Войти
волна Драупнера, единственная гигантская волна, измеренная в новогоднюю ночь. День 1995 года окончательно подтвердил существование причудливых волн, которые раньше считались почти мифическими. 
Фотография 1943 года, на которой большая волна разбивается о островок Роколл в северной части Атлантического океана. Пик Роколла составляет около 17 м (56 футов) над уровнем моря, а высота брызг оценивается примерно в 52 м (170 футов). Волны-бродяги (также известные как волны-уроды, волны-монстры, эпизодические волны, волны-убийцы, экстремальные волны, волны кроссовок и аномальные волны ) необычно большие, неожиданные и внезапно появляющиеся поверхностные волны, которые могут быть чрезвычайно опасными даже для больших судов, таких как океанские лайнеры.
Волны-бродяги представляют значительную опасность по нескольким причинам: они редки, непредсказуемы, могут появиться внезапно или без предупреждения и могут столкнуться с огромной силой. Волна 12 м (39 футов) в обычной «линейной» волновой модели будет иметь разрывное давление 6 метрических тонн на квадратный метр [т / м] (59 кПа ; 8,5 фунт / кв.дюйм ). Хотя современные суда спроектированы так, чтобы выдерживать разрушающую волну 15 т / м (150 кПа; 21 фунт / кв. Дюйм), волна-убийца может затмить обе эти цифры с разрывным давлением 100 т / м (0,98 МПа; 140 фунт / кв. Дюйм).
В океанографии волны-убийцы более точно определяются как волны, высота которых более чем вдвое превышает значительную высоту волны (Hsили SWH), т.е. сам определяется как среднее значение наибольшей трети волн в волновой записи. Следовательно, волны-убийцы не обязательно являются самыми большими волнами на воде; это скорее необычно большие волны для данного состояния моря. Волны-бродяги, похоже, не имеют единственной явной причины, но возникают там, где физические факторы, такие как сильный ветер и сильные течения, заставляют волны сливаться в единую исключительно большую волну.
Волны-бродяги могут возникать не только в воде, но и в других средах.. Они, по-видимому, повсеместны по своей природе, а также описаны в жидком гелии, в квантовой механике, в нелинейной оптике и в микроволновых резонаторах, в конденсации Бозе-Эйнштейна, в теплоте и диффузии и в финансах, просто для того, чтобы назовите несколько. Недавние исследования были сосредоточены на оптических волнах-убийцах, которые облегчают изучение этого явления в лаборатории. В статье 2015 года изучалось поведение волн вокруг волны-убийцы, в том числе оптической, и волны Драупнера, и был сделан вывод о том, что «критические события не обязательно появляются без предупреждения, но часто им предшествует короткая фаза относительной заказ". Исследование 2012 года подтвердило существование океанических дыр-изгоев, противоположных волнам-убийцам, где глубина дыры может более чем в два раза превышать высоту значительной волны.
Необычные волны - явление открытой воды, при котором ветры, течения, нелинейны такие явления, как солитоны, и другие обстоятельства вызывают кратковременное формирование волны, которая намного больше, чем "средняя" большая возникающая волна (значительная высота волны или "SWH") того времени и места. Основная физика, которая делает возможными такие явления, как волны-убийцы, заключается в том, что разные волны могут распространяться с разной скоростью, и поэтому они могут «накапливаться» при определенных обстоятельствах, известных как «конструктивная интерференция ». (В глубоком океане скорость гравитационной волны пропорциональна квадратному корню из ее длины волны, т. Е. Расстоянию от пика до пика между соседними волнами.) Однако другие ситуации также могут привести к нарушению правил. волны, особенно ситуации, когда нелинейные эффекты или эффекты нестабильности могут заставить энергию перемещаться между волнами и концентрироваться в одной или очень нескольких очень больших волнах, прежде чем вернуться к «нормальным» условиям.
Когда-то считавшиеся мифическими и не имеющими веских доказательств их существования, теперь доказано, что волны-убийцы существуют и являются естественным явлением океана. Сообщения очевидцев от моряков и повреждения, нанесенные судам, уже давно говорят о том, что они имеют место. Первое научное свидетельство их существования было получено с регистрации волны-убийцы платформой Горм в центральной части Северного моря в 1984 году. Была обнаружена волна-убийца с высотой волны 11 метров (36 футов).) в относительно низком море. Однако внимание научного сообщества привлекло цифровое измерение волны-убийцы на платформе Драупнера в Северном море 1 января 1995 года; названная «волной Драупнера », она имела зарегистрированную максимальную высоту волны 25,6 метра (84 фута) и максимальную высоту 18,5 метра (61 фут). Во время этого события платформе далеко над уровнем моря были нанесены незначительные повреждения, что подтверждает достоверность показаний, сделанных направленным вниз лазерным датчиком.
Их существование с тех пор также подтверждено видео и фотографиями, спутниковые изображения, радар поверхности океана, системы формирования стереоволнового изображения, датчики давления на морском дне и океанографические исследовательские суда. В феврале 2000 г. британское океанографическое исследовательское судно RRS Discovery, плывущее в желобе Роколл к западу от Шотландии, столкнулось с крупнейшими волнами, когда-либо зарегистрированными научными приборами в открытом океане. SWH 18,5 м (61 фут) и отдельные волны до 29,1 м (95 футов). «В 2004 году ученые, используя трехнедельные радиолокационные изображения со спутников Европейского космического агентства, обнаружили десять волн-убийц, каждая длиной 25 метров (82 фута) или выше».
Волны-убийцы - это естественное явление океана, которое не вызвано движение по суше длится недолго, происходит в ограниченном месте и чаще всего происходит далеко в море. Беспорядочные волны считаются редкими, но потенциально очень опасными, поскольку они могут включать спонтанное образование массивных волн, намного превосходящих обычные ожидания проектировщиков судов, и могут превосходить обычные возможности океанских судов, которые не предназначены для таких встреч. Таким образом, бродячие волны отличаются от цунами. Цунами вызываются массовым смещением воды, часто возникающим в результате внезапного движения дна океана, после чего они распространяются с большой скоростью на обширную территорию. Они почти незаметны на большой глубине и становятся опасными только по мере приближения к береговой линии, когда дно океана становится мельче; следовательно, цунами не представляют угрозы для судоходства в море. (Единственные корабли, потерянные во время азиатского цунами 2004 года, находились в порту.) Они также отличаются от мегацунами, которые представляют собой одиночные массивные волны, вызванные внезапным ударом, например метеором. воздействие или оползней в замкнутых или ограниченных водоемах. Они также отличаются от волн, описываемых как «столетние волны », которые являются чисто статистическим предсказанием самой высокой волны, которая может произойти за столетний период в конкретном водное пространство.
Доказано, что волны бродяги стали причиной внезапной гибели некоторых океанских судов. Хорошо задокументированные примеры включают грузовое судно MS München, потерянное в 1978 году. Волна-убийца была причастна к гибели других судов, включая Ocean Ranger, который был полуавтоматом. -погружная мобильная морская буровая установка, затонувшая в канадских водах 15 февраля 1982 года. В 2007 году Национальное управление океанических и атмосферных исследований США составило каталог из более чем 50 исторических инцидентов, вероятно, связанных с волнами-убийцами.
Торговое судно трудится в сильном море, когда впереди нависает огромная волна, ок. 1940. Огромные волны обычны в Бискайском заливе.В 1826 году французский ученый и морской офицер капитан Жюль Дюмон д'Юрвиль сообщил о волнах, достигающих 108 футов (33 м) в Индийском океане с тремя коллегами в качестве свидетелей, однако его публично высмеял коллега-ученый Франсуа Араго. В то время считалось, что ни одна волна не может превышать 30 футов (9 м). Автор Сьюзен Кейси писала, что это недоверие в основном возникло из-за того, что очень мало людей видели волну-изгоя, и до появления стальных кораблей с двойным корпусом в 20-м веке «люди, которые сталкивались с волнами-изгоями длиной 100 футов, обычно не были возвращается, чтобы рассказать людям об этом ».
Необычные волны изучались научно в течение многих лет (например, Джон Скотт Рассел Волна трансляции, исследование 1834 года солитонной волны), но они не были концептуально связаны с рассказами моряков о встречах с гигантскими океанскими волнами, поскольку последние считались научно неправдоподобными.
С XIX века океанографы, метеорологи, инженеры и проектировщики судов использовали статистическую модель, известную как функция Гаусса (или Гауссово море, или стандартная линейная модель) для прогнозирования высоты волны, исходя из предположения, что высоты волн в любом данном море плотно сгруппированы вокруг центрального значения (), известного как «значительная высота волны». Модель предполагает, что в штормовом море со значительной высотой волны 12 метров (39 футов) никогда не будет волны выше 15 метров (49 футов). Это предполагает, что одна из 30 метров (98 футов) действительно может произойти, но только раз в десять тысяч лет (при высоте волны 12 метров [39 футов]). Это основное предположение было хорошо принято (и признано приблизительным). Использование гауссовой формы для моделирования волн было единственной основой практически для всех текстов по этой теме за последние 100 лет.
Первая известная научная статья о «Волнах-причудах» была написана профессором Лоуренсом Дрейпером в 1964. В этой статье, которую назвали «основополагающей статьей», он задокументировал усилия Национального института океанографии в начале 1960-х годов по регистрации высоты волны и самой высокой волны, зарегистрированной в то время, которая составляла около 20 метров. (67 футов). Дрейпер также описал дыры с причудливыми волнами.
Однако даже в середине 1990-х годов наиболее популярные тексты по океанографии, такие как текст Пири, не содержали никаких упоминаний о волнах-изгоях или волнах-опасностях. Даже после волны Драупнера 1995 года в популярном тексте по океанографии Гросса (1996) упоминалось только о волнах-убийцах и просто говорилось, что «при чрезвычайных обстоятельствах могут образовываться необычно большие волны, называемые волнами-убийцами», без каких-либо дополнительных подробностей.
Профессор Лоуренс Дрейпер (1971)
В 1995 году убедительные научные доказательства существования волн-изгоев пришли с записью того, что стало известно как волна Драупнера. Draupner Е одна структура в поддержке газопровода комплекс управляется Statoil около 160 километров (100 миль) морских и запада к юго-западу от южной оконечности Норвегии. Платформа Draupner E - первая крупная нефтяная платформа курточного типа, прикрепленная к морскому дну ковшовым фундаментом вместо свай и системой якорного отсоса. В качестве меры предосторожности оператор (Statoil) оснастил платформу обширным набором приборов. Приборы непрерывно контролируют движения платформы, в частности любое движение фундамента во время штормов. Современные приборы, установленные на платформе, позволяют непрерывно измерять шесть ключевых параметров:
Буровая установка была построена так, чтобы выдерживать расчетную волну 1 из 10 000 лет с прогнозируемой высотой 20 м (64 фута), а также был оснащен ультрасовременным лазерным регистратором волн на нижней стороне платформы. В 3 часа дня. 1 января 1995 года он зарегистрировал волну-убийцу 26 м (85 футов), т.е. на 6 м [21 фут] выше прогнозируемой 10 000-летней волны, которая ударила по буровой установке на скорости 72 км / ч (45 миль в час). Это было первое подтвержденное измерение необычной волны, которая более чем в два раза выше и круче, чем ее соседи, с характеристиками, выходящими за рамки любой известной волновой модели. Волна была зарегистрирована всеми датчиками, установленными на платформе, и вызвала огромный интерес в научном сообществе.
После свидетельств волны Драупнера, исследования в область получила широкое распространение.
Первое научное исследование, всесторонне доказывающее существование причудливых волн, которые явно выходят за пределы диапазона гауссовых волн, было опубликовано в 1997 году. Некоторые исследования подтверждают, что наблюдаемое распределение высот волн в целом хорошо соответствует рэлеевской шкале. распределение, но на мелководье во время событий с высокой энергией чрезвычайно высокие волны встречаются реже, чем предсказывает эта конкретная модель. Примерно с 1997 года большинство ведущих авторов признавали существование волн-убийц с оговоркой, что волновые модели были неспособны воспроизводить волны-убийцы.
Исследователи Statoil представили в 2000 году доклад, в котором собраны доказательства того, что волны-убийцы не были редкостью. типичной или слегка негауссовой популяции морской поверхности (классические экстремальные волны), а скорее они были типичными реализациями редкой и сильно негауссовой популяции волн морской поверхности (необычные экстремальные волны). На первом семинаре Rogue Waves 2000, прошедшем в Бресте в ноябре 2000 года, присутствовали ведущие исследователи мира.
В 2000 году британское океанографическое судно RRS Discovery зафиксировало 29-метровый (95 футов)) волна у берегов Шотландии около Роколла. Это было научно-исследовательское судно, оснащенное высококачественными приборами. Последующий анализ показал, что в условиях сильной штормовой силы со средней скоростью ветра 21 метр в секунду (41 кН) судовой регистратор волн измерял отдельные волны до 29,1 метра (95,5 футов) от гребня до впадины и максимальную значительную высоту волны. 18,5 метров (60,7 футов). Это были одни из самых больших волн, зарегистрированных научными приборами того времени. Авторы отметили, что современные модели прогнозирования волн, как известно, значительно недооценивают экстремальное состояние моря для волн со значительной высотой (H s), превышающей 12 метров (39,4 футов). Анализ этого события занял несколько лет, и было отмечено, что «ни один из самых современных прогнозов погоды и волновых моделей - информации, на которую полагаются все суда, нефтяные вышки, рыболовные и пассажирские суда - не предсказал. эти чудовища ". Проще говоря, научной модели (а также метода проектирования кораблей) для описания встреченных волн не существовало. Это открытие было широко освещено в прессе, в которой сообщалось, что «согласно всем теоретическим моделям того времени при данном конкретном наборе погодных условий не должно было существовать волн такого размера».
В 2004 г. ESA Проект MaxWave выявил более десяти отдельных гигантских волн высотой более 25 метров (82 фута) в течение короткого трехнедельного периода исследований в ограниченной области Южной Атлантики. Спутники ERS ЕКА помогли установить широкое распространение этих "волн-изгоев". К 2007 году с помощью спутниковых радиолокационных исследований было дополнительно доказано, что волны с высотой от гребня до впадины от 20 метров (66 футов) до 30 метров (98 футов) возникают гораздо чаще, чем считалось ранее. Теперь известно, что волны-убийцы возникают во всех океанах мира много раз каждый день.
Таким образом, признание существования волн-убийц (несмотря на то, что их нельзя правдоподобно объяснить с помощью простых статистических моделей) является очень современной научной парадигмой. Сейчас хорошо известно, что волны-убийцы - обычное явление. Профессор Ахмедиев из Австралийского национального университета, один из ведущих мировых исследователей в этой области, заявил, что в любой момент времени в Мировом океане существует около 10 волн-изгоев. Некоторые исследователи предполагают, что примерно три из каждых 10000 волн в океанах достигают статуса изгоев, но в некоторых местах, например, в прибрежных бухтах и устьях рек, эти экстремальные волны могут составлять три из каждых 1000 волн, потому что энергия волн может быть сфокусирована.
Волны бродяг также могут возникать в озерах. Явление, известное как «Три сестры», происходит в озере Верхнее, когда образуется серия из трех больших волн. Вторая волна ударяет по палубе корабля до того, как рассеется первая волна. Третья набегающая волна суммируется с двумя накопившимися обратными потоками и внезапно переполняет палубу корабля тоннами воды. Это явление является одной из различных теорий, объясняющих причину затопления SS Edmund Fitzgerald на озере Верхнее в ноябре 1975 года.
Что касается экстремальных явлений, волн-убийц и теории солитонов Они считаются наиболее важными открытиями в математической и экспериментальной физике двадцатого и двадцать первого веков.Группа оптических наук, Австралийский национальный университет
Серьезные исследования феномена волн-убийц начались только после волна Драупнера 1995 г. и усилилась примерно с 2005 г. Одна из замечательных особенностей волн-убийц состоит в том, что они всегда возникают из ниоткуда и быстро исчезают без следа. Недавние исследования показали, что могут также существовать «супер-волны-изгоев», которые в пять раз превышают среднее состояние моря. Волны-изгоя теперь стали почти универсальным термином, данным учеными для описания изолированных волн большой амплитуды, которые возникают чаще, чем ожидалось для нормальных, распределенных по Гауссу статистических событий. Волны-бродяги, по-видимому, вездесущи в природе и не ограничиваются океанами. Они появляются в других контекстах и недавно были описаны в жидком гелии, в нелинейной оптике и в микроволновых резонаторах. В настоящее время все морские исследователи признают, что этиволны к определенному типу морских волн, не учитываемых в соответствующих моделях морских ветровых волн.
В 2012 году исследователи из Австралийского национального университета доказал существование дыр-убийц, перевернутого профиля волны-убийцы. Их исследования созданы дыры с волнами-убийцами на поверхности воды в резервуаре с водными волнами. В морском фольклоре рассказы о бродячих норках столь же распространены, как и рассказы о бродячих волнах. Они вытекают из теоретического анализа, но никогда не были подтверждены экспериментально.
В 2019 году исследователям удалось создать волну с характеристиками аналогичными волнам Драупнера (крутизна и обрыв), и пропорционально большей высотой, используя несколько волновых цепей, встречающихся под углом 120 градусов. Предыдущие исследования убедительно показали, что волна возникла в результате взаимодействия волн с разных направлений («пересечения морей»). Их исследование также показало, что поведение при разрушении волн не всегда соответствовало ожиданиям. Если волны встречались под углом менее 60 градусов, то вершина волны «ломалась» в сторону и вниз («погружающийся разбойник»). Но примерно с 60 градусов и выше волна начала разбиваться вертикально вверх, создавая пик, который не увеличивал высоту волны, как обычно, а вместо этого увеличивалась ее («вертикальная струя»). Они также показали, что таким образом можно воспроизвести крутизну волн-убийц. Наконец, эти оптические инструменты, такие как лазер, они используются для волны Драупнера, могут быть несколько сбиты с толку из-за брызг на вершине волны, если они разорвутся, и это может привести к неопределенности около 1–1,5 метра в высоте волны.. Они пришли к выводу, что «начало и тип обрушения играет значительную роль и значительно различаются для пересекающихся и непересекающихся волн». Важно отметить, что разрушение становится менее ограничивающим по амплитуде гребня для достаточно больших углов пересечения и включает образование почти вертикальных струй ».
Изображения из моделирования волны Драупнера 2019 года, показывающие, как формируется крутизна волны и как разбивается гребень волны-убийцы, когда волны пересекаются под разными углами. (Щелкните изображение для полного разрешения) В настоящее время ведется ряд исследовательских программ, направленных на изучение волн-изгоев, включая:
Воспроизвести медиа Экспериментальная демонстрация генерации волн-убийц с помощью нелинейных процессов (в малом масштабе) в волновом резервуаре.
Воспроизвести медиа Решение линейной части нелинейного уравнения Шредингера, описывающего эволюцию сложной волновой огибающей на глубокой воде. «Само явление волн-убийц» все еще является предметом активных исследований, преждевременно говорить четко, что является наиболее распространенным причинами есть или они изменяются от места к месту. Области наивысшего предсказуемого риска оказываются там, где сильное течение движется против распространения распространения волн; область около мыса Агульяс у южной оконечности Африки является одной из таких областей; теплое течение Агульяс течет на юго-запад, а преобладающие ветры - западные. Поскольку этот тезис не объясняет существование всех обнаруженных волн, вероятно, существует несколько различных механизмов с локализованными вариациями. Предлагаемые механизмы для волн-уродов включают следующее:
Пространственно-временная фокусировка, наблюдаемая в уравнении NLS, также может возникнуть, когда нелинейность устранена. В этом случае фокусировка происходит в первую очередь из-за прихода в фазу разных волн, а не из-за каких-либо процессов передачи энергии. Дальнейший анализ волн-убийц с использованием полностью нелинейной модели Р. Х. Гиббса (2005) ставит этот режим под сомнение, поскольку показано, что типичная группа фокусируется таким образом, чтобы создать значительную стену из образа воды за счет уменьшения высоты.
Волна-убийца и глубокая впадина, обычно наблюдаемая до и после нее, длиться всего несколько минут, прежде чем либо сломаться, либо снова уменьшиться в размерах. Помимо одной волны-убийцы, волна-убийца может быть частью волнового пакета, состоящего из нескольких волн-убийц. Такие странные группы волн наблюдались в природе.
Есть три категории волн-уродов:
Возможность искусственного стимулирования феноменов волн-убийц привлекла финансирование исследований DARPA, агентства Министерства обороны США. Бахрам Джалали и другие исследователи из UCLA изучали микроструктурированные оптические волокна вблизи порога генерации солитонов суперконтинуума и наблюдали феномены волн-убийц. После моделирования эффекта исследователи объявили, что они успешно охарактеризовали надлежащие начальные условия для генерации волн-убийц в любой среде. Дополнительные работы, проведенные в области оптики, указали на роль нелинейной структуры, называемой солитоном Перегрина, которая может объяснить те волны, которые появляются и исчезают, не оставляя следов.
Многие из этих столкновений сообщаются только в СМИ и не являются примерами волн-убийц в открытом океане. Часто в популярной культуре угрожающая огромная волна вольно обозначается как волна-убийца, в то время как не было (и чаще всего не может быть) установлено, что событие, о котором сообщается, является волной-преступником в научном смысле, то есть совершенно другой природы. по характеристикам как окружающие волны в этом состоянии моря и с очень низкой вероятностью возникновения (согласно описанию гауссовского процесса, действительному для теории линейных волн ).
В этом разделе перечислены некоторые известные инциденты.
Потеря М.С. Мюнхен в 1978 году предоставил некоторые из первых физических доказательств существования волн-убийц. München был современным грузовым судном с несколькими водонепроницаемыми отсеками и опытным экипажем. Она потерялась со всей командой, и обломки так и не нашли. Единственным найденным доказательством была спасательная шлюпка по правому борту, которую некоторое время спустя удалось извлечь из плавучих обломков. Спасательные шлюпки свисали с носовой и кормовой части на 20 метров (66 футов) над ватерлинией. Штифты были согнуты назад от носа к корме, что указывало на то, что висящую ниже спасательную шлюпку ударила волна, которая прошла от носа к корме корабля и оторвала шлюпку от корабля. Для создания такой силы волна должна быть значительно выше 20 метров (66 футов). Во время расследования существование волн-убийц считалось настолько статистически маловероятным, что почти невозможно. Следовательно, расследование Морского суда пришло к выводу, что суровая погода каким-то образом привела к «необычному событию», которое привело к затоплению Мюнхена.
В 1980 году MV Derbyshire был потерян во время тайфуна. Орхидея к югу от Японии вместе со всей ее командой. «Дербишир» был комбинированным танкером для перевозки руды и нефти, построенным в 1976 году. При валовой регистровой тонне 91 655 тонн он был и остается самым большим британским судном, когда-либо потерянным в море. Обломок был обнаружен в июне 1994 года. Исследовательская группа использовала дистанционно управляемый автомобиль, чтобы сфотографировать обломки. В 1998 году был опубликован частный отчет, который побудил британское правительство возобновить официальное расследование затопления. Правительственное расследование включало всестороннее исследование, проведенное Океанографическим институтом Вудс-Хоул, в ходе которого в ходе двух съемок было сделано 135 774 снимка затонувшего корабля. Официальное судебно-медицинское расследование пришло к выводу, что судно затонуло из-за разрушения конструкции, и сняло с экипажа любую ответственность. В частности, в отчете подробно описана последовательность событий, которые привели к разрушению конструкции судна. Третий всесторонний анализ впоследствии был проведен Дугласом Фолкнером, профессором морской архитектуры и океанической инженерии в Университете Глазго. В своем отчете 2001 года он связывает потерю Дербишира с появлением науки о необычных волнах, делая вывод, что Дербишир почти наверняка был разрушен волной-убийцей.
В 2004 году была зафиксирована экстремальная волна, столкнувшаяся с Адмиралтейским волнорезом, Олдерни на Нормандских островах. Этот волнорез выходит в Атлантический океан. Пиковое давление, зарегистрированное установленным на берегу датчиком, составило 745 килопаскалей [кПа] (108,1 фунт / кв. Дюйм). Это давление намного превосходит любые критерии проектирования современных судов, и эта волна уничтожила бы практически любое торговое судно.
Работа Смита в 2007 году подтвердила предыдущую судебно-медицинскую работу Фолкнера в 1998 году и определила, что Дербишир подвергся воздействию гидростатическое давление «статического напора» воды около 20 метров (66 футов) с результирующим статическим давлением 201 килопаскаль (18,7 кН / кв. фут). Фактически это 20 метров (66 футов) зеленой воды (возможно, супер волны-убийцы), текущей по судну. Грузовые люки на палубе на «Дербишире» оказались ключевой точкой отказа, когда волна-убийца накрыла корабль. Конструкция люков допускала только статическое давление менее 2 метров (6,6 футов) воды или 17,1 килопаскалей (1,59 кН / кв.фут), что означает, что нагрузка от тайфуна на люки более чем в десять раз превышала расчетную нагрузку. Криминалистический структурный анализ обломков Дербишира теперь широко считается неопровержимым.
Кроме того, теперь известно, что быстро движущиеся волны также оказывают чрезвычайно высокое динамическое давление. Известно, что падающие или разрушающиеся волны могут вызвать кратковременные всплески импульсного давления, называемые пиками Гифла. Они могут достигать давления 200 кПа (19 кН / кв. Фут) (или более) в течение миллисекунд, что является достаточным давлением, чтобы привести к хрупкому разрушению мягкой стали. Доказательства отказа этого механизма были также обнаружены на Дербишире. Смит задокументировал сценарии, при которых может возникнуть гидродинамическое давление до 5650 килопаскалей (525 кН / кв. Футов) или более 500 метрических тонн на 1 квадратный метр (11 кв. Футов).
В ноябре 1997 года Международная морская организация (IMO) приняла новые правила, охватывающие требования к живучести и конструкции навалочных судов длиной 150 метров (490 футов) и выше. Переборка и двойное дно должны быть достаточно прочными, чтобы позволить кораблю пережить затопление в одном трюме, если погрузка не ограничена.
В настоящее время широко распространено мнение, что волны-убийцы представляют значительную опасность по нескольким причинам: они редки, непредсказуемы, может появиться внезапно или без предупреждения и может столкнуться с огромной силой. Волна длиной 12 метров (39 футов) в обычной «линейной» модели будет иметь разрушающую силу 6 метрических тонн на квадратный метр [т / м] (8,5 фунтов на кв. Дюйм). Хотя современные корабли спроектированы так, чтобы (как правило) выдерживать разбивающуюся волну 15 т / м, волна-убийца может затмить обе эти цифры с разрушающей силой, намного превышающей 100 т / м. Смит представил расчеты с использованием общих структурных правил (CSR) Международной ассоциации классификационных обществ (IACS) для типичного балкера, которые являются согласованными.
Питер Челленор, ведущий ученый в этой области из National Океанографический центр в Соединенном Королевстве цитировался в книге Кейси в 2010 году: «У нас нет этой случайной беспорядочной теории для нелинейных волн. Вовсе». Он добавил: «Люди активно работали над этим, по крайней мере, последние 50 лет. У нас даже нет начала теории».
В 2006 году Смит предложил Международной ассоциации классификационных обществ ( Рекомендацию 34 МАКО, касающуюся стандартных данных о волнах, следует изменить так, чтобы минимальная расчетная высота волны была увеличена до 65 футов (19,8 м). Он представил анализ того, что было достаточно доказательств, чтобы сделать вывод о том, что волны высотой 66 футов (20,1 м) могут возникать за 25 лет существования океанских судов, и что волны высотой 98 футов (29,9 м) менее вероятны, но не исключены. вопрос. Следовательно, критерий проектирования, основанный на волнах высотой 36 футов (11,0 м), кажется неадекватным, если учесть риск потери экипажа и груза. Смит также предложил включить динамическую силу волновых ударов в структурный анализ. Норвежские морские стандарты теперь учитывают экстремально суровые волновые условия и требуют, чтобы волна в течение 10 000 лет не подвергала опасности целостность судов. Розенталь отмечает, что по состоянию на 2005 год волны-убийцы не учитывались явно в Правилах классификационных обществ для проектирования судов. Например, DNV GL, один из крупнейших в мире международных органов по сертификации и классификационных обществ, обладающий основными знаниями в области технической оценки, консультирования и управления рисками, публикует свои Принципы расчетной нагрузки конструкции, которые по-прежнему в значительной степени основаны на Высота волны », и по состоянию на январь 2016 г. все еще не учитывались волны-убийцы.
ВМС США исторически исходили из того, что самая большая волна, которая может встретиться, составляет 21,4 м (70 футов). Смит заметил в 2007 году, что военно-морской флот теперь считает, что могут возникать более крупные волны, и теперь признается возможность экстремальных волн, которые являются более крутыми (то есть не имеют более длинных волн). Военно-морскому флоту не пришлось вносить какие-либо фундаментальные изменения в конструкцию кораблей в связи с новыми знаниями о волнах более 21,4 м (70 футов), поскольку они соответствуют более высоким стандартам.
В мире существует более 50 классификационных обществ. каждый со своими правилами, хотя большинство новых судов построено в соответствии со стандартами 12 членов Международной ассоциации классификационных обществ, которые внедрили два набора общих структурных правил; один для нефтяных танкеров и один для балкеров; в 2006 году. Позже они были унифицированы в единый свод правил.
|
|
 | Поищите волну изгоев в Викисловаре, бесплатном словаре. |
 | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с волнами изгоев. |
Портал океанов