§ 18. Грузовая марка.

Грузовая марка – это специальный знак, наносимый на бортах судна в районе ми-дель-шпангоута, состоящий из

o палубной линии;

o диска (круга) Плимсоля;

o гребенок осадок.

Верхняя кромка горизонтальной линии, проходящей через центр круга Плимсоля, соответствует линии предельной осадки при плавании в районе, соответствующем указанному классу судна, основной символ которого ставится у этой линии.

Если судно предназначено совершать рейсы в водных бассейнах различных разрядов, то от конца горизонтальной линии круга в носовой части марки следует нанести вертикальную черту и дополнительные линии предельных осадок – так называемые «гребенки». Каждая горизонтальная линия гребенки определяет высоту надводного борта данного судна в водоеме определенного класса, символ которого стоит у этой черты. Получается, что символ, стоящий у горизонтальной черты круга Плимсоля означает класс судна, все остальные – класс водоема. Рассмотрим грузовую марку, изображенную на рисунке 31-г. Эта марка соответствует судну класса «О», и высота надводного борта его при плавании в водоеме разряда «О» определяется расстоянием от палубной линии до ли-нии середины круга. При плавании в водоеме более низкого разряда это судно может уменьшить высоту надводного борта от палубной линии до линий «Л» или «Р». При пла-вании в водоеме разряда «М» судно обязано увеличить высоту надводного борта, то есть его грузовая линия как бы опускается. Так же требуется увеличить надводный борт судну класса «М» при нахождении в водоеме «МС», и так далее.

Грузовые марки судов смешанного (река – море) плавания (рисунок 32) отличаются от грузовых марок судов внутреннего плавания тем, что в круге Плимсоля появляется вертикальная черта такая же, как и у морских судов прибрежного плавания. Кроме того, у них не одна, а две «гребенки». Кормовая гребенка определяет высоту надводного борта для различных водоемов, как и у судов внутреннего плавания. Носовая – фактически учитывает то обстоятельство, что суда смешанного плавания экс-плуатируются круглый год. Но ветро-волновые характеристики водоемов летом и зимой несколько различны, и требования к высоте надводного борта разные. Отсюда и при определении понятия «грузовая ватерлиния» оговаривается следующее: грузовая ватерлиния соответствует полной загрузке судна летом. Зимой высоту надводного борта необходимо увеличить. Именно это и определяют буквы «Л» и «З». Буква «П» означает – пресная вода. Как мы помним, при переходе судна из соленой воды в пресную осадка судна при том же весе увеличивается.

Рисунок 32

Грузовая марка судов смешанного (река-море) плавания

Глава 2. Остойчивость

§ 19. Основные понятия и определения

Остойчивостью называется способность судна, отклоненного внешними силами, возвращаться в исходное положение после прекращения действия этих сил.

Остойчивость – одно из важнейших навигационных качеств судна. Силы, которые отклоняют судно, то есть поворачивают его вокруг оси, могут иметь различное проис-хождение. Это может быть

• наклонение судна под действием ветра – судно, благодаря большой парусности выступающей над водой поверхности корпуса и надстроек, подвергается значи-тельному давлению ветра, а сидящая в воде часть корпуса не позволяет ему пе-редвигаться под действием силы давления ветра, в результате чего судно на-клоняется;

• наклонение судна при приеме или переносе груза;

• наклонения судна при повороте руля;

• наклонения судна при натяжении или рывке буксирного троса;

• наклонения судна при работе судового крана или грузовой стрелы;

• и т.п.

Под воздействием этих сил судно наклоняется, т.е. поворачивается вокруг своей оси, и остается в положении равновесия (статического) до тех пор, пока действуют эти силы, или, если воздействие сил превысило возможности судна, опрокидывается.

Способность судна не опрокидываться под воздействием внешних сил и возвра-щаться в исходное положение после того, как прекратится действие этих сил и определя-ется как остойчивость.

Для каждого сунна, в зависимости от его нагрузки, существует угол наклонения, при превышении которого судно опрокидывается. Этот угол называется критическим углом, а минимальный момент, способный создать такой угол, называется опрокидываю-щим моментом.

Остойчивость зависит как от формы корпуса, так и от количества и характера рас-положения груза на судне. Следовательно, она может значительно меняться при эксплуа-тации судна. Поэтому ее необходимо строго контролировать.

Что же заставляет судно возвращаться в исходное положение?

Для того, чтобы любое физическое тело смогло повернуться вокруг оси, к нему должен быть приложен момент сил, который создается парой сил и определяется

М = F l , (47)

где М – момент сил, F – сила, l –плечо пары сил.

Поворот судна под воздействием сил происходит как бы в двух направлениях: в поперечном и в продольном. Соответственно различают поперечную остойчивость и продольную остойчивость.

Поперечной называется остойчивость при поперечном наклонении, т.е. повороте судна относительно продольной оси. Продольной называется остойчивость при повороте судна относительно поперечной оси.

Момент, который поворачивает судно в поперечном наклонении, называется кре-нящим, т.к. создает крен. Момент, который поворачивает судно в продольном направле-нии, называется дифферентующим, т.к. создает дифферент.

Момент, который не позволяет судну опрокинуться и возвращает его в исходное положение после прекращения действия внешних сил, называется восстанавливающим.

Что же такое – восстанавливающий момент и почему судно способно само вер-нуться в исходное положение?

Известно, что на судно постоянно действуют две силы: сила веса Р и сила поддер-жания D. Равнодействующие этих сил равны по величине и направлены в противополож-ные стороны. Точки приложения этих сил разные и не связаны между собой:

• точка приложения равнодействующей сил веса Р – центр тяжести G – зави-сит от составляющих весов и от расположения нагрузок на судне; при воз-действии на судно внешних сил, например, ветровой нагрузки, центр тяже-сти своего положения не меняет.

• Точка приложения равнодействующей сил поддержания D – центр величи-ны С – зависит от величины и формы погруженной части корпуса. При лю-бом наклонении судна геометрическая форма погруженной части корпуса естественно меняется, а, следовательно, меняет свое положение и геометри-ческий центр тяжести объема.

В результате получается, что равнодействующие сил веса и поддержания, равные по величине и противоположно направленные, будут действовать уже не по одной прямой, а параллельно друг другу, и, следовательно, образуют пару сил и плечо lвос, что и определяет восстанавливающий момент:

Мвос = Dlвос (48)

Для определения восстанавливающего момента можно использовать величину любой силы: как силы веса, так и силы поддержания, так как они равны. Мы будем использовать силу поддержания D , т.к. она может быть легко рассчитано по водоизме-щению судна

D = γV, (49)

где γ – удельный вес воды, V – объемное водоизмещение.

В зависимости от характера приложения внешних кренящих моментов различают статическую остойчивость и динамическую остойчивость. При статическом накло-нении судно подвергается статической нагрузке, т.е. нагрузка постоянная или плавно воз-растающая. При динамическом наклонении судно испытывает внезапную нагрузку сразу полной величиной.

Поперечная остойчивость в свою очередь тоже условно делится на начальную ос-тойчивость и остойчивость при больших углах крена.

Чем вызвано это разделение? Дело в том, что расчет восстанавливающего момента в первом и во втором случае производится по-разному.

При рассмотрении вопросов остойчивости весовое D и объемное V водоизмещение судна считают постоянным.