для устранения соответствующих рисков, связанных с волнами, приливами и приливами. , погода и такие события, как повреждения и столкновения. [ нужна ссылка ] [ нужны разъяснения ]
Во время шторма даже большие суда могут перевернуться из-за удара в борт большой волной, зыбью или форштевнем с «тангажным полюсом» о корму при сильных волнах . Обычно это катастрофично для более крупных судов, а с яхт меньшего размера может быть снята мачта (т. е. потеряны мачты и такелаж ) из-за сопротивления, когда лодка вынуждена перевернуться.
Корабль, имеющий дыру или трещину («пробитый»), может перевернуться. [4] Так работает торпедная и морская минная война. В 2012 году очень большой круизный лайнер Costa Concordia получил пробоину и потерял ход из-за нанесенной на карту скалы возле мелководья и дрейфовал дальше, где частично затонул, опираясь на один борт, а большая часть его конструкции находилась над водой. Это не было опрокидыванием, поскольку ее зад был обнажен лишь частично; скорее это было частичное затопление . Заделка отверстия называется затыканием.
Otherwise a vessel in largely upright position which capsizes has suffered too much water to enter in places normally above the waterline, and which may be caused by poor manoeuvering, overloading (see Plimsoll Line) or poor weather. As for holes, bailing may be carried out – removal of water aboard such as with a bilge pump, self or hand bailer or buckets. At the stage of sinking where its buoyancy is deemed critical, the ship is unlikely to upright nor able to right itself such that stability and safety will be compromised even if the vessel is righted — a decision is made to abandon ship and any ultimate salvage may entail firm grounding and re-buoyancy pumps. Among ship types, a roll-on-roll-off (RORO or ro-ro) ship is more prone to capsizing as it has large open car decks near the waterline. If the watertight car-deck doors fail through damage or mismanagement (as in the partial sinking of MS Herald of Free Enterprise where the doors were accidentally left open, and as in one of the largest peacetime maritime disasters when MS Estonia sank off of the Archipelago Sea in Finland), water entering the car-deck is subject to the free surface effect and may cause a capsize. As a RORO ferry rolls, vehicles can break free and slide down if not firmly secured, adversely altering the ship's centre of gravity, accelerating the roll, and possibly turning an otherwise recoverable roll into a capsize.
In competitive yacht racing, a capsized boat has certain special rights as it cannot maneuver. A boat is deemed capsized when the mast is touching the water; when it is fully inverted, it is said to have turned turtle or turtled.[5] Good racers can often recover from a capsize with minimal loss of time.
The capsize can result from extreme broaching, especially if the keel has insufficient leverage to tilt the vessel upright.
Some rescue lifeboats, for example the RNLI's Severn-class are designed to be self-righting if capsized, but most other motorboats are not.[citation needed]
Морякам среднего уровня рекомендуется хотя бы один раз опрокинуть свои лодки в безопасном месте под присмотром, чтобы ознакомиться с плавучими свойствами своей лодки и процессом опрокидывания. Затем лодку выпрямляют, выручают, а паруса сбрасывают, чтобы в случае неконтролируемого опрокидывания лодка и ее пассажиры были знакомы с процедурой и могли восстановиться.
Большинство небольших однокорпусных парусников обычно можно выправить, встав или потянув за шверт , шверт (или трюмный борт в шаланде ), чтобы поднять мачту над водой. В зависимости от конструкции корпуса , восстанавливающий момент лодки обычно вступает в силу, когда мачта отклоняется примерно на 30 градусов от горизонтали и помогает тянуть лодку вертикально . Для выпрямления катамарана, лежащего на боку, необходимо использовать восстанавливающий трос, продетый через верхнюю часть корпуса. Экипаж стоит на нижней части корпуса и оттягивается на восстанавливающем тросе. В небольших катамаранах, таких как Hobie 16, крайне важно, чтобы хотя бы один член экипажа взял на себя эту задачу как можно скорее, поскольку существует вероятность того, что лодка перевернется , и тогда ее будет чрезвычайно трудно восстановить без посторонней помощи. [6] На некоторых однокорпусных судах и катамаранах используется небольшое плавучее устройство, установленное на кончике мачты или грота, чтобы гарантировать, что судно не сможет принять перевернутое положение или, по крайней мере, что полностью перевернутое положение не будет устойчивым (т. е. оно может прийти в перевернутое положение). положение, при котором мачта лежит на поверхности воды, что предпочтительнее, чем полностью перевернутое).
В обоих случаях, если член экипажа поднимет конец мачты из воды, это может помочь ускорить процесс, поскольку самая большая проблема при восстановлении перевернувшейся лодки — это сбросить вес воды с парусов. Полезным шагом, где это возможно (при свободной опоре паруса), является отсоединение шкотового угла паруса от гика, что не позволяет парусу зачерпывать воду, когда парус поднимается из воды. Нос перевернувшегося судна должен быть направлен навстречу ветру, чтобы, когда парус начнет подниматься из воды, ветер мог захватить его под парусом и помочь выровнять лодку .
Принимаются меры предосторожности, чтобы лодка не перевернулась полностью и не перевернулась на другой борт, часто с экипажем на дне. Это более вероятно, если лодка не направлена против ветра.
Существует широкий спектр технологий, которые можно установить или стратегически разместить, чтобы предотвратить или удержать лодку или корабль от опрокидывания. Различные технологии основаны на надувании подушек безопасности, также известных как подъемные подушки, которые увеличивают плавучесть судна на воде. Экипаж может предпринять множество шагов, чтобы снизить вероятность опрокидывания, например, равномерно распределить вес и соблюдать осторожность в ветреную погоду. [7]
Опрокидывание яхты может произойти, когда вода может проникнуть в корпус и уменьшить воду и плавучесть судна, что приводит к опрокидыванию. Яхты могут быть оснащены системой плавучести, которая представляет собой серию стратегически расположенных подъемных подушек внутри корпуса, увеличивающих плавучесть судна и заполняющих пустое пространство, где может собираться вода, давая ценное время для удаления воды, устранения повреждений или эвакуации. [8]
Когда более крупные суда, такие как грузовые суда и танкеры, опрокидываются или тонут, не только невозможно их восстановление, но и может быть нанесен серьезный ущерб окружающей среде в результате разлива груза. [9] Более крупные суда оборудуются системой всплытия для восстановления судна, которая представляет собой надувное устройство, которое устанавливается в цистерне с балластной водой или внутри корпуса судна и может быть развернуто в течение нескольких секунд после аварии, чтобы стабилизировать судно и дать больше время для спасения и эвакуации. [10]
_20080627_Kentertest_diff.gif/1280px-Eiswette(II)_20080627_Kentertest_diff.gif)
Судно может быть обозначено как «самовосстанавливающееся», если оно спроектировано так, чтобы иметь возможность опрокидываться и возвращаться в вертикальное положение без вмешательства (с экипажем на борту или без него). Угол исчезновения остойчивости , угол крена , при котором судно становится неустойчивым и не раскачивается обратно в вертикальное положение, не существует; самовыпрямляющаяся лодка вернется в вертикальное положение из любого положения, в том числе полностью перевернутого. Самовыпрямляющееся судно должно иметь положительную плавучесть при затоплении. Существует три метода обеспечения самоправления судна: тщательное распределение стационарного веса и плавучести, надувные подушки безопасности и подвижный балласт. [11]
Основным инструментом расчета остойчивости судна является диаграмма статической остойчивости, на которой отложены угол крена по горизонтальной оси и восстанавливающий рычаг (GZ) по вертикальной оси. ( подробнее см. Метацентрическую высоту ). Если кривая статической устойчивости никогда не пересекает ось X, лодка не устойчива в перевернутом положении. Этого недостаточно, чтобы построить лодку с хорошей остойчивостью на море, поскольку при этом не учитываются влияние ветра, волн и людей, находящихся в ней, но это простой и эффективный способ анализа остойчивости судна. [11] См. также первичную стабильность и вторичную стабильность .
Самовосстановление за счет распределения веса и плавучести требует, чтобы вес опускался вниз, а плавучесть - вверх. Это часто достигается с помощью самоуплотняющейся надстройки, такой как большие рубки на современных спасательных лодках. [11]
Большинство малых судов, предназначенных для использования в качестве спасательных шлюпок , с жестким (а не надувным) корпусом, разрабатываемым примерно с середины двадцатого века, являются самовосстанавливающимися. [ нужна цитата ]
Небольшие радиоуправляемые лодки также могут самовосстанавливаться. Это особенно полезно для гонок. [12]
