§ 34. Кривые элементов теоретического чертежа

Кривые элементов теоретического чертежа представляют собой диаграмму, кото-рая показывает изменение отдельных теоретических характеристик судна в зависимости от осадки судна.

Элементы теоретического чертежа рассчитываются по теоретическому чертежу для различного водоизмещения судна (различных осадок) при проектировании, по получен-ным данным вычерчиваются диаграммы, которые обязательно включаются в состав судо-вых документов.

На диаграмму могут быть нанесены следующие кривые:

Объемное водоизмещение V м³

Весовое водоизмещение D т³

Площадь ватерлинии S м²

Число тонн на 1 см осадки Q т/см

Абсцисса центра величины xc м

Аппликата центра величины zc м

Абсцисса центра тяжести площади ватерлинии xf м

Поперечный метацентрический радиус ρ м

Продольный метацентрический радиус R м

Момент инерции площади ватерлинии относительно продольной оси Ix м

Момент инерции площади ватерлинии относительно поперечной оси Iy м

Аппликата поперечного метацентра zm м

Аппликата продольного метацентра zm м

Момент, дифферентующий судно на 1 см mд т•м

Коэффициент общей полноты водоизмещения δ

Коэффициент полноты ватерлинии α

Коэффициент полноты мидель-шпангоута ω

Конечно, не всегда строят все из перечисленных кривых. Например, если есть кри-вые метацентрических радиусов, очевидно, отпадает необходимость в вычерчивании кри-вых моментов инерции и аппликат метацентров, так как они как раз и нужны для того, чтобы определить величину метацентрического радиуса. Как известно, метацентрический радиус нужен для определения величины метацентрической высоты, которая определяет-ся по формуле (70). Сама метацентрическая высота не может быть нанесена н диаграмму элементов теоретического чертежа, поскольку ее величина зависит от положения центра тяжести судна.

Рисунок 59

Кривые элементов теоретического чертежа

Кривые теоретических элементов позволяют по известной средней осадке или во-доизмещению определить все остальные характеристики плавучести и начальной остой-чивости судна . при построении диаграмм по оси ординат откладывают осадку судна в метрах, а ось ординат обычно разбивают на сантиметры, что позволяет изображать каж-дую кривую в своем масштабе (со своей ценой деления). Кроме того, каждая кривая мо-жет иметь свое начало координат. Масштаб кривой и начало координат либо подписыва-ются на кривой, как на рисунке 59, либо сносятся в таблицу.

Следует отметить, что пользоваться кривыми элементов теоретического чертежа можно только при ровной посадке судна, либо при небольшом дифференте.

§ 35. Нормирование остойчивости

Обеспечение остойчивости судов в эксплуатационных условиях – одно из перво-степенных условий обеспечения безопасности их плавания. По нормам Речного Регистра судно считают достаточно остойчивым, если при всех вариантах нагрузки оно удовле-творяет:

1. основному критерию остойчивости, определяющему безопасность плава-ния в штормовую погоду в водоеме, соответствующем классу судна по Реч-ному Регистру;

2. дополнительным требованиям к остойчивости в зависимости от типа и на-значения судна;

3. требованию к начальной остойчивости, согласно которому для всех судов поперечная метацентрическая высота, принятая с учетом поправок на влия-ние свободной поверхности жидкости, а для ледоколов – с учетом обледе-нения, не должна быть менее 0,2 метра.

Кренящие моменты возникают от действия сил давления ветра, от скопления пас-сажиров на одном борту, от инерционных и гидродинамических сил при качке, при пово-роте судна, от рывка буксирного троса и других причин.

Судно признается достаточно остойчивым, если оно способно противостоять, не опрокидываясь, динамически приложенному давлению ветра, и удовлетворяет особым требованиям, учитывающим особенности того или иного судна.

Остойчивость судов внутреннего плавания проверяется по нормам Речного Регист-ра:

Судно признается остойчивым, если оно при всех состояниях нагрузки удовлетво-ряет основному критерию остойчивости, определяющему безопасность плавания в штормовую погоду в водоеме, соответствующем классу судна по Речному Регистру. Ос-тойчивость судна по основному критерию считается достаточной, если оно при плавании на спокойной или взволнованной воде выдерживает, не опрокидываясь, динамически при-ложенное давление ветра (шквал), то есть выполняется условие

Мкр Мдоп , (50)

где Мкр – кренящий момент от динамического действия ветра (шквала) , рассчитываемы по формуле (133), приведенной в § 27;

Мдоп – предельно допустимый момент при динамическом наклонении, соответствующий углу опрокидывания или углу заливания. Этот момент определяется по диаграмме дина-мической остойчивости судна.

Углом опрокидывания θопр называется наибольший угол крена, который может выдержать судно при динамическом воздействии. Как можно определить этот угол и со-ответствующий ему момент с помощью диаграммы динамической остойчивости, мы уже рассматривали в § 32 на рисунке 57.

Под углом заливания θзал понимается наименьший угол крена, при котором начина-ется проникновение воды во внутренние помещения судна ниже палубы надводного борта через незакрытые отверстия в корпусе или надстройках. Обычно этот угол определяется моментом входа палубы в воду, или углу, при котором касается вод нижняя кромка не-герметически закрываемых отверстий, например, иллюминаторов без штормовых крышек.

Момент заливания также может быть легко определен по диаграмме динамической остойчивости судна по углу заливания, который определяется по параметрам чертежей судна (рисунок 60).

Остойчивость пассажирских и грузопассажирских судов определяется, прежде всего по основному критерию, затем – для случая статического крена на установившейся циркуляции с учетом скопления пассажиров на одном борту, то есть

( Мпасс + Мц ) Мст доп (151)

где Мпасс – кренящий момент от скопления пассажиров на одном борту:

Мц – кренящий момент от крутого поворота судна;

Мст.доп – предельно допустимый момент при статических наклонениях судна.

Кроме того, если центр парусности расположен выше 2м над действующей ватер-линией, проверяется остойчивость от статического действия ветра с учетом скопления пассажиров у противоположного борта, то есть должно выполняться условие:

( Мпасс + М ) Мст доп (152)

Остойчивость буксирных судов должна проверяться по основному критерию и, кроме того, для случая рывка буксирного троса.

Остойчивость грузовых судов, перевозящих груз на палубе, проверяется по основ-ному критерию, а также на статическое действие ветра, если центр парусности располага-ется выше 2м над действующей ватерлинией.

Сухогрузы классов «О», «Р», «Л», не перевозящие грузы на палубе, а также сыпу-чие грузы, считаются заведомо остойчивыми, и по основному критерию не проверяются

Землесосы, а также многочерпаковые земснаряды проверяются по основному кри-терию.