침로안정성 (Course stability)
한 줄 정의: 선박이 타각 없이 외란을 받은 뒤 직진 상태를 유지하려는 조종 성질입니다.
쉽게 풀면
배가 파도에 살짝 밀렸을 때, 키를 쓰지 않아도 곧게 가는 상태로 되돌아가려는 성질이 침로안정성입니다. 이 성질이 약하면 키를 계속 써야 해서 연료와 조타 부담이 커집니다.
왜 중요한가
비대선처럼 폭이 넓고 짧은 배는 침로안정성이 나빠지기 쉽습니다. IMO 조종성 기준과 선형 설계 논문에서 선회 성능과 함께 반드시 평가되는 항목입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"선미 스케그를 추가하자 안정성 판별값이 양수로 바뀌어 침로안정성이 확보되었다."
선형 변경으로 안정성이 개선된 예입니다.
조금 더 깊게 보면
선형 조종운동 방정식에서 유체력 미계수로 구성한 안정성 판별식 C가 양수이면 침로안정하다고 봅니다. 노모토의 1차 응답 모델에서는 조종성 지수 T가 음수가 되면 불안정합니다. 실선에서는 지그재그 시험의 오버슈트각이나 역나선 시험으로 평가합니다.
주의할 점
항공기의 방향안정성과 이름은 비슷하지만 선박 조종 이론의 별개 개념입니다. 침로안정성이 너무 크면 선회 성능이 떨어지므로 둘 사이 균형이 필요합니다.