Критическая скорость

Сопротивление воды движению судна условно делят на вязкостное и волновое. Влияние мелководья на скорость движения судна заключается в изменении как вязкостного, так и волнового сопротивлений.

Увеличение вязкостного сопротивления на мелководье связано с изменением поля вызванных скоростей. Рост скоростного потока, естественно, приводит к росту вязкостного сопротивления.

Еще большее изменение при ограничении глубины претерпевает волновое сопротивление. Движущееся судно создает вокруг себя систему поперечных волн и систему расходящихся волн в виде сектора.

Предельной скоростью распространения волн данного типа в условиях мелководья является критическая скорость V_кр.

Если глубина моря ограничивает предельную длину волн, то этим она задает предельно возможную скорость распространения волн.

По мере приближения скорости судна V_c к критическому значению V_кр (либо увеличение скорости судна, либо уменьшение глубины моря) длины расходящихся волн увеличиваются, что приводит к расширению волнового сектора (см. рис. 3, а). Расширяющийся сектор взволнованной поверхности требует все больших энергетических затрат на свое поддержание. И наконец, при V_c» V_кр, когда угол фронта расходящихся волн носовой и кормовой групп с диаметральной плоскостью судна близок к 90^о, происходит сложение поперечных и расходящихся систем волн, образуются две мощные поперечные волны, которые как бы запирают судно.

Мощная поперечная волна, образующаяся при достижении судном скорости, близкой к критической, не подчиняется теории волн относительно малой амплитуды, и скорость ее дальнейшего движения уже не зависит от скорости судна. Эта волна (“ спутная волна ”) может самостоятельно перемещаться на очень большие расстояния со скоростью, при которой она образовалась.