Изменение посадки, запаса плавучести и остойчивости от затопления отсеков.

Рассмотрим сначала изменение запаса плавучести и остойчивости от затопления отсеков. В любом случае затопления отсеков запас плавучести уменьшается на величину объема влившейся внутрь судна воды. Кроме этого уменьшения возможна дополнительная потеря запаса плавучести, если в результате аварии произошло нарушение водонепроницаемости части надводного объема судна.

Например, затопление отсека Ш категории – отсека, открытого сверху и сообщающегося с забортной водой, приводит к потере запаса плавучести в объеме надводной части этого отсека, поскольку при последующих изменениях посадки этот объем заполняется водой по забортный уровень.

Всякое нарушение водонепроницаемости палуб, ограничивающих отсек сверху, в случае затопления ведет к потере запаса плавучести даже в тех случаях, когда лежащие выше поврежденных палуб отсеки при данном затоплении не затапливаются. К потерям запаса плавучести ведут всякие нарушения непроницаемости надводного борта, так как при изменении посадки могут быть затоплены объемы внутри судна. Потерю запаса плавучести в этом случае принимают равной полному объему отсека.

Для ограничения потерь запаса плавучести необходимо проводить разделение корпуса на водонепроницаемые отсеки не только в подводной, но и в надводной части корпуса, а так же обеспечить водонепроницаемость палуб, накрывающих отсеки.

Деление надводной и подводной частей корпуса судна на отсеки должно быть согласовано. Свидетельством тому является анализ изменения остойчивости судна при повреждениях. Из теории непотопляемости известно, что затопление отсека целиком ведет к увеличению начальной остойчивости судна, и в большинстве случаев, к увеличению остойчивости при больших углах наклонения. Остойчивость веса при этом увеличивается, т.к. ЦВ влившейся в отсек воды лежит ниже ЦВ дополнительно входящего в воду объема судна. ЦВ влившегося объема воды в отсек 1 категории (полностью затопленный отсек) совпадает с ЦТ этого объема воды. Следовательно, аппликата ЦТ судна понижается, что ведет к увеличению остойчивости. Начальная остойчивость формы также растет с увеличением осадки, если судно имеет развал бортов.

Частично затопленные отсеки, не сообщающиеся с забортной водой (2 категория) могут быть как выше, так и ниже действующей ватерлинии.

Если отсек 2 категории в случае аварии находится выше ватерлинии, остойчивость веса уменьшается. Кроме того, во всех случаях остойчивость уменьшается из-за наличия свободной поверхности.

Если отсек 3 категории симметричен относительно ДП судна, а по длине расположен в районе ЦТ площади ватерлинии, то затопления отсека окажет такое же влияние на начальную остойчивость, как аналогичное затопление по типу 2 категории.

Т.о. если исключить влияние на остойчивость крена и дифферента, то наибольшую опасность для остойчивости представляет затопление высоко расположенных объемов 2 и 3 категории, характерное в случаях повреждений палуб, накрывающих затапливаемые отсеки (т.е. в случае нарушения их водонепроницаемости). Поэтому опасным является скопление воды, налитой при тушении пожара или при повреждении трубопроводов судна.

Рассмотрим теперь изменение крена и дифферента от затопления отсеков и их влияние на остойчивость поврежденного судна. В результате повреждения, не вызвавшего гибели судна меняется его посадка. Увеличивается осадка, в общем случае судно получает крен и дифферент, которые ухудшают ходовые и маневренные характеристики судна и особенно опасны для остойчивости судна в случае ухода под воду поврежденных частей надводного борта и палубы, ограничивающей отсек. У судна плавающего с креном, резко уменьшаются все характеристики запаса остойчивости. Максимальный восстанавливающий момент такого судна значительно меньше аналогичного для судна, сидящего на ровный киль. Еще резче сокращается запас динамической остойчивости. Уменьшение запаса остойчивости с увеличением крена особенно опасно для низкобортных судов.

Сравнение начальной поперечной остойчивости судна плавающего без дифферента, и того же судна с большим дифферентом, вызванным горизонтально-продольным перемещением его ЦТ, показывает - с появлением дифферента остойчивость веса несколько возрастает (в результате перемещения вверх ЦВ судна), а остойчивость формы в случае ухода под воду открытой палубы в опустившейся оконечности уменьшается (из-за сокращения размеров ватерлинии). С ростом дифферента уменьшение поперечной остойчивости может привести к опрокидыванию судна. Большой дифферент, ведущий к уходу под воду верхней открытой палубы в оконечности корабля опасен из-за роста аварийных деформаций переборок и палубы поврежденной оконечности.

В некоторых случаях оказывается целесообразно соединять отсеки противоположных бортов системой перетока (автоматической противокреновой системой), исключающей возможность несимметричного затопления (или уменьшающей эту несимметричность). Однако при частичном затоплении бортовых отсеков резко возрастает потеря поперечной остойчивости, обусловленная влиянием свободной поверхности в них. Поэтому АПС оборудуются лишь низко расположенные и симметричные относительно ДП отсеки, как правило не предназначенные для перевозки жидких грузов. Как исключение системы перетока со специальными клинкетами или другими запорными устройствами применяются для отсеков с жидкими грузами.

Дадим общую оценку изменений посадки и остойчивости судна от затопления отсеков различных категорий.

Если поврежденное судно не получает большего дифферента, то затопление отсека 1 категории через пробоину увеличивает начальную остойчивость судна. К такому же результату приводит намеренное затопление отсека 1 категории в подводной части судна.

Влияние на начальную остойчивость судна затопления отсека 2 категории зависит не только от положения по высоте, но и от размеров и формы свободной поверхности воды в нем. Затопление отсеков 2 категории, расположенных выше ватерлинии, всегда уменьшает поперечную начальную остойчивость судна, особенно при затоплении отсеков с большими свободными поверхностями. Потеря остойчивости возрастает, если затоплены несколько ярусов отсеков.

Затопление отсека 3 категории ведет к увеличению остойчивости веса. Начальная остойчивость формы уменьшается, но ее изменения зависят от многих факторов: площади свободных поверхностей воды в отсеках, расположение их по длине, ширине и высоте судна. Несимметричность отсеков 3 категории относительно ДП увеличивает потери поперечной остойчивости, а затопление отсеков 3 категории в оконечностях судна увеличивают потери продольной остойчивости.