§ 11. Понятие о плавучести и посадке.

Плавучестью называется способность судна, поддерживать вертикальное равновесие относительно поверхности воды при заданной нагрузке (количестве грузов).

Посадка судна, параметры, определяющие посадку.

Посадкой называется положение судна относительно поверхности воды. Судно, как твердое тело, имеет 3 степени свободы относительно поверхности (плоскости) воды, поэтому его посадку должны определять 3 параметра. Обычно используются следующие варианты параметров:

а) осадка носом: (Т_н), осадка кормой (Т_к) и угол крена ();

б) средняя осадка (Т_ср), угол крена (), угол дифферента ()

или дифферент (d= Т_н- Т_к).

Дифферент на нос и крен на правый борт считают положительными. Варианты посадки судна:

а) судно с креном и дифферентом;

б) судно сидит прямо на ровный киль (= 0, = d = 0);

в) судно сидит прямо, но с дифферентом ( =0);

г) судно сидит на ровный киль, но с креном ( = d = 0).

§ 12. Понятие об остойчивости судна.

Остойчивостью называется способность судна сопротивляться воздействию внешнего момента, выводящего его из положения равновесия, и возвращаться в исходное положение равновесия после прекращения действия момента, вызвавшего наклонение.

Понятие остойчивости связывается с действием на судно только моментов (пар сил) и, следовательно, с равнообъемными наклонениями (наклонениями судна, при которых не меняется объем подводной части судна).

Если кренящий момент, приложенный к судну, возрастает постепенно и не вызывает угловых ускорений, а, следовательно и скоростей и сил инерции, то при рассмотрении равновесия судна можно пользоваться условиями статического равновесия. Остойчивость при таких наклонениях называется статической.

Остойчивость судна при мгновенно приложенном кренящем моменте называется динамической.

В зависимости от того, какие наклонения рассматриваются, различают поперечную и продольную остойчивость.

В зависимости от величины угла крена поперечную остойчивость разделяют на остойчивость при малых углах наклонения (<10°)или начальную остойчивость, и остойчивость на больших углах крена.

Остойчивое и неостойчивое судно. Восстанавливающий момент.

При наклонении судна изменяется положение центра подводного объема судна (центра величины) наклоненного судна - С₁, следовательно равнодействующая сил поддержания будет приложена в точке С₁ (рис.6 и 7). Если равнодействующие сил тяжести (Р) и поддержания (Q) образуют момент, стремящийся увеличить угол крена судна (рис.6),- то судно не остойчиво.

Если возникает момент M_в, стремящийся вернуть судно в исходное прямое положение, то судно остойчиво (рис.7).

Момент M_в называется восстанавливающим моментом и равен одной из сил пары на плечо lст

, (1)

где Q=D·g;

D- массовое водоизмещение.

С целью упрощения и совмещения рисунков в теории корабля обычно изображают судно в прямом положении, а ватерлинию, соответствующую наклонному положению судна (В₁Л₁), наклонной (рис.7.б). Очевидно Рис.7.а и 7.б эквиваленты, только следует помнить, что линии действия сил тяжести (Р) и поддержания (Q) перпендикулярны действующей ватерлинии.

Рис.6

Рис.7.

а б

Неостойчивое судно Остойчивое судно