Определение вместимости по международной

Конвенции об обмере судов

Как отмечалось ранее понятие вместимости используется в эксплуатационной практике как показатель размеров судна, в зависимости от которого дифференцировано взимаются различные сборы, налоги, пошлины и т.п. Конвенция унифицирует, делает единым подход к расчету вместимости судна, поскольку судовладелец по понятным причинам заинтересован занизить эту характеристику судна.

В соответствии с Конвенцией валовая вместимость (GТ) судна определяется расчетом по следующей формуле

 

GT = K т W,

(4.29)

 

где W – общий объем всех закрытых пространств на судне, м³; K _т – коэффициент определяемый по формуле

 

K т = 0,2 + 0,02 log 10 W.,

(4.30)

 

Под закрытыми пространствами понимается теоретическая вместимость всех закрытых помещений судна, за исключением, так называемых, исключаемых пространств, характеристики которых оговорены Конвенцией.

Рассмотрим смысл коэффициента К ₁. Если бы вместимость GT, определяемая по (4.29), равнялась теоретической вместимости, измеряемой регистровыми тоннами, то К ₁ = 1/2,83 = 0,357.

Действительные значения К ₁ в реальном диапазоне W

 

W, м^3	10^2	10^3	10^4	10^5	10^6
К 1	0,24	0,26	0,28	0,30	0,32

 

Это означает, что действительная валовая вместимость, определяемая по Конвенции, составляет от теоретической:

при W = 10^6 м^3
при W = 10^2 м^3

То есть у относительно небольших судов не включаемая в регистровую вместимость доля закрытых пространств выше, чем у судов больших размеров и с точки зрения расходов, определяемых регистровой вместимостью они более выгодны.

Таким образом, коэффициент, К ₁ выполняет две функции. Первая – переводит величину вместимости из м³ в регистровые тонны, а кроме этого определяет принятое Конвенцией отличие регистровой вместимости от теоретической.

Чистая вместимость (NT) судна рассчитывается по формуле

 

,

(4.31)

 

где W _c – общий объем грузовых пространств, м³; К₂ = 0,2 + log ₁₀ W_c; Н – высота борта судна, м; Т – средняя осадка судна, м; N ₁ – числопассажиров в каютах с числом коек не более восьми; N ₂ – число остальных пассажиров.

Кроме этого, при расчете чистой вместимости по приведенной формуле (4.31), необходимо учитывать ограничения, накладываемые на ее члены:

.

 

Обеспечение остойчивости и плавности качки

При проектировании судна

 

Относительная метацентрическая высота

Как мера остойчивости

 

Задача состоит в том, чтобы на этапе обоснования главных размерений судна учесть возможность обеспечения необходимого уровня его остойчивости. Для этого нужно установить связь между характеристиками остойчивости и главными размерениями судна. Но прежде чем решать эту задачу, нужно определиться каким методическим аппаратом по расчету остойчивости при этом можно воспользоваться.

Известно, что наиболее точную оценку остойчивости, как качеству, дает метод остойчивости на больших углах крена, который позволяет учесть изменение остойчивости и в случае, когда нарушается прямобортность судна, то есть когда палуба начинает входить в воду. Это может быть весьма актуально для относительно низкобортных грузовых судов внутреннего плавания. Однако его использование для решения данной задачи практически не представляется возможным. Это связано с тем, что расчетные методы базируются на использование теоретического чертежа судна, который на рассматриваемой стадии проектирования еще отсутствует.

Метод начальной остойчивости имеет простой методический аппарат, дающий в пределах прямобортности приемлемую точность. Данное обстоятельство является важной предпосылкой для его использования в нашем случае. Кроме того, уровень остойчивости, нормируемый Регистром, соответствует не только большим углам крена, но и наклонениям на углы меньшие, чем угол входа палубы в воду. Наряду с этим Речной Регистр непосредственно нормирует минимальное значение поперечной метацентрической высоты, задавая тем самым требование к начальной остойчивости судна. Изложенное дает основание решать поставленную выше задачу на основе метода начальной остойчивости.

Мерой остойчивости, то есть количественной характеристикой восстанавливающих свойств рассматриваемого судна, является его поперечная метацентрическая высота h _о. Она может использоваться для задания необходимого с точки зрения безопасности плавания уровня остойчивости судна. При этом используют, наряду с нормируемыми значениями, данные по прототипам, имеющим подтвержденную расчетами и практикой эксплуатации величину остойчивости, обеспечивая тем самым и необходимый уровень остойчивости при больших углах крена. Однако, как известно, оценивать какие-либо физические свойства и, прежде всего в подобных системах, более правильно не абсолютными величинами, а их относительными значениями, которые являются более устойчивыми. Поэтому и в рассматриваемом случае более правильно оперировать не с абсолютными величинами метацентрической высоты, а с ее относительным значением. Его можно получить, поделив h _она какой-либо линейныйразмер, связанный с судном и влияющим на остойчивость. Для того чтобы обоснованно принять его рассмотрим условие равновесия судна при статическом наклонении

 

М кр = М в,

(5.1)

 

где М _кр – внешний кренящий момент, М _в – момент восстанавливающий.

Метацентрическая формула остойчивости позволяет при относительно не больших углах наклонения восстанавливающий момент находить

 

М в =D¢ h o Sin q = D¢ h o q,

 

где D¢ – сила тяжести судна.

Кренящий момент, как следствие действия внешней силы Р можно представить

М _кр = Р l,

где l – плечо кренящего момента.

Представляя величину внешней силы как некоторую долю от водоизмещения Р = k ₁ D¢, а плечо l в долях от ширины судна l = k ₂ B, условие (5.1) будет иметь вид

k ₁ k ₂ D¢ B = D¢ h _o q.

Отсюда угол крена

.

То есть величина наклонения, характеризующая восстанавливающие свойства судна прямо пропорциональна его ширине и обратно пропорциональна метацентрической высоте. Это дает основание в качестве величины, делающей метацентрическую высоту безразмерной, использовать ширину судна. Исходя из чего, отношение называют относительной метацентрической высотой.