Изменение остойчивости судна от приема или снятия (расходования) грузов.

После приема груза водоизмещение судна стало D1 = D + Р, а осадка

Т1 = Т + ΔТ. При приеме груза меняют положение все три точки,  характеризующие поперечную остойчивость; центр величины – из-за

изменения осадки судна, а, следовательно, и формы погруженного в воду  объема корпуса судна; центр тяжести – вследствие изменения нагрузки судна, а

поперечный метацентр – вследствие изменения формы площади ватерлинии и объема, погруженной в воду части корпуса судна.

Рис. 6. Изменение остойчивости судна от приема или снятия (расходования) грузов.

 

Метацентрическая высота, характеризующая остойчивость судна, вследствие всех названных причин, получит следующее изменение:

Δ h = P/(D + P)* (T + ΔT/2 - h - Zp)

h ' = h + Δ h = h + P/(D + P)* (T + ΔT/2 - h - Zp)

Здесь знак плюс соответствует приему груза, знак минус – его снятию (расходованию).

4) ВЛИЯНИЕ НА ОСТОЙЧИВОСТЬ СУДНА ПОДВЕШЕННЫХ ГРУЗОВ.

Наличие на судне подвешенного груза приводит к уменьшению исходной метацентрической высоты, а, следовательно, к уменьшению восстанавливающего момента.

Рис. 7. Влияние на остойчивость судна подвешенных грузов.

 

Такое перемещение груза, как это видно из рисунка, создает дополнительный кренящий момент:

Δ Мкр = Р · l z · sin θ,

где l z – возвышение точки подвеса над первоначальным положением Ц.Т. груза.

Так как этот момент действует в сторону крена, то восстанавливающий момент уменьшается: M'θ = Мθ – ΔМкр. Поскольку Мθ = D' · h · sin θ, тo

M 'θ = D ' · h · sin θ - Р · l z · sin θ

h '= h -(Р · l z)/ D

Если выразить массу подвешенного груза и водоизмещение в тоннах, то поправка к метацентрической высоте на влияние подвешенного груза будет:

Δ h = -(Р · l z)/ D

5) ВЛИЯНИЕ НА ОСТОЙЧИВОСТЬ СУДНА ЖИДКИХ ГРУЗОВ СО СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ.

Если жидкий груз полностью заполняет отведенный ему объем (цистерну, танк), то при наклонениях судна он будет вести себя как твердый неперемещающийся груз. Влияние такого груза на остойчивость аналогично влиянию, которое оказывает на остойчивость закрепленный твердый груз.

 

 

Рис. 8. Влияние на остойчивость судна жидких грузов со свободной поверхностью.

В действительных условиях эксплуатации судов цистерны или отсеки по различным причинам оказываются заполненными не полностью.

Поправка Δh к метацентрической высоте, учитывающая влияние свободной поверхности жидкости, будет:

Δh = P*r ж / D,

где Р = ρ ж. Vж – масса жидкости в цистерне;

Vж – объем, занимаемый жидкостью;

ρ ж – плотность жидкости.

Значение метацентрического радиуса для этого случая можно определить с помощью формулы: r ж = iх / Vж, где ix – момент инерции свободной поверхности жидкости относительно продольной оси, проходящей через Ц.Т. площади этой поверхности.

Δh = - ρ ж/ ρ* ix/ V = - ρ ж* ix/ D

Из формулы видно, что поправка на влияние свободной поверхности жидкости всегда имеет отрицательный знак, т.е. свободная поверхность жидкого груза, перетекая в сторону наклонения судна, уменьшает метацентрическую высоту и отрицательно сказывается на остойчивости/

Если длина отсека l, а ширина b то момент инерции площади всего отсека относительно продольной оси, проходящей через центр тяжести этой площади, будет: ix = l * b ³ /12

1. Что называется поперечным метацентром?

2. Что называемое поперечной метацентрической высотой судна?

3. Что называется восстанавливающим моментом М_В.?

4. Что называют креном, а в продольной —дифферентом. называют креном, а в продольной —дифферентом?

5. Что называется углом заката диаграммы?

6. Что называется динамическим наклонением?

7. Какое влияние на остойчивость оказывают подвижные, незакрепленные, а также жидкие и сыпучие грузы, имеющие свободную (открытую) поверхность?

Непотопляемостью называется способность судна оставаться на плаву при нарушении водонепроницаемости одного или нескольких судовых помещений, сохраняя (в ограниченных пределах) основные мореходные качества судна.

Уровень обеспечения непотопляемости судна определяется основными требованиями к непотопляемости: при затоплении заданного числа судовых помещений, характеристики посадки и остойчивости поврежденного судна не должны выходить за некоторые пределы.

Конструктивные мероприятия:

• придание судну достаточных запасов плавучести, остойчивости и прочности при проектировании судна;

Организационно-технические мероприятия:

• постоянный контроль за состоянием остойчивости и плавучести судна и принятие мер по предупреждению их снижения ниже установленных пределов;

• поддержание в ходовых условиях водонепроницаемости корпуса судна, а также судовых переборок, палуб и платформ;

• поддержание в готовности всех средств борьбы за живучесть судна.

• Классификация затопленных судовых помещений

• В зависимости от характера затопления различают пять основных категорий судовых помещений:

• I категория - судовые помещения, затопленные полностью;

• II категория - частично затопленные судовые помещения, не имеющие сообщения с забортной водой;

• III категория - частично затопленные судовые помещения, сообщающиеся с забортной водой и атмосферой (открытые сверху);

• IV категория - частично затопленные судовые помещения, сообщающиеся с забортной водой, но не имеющие сообщения с атмосферой (с воздушными подушками);

• V категория - судовые помещения, затопленные (частично) по кромку пробоины или открытого забортного отверстия.

Затопление отсеков первой категории всегда увеличивает остойчивость судна. Влияние затопления отсеков второй категории на остойчивость существенно зависит от размеров имеющейся в отсеках свободной поверхности воды. Неполное затопление расположенных вблизи и выше ватерлинии широких отсеков (например, в результате фильтрации из соседних затопленных отсеков или тушения пожаров) чрезвычайно сильно уменьшает начальную остойчивость и является одной из главных причин возникновения отрицательной начальной остойчивости поврежденного судна.

Борьба за непотопляемость складывается из борьбы с водой, а также в осстановления остойчивости и спрямления поврежденного судна.