3.4. Расчет грузового плана и параметров мореходности во втором приближении

В соответствии с принятым решением об изменении грузового плана количественно перераспределяют груз в отсеках, а если необходимо, принимают балласт или отказываются от части заданного груза. Составляют новый грузовой план и просчитывают его параметры: DW, M_z, M_x, . По этим параметрам и документам, как это было сделано в разд. 3.3, определяют посадку, остойчивость, прочность, непотопляемость. Строится диаграмма статической остойчивости, как это описано в разд. 4.2 [2].

Определяют:

• критерий погоды К, который должен быть не менее 1,0;

• критерий ускорения К*, ограничивающий верхний предел остойчивости, не менее 1.

Диаграмма статической остойчивости должна иметь:

• положительную начальную метацентрическую высоту,

• максимальное плечо не менее 0,2 м при угле крена не менее 30о,

• угол заката не менее 60о.

Удовлетворение этим требованиям необходимо показать на построенной диаграмме статической остойчивости и путем расчета критериев погоды К и ускорения К*.

Для проверки остойчивости по критерию погоды К строят диаграмму статической остойчивости (ДСО) по универсальной ДСО т/х “Новгород” (рис 4.4, с. 49). Методика построения ДСО с учетом поправок на свободные поверхности описана в разд. 4.2 [2]. Для работы с ДСО ее удобно построить на миллиметровой бумаге, разместив так, чтобы положительный участок оси углов простирался на 12-15 см, а отрицательный – на 5-7 см, соответственно для оси плеч эти участки должны составить 7-8 см и 4-5 см. Правильность построения начального участка диаграммы проверяют нанесением на поле диаграммы проверочного треугольника, катеты которого равны начальной метацентрической высоте h и 1 радиану. Далее по ДСО определяют опрокидывающий момент М_с при совместном действии качки и шквала. Методика определения М_с описана в разд. 4.3 [2], начиная с последнего абзаца на с. 51. Входной параметр расчета у нужно взять в виде , что исправит опечатку, допущенную в [2].

Кренящий момент от шквала M_v подсчитывают по формуле

где Z_p – возвышение центра парусности над действующей ватерлинией, соответствующей осадке d, м; A_v – площадь парусности т/х “Новгород”, м², при осадке d; P_v – расчетное давление ветра, которое принимается в зависимости от района плавания и величины Z_p, Па; g – ускорение свободного падения принимается равным 9,81 м/с2.

Величины Z_p и A_v рассчитываются по формулам

где dо – средняя осадка порожнего судна, dо = 3,1 м; Z_p0 – возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией, для т/х “Новгород” Z_p0 =8,84 м; A_v0 – площадь парусности судна порожнем, для т/х “Новгород” A_v0 = 2040 м2; L – длинна действующей ватерлинии, на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м.

Величину расчетного давления Pv для условий неограниченного района плавания выбирают из табл. 6 интерполированием в зависимости от Z_p

Таблица 6

Zp, м	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0 и выше
Pv, Па	706	863	971	1049	1108	1167	1216

Вычисляют критерий погоды

.

Если это условие выполняется, то остойчивость судна соответствует требованиям по критерию погоды.

Нормы Регистра требуют проверки остойчивости по критерию ускорения К*. Для этого необходимо вычислить величину , где – водоизмещение, м³; – возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью, м; затем по полученной величине выбрать значение коэффициента mо (табл. 7).

Таблица 7

Значение коэффициента mо

	mо		mо
0,10 и менее	0,34	1,00	1,96
0,15	0,42	1,50	2,46
0,25	0,84	2,00	2,89
0,50	1,13	2,50	2,88
0,75	1,58	3,00 и более	2,94

Затем рассчитывают ускорение а_расч(в долях g) по формуле

а_расч = 0,0011 Bm2 _2r,

где  _2r – расчетная амплитуда качки, которая уже была определена при подсчете опрокидывающего момента М_с (см. формулу (4.22) [2], с. 51); m – нормируемая частота собственных колебаний судна, определяется так:

.

Здесь h₀ – метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности. В обозначениях, приведенных на с. 48 [2],

.

Остойчивость считается приемлемой, если соблюдается условие

.

В этой формуле в числителе значение 0,3 соответствует допустимому значению расчетного ускорения груза, расположенного у борта. Это соответствует расчетному ускорению 0,3 g (в долях g).

Многолетний опыт применения норм остойчивости Регистра показал их высокую надежность. Однако существуют резервы их совершенствования. Поэтому любое применение норм должно всегда критически оцениваться специалистом. Помните, что на пути совершенствования нормативов, в том числе и по остойчивости судна, кроются большие возможности повышения эффективности эксплуатации судна!

Далее снова обращаются к диаграмме статической остойчивости и анализируют ее соответствие требованиям Правил Регистра, выводы записывают в пояснительную записку курсового проекта.

Если грузовой план второго приближения снова не удовлетворяет по каким-то параметрам требованиям Правил Регистра, то формируют и просчитывают еще один грузовой план. Такие операции проделывают до тех пор, пока не получат приемлемого варианта грузового плана. Обычно бывает достаточно выполнить два-три приближения. Окончательный вариант грузового плана вносят в пояснительную записку курсового проекта. Для него строят ДСО с проверочным треугольником и выписывают параметры в сопоставлении с их нормативными значениями.