Определение посадки судна и остойчивости при приёмке и снятии больших грузов.

Влияние переноса твердых грузов на посадку и начальную остой­чивость судна. Примем сначала допущение, что в исходном равновес­ном положении судно имеет посадку прямо и на ровный киль. Предпо­ложим далее, что в общем случае некоторый твердый груз массой т переносится на судне в произвольном направлении так, что его ЦТ перемещается из точки A (x1, y1, z1) в точку В (х2, у2, z2) так, как пока­зано на рис. 2.10.

Для того, чтобы определить влияние такого переноса груза на по­садку и начальную остойчивость судна, воспользуемся следующим методом исследования. Располагая в точке А начало вспомогательной координатной системы Axyz, разложим перемещение АВ на три пере­мещения в направлениях координатных осей и будем рассматривать сначала влияние вертикальной составляющей перемещения груза (в направлении оси Az), а затем влияние горизонтально-поперечной и горизонтально-продольной составляющих (в направлениях осей Ау и Ах). Перемещение груза вдоль оси Oz (рис. 2.11) не создает момента, способного вызвать наклонение судна, и, следовательно, его посадка при таком перемещении не изменится, если начальная остойчивость останется положительной и судно будет по-прежнему находиться в состоянии устойчивого равновесия.

Приращения поперечной и продольной метацентрических высот определяем как суммы приращений их отдельных компонентов согласно формулам (2.7) и (2.8): δh = δz_m - δz_g; δН = δz_M - δz_g. (2.24) При неизменной посадке судна δz_m = δz_м = 0, поэтому δh = δH = -δz_g. (2.25)

Для определения приращения δz_g аппликаты ЦТ судна может быть использована известная теорема теоретической механики: если в сис­теме материальных тел одно из тел получит перемещение в каком-ли­бо направлении, то ЦТ всей системы переместится в том же направ­лении, причем величины перемещений будут обратно пропорциональ­ны массам тела и всей системы. Применительно к рассматриваемому случаю вертикального перемещения груза указанная теорема приво­дит к выражению

δz_g = (m/Δ)(z₂-z₁), (2.26)

где Δ -.водоизмещение судна вместе с переносимым грузом; z₁ и z₂ -координаты ЦТ груза до и после переноса. Подставляя (2.26) в (2.25), получаем δh=δH= - (m/Δ)(z₂-z₁), (2.27)

Выражение (2.27) показывает, что перенос груза по вертикали вниз (z₂ < z₁) приводит к увеличению остойчивости судна, а перенос по вертикали вверх - к ее уменьшению.

При горизонтально-поперечном переносе груза (в направлении оси Оу) из точки А₁(у₁) в точку В_г(у₂) начальная остойчивость не изме­нится, так как ни аппликата метацентра, ни аппликата ЦТ судна не получат приращений (рис. 2.12).

Однако посадка судна изменится оно получит крен θ. Заметим, что перенос груза на расстояние А₁В₁ можно представить как снятие груза из точки A₁ и прием такого же груза в точку В₁. Приложив к судну в этих точках две равные, но про­тивоположно направленные силы р = mg, видим, что перенос груза приводит к образованию пары сил на плече (у₂ - y_t) cos θ. Момент этой пары сил, являющийся кренящим моментом, равен M_Kp=p(y₂-y₁)cosθ. (2.38)

Поскольку угол 6 предполагается малым, можно принять cos θ = 1, т. е.

М_кр=р(у₂-у₁). (2.29)

Приравнивая (в равновесном наклонном положении судна) кренящий момент восстанавливающему

М_в =Р(h + δh)δ, находим (2.30)

где δh - приращение начальной метацентрической высоты, являющее­ся следствием рассмотренного ранее влияния вертикальной состав­ляющей перемещения груза.

При горизонтально-продольном переносе груза из точки B₁(x₁) в заданную точку В₂(х₂) (рис. 2.13) начальная остойчивость судна, как и в предыдущем случае, не изменится, но возникнет дифферент судна, угол которого по аналогии может быть найден в соответствии с формулой

Ψ = р(х₂-х₁)/ Р(Н + δH) = т(х₂-х₁)/ Δ(H+δH) (2.31)

Практически важно знать не угол дифферента, который обычно весьма мал, а изменение осадок носом и кормой и дифферент судна. Проведем новую ватерлинию равновесия B₁Л₁ под углом Ψ к пер­воначальной ватерлинии ВЛ. При малом угле Ψ можно считать, что ватерлинии ВЛ и B₁Л₁ как равнообъемные пересекутся по оси, прохо­дящей через их общий ЦТ F (x_f). Тогда новые осадки носом и кормой будут равны

d_{H l} = d + (L/2 - х_f)Ψ; d_{K l} = d- (1/2 + х_f)Ψ. (2.32)

Как было отмечено ранее, все полученные зависимости основаны на допущении, что судно до переноса груза сидело прямо и на ровный 'киль. Если же в действительности судно имело начальные (малые) уг­лы крена и дифферента, то при определении новых углов крена и диф­ферента по формулам (2.30) и (2.31) в числители этих формул следует подставить алгебраические суммы моментов, возникающих в резуль­тате переноса груза, и моментов Phθ₀ и РHΨ₀, отвечающих начальным углам крена и дифферента. Выполнив это, получим (2.33)

Формулы (2.33) показывают, что в этом случае даже при отсутствии перемещений груза в направлении осей Ох и Оу его перемещение в направлении оси Oz приводит не только к изменению начальной остойчивости судна, но и к появлению дополнительных углов крена и дифферента

Имеется плакат с формулами.

ПРАВИЛО 5.НАБЛЮДЕНИЕ.

Каждое судно должно постоянно вести надлежащее визуальное и слуховое наблюдение, так же как и наблюдение с помощью всех имеющихся средств, применительно к преобладающим обстоятельствам и условиям, с тем чтобы пол­ностью оценить ситуацию и опасность столкновения. Каждое судно должно вести постоянное наблюдение всегда, т.е. независимо от состояния видимости и района плавания.

На морском флоте существует термин "впередсмотрящий" – это человек (один или несколько, включая вахтенного помощника), который уделяет все свое внимание наблюдению и не принимает на себя каких-либо обязанностей, которые снижают эффективность надлежащего наблюдения в ЛЮБЫХ условиях видимости.

Наблюдение должно обеспечивать не только своевременное обнаружение судов, но и определение характера их действия.

Надлежащее наблюдение означает использование всех имеющихся для этого возможностей, включая визуальное и слуховое наблюдение, а также наблюдение с использованием технических средств.

В условиях ограниченной видимости, кроме визуального наблюдения, должно осуществляться слуховое и радиолокационное наблюдение.

При радиолокационном наблюдении с помощью РЛС, САРП и АИС должны учитываться их технические возможности и ограничения (теневые секторы, мертвая зона, дальность обнаружения и т.п.).

Также должно осуществляться постоянное прослушивание эфира с помощью УКВ радиостанции на 16 канале.

 

Билет №4.