Расчет поправок ∆ω и ∆Ωf

№ п/п	Расчетные величины	Номер шпангоута
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I	zп	12,52	11,9	11,15	10,6	10,6	10,6	10,6	10,6	10,6	10,92	11,6
II	Tp	9,42	9,42	9,42	9,42	9,42	9,42	9,42	9,42	9,42	9,42	9,42
III	yв	0,2	4,9	8,5	9,13	9,13	9,13	9,13	9,13	9,13	7,95	2,6
IV	yп	0,6	5,98	8,8	9,13	9,13	9,13	9,13	9,13	9,13	8,85	4,2
V	h = zп - Tp	3,1	2,48	1,73	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,5	2,18
VI	yв + yп	0,8	10,88	17,3	18,26	18,26	18,26	18,26	18,26	18,26	16,8	6,8
VII	∆Ω=V*VI	2,48	26,58	29,93	21,55	21,55	21,55	21,55	21,55	21,55	25,2	14,82
VIII	yп2	0,36	35,76	77,44	83,36	83,36	83,36	83,36	83,36	83,36	78,32	17,64
IX	∆Ωf=4/75*yп2	0,02	1,91	4,13	4,45	4,45	4,45	4,45	4,45	4,45	4,17	0,94

Построение кривой Ω(z) для отдельного шпангоута по­казано на рис.5.

Масштаб Бонжана вычерчивается на миллиметровке формата А3 (рис.6). Длина диаграммы представляет в определенном масштабе длину судна. Масштаб осадки выбирается так же, как в разделе 3 и таким, чтобы диаграмма заняла почти все поле чертежа. Масштаб Ω необходимо брать стандартным, но сохра­няющим точность расчетов.

Для определения водоизмещения и абсциссы центра величи­ны судна, имеющего дифферент, необходимо рассчитать осадку носом и кормой по формулам

(4.4)

где Т - осадка судна на миделе; ψ - заданный угол дифферен­та, рад; x_f - абсцисса центра тяжести площади ВЛ, снятая с кривых элементов теоретического чертежа для осадки Т.

Отложив Т_н и Т_к на масштабе Бонжана, проводим наклонную ватерлинию, которая должна пройти через x_f. Вос­станавливаем перпендикуляры из точек пересечения этой ватерлинии со шпангоутами до встречи с соответствующей кривой Ω(z). Длины этих перпендикуляров в масштабе будут равны значениям Ω_i.

Для вычисления V и x_c используем формулы

4.5

4.6

Рис.5. Построение кривой Ω(z)

В табл.1.10 дана схема вычисления V и x_c, по правилу трапеции.

Таблица 1.10

Расчет V и x_c по правилу трапеции ∆L = 12,75 м; ψ = 1°

Номер шпангоута		Множи-тель	Ωн	Ωк	IV-V	VI*III
Нос	Корма
I	II	III	IV	V	VI	VII
0 1 2 3 4	10 9 8 7 6	5 4 3 2 1 0	2 66 132 149 144	0 55 110 132 136	2 11 22 17 8 141	10 44 66 34 8
5			141			0
Суммы сверху Поправки Суммы исправлен­ные				1067 1 1066		162 5 157

Рис.6. Масштаб Бонжана

РАСЧЕТ НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ.

Расчет непотопляемости состоит из двух частей.

1. Расчет и построение кривой предельных длин отсеков.

2. Расчет посадки и начальной остойчивости поврежденно­го судна.

Расчет и построение кривой предельных длин отсеков

Предельными длинами отсеков называются такие расстояния между поперечными водонепроницаемыми переборками, при кото­рых выполняются заданные условия непотопляемости. Так, со­гласно Правилам Регистра РФ для транспортных судов пре­дельная линия погружения находится на бортовой линии палубы водонепроницаемых переборок (главкой палубы). При затоплении одного или нескольких отсеков эта линия не должна погрузиться в воду, сохраняя при этом минимально до­пустимый надводный борт (запас плавучести).

Для примера произведем расчет непотопляемости рассматри­ваемого судна при следующих исходных данных: - водоизмещение - V₀ = 13550 м; координаты ЦТ - x_g = -0,55 м; z_g = 6,85 м. С кривых элементов теоретического чертежа для данного водоизмещения снимаем:

• средняя осадка – Т_ср = 7,85 м;

• координаты ЦВ – x_c = - 0,55 м; z_с = 4,13 м;

• метацентрические радиусы – r = 3,51 м; R =139 м;

• площадь ватерлинии – S = 1929 м²;

• абсцисса ЦТ площади S – x_f = -2,87 м;

• центральные моменты инерции – I_x = 4,76^*10⁴ м⁴;

I_f = 1,88^*10⁶ м⁴;

• начальный дифферент –

Кривая предельных длин отсеков строится в следующей последовательности.

1. На масштаб Бонжана (рис.7), построенный до палубы водонепроницаемых переборок, наносится предельная линия по­гружения (кривая А на рис.7). К ней проводится нечетное число касательных, представлявших следы на диаметральной плоскости предельных ватерлиний. Для повышения точности по­строения указанной кривой число предельных ватерлиний (каса­тельных) желательно принимать равным 5-7.

Нижние предельные ватерлинии можно провести следующим образом: на 0-й и 10-й шпангоуты наносятся точки с апплика­тами z₀ = 1,2(2Т_ГВЛ-Н) из полученных точек про­водим касательные к предельной линии погружения на противо­положной оконечности судна. Например, нанесена точка z₀ на 10-м шпангоуте, из нее проводим касательную к носовой ча­сти предельной линии погружения. Если прямая не может быть проведена как касательная, то она должна соединять точку (аппликата z₀) с точками пересечения штевней с предельной линией погружения.

Рис.7.Применение масштаба Бонжана для расчета непотопляемости

Средняя предельная ватерлиния (1-1 на рис.7) должна быть параллельна основной линии. Углы между остальными каса­тельными должны быть примерно одинаковы. На рис. 7 проведено три касательных: 1-1, 2-2 и 3-3.

2. Снимая с масштаба Бонжана площади погруженных частей шпангоутов по предельные ватерлинии (i-i), в табл. 1.11 производим вычисления водоизмещении и их статических момен­тов относительно плоскости мидель-шпангоута. Тогда объемы отсеков, при затоплении которых судно погрузится до предель­ной линии, будут

Абсциссы центров тяжести объемов определяем согласно выражению

Таблица 1.11