7. Посадка и удифферинтовка судна

ПОСАДКОЙ называется положение судна относительно спокойной поверхности

воды и определяется параметрами:

- Если ДП наклонена на некоторый угол по отношению к вертикальной плскости, то таким параметром будет угол θ, который называют углом крена; - если плоскость мидель-шпангоута наклонена на некоторый угол по отношению к вертикальной плоскости, то таким параметром будет ψ, называемый углом дифферента.

Посадка судна, при которой плоскость мидель-шпагоута и ДП вертикальны ( =0, = 0), называется прямой. Судно, имеющее такую посадку, принято называть сидящим прямо и на ровный киль.

УДИФФЕРЕНТОВКА СУДНА - процесс придания судну желаемого дифферента или посадки на ровный киль. Различают удифферинтовку судна проектную и эксплуатационную. Проектная удифферинтовка судна заключается в таком распределении по длине проектируемого судна всех масс, составляющих его нагрузку, чтобы центр тяжести (ЦТ) судна совпал с центром величины (ЦВ), положение которого обеспечивает наилучшие ходовые качества судна. Удифферинтовка судна производится путем перемещения масс, изменения ранее принятой длины судна или путем изменения его архитектурно-конструктивного типа. При этом ЦТ совмещают с ЦВ перемещением по длине судна машинного отделения (МО), запасов топлива, расположенного в пределах МО, и связанной с ним надстройки. Если этот способ удифферинтовки судна невозможен, например при кормовом расположении МО, изменяют архитектурно-конструктивный тип судна (переходят к квартердечному судну, судну с удлиненным ютом и т. д.). Изменение длины судна позволяет удифферентовать его смещением ЦТ перевозимого груза, поперечных переборок, надстроек и оборудования в нос или в корму. Эксплуатационная удифферинтовка судна заключается в размещении перевозимого груза и балласта т. о., чтобы обеспечить в течение рейса желаемый с точки зрения мореходности дифферент судна.

8. Остойчивость

Остойчивостью называют способность судна, выведенного из положения равновесия, возвращаться в него после прекращения действия внешних сил. Как видно из определения, между понятиями остойчивость судна и устойчивость, а также устойчивое равновесие тела в механике просматривается аналогия. Однако имеются и отличия: в остойчивости рассматриваются не только бесконечно малые, но и конечные отклонения от положения равновесия; устойчивость - чисто качественное состояние, а остойчивость имеет меру, наконец, судно может либо обладать остойчивостью (устойчивое равновесие), либо быть неостойчивым (иметь неустойчивое и безразличное равновесие). В зависимости от того, в какой плоскости происходит наклонение, различают поперечную остойчивость - поворот судна относительно оси ох, сопровождаемый появлением угла крена, и продольную остойчивость - вокруг оси ау, угол дифферента. Кроме того, выделяют начальную остойчивость, когда углы наклонения малы, и остойчивость на больших углах крена. В первом разделе удается получить достаточно простые аналитические зависимости, определяющие остойчивость судна, второй раздел имеет более общий характер и включает в себя начальную остойчивость как частный случай. Статическая остойчивость предполагает, что силы или моменты прилагаются к судну в течение достаточно длительного промежутка времени. Если эти условия не соблюдаются и силами инерции пренебрегать нельзя, то вступают в действие законы динамической остойчивости.

Расчет остойчивости на больших углах крена

╔════════════════════════════════════════════════════════════════════╗

║ Расчет посадки и остойчивости - исходные данные Вариант : 01 ║

╟────────────────────────────┬───────────┬─────────┬────────┬────────╢

║ название статьи нагрузки │ P,т │ Xg,м │ Yg,м │ Zg,м ║

╟────────────────────────────┼───────────┼─────────┼────────┼────────╢

║ корпус металлический │ 1201.00 │ -2.05 │ .00 │ 5.00 ║

║ Масса устройств │ 81.50 │ -2.05 │ .00 │ 5.00 ║

║ Масса систем │ 95.00 │ -2.05 │ .00 │ 5.00 ║

║ Масса СЭУ │ 438.01 │ -32.00 │ .00 │ 2.50 ║

║ Масса электрооборудования │ 19.00 │ -2.05 │ .00 │ 5.00 ║

║ Постоянные грузы │ 76.00 │ 6.50 │ .00 │ .40 ║

║ Масса постоянные жидкие гр │ 45.10 │ -2.05 │ .00 │ 5.00 ║

╟────────────────────────────┼───────────┼─────────┼────────┼────────╢

║ Экипаж │ 27.96 │ -32.00 │ .00 │ 13.00 ║

║ Масса груза │ 2400.00 │ 11.70 │ .00 │ 6.10 ║

║ Масса топлива │ 81.54 │ -32.00 │ .00 │ .40 ║

║ Переменные грузы │ 91.00 │ -6.50 │ .00 │ .40 ║

╟────────────────────────────┼───────────┼─────────┼────────┼────────╢

║ сумма │ 4556.12 │ 1.65 │ .00 │ 5.14 ║

╚════════════════════════════╧═══════════╧═════════╧════════╧════════╝

╔════════════════════════════════════════════════════╗

║ Pасчет посадки и остойчивости ║

║ Результаты - Вариант 01 ║

╟────────────────────────────────────────────────────╢

║ водоизмещение, м**3 4444.94 ║

║ крен, град .00 ║

║ дифферент, град .04 ║

║ осадка носом, м 6.01 ║

║ осадка на миделе, м 5.98 ║

║ осадка кормой, м 5.95 ║

║ нач. попер. метацентр. высота, м .19 ║

╟────────────────────────────────────────────────────╢

║ (O) - угол крена, град ║

║ (Tm) - осадка на ДП, м ║

║ (Yc) - ордината центра величины, м ║

║ (Zc) - аппликата центра величины, м ║

║ (ls) - плечо статической остойчивости, м ║

║ (ld) - плечо динамической остойчивости, м ║

╟───────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────╢

║ (O) │ (Tm) │ (Yc) │ (Zc) │ (ls) │ (ld) ║

╟───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────╢

║ .00 │ 5.96 │ .00 │ 3.17 │ .00 │ .00 ║

║ 2.50 │ 5.93 │ .10 │ 3.16 │ .01 │ .00 ║

║ 5.00 │ 5.96 │ .19 │ 3.18 │ .02 │ .00 ║

║ 7.50 │ 5.93 │ .29 │ 3.18 │ .04 │ .00 ║

║ 10.00 │ 5.96 │ .39 │ 3.21 │ .05 │ .00 ║

║ 15.00 │ 5.93 │ .60 │ 3.25 │ .09 │ .01 ║

║ 20.00 │ 5.91 │ .81 │ 3.31 │ .14 │ .02 ║

║ 25.00 │ 5.93 │ 1.03 │ 3.42 │ .21 │ .03 ║

║ 30.00 │ 5.83 │ 1.28 │ 3.51 │ .30 │ .06 ║

║ 35.00 │ 5.86 │ 1.53 │ 3.71 │ .44 │ .09 ║

║ 40.00 │ 5.76 │ 1.82 │ 3.91 │ .61 │ .13 ║

║ 45.00 │ 5.66 │ 2.12 │ 4.18 │ .82 │ .20 ║

║ 50.00 │ 5.56 │ 2.37 │ 4.46 │ 1.01 │ .28 ║

║ 55.00 │ 5.46 │ 2.57 │ 4.74 │ 1.15 │ .37 ║

║ 60.00 │ 5.21 │ 2.75 │ 4.99 │ 1.25 │ .48 ║

║ 65.00 │ 4.96 │ 2.88 │ 5.25 │ 1.32 │ .59 ║

║ 70.00 │ 4.71 │ 2.96 │ 5.49 │ 1.35 │ .70 ║

║ 75.00 │ 4.11 │ 3.05 │ 5.72 │ 1.36 │ .82 ║

║ 80.00 │ 3.36 │ 3.08 │ 5.96 │ 1.35 │ .94 ║

╚═══════╧════════╧════════╧════════╧════════╧════════╝

Диаграмма статической и динамической остойчивости