Определение посадки и остойчивости при различных случаях загрузки судна с использованием кривых элементов теоретического чертежа.

Посадкой плавающего судна называется его положение относительно поверхности спокойной воды. с изменением посадки судна изменяются очертания погруженной части корпуса и положение действующей ватерлинии. посадка судна характеризуется наличием крена и дифферента.

Крен – это поперечное наклонение судна. крен измеряется в градусах прибором кренометром и обозначается греческой буквой θ (тэта). крен увеличивает осадку судна, о чём следует помнить при плавании в мелководных районах. наличие крена ухудшает управляемость: вследствие неравенства давления воды на борта судна оно уваливается в сторону повышенного борта.

Дифферентом называется продольное наклонение судна. дифферент характеризуется разностью осадок носом и кормой и обозначается греческой буквой ψ (пси). деферент на нос увеличивает лобовое сопротивление воды движению судна, снижая эффективность работы винтов, уменьшая скорость и вызывая рыскливость. небольшой дифферент на корму повышает управляемость судна, тогда как при больших его значениях это качество ухудшается и понижается скорость хода.

Посадка характеризуется тремя параметрами:

1. средней осадкой на миделе - dср;

2. углом крена 0 ° - наклонением в поперечной плоскости;

3. углом дифферента у/° - наклонением в продольной плоскости.

Кривые элементов теоретического чертежа (рис.1) представляют собой графические зависимости от осадки корабля водоизмещения (V), координат ЦВ (х_с, z_c), площади ватерлинии (S), абсциссы ЦТ площади ватерлинии (x_f) и ее поперечного и продольного моментов инерции (J_x, J_yf), поперечного и продольного метацентрических радиусов (r и R).

Кривые элементов теоретического чертежа служат для определения перечисленных параметров без выполнения каких-либо вычислений. Ими можно пользоваться лишь при условии, что судно не имеет крена и дифферента.

Для определения элементов теоретического чертежа необходимо провести горизонтальную линию, соответствующую осадке судна, и в точках ее пересечения с кривыми снять искомые величины.

Кривые элементов теоретического чертежа рассчитываются в конструкторском бюро и входят в состав судовой справочной документации.

Рис.1 Гидростатические кривые

Кривые элементов теоретического чертежа представляют собой диаграмму, которая объединяет кривые, определяющие зависимость изменения значений теоретических элементов судна (V, Xc, Zc, Zm, Xf, r, R, S, Ix, Iyf) от его осадки.

Количество кривых на диаграмме может доходить до 15-20. Для того, чтобы определить необходимые значения элементов теоретического чертежа по кривым плавучести и начальной остойчивости, на оси осадок нужно наметить точку, соответствующую заданной осадки, и провести прямую параллельную оси абсцисс. Отстояние точки пересечения прямой с соответствующей кривой от линии отсчета в выбранном масштабе определяет искомые элементы теоретического чертежа.

Три взаимно перпендикулярные координатные плоскости образуют главные плоскости теоретического чертежа:

- диаметральную плоскость (ДП) - продольную плоскость симметрии корпуса судна;

- основную плоскость (ОП) - продольную плоскость, перпендикулярную к ДП и проходящую через средний, прямолинейный участок килевой линии (от ОП измеряется осадка, высота борта и расстояние до ЦТ судна);

- плоскость мидель-шпангоута (миделя или ½) - поперечную плоскость, перпендикулярную к ДП и ОП и проходящую через середину расчетной длины судна.

Линия пересечения ДП с ОП называется продольной основной линией, а линия пересечения ОП с плоскостью миделя - поперечной основной линией.

 

Вопросы для самоконтроля.

 

1. Что называется кривыми элементов теоретического чертежа?

2. Как практически определяют параметры посадки судна?

3. Что называется плавучестью судна и какие силы действуют на плавающее судно?

4. Каковы условия равновесия плавающего судна?

5. Что понимается под водоизмещением судна и в каких единицах оно замеряется?

6. Что понимается под постоянными и переменными грузами на судне?

7. Как классифицируют водоизмещение судна в зависимости от его нагрузки?

8. Что называется метацентром и метацентрическим радиусом?

9. Определите названия элементов теоретического чертежа по обозначению на чертеже: (V)?

10. Определите названия элементов теоретического чертежа по обозначению на чертеже: (х_с, z_c)?

11. Определите названия элементов теоретического чертежа по обозначению на чертеже: (S)?

12. Определите названия элементов теоретического чертежа по обозначению на чертеже: (x_f)?..

13. Определите названия элементов теоретического чертежа по обозначению на чертеже: (J_x, J_yf)?

14. Определите названия элементов теоретического чертежа по обозначению на чертеже: (V, Xc, Zc, Zm)?

15. Определите названия элементов теоретического чертежа по обозначению на чертеже: (Xf, r, R, S, Ix, Iyf)?