Влияние приема или снятия большого груза на посадку и начальную остойчивость судна

В случае приема или снятия большого груза использовать формулы (2.44), (2.45) и (2.49) нельзя, так как они приводят к слишком большим погрешностям. Новые метацентрические высоты h₁ и Н₁ можно опре­делять только с помощью изложенного ниже графоаналитического метода, используя кривые аппликат метацентров z_m =f(d) и z_M=f(d), имеющиеся на судне в составе кривых элементов теоретического чертежа.

Предположим, что до приема груза судно сидело прямо и на ров­ный киль по ватерлинию ВЛ, имея осадку d (рис. 2.18). Используя графическое решение для случая приема большого груза, находим приращение осадки δd и проводим новую ватерлинию В₁Л₁. Далее находим новую аппликату ЦТ судна (после приема груза)

Z_g1=(Δz_g+mz)/(Δ+m). (2.56)

Отложив значение z_g1 в масштабе ординат кривой z_m от оси Od вдоль ватерлинии В₁Л₁ получим в том же масштабе метацентрическую высоту h₁ = z_m1 - z_g1. Аналогичным способом можно найти новую продольную метацентрическую высоту H₁, если использовать кривую аппликат продольного метацентра Z_m.

Для определения угла крена может служить первая формула (2.42) при условии, что найденный угол крена остается в пределах малых углов, однако вычисление угла дифферента по второй формуле (2.42) может привести к существенной погрешности, так как эта формула не учитывает продольного смещения ЦВ и ЦТ площади действующей ватерлинии при значительном изменении осадки судна. Поэтому для определения дифферента целесообразно воспользоваться изложенным ниже уточненным способом, предусматривающим использование кривых X_f = f(d),x_c = f (d) и = f (d).

Предположим, что до приема груза судно плавает прямо и на ров­ный киль с осадкой d по ватерлинию ВЛ (рис. 2.19). В этом случае будет иметь место равенство x_g = х_с, т. е. ЦТ судна G и ЦВ С будут распола­гаться на одной вертикали, а сила веса судна Ρ и сила плавучести γ V будут взаимно уравновешиваться. После приема большого груза мас­сой т и весом р, ЦТ которого расположен в точке с абсциссой х, осадка судна получает приращение δd, которое для большого груза должно быть найдено графически с использованием грузового размера судна. Абсцисса ЦВ при этом изменится; ее новое значение x_c1 должно быть найдено, как показано на рисунке, для новой ватерлинии В₁Л₁ по кривой х_с. Новая сила веса судна Р+р и равная ей сила плавучести γ(V+δV) создадут пару сил с плечом (x_g1 - x_c1), условный момент которой (Δ+m) (x_g1 - x_c1) приведет к возникновению дифферента

(d_н-d_к)₁ = (Δ+m)(x_g1-x_c1)/ (2.57)

Рис. 2.18. Определение попереч­ной метацентрической высоты после приема груза

Рис. 2.19. Определение измене­ния посадки после приема боль­шого груза (уточненный способ)

Значение должно быть снято с кривой для осадки d+δd, отвечающей массе судна Δ+ m.

Новая абсцисса ЦТ судна x_g1 определяется выражением

x_g1 =(Δx_g+mx)/(Δ+ m). (2.58)

После подстановки(2.58) в (2.57) и некоторых преобразований получим

(d_н-d_к)₁ = [Δ(x_g-x_c1)+m(x-x_c1)]/ (2.59)

Если до приема груза судно имело начальный (малый) дифферент (d_н-d_к)₀, то к числителю формулы (2.59) следует добавить соответствующий этому дифференту момент (d_н-d_к)₀ , после чего получим

Новые осадки судна носом и кормой, как видно из рис. 2.19, могут быть найдены по формулам

d_н1 = d + δd + (1/2 – x_f1/L)(d_н-d_к)₁

d_к1 = d + δd - (1/2 + x_f1/L)(d_н-d_к)₁ (2.60)

где x_f1 - абсцисса ЦТ площади ватерлинии В₁Л₁.

Перекачка жидких грузов. Если перекачка жидкого груза произ­водилась из запрессованной цистерны в цистерну такой же емкости, которая, следовательно, заполнялась доверху, то ее влияние на посад­ку и начальную остойчивость судна равносильно влиянию переноса твердого груза массой, равной массе жидкого груза. При различной емкости цистерн и образовании после перекачки свободных поверх­ностей необходимо учитывать их влияние на остойчивость.

Прием и снятие (расходование) жидкого груза. Если принимаемый на судно жидкий груз заполнял соответствующие цистерны доверху или если снимаемый с судна жидкий груз также заполнял цистерны доверху и откачивался до полного их осушения, то его влияние на посадку и остойчивость судна равносильно влиянию приема или снятия твердого груза, рассмотренному ранее. Если же в результате приема или снятия груза появились или исчезли свободные поверх­ности жидкости, то при определении остойчивости судна должны быть введены дополнительные поправки, учитывающие влияние этих поверхностей (с соответствующими знаками).