38. Понятие об остойчивости судна, метацентрические формулы.

Остойчивостью называется способность судна сопротивляться воздействию внешнего кренящего момента 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, равнообъемныминаклонениями - наклонениями, при которых не меняется объем подводной части судна.

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

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 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.4.5 и 4.6). Если равнодействующие сил тяжести (Р) и поддержания (Q) образуют момент, стремящийся увеличить угол крена судна (рис.4.5) - то судно не остойчиво.

Если возникает момент M_в, стремящийся вернуть судно в исходное прямое положение, то судно остойчиво (рис.4.6).

Момент M_в называется восстанавливающим моментом и равен он произведению одной из сил пары на плечо l_ст

, (4.1)

где: Р=D·g;

D – массовое водоизмещение;

g-гравитационное ускорение.

Неостойчивое судно 4.5 Остойчивое судно4.6

Мерой начальной остойчивости является метацентрическая высота h, равная Gm. На тех же рисунках видно, что h = Zc + ρ – Zg, где Zc - аппликата центра величины, ρ - радиус окружности, по которой точка Со переместилась в точку С1, Zg – аппликата цетра тяжести судна.

Чем больше h, тем остойчивее судно. Величина h зависит в основном от положения центра тяжести судна, т.е. от расположения груза. По этой причине балкер и буксир остойчивее, чем контейнеровоз и пассажирское судно. Метацентрическая высота характеризует начальную остойчивость (при углах крена до 10°-12^о).

39. Понятие о непотопляемости судна.

Непотопляемость - способность судна с частично затопленными отсеками не тонуть и не опрокидываться. Условия и обстоятельства, ведущие к такому финалу, чрезвыяайно разнообразны. Наиболее серьезными причинами является разрушение конструкции корпуса, приводящие к потери поперечной или продольной остойчивости или плавучести (или того и друго вместе в результате затопления отсеков).

Непотопляемость обеспечивается тремя комплексами мер:

конструктивный комплекс - запас плавучести, разделение корпуса переборками, палубами, платформами на водонепроницаемые отсеки; устройство надежных закрытий на всех вырезах и отверстиях в корпусе; оборудование специальных судовых систем и специального аварийного снабжения и инвентаря (пластыри, заглушки и т.д.);

превентивный (профилактический) комплекс - все меры по предотвращению попадания воды внутрь корпуса при эксплуатации; поддержание готовности экипажа, технических средств (систем, оборудования и аварийного снабжения) к борьбе за непотопляемость (проведением учебных тревог и тренажа);

оперативный комплекс - борьба за непотопляемость: экстренные меры по сохранению и повышению аварийной плавучести и остойчивости при получении пробоины и частичном затоплении помещений корпуса: заведение пластыря, установка заглушек, цементных ящиков, осушение, откатка и перекатка забортной воды, спрямление судна.