3. Диаграмма статической остойчивости и ее параметры

Для построения диаграммы в прямоугольной системе координат по оси абсцисс откладывают углы крена в градусах и по оси ординат-плечи статической остойчивости в метрах с одной стороны и восстанавливающий моментахс другой.

На горизонтальной оси приводят углы крена от дос шагом.

В виду симметрии формы судна изображение строится только для положительных углов крена на правый борт, а при крене на левый борт продолжается как нечетная функция , то есть имеет отрицательное значение. По данным плеч таблицы 5.3 строится кривая, представляющая зависимость плеча остойчивости от угла крена,которая называется диаграммой статической остойчивости (ДСО) или диаграммой Рида (рис. 5.3).

Характерными параметрами ДСО являются: крутизна начального участка, максимальное плечо остойчивости , угол максимума диаграммы , угол заката диаграммы (при котором плечообращается в нуль) и площадь, ограниченная кривой и осью абсцисс.

Эти параметры характеризуют остойчивость судна на больших углах крена и служат для нормирования остойчивости.

Расстояние между осью углов крена и касательной к ДСО при равно метацентрической высоте«h» ..

Рис.5.3 ДСО (диаграмма Рида)

Диаграммы балкеров, танкеров и других судов с тяжелыми грузами имеют вид (рис. 5.4, а) выпуклой кривой с большой начальной кривизной из-за большой метацентрической высоты. Высокобортные суда с малой метацентрической высотой обычно имеют точку перегиба и диаграмму, расположенную выше касательной. Это характерно для пассажирских судов и контейнеровозов (рис.5.4, б).

При отрицательной метацентрической высоте ДСО имеет начальный участок, расположенный под осью абcцисс ,поэтому судно неостойчиво и будет плавать с углом кренана любой борт (рис.5.4, в).

У низкобортных судов с развитыми надстройками диаграммы обычно имеют два максимума (двугорбые) (рис.5.4, г).

Известно, что вид диаграммы судна может существенно изменяться в зависимости от его загрузки и метацентрической высоты.

Рис. 5.4. Различные типы диаграмм статической остойчивости

4. Универсальные дсо (удсо)

На транспортных судах в качестве документа для построения диаграмм статической остойчивости (ДСО) получила распространение универсальная диаграмма статической остойчивости (УДСО). В отличие от интерполяционных кривых такая диаграмма позволяет определять плечи статической остойчивости для любого состояния нагрузки судна без всяких вычислений.

Универсальная диаграмма (УДСО) содержит серию кривых плеч статической остойчивости , построенных для ряда весовых водоизмещений судна (обычно через равные интервалы), но для одной и той же метацентрической высотыh. Для любой другой метацентрической высоты h, исправленное плечо статической остойчивости определяется синусоидальной поправкой.

Для того чтобы избежать построения на диаграмме (УДСО) синусоидальной поправки, ось абсцисс разбивается в масштабе синусов углов крена от 0 до 1. В этом случае поправка (вычитаемое) изобразится наклонной прямой, исходящей из начала координат, а диаграммы остойчивости будут соответственно деформированы. Для удобства пользования диаграммой (УДСО) на оси абсцисс наносится шкала углов крена от 0° до 90°, которая будет неравномерной.

Диаграмма (УДСО) имеет две оси ординат с одинаковой ценой деления: левую, на которой нанесены значения плеча , и правую, проходящую через точку оси абсцисс 90°, на которой нанесены значения метацентрической высоты h.

Общий вид универсальной диаграммы статической остойчивости (УДСО) приведен на (рис. 5.5).

При пользовании универсальной диаграммой (УДСО), (рис.5.6) находят кривую, соответствующую расчетному весовому водоизмещению судна (если необходимо, интерполируют между соседними кривыми), а на вертикальной шкале справа находят точкуА с расчетным значением h и из начала координат проводят прямую О А.

Тогда плечи статической остойчивости изобразятся вертикальными отрезками между кривой и прямойОА, измеренными в масштабе левой оси ординат. Угол заката определится абсциссой точки пересечения кривой и прямойОА, а максимальное плечо и угол максимума, найдутся, если провести касательную к кривой , параллельную прямой ОА, как это показано на (рис. 5.6).

Рис 5.5. Универсальные диаграммы статической остойчивости (УДСО)

Рис. 5.6. Пример использования универсальной диаграммы статической остойчивости