3. Оптимальная посадка судна

Управляемость судна на мелководье и на глубокой воде, кроме вышеперечисленных причин, зависит также от дифферентовки судна, т.е. осадок носом и кормой. При дифферентовке судна на практике решается вопрос о продольной прочности, которая зависит от правильного размещения грузов. С другой стороны дифферент существенно влияет на мореходные качества судна [27].

Рис. 2.9 Дифферент судна.

При этом от дифферента зависит:

а) сопротивление корпуса судна, влияющие на его скорость;

б) запас воды под килем при плавании на мелководье;

в) заглубление винторулевой группы, особенно важное при плавании на волнении;

г) управляемость судна.

Дифферент судна определяется величинам продольной метацентрической высоты Н, зависящей от загрузки судна, расположения равнодействующих сил тяжести и сил поддержания.

M_В=Д*ℓ;

ℓ=Хg-Хc.

Хс - находятся по кривым элементов и теоретического чертежа.

(2.19)

Важной характеристикой дифферентовки судна является величина М_o – момент дифферентующий судно на 1 см. Она проведена для различных случаев загрузки в информации капитана об остойчивости, может быть рассчитана приближенно:

(2.20)

(2.21)

g - число тонн на 1 см осадки приводится на КЭТЧ и на грузовой шкале судна.

Для промысловых и транспортных судов грубо ориентировочно можно считать:

Рис. 2.10. Диаграмма изменения погружения судна на ходу в зависимости относительной скорости.

Дифферент судна существенно влияет на его ходкость. Обычно считают, что min сопротивление корпуса в воде наблюдается при его посадке на ровный киль. Однако при движении действие гидродинамических сил проявляется со следующей зависимостью: величина - изменяется по-разному в зависимости от числа Фруда. На основании этой зависимости построены кривые всплытия и погружения оконечностей судна при различных значениях величины:

При скоростях нос судна погружается больше, чем корма. При больших скоростях наблюдается всплытие носа (глиссирование), для которого у скоростных судов на днище устанавливают редан.

На основе диаграммы изменения погружения В.В. Чудов составил кривые дифферентовки (рис. 2.10 а), которые должно иметь судно при загрузке в порту, чтобы в дальнейшем достигнув заданной скорости V, выйти на равный киль.

[27]

Аргументом в кривых дифферентовки служит величина Эти кривые можно назвать кривыми оптимальных дифферентов судна для перехода в свежую и тихую погоду. С кривых снимается величина увеличения или уменьшения осадок на корму в процентах от d_ср. Чтобы получить величину дифферента Ψ - рассчитывают

(2.22)

% - величины, снятые с диаграммы дифферентов.

Расчет осадок: (2.23)

(2.23)

Для получения нужного дифферента решается уравнение , где учитывается Ψ в сантиметрах, а М₀ – число тонн дифферентующих данное судно на 1 сантиметр.

При заданном неделимом P_гр - рассчитывают плечо его перемещения.

(2.24)

При делимом грузе используют расстояние между трюмами и рассчитывают необходимое количество перемещаемого груза.

(2.25)

где ℓ_гр= Х₁-Х₂

При перемещении груза необходимо выбирать места более близкие к оконечностям судна.

Рис. 2.10. (а) Кривые оптимальных дифферентов

Задачу дифферентовки судна на заданную величину можно также решать с помощью специальных номограмм Гиви Гогитидзе для перемещения 100 тонн груза (устаревшие) или универсальной диаграммы дифферентов для судов данного типа. Возможно также использование специальных таблиц для расчета осадок носа и кормы при приеме (снятии) или перемещении груза, которые приводятся в различных Nautical Almanac. Входом в таблицы служат величины М₀ и дифференцирующий момент для вычисления приращения осадок. При расчетах учитываются значения L, d_н, d_к, q, _y, _c. Пример:

Универсальная диаграмма дифферентов построена по следующему принципу.

С помощью этой диаграммы осадки d_н и d_к - можно найти двумя способами:

а) зная водоизмещение ∆ или d_ср - находят пересечение соответствующей горизонтали с кривой Ψ. Из полученных точек снимают d_н и d_к;

б) по горизонтали соответствующей ∆ или d_ср находят пересечение с вертикалью соответствующие их значению:

(2.26)

После расчета нужных значений d_н и d_к в исполнительном грузовом плане делают соответствующую корректуру и контролируют значение d_н и d_к в процессе завершения грузовых операций. Обычно на среднетоннажных

Ψ

Ψ

d_k

d_cp

d_н

d_k

d_н

∆

Рис.2.11 Обозначение величины на универсальной диаграмме дифферентов.

судах значение дифферента для достижения maх скорости на переходе не превышает нескольких десятков см и не требует значительной корректуры грузового плана.