- •И устройство судна
- •Содержание
- •Глава 1 Мореходные и эксплуатационные качества судна
- •Глава 2 Основы гидромеханики
- •§2.1. Основные свойства жидкостей
- •§2.2. Гидростатика
- •§2.3. Гидродинамика
- •§2.4. Теория подобия в гидромеханике
- •§2.5. Основы теории крыла
- •Глава 3 Геометрия корпуса судна § 3.1. Теоретический чертеж
- •§ 3.2. Главные размерения судна и коэффициенты полноты
- •§ 3.3. Посадка судна
- •§ 3.4. Элементы погруженного объема судна при посадке его прямо и на ровный киль
- •Абсцисса цв:
- •3.4.5. Понятие о правилах приближенного интегрирования.
- •§ 3.5. Элементы погруженного объема судна при посадке его прямо, но с дифферентом
- •Глава 4 Плавучесть судна
- •§ 4.1. Условие плавучести судна
- •§ 4.2. Вычисление массы и координат центра тяжести судна
- •§ 4.3. Изменение осадки при переходе судна в воду с иной плотностью
- •§ 4.4. Изменение осадки судна при приеме или расходование грузов
- •§ 4.5. Запас плавучести судна
- •Глава 5 Начальная остойчивость судна
- •§ 5.1. Общее понятие об остойчивости
- •§ 5.2. Равнообъемные наклонения судна. Теорема Эйлера
- •§ 5.3. Метацентры и метацентрические радиусы
- •Как видно из рис. 36, при малом угле θ
- •Аппликатапоперечного метацентра:
- •Так как площадь ватерлинии вытянута в продольном направлении, то Jyf намного превышаетJx и соответственноRзначительно большеr. ВеличинаRсоставляет 12 длины судна.
- •§ 5.4. Условие начальной остойчивости судна. Метацентрические высоты
- •§ 5.5. Метацентрические формулы остойчивости и их практическое применение
- •§ 5.6. Остойчивость формы и остойчивость нагрузки
- •§ 5.7. Определение мер начальной остойчивости судна
- •§ 5.8. Влияние перемещения грузов на посадку и остойчивость судна
- •§ 5.9. Влияние приема малого груза на посадку и остойчивость судна
- •§ 5.10. Влияние жидкого груза на остойчивость судна
- •Как видно из формулы, именноix оказывает влияние на остойчивость.
- •§ 5.11. Опытное определение метацентрической высоты и положения центра тяжести судна
- •Глава 6 Остойчивость судна на больших углах наклонения
- •§ 6.1. Плечо статической остойчивости на больших углах крена
- •§ 6.2. Диаграмма статической остойчивости
- •6.2.1. Определение мер начальной остойчивости с помощью дсо.
- •§ 6.3. Динамическая остойчивость судна
- •§ 6.4. Влияние условий плавания на остойчивость судна
- •Глава 7 Практическое применение теории плавучести и остойчивости
- •§ 7.1. Определение массы груза, обеспечивающего заданный угол крена
- •§ 7.2. Расчеты по снятию судна с мели
- •7.2.2. Определение реакции грунта и точки ее приложения.
- •Глава 8 Нормирование и контроль остойчивости судов
- •§ 8.1. Нормирование остойчивости морских промысловых судов
- •§ 8.2. Информация об остойчивости судна
- •Глава 9 Непотопляемость судна
- •§ 9.1. Общее понятие о непотопляемости
- •§ 9.2. Принципы обеспечения непотопляемости
- •§ 9.3. Методы расчета непотопляемости
- •§ 9.4. Классификация затопленных отсеков
- •§ 9.5. Спрямление поврежденного судна
- •9.5.2. Задачи и методы спрямления поврежденного судна.
- •§ 9.6. Нормирование непотопляемости промысловых судов
- •Глава 10 Сопротивление воды движению судна
- •§ 10.1. Общие сведения
- •§ 10.2. Составляющие сопротивления движению судна
- •§ 10.3. Сопротивление трения
- •§ 10.4. Сопротивление формы
- •§ 10.5. Волновое сопротивление
- •§ 10.6. Сопротивление выступающих частей
- •§ 10.7. Воздушное сопротивление
- •§ 10.8. Влияние эксплуатационных факторов на ходкость судна
- •Глава 11 Судовые движители
- •§ 11.1. Общие сведения о судовых движителях
- •§ 11.2. Геометрические характеристики гребного винта
- •§ 11.3. Кинематические характеристики гребного винта
- •§ 11.4. Гидродинамические характеристики гребного винта
- •§ 11.5. Работа гребного винта на разных режимах
- •§ 11.6. Диаграммы для расчета гребных винтов
- •§ 11.7. Взаимодействие гребного винта и корпуса судна. Пропульсивный коэффициент
- •§ 11.8. Кавитация гребных винтов
- •§ 11.9. Взаимосвязь между работой гребного винта и двигателем
- •§ 11.10. Винты регулируемого шага
- •§ 11.11. Паспортная диаграмма судна оборудованного винтом фиксированного шага
- •Список литературы
Глава 6 Остойчивость судна на больших углах наклонения
§ 6.1. Плечо статической остойчивости на больших углах крена
При наклонениях судна на углы Θ > 10 120 и Ψ0 > 2 30, восстанавливающие моменты, уже не могут быть определены по линейным метацентрическим формулам остойчивости. Для их определения
используют уточенную теорию остойчивости. Уточненная теория остойчивости учитывает нелинейную зависимость восстанавливающего момента от угла наклонения, но сохраняет следующие из принятых в линейной теории допущения:
наклонения судна равнообъемные;
поперечные и продольные наклонения судна из исходного положения равновесия рассматриваются раздельно;
в качестве мер остойчивости принимаются восстанавливающие моменты mΘ , МΨ;
предполагается, что в процессе наклонения судна ЦТ своего положения не меняет, а ЦВ перемещается в плоскости наклонения .
Однако по уточненной теории ряд допущений принимаемых в разделе начальной остойчивости прекращают свое действие. Так:
осью наклонения уже не будет главная центральная ось xf. Ось наклонения занимает произвольное положение, которое меняется с изменением угла наклонения;
с изменением угла крена меняется площадь действующей ватерлинии, а значить ее момент инерции Jx и метацентрический радиус r являются переменными величинами . Поэтому ЦВ перемещается по кривой, не являющейся дугой окружности радиусом r (рис.35);
метацентр m´ не находится в диаметральной плоскости (рис.35) и его положение изменяется с изменением угла крена.
Для определения характеристик остойчивости судна на больших углах наклонения рассмотрим рис. 53. Как следует из рисунка, внешним силам, наклоняющим судно, противодействует восстанавливающий момент
mΘ = γV lΘ.
Из выражения видно, что плечо статической остойчивости lΘ представляет собой поперечный восстанавливающий момент, приходящийся на единицу водоизмещения, что позволяет использовать ее в качестве меры остойчивости судна на больших углах наклонения.
Если из центра величины С опустить перпендикуляр на линию действия силы плавучести судна в его наклонном положении, то плечо остойчивости lΘ можно представить как разность:
lΘ = lф – lн.
Рис.53. Плечо статической остойчивости при больших углах крена
Плечо остойчивости формы lф при данном водоизмещении судна и угле крена зависит только от координат центра величины СΘ, определяемых формой погруженного объема судна:
lф = +=ycΘ cosΘ + (zcΘ – zc) sinΘ.
Плечо остойчивости нагрузки lн зависит только от возвышения ЦТ над ЦВ.
lн = СD = (zg – zc) sinΘ = α sinΘ.
Соответственно момент mф = γVlф называют моментом остойчивости формы, а момент mн = γV lн – моментом остойчивости нагрузки.
Иногда в качестве плеча остойчивости формы принимают длину перпендикуляра (рис.53), опущенного на линию действия силы плавучести из начала координат. В этом случае его обозначают l0ф и называют условным плечом остойчивости формы. Очевидно, что
l0ф = lф + zc sinΘ.
Соответственно условное плечо остойчивости нагрузки будет:
l 0н = zg sinΘ.
При этом плечо статической остойчивости определиться зависимостью
lΘ = l0ф – l 0н = l0ф – zg sinΘ.