8. Изменение осадки судна при переходе в воду другой плотности

При переходе судна в воду иной плотности, которая зависит от солености и температуры, изменяется его осадка. При изменении плотности меняется также сила поддержания . Практически изменение плотности воды не превышает 3%.

Весовое водоизмещение судна при этом не меняется и можно записать

, т, (3.14)

где и– исходная плотность и соответствующее объемное водоизмещение;

и – новая плотность и соответствующее объемное водоизмещение.

Из сравнения этих выражений получаем

, т. (3.15)

Согласно этой формуле получаем

,м³. (3.16)

Так как изменение водоизмещение мало, можно считать судно прямостенным в пределах изменения осадки, т. е. . После подстановки этого выражения в формулу (3.20) получим:

, м, (3.17)

Очевидно, что при переходе судна в воду с большей плотностью, например, из пресной воды в соленую, оно будет всплывать, и наоборот.

Принимая формулу для изменения осадки при переходе из морской воды в пресную можно представить в другом виде, если использовать выражение (3.11) при подстановке в формулу (3.17) получим:

, м, (3.18)

где – число тонн на 1 см осадки, определяется ,т/см.

9. Грузовой план и расчёт нагрузки судна

Расчет весовой нагрузки судна производится на основании исходных данных судна, приведенных в судовом документе «Информация об остойчивости судна» и грузовом плане судна. Грузовой план судна (каргоплан) обычно составляется перед погрузкой и представляет собой схему размещения грузов с целью наиболее рационального использования грузовместимости и обеспечения необходимой остойчивости и посадки судна.

Расчет нагрузки от перевозимого груза производится в табличной форме (табл. 3.3) судна.

Таблица 3.3. Расчет нагрузки (перевозимый груз)

№ п/п	Статьи нагрузки	Масса , т	по длине		по высоте
			м	, тм	, м	, тм
1	2	3	4	5	6	7
1	Груз в трюме № 1
2	Груз в твиндеке № 1
3	Груз в трюме № 2
…	…	…	…	…	…	…
	СУММЫ

В столбцах (табл. 3.3) перечисляются все принятые к перевозке грузы, и соответственно их массы и координаты центров тяжести по длине от миделя и по высоте от основной плоскости, а также вычисляются статические моменты масс относительно тех же координатных плоскостей. Грузы, расположенные в нос от миделя, имеют положительные и , а расположенные в корму от миделя – отрицательные. Если в одно грузовое помещение принимается несколько различных грузов, то каждый из них заносится в таблицу нагрузки отдельной строкой.

Моменты масс по ширине судна, как правило, не рассчитываются, так как грузы укладываются симметрично относительно диаметральной плоскости и для них .

Таблицы нагрузки, содержащие судовые расходуемые запасы и сводная таблица имеют ту же форму, что и (табл. 3.3), но составляются в двух вариантах – на начало и конец рейса (табл. 3.3).

Количество жидкого расходуемого запаса (топлива, масла и др.) на рейс определяют по формуле

(3.19)

где – удельный суточный расход жидкого расходуемого запаса (топлива и масла), т/сут;

–время рейса, сут.

Таблица 3.4. Расчет водоизмещения на отход и на приход

Наименование статей нагрузки	На отход
	Масса, т	Плечи, м		Моменты, тм
		X	Z	Mx	Mz
Судно порожнем Константа Судовые запасы Груз	8875 267 1062,6 54350	14,78 54,20 44,77 -7,12	12,56 12,92 5,32 9,27	131173 14471 47571 -386984	111470 3450 5654 503840
ИТОГО ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ:	64554,6	-3,00	9,67	-193769	624414
Наименование статей нагрузки	На приход
	Масса, т	Плечи, м		Моменты, тм
		X	Z	Mx	Mz
Судно порожнем Константа Судовые запасы Груз	8875 267 355,6 54350	14,78 54,20 71,21 -7,12	12,56 12,92 9,86 9,27	131173 14471 25322 -386984	111470 3450 3507 503840
ИТОГО ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ:	63847,6	-3,38	9,75	-216018	622267

Количество расходуемого запаса (провизии или воды) для членов экипажа, обслуживающего персонала и пассажиров на рейс определяют по формуле

(3.20)

где – удельный суточный расход расходуемого запаса (провизии или воды), т/сут;

–количество членов экипажа, обслуживающего персонала и пассажиров.

После суммирования сводной таблицы по столбцам искомые величины для каждого состояния нагрузки определяются по формулам:

водоизмещение судна , т;

абсцисса (ЦТ) судна , м; (3.21)

аппликата (ЦТ) судна , м.

После определения аппликаты (ЦТ) z_g судна, его весового водоизмещения Δ, и, соответственно, данной осадки d по кривым элементам теоретического чертежа или гидростатической таблице, для данного случая нагрузки находим величины z_m, z_M, z_c, r, R, для расчета поперечной и продольной остойчивости судна, как показано в таблице 3.5, с использованием условных обозначений ИМО.

Таблица 3.5. расчет координат ЦТ и посадки судна

Расчет остойчивости и посадки
Статьи нагрузки	Масса, t	Хi,т	Mx, tm	Zi, m	Mz, tm	IB×ρ, tm
Судно порожнем
Груз
Топливо
Балласт
Разное
Водоизмещение	Δгр =		∑ Мх =		∑ Mz =	∑ IB×ρ
ХG = Х Мх / Δгр = _____________ м
С водоизмещением входим в гидростатические таблицы (кривые элементов теоретического чертежа) и находим: Т= ____ м, МТМ = _____ м, ХВ = ________ м, ХF = ______ м, КМ = _______м
Дифферент t = Δгр × (ХG - ХВ) / МТМ = _________ м
Осадка на АР: ТА = Т – t × ХF / Lрр = _________ м
Осадка на FР: ТF = Т – t × (ХF – Lрр )/ Lрр = _________ м
КG = ∑ Мz / Δгр = _________м
КGс = КG +∑ IB×ρ / Δгр = _________м
Метацентрическая высота ZMc = KM – KGc = _________м

При заполнении таблицы нагрузки вспомогательным средством для определения координат центров тяжести отдельных грузов служит чертеж размещения грузов. Этот чертеж представляет собой схематический продольный разрез судна, вычерченный в большем масштабе по высоте, с изображением всех помещений, предназначенных для перевозимых грузов и судовых запасов (рис. 3.12).

Внизу размещена шкала расстояний от миделя в нос и в корму, а по бокам – вертикальные шкалы расстояний от основной плоскости.

В каждом помещении, предназначенном для перевозки насыпных или генеральных грузов, построена кривая f центров тяжести горизонтальных сечений, на которой нанесена шкала объемов в зависимости от уровня заполнения помещения, и кривая c, которая указывает аппликаты z_i положения центров тяжести объемов, отмеченных на шкале (см. рис. 3.12).

При пользовании чертежом размещения грузов следует обратить внимание для какой грузовместимости построены шкалы объемов. Если шкалы объемов построены для генеральных грузов, а перевозится насыпной груз, то, пользуясь шкалой объемов, следует входить в нее по условному (приведенному) объему

, м³, (3.22)

где коэффициент приведения есть отношение грузовместимостей данного грузового помещения для генеральных и сыпучихгрузов.

. (3.23)

В противоположном случае, когда шкалы построены для насыпного груза, а перевозится генеральный груз, коэффициент приведения будет обратным соотношением. На чертеже размещения грузов всегда указывается, для какой грузовместимости построены шкалы объемов, а также либо коэффициенты приведения, либо вместимости для насыпных и генеральных грузов всех грузовых помещений

Рис. 3.12. Чертеж размещения грузов