21)Влияние на остойчивость подвешенного груза.

Допустим, что на судне имеется груз Р, подвешенный в точке О, расположенной на расстоянии lу от ДП. Если груз закрепить и в точке g - его Ц.Т., то при крене судна груз останется на месте и начальная остойчивость судна не изменится. Если же груз не закреплен, то при крене судна на угол θ центр тяжести его переместится в сторону крена из точки g в точку g₁ и линия подвеса примет положение перпендикулярно плоскости новой ватерлинии В₁Л₁. Угол между линией подвеса gO до крена и g₁O после крена равен θ. Такое перемещение груза, как это видно из рисунка, создает ополнительный кренящий момент:

ΔM = Р × l_z × sin θ     (1),

где l_z - возвышение точки подвеса над первоначальным положением Ц.T. груза. Так как этот момент действует в сторону крена, то восстанавливающий момент уменьшается: М'_θ = M_θ - ΔM. Поскольку M_θ = D' × h × sinθ, то

М'_θ = D' × h × sinθ - Р × l_z × sinθ = D' × (h - (Р × l_z )/D') × sinθ      (2)

Выражение в скобках представляет собой новое значение метацентрической высоты судна при наличии подвешенного груза:

h₁ = h - (Р × l_z )/D'      (3)

Если выразить массу подвешенного груза и водоизмещение в тоннах, то поправка к метацентрической высоте на влияние подвешенного груза будет:

Δh = - (Р × l_z )/D       (4)

Таким образом, наличие на судне подвешенного груза приводит к уменьшению исходной метацентрической высоты, а следовательно, к уменьшению восстанавливающего момента. Сравнив полученное выражение с формулой, учитывающей изменение метацентрической высоты при вертикальном переносе груза, убеждаемся, что они аналогичны. Это означает, что влияние подвешенного незакрепленного груза Р на остойчивость равноценно влиянию такого же неподвижного груза Р, Ц.T. которого перемещен в точку подвеса О. Из формулы (4) также следует, что значение поправки Δh не зависит от того, где в данный момент находится груз после отрыва его от палубы. Изменение метацентрической высоты происходит в момент отрыва груза от палубы. Сам процесс подъема и опускания груза, не влияет на остойчивость судна. Поэтому при вычислении поправки Δh длина подвеса l_z определяется длиной, измеренной от Ц.Т. груза, лежащего на настиле двойного дна или на палубе, до точки подвеса.

22)Влияние на остойчивость перекатывающегося груза.

Пусть на судне находится твердый груз, который при наклонении в некоторой плоскости перекатывается так, что его ЦТ перемещается в той же плоскости по кривой их точки В в точку В1 – наклонению на малый угол , то линии действия силы тяжести груза для этих двух положений пересекутся в некоторой точке А. В этой же точке пересекутся нормали к кривой ВВ1, поэтому в пределе при малом угле наклонения т. А – центр кривизны кривой ВВ1 в т. В.

Перекатывающийся груз оказывает точно такое же влияние на начальную остойчивость, как и груз, подвешенный в т. А. Положение этой точки определяется радиусом кривизны l кривой, по которой перекатывается груз в данной плоскости наклонения. Значение радиуса кривизны зависит от формы опорной поверхности, по которой катится груз. Когда эта поверхность является плоскостью – радиус кривизны равен бесконечности при любом виде наклонения. Раскрепление груза, способного перекатываться, что приводит к бесконечному снижению метацентрической высоты, независимо от величины груза. Следовательно перекатывание даже самого малого груза может привести к полной потере начальной остойчивости. Так как в момент раскрепления и начала перекатывания груза метацентрическая высота стремится к бесконечности, положение равновесия судна неустойчиво, и оно начинает заваливаться на борт. Груз перекатывается и останавливается при 1ом препятствие и дальше должен рассматриваться как закрепленный. Остойчивость становится положительной так как перемещение груза можно трактовать как перенос в горизонтальной плоскости.