Бортова хитавиця ставить під загрозу остійність судна або, щонайменше, надає на неї негативно впливали. Крім того, бортова хитавиця негативно впливає на самопочуття людей на борту через прискорень, що діють у вертикальному напрямку і безперервно змінюються по величині. Форма корпусу судна забезпечує достатню остійність судна при нормальному навантаженні і запобігає виникненню сильної бортовий і кільової качки. Впливати на остійність судна можна в загальному тільки за рахунок відповідного розподілу вантажу по висоті судна. Тому найбільш ефективним і простим методом запобігання небажаної бортовий качки є раціональне розміщення вантажів: при високому розміщенні остійність зменшується, при низькому розміщенні вантажів з високою питомою масою остійність збільшується. Незначних поліпшень можна домогтися за рахунок заповнення і спорожнення баластних цистерн і шляхом перекачування палива. На кільову качку розташування вантажів надає лише незначний вплив.
виличної кіль
1 - виличної кіль; 2 - посилення; 3 - бортова хитавиця; 4 - опір демпфірування виличні кілів.
Для механічного демпфування бортовий качки застосовують різні стабілізуючі засоби і установки. Вони дозволяють зменшити бортову качку, проте повного її усунення домогтися неможливо. Тому ці установки і називаються демпфірувальними установками або засобами. До найбільш простим засобам демпфірування бортовий качки морських судів відносяться виличні (бічні) кили. Вони поміщаються із зовнішнього боку корпусу судна перпендикулярно до скуластої поясу зовнішньої обшивки. Виличні кили розташовуються в середній частині судна і займають від 1/3 до 3/4 його довжини. Ширина килей розрахована таким чином, що їх зовнішня кромка знаходиться над основною лінією і в межах найбільшої ширини судна, тому кили не ушкоджуються при швартуванні судна до причалу або при зіткненні з грунтом. Їх ширина становить від 0,3 до 1 м в залежності від розмірів судна. Для того щоб виличні кили не викликали значного підвищення опору руху судна, їх форма від початку до самому краї судна відповідає лініях струму води на зовнішній обшивці, які приблизно відповідають формі виличної рибини. Виличні кили дозволяють зменшити амплітуду коливань бортовий качки - кута крену - власних коливань судна, проте на вимушені коливання вони не мають впливу. Період (тривалість коливань) качки при великих амплітудах істотно збільшується в порівнянні з періодом при малих амплітудах, за рахунок чого відповідно зменшуються небажані прискорення. У судна на ходу вплив виличні кілів, які в даному випадку слід розглядати також як підводні несучі поверхні, буде набагато більше, ніж у судна, що знаходиться в стані спокою.
заспокійливі цистерни
1 - заспокійливі цистерни; 2 - повітряний вентиль; 3 - з'єднувальний повітряний канал; 4 - бортові диптанків; 5 - переливної канал; б - бортова хитавиця судна; 7 - вода в цистерні
судновий гіроскоп
1 - момент М гіроскопа; 2 - крениться момент М; 3 - пара сил в хитному рамковому підшипнику; 4 - вісь обертання гіроскопа; 5 - прецесія; б - гальмівний момент хитається рамкової підшипника; 7 - напрямок повороту гіроскопа (кутова швидкість); 8 - швидкість процесії.
Для демпфірування бортовий качки застосовують заспокійливі цистерни, що вбудовуються в корпус судна. Принцип їх дії заснований на тому, що бортова хитавиця демпфуюча власними коливаннями маси рідини на борту. Розроблені Фрамом заспокійливі цистерни складаються з двох бортових диптанків, які внизу (в днище корабля) через переливний канал переходять в U-подібну цистерну. Нагорі обидві цистерни через повітряний з'єднувальний канал з'єднані з повітряним вентилем. Цистерни до певної висоти заповнені водою або паливом. При бортовий хитавиці судна рідина рухається по переливні каналу туди і назад, а саме так, що за рахунок повітряного прошарку, регульованою вентилем в повітряному каналі, має зсув по фазі в межах 90 °, т. Е. Протидіє бортовий хитавиці судна. Принцип дії різних заспокійливих цистерн Фрама однаковий. Найбільше демпфуючий дію таких цистерн на бортову качку становить близько 50%, т. Е. Бортова хитавиця судна з заспокійливими цистернами зменшується в два рази. Внаслідок стабілізації судна на хвилюванні зменшується його прагнення встати перпендикулярно до схилу хвилі. Але тоді зменшується і стабілізуючий момент води в цистернах (т. Е. Необхідна активізація системи), тому в заспокійливі цистерни вбудовують насоси з гіроскопічним управлінням. Принцип дії гіроскопа як заспокійливого демпфуючого кошти заснований на тому, що у обертового гіроскопа з моментом інерції мас Jp (який залежить від його маси і розташування щодо осі обертання) і кутовий швидкістю ω = 2πn (n - частота обертання гіроскопа в одиницю часу) при доданому моменті М вісь гіроскопа відхиляється перпендикулярно до площини моменту з кутовий швидкістю ωp званої швидкістю прецесії. З іншого боку, гіроскоп протидіє зміні напрямку своєї осі моментом. Якщо перешкодити його прецесії, то цей момент не виникне. Для досягнення демпфуючого впливу гіроскоп розташовують таким чином, щоб він міг коливатися перпендикулярно бортовий хитавиці, т. Е. В поздовжній площині судна. Бортова хитавиця судна демпфуюча тільки тоді, коли коливання прецесії гіроскопа демпфуються гальмами, вбудованими в самоустановлювальні рамкові підшипники, в іншому випадку відбувалося б лише збільшення періоду качки. Період коливань гіроскопа при різниці по фазі 90 ° тільки незначно відхиляється від періоду коливань судна. Завдяки відповідному управлінню гіроскоп постійно протидіє бортовий хитавиці судна і істотно демпфує кути крену. Загальна маса подібних гироскопических установок становить близько 1,5% маси судна. Для приведення їх у дію необхідна спеціальна електростанція. Тривалість розбігу гіроскопа до досягнення робочої частоти обертання становить приблизно 1,5 год. З цієї причини лише деякі суду забезпечуються такими великими гіроскопами для демпфірування бортовий качки. І навпаки, невеликі гіроскопи завдяки їх фізичним властивостям і чутливості застосовуються в якості регулюючих гіроскопів для управління насосами активних заспокійливих цистерн і гідродинамічних стабілізаторів.
Новітні розробки пристроїв зниження бортовий качки після гіроскопічними керованих заспокійливих цистерн привели до появи гідродинамічних стабілізаторів. Рулі таких стабілізаторів розташовані з зовнішньої сторони корпуса судна на поверхні вилиці. Для того, щоб при причалювання судна до швартовних стінці не пошкодити рулі, а також при спокійному морі, коли кермо не потрібні, їх за допомогою гідравлічних машин втягують або прибирають в корпус судна, в так звані ніші для рулів. Їх суттєва відмінність від бортових килей полягає в управлінні їх коливальними рухами на підставі правила гіроскопа. Під час ходу судна рулі створюють пару сил - крутний момент, який протидіє бортовий хитавиці судна. Якщо, наприклад, судно крениться на правий борт, то передня кромка керма цього ж борту повертається вгору. Вода, оточуюча корпус, тисне вгору на кермо. Одночасно кермо лівого борту повертається вниз і протікає вода створює з цього борту тиск вниз. Під впливом цих сил положення рухомого судна вирівнюється; на судно, що перебуває в стані спокою, керма, зрозуміло, не мають жодного впливу. Регулює гіроскоп для управління приводом рулів працює так швидко і ефективно, що перехід рулів з одного крайнього положення в інше здійснюється в залежності від необхідності за 1-2 с, тому бортова хитавиця демпфуюча вже на самому початку. Гідродинамічні активні керма демпфують бортову качку судна на 90%. Збільшення опору за рахунок рулів незначно і компенсується меншим опором руху судна при малій бортовий хитавиці.
Активні бічні рулі
1 - втягуються керма; 2 - завалювати керма; 3 - сили, що діють на рулі; 4 - напрямок ходу судна, 5 - напрямок бортовий качки 6 - обертовий момент рулів.