8. Проверка остойчивости
Остойчивость судна должна удовлетворять следующим требованиям:
критерий погоды К ≥ 1,0;
максимальное плечо диаграммы статической остойчивости ℓ≥ 0,2м;
угол крена, соответствующий максимальному плечу, θmax ≥ 30°;
угол заката диаграммы статической остойчивости θзак ≥ 60°;
исправленная начальная метацентрическая высота h = 0,15м.
Проверка остойчивости выполняется по материалам «Информации об остойчивости судна» по допускаемым метацентрическим высотам – h ≥ hдоп.
Используя полученные данные, производят расчёты параметров остойчивости и делаются выводы – удовлетворяют или не удовлетворяют они требованиям Регистра.
Результаты расчетов представляются в таблице 1.13.
Таблица 1.13
|
Наименование величин
|
Обозначения и формулы |
Значения величин |
|
Осадка судна, м |
Тф |
|
|
Площадь парусности, м2 |
Av (приложение 2) |
|
|
Возвышение ЦП над ватерлинией, м |
zv(приложение 2) |
|
|
Рассчетное давление ветра, кПа |
рv (из таблицы 1.14 Правил по zv) |
|
|
Кренящий динамический момент от ветра, кН·м |
Mv=0,001 рv Av zv |
|
|
Относит. площадь скул. килей, % |
100 Ak/ (LB) |
|
|
Коэффициент |
к (из таблицы 1.15 Правил) |
|
|
Относительная ширина |
В/Т |
|
|
Безразмерный множитель |
X1 (из таблицы 1.16 Правил) |
|
|
Коэффициент общей полноты |
δ |
|
|
Безразмерный множитель |
X2 (из таблицы 1.17 Правил) |
|
|
Аргумент |
|
|
|
Множитель, град |
Y (из таблицы 1.18 Правил) |
|
|
Амплитуда качки со скул. килями, град |
θ2r= к X1 X2 Y |
|
|
Плечо опрокидывающего момента, м |
ℓопр (диагр. дин. ост.) |
|
|
Опрокидывающий момент, кН·м |
Mопр= g·D·ℓопр |
|
|
Критерий погоды |
K= Mопр/Mv |
|
/В
Кренящийдинамический момент от ветра определяется по формуле
Mv=0,001 рv Av zv, (16)
где Mv кренящиймомент,кН·м; рv – условное расчетное давление ветра, Па; Av – площадь парусности надстроек, м2; zv, - возвышение центра парусности (ЦП) над ватерлинией, м2.
Величины Av и zv получают из Информации об остойчивости судна для капитана (приложение 2), а условное давление ветрарv – из таблицы 1.14.
Таблица 1.14
|
Плечо парусности zv, м |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
5.5 |
6.0 |
6.5 |
7 и более |
|
рv, Па |
971 |
1010 |
1049 |
1079 |
1108 |
1138 |
1167 |
1196 |
1216 |
Амплитуда качки θr судна ,снабженного скуловыми килями по Правилам Регистра вычисляется по формуле
θr= k X1 X2 Y, (17)
где θr – амплитуда качки, град; к – коэффициент определяется по таблице 1.15 в зависимости от соотношения 100 Ak/ (LB); Аk = 64 м2 – площадь скуловых килей (по заданию); X1 – безразмерный множитель определяется по таблице 1.16 в зависимости от соотношения B/Т; X2 – безразмерный множитель определяется по таблице 1.17 в зависимости от коэффициента общей полноты (приложение 2); Y – множитель, град, выбирают из табл. 1.18 в зависимости от отношения корня квадратного из начальной метацентрической высоты к ширине судна.
Таблица 1.15
|
Ak/(LB),% |
0 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
|
k |
1 |
0.98 |
0.95 |
0.88 |
0.79 |
0.74 |
0.72 |
0.70 |
Таблица 1.16
|
B/Т |
2.5 |
2.6 |
2.7 |
2.8 |
2.9 |
3.0 |
3.2 |
3.4 |
|
X1 |
0.98 |
0.96 |
0.95 |
0.93 |
0.91 |
0.90 |
0.86 |
0.82 |
Таблица 1.17
|
δ |
0.45 |
0.50 |
0.55 |
0.60 |
0.65 |
0.70 |
|
Х2 |
0.75 |
0.82 |
0.89 |
0.95 |
0.97 |
1.00 |
Таблица 1.18
|
|
0.05 |
0.06 |
0.07 |
0.08 |
0.09 |
0.10 |
0.11 |
0.12 |
0.13 |
|
Y |
25.0 |
27.0 |
29.0 |
30.7 |
32.0 |
33.4 |
34.4 |
35.3 |
36.0 |
/В
Амплитуду качки судна «Сплит» с острой скулой (по Правилам Регистра) следует принимать равной 70% амплитуды, вычисляемой по формуле (17).
Опрокидывающий момент вычисляется по формуле
Мопр = g·D·ℓопр (18)
где Мопр – опрокидывающий момент, кН·м; g – ускорение свободного падения, м/с2;
D – водоизмещение судна, т; ℓопр – плечо опрокидывающего момента, м.
Нахождение плеча опрокидывающего момента ℓопр (отрезок ВЕ) выполняется по диаграмме динамической остойчивости (рис.1). Для этого требуется определить вспомогательную точку А. Для ее определения необходимо вправо от начала координат отложить амплитуду качки, вычисленную по формуле (17), и на кривой динамической остойчивости зафиксировать точку А'; далее через точку А' провести прямую, параллельную оси абсцисс, и на ней, влево от вспомогательной точки А', отложить отрезок А'А, равный двойной амплитуде качки.
Рис. 1
Из точки А необходимо провести касательную АС к диаграмме динамической остойчивости; от точки А на прямой, параллельной оси абсцисс, отложить отрезок АВ, равный 1 радиану; и из точки В восстановить перпендикуляр BE до пересечения с касательной АС в точке Е. Отрезок BE, измеренный в линейных единицах шкалы оси ординат(м), представляет собой плечо ℓопр опрокидывающего динамического момента крена.
Выводы. Используя результаты расчётов, сделать выводы– удовлетворяют или не удовлетворяют они требованиям Регистра.