5.2. Восстановление мореходных качеств аварийного судна

с отрицательной начальной остойчивостью

Необходимо построить ДСО аварийного судна, имеющего отрицательную начальную остойчивость, и смоделировать действия по его спрямлению и восстановлению остойчивости.

5.2.1. Исходные данные для расчета

Дедвейт аварийного судна:

DW_a = 2600 + 400 П, если П= 1, 2, … 20;

DW_a = 6600 + 100 П, если П= 21, 22, … 33;

Начальная метацентрическая высота:

h_a = – 0.4 – 0.04 П, если П= 1, 2, … 10;

h_a = – 0.8 – 0.03 П, если П= 11, 12, … 20;

h_a = – 0.3 – 0.01 П, если П= 21, 22, … 33;

5.2.2. Методика выполнения расчета и анализа результатов

1. Построить ДСО аварийного судна для заданных DW_a и h_a. Для построения ДСО воспользоваться универсальной диаграммой статической остойчивости т/х “Новгород” (рис. 4.4, с. 49 задачника).

Интерполируя по значению дедвейта, провести кривую для заданного DW_a (рис. 2). На вертикальной шкале отложить вверх от нулевого значения заданную метацентрическую высоту h_a и соединить полученную точку лучом с точкой 0. Искомые плечи измерить на вертикалях, проходящих через 10, 20 … градусов, и занести в табл. 9. При этом плечи, измеряемые вверх от луча, имеют отрицательные значения.

Таблица 9

 , град.	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
lст, м

По значениям полученных плеч статической остойчивости построить ДСО для наклонений судна на оба борта (рис. 3).

 

Рис. 2. Определение плеч статической остойчивости при ha  0

Рис. 3. ДСО судна с отрицательной начальной остойчивостью

и расчет динамического крена при спрямлении до восстановления остойчивости.

ДСО с восстановленной остойчивостью

Оценить состояние судна, сопоставляя параметры построенной ДСО с нормативными требованиями, предъявляемыми к остойчивости аварийного судна при несимметричном затоплении, с помощью табл. 10.

Таблица 10

№	Наименование параметра	Норматив	Построенная ДСО
1	МВ до спрямления	 0,05 м
2	Угол крена	 20 град.
3	Максимальное плечо ДСО	 0,10 м
4	Протяженность участка положительных плеч ДСО	 20 град.

 Спрямить аварийное судно, приложив кренящий момент с плечом l_кра= М_кра / ( + DW_а).

Воздействие кренящего момента М_кра вызовет динамическое наклонение судна на противоположный борт на угол  _д. Угол динамического крена  _д определится из условия равенства площадей S₁ и S₂. Если площадь S₁ оказывается меньше, чем площадь S₂, то судно под действием кренящего момента М_кра опрокидывается.

Сделать вывод о допустимости спрямления судна путем приложения кренящего момента на борт, противоположный крену.

2. Восстановить остойчивость аварийного судна, заполняя балластные танки, прежде всего, со стороны борта, на который наклонено судно, или расположенные по диаметральной плоскости (ДП).

Для моделирования таких действий необходимо оценить изменение МВ при заполнении выбранных емкостей на 50 % и 100 %. Результаты оценок оформить в виде табл. 11.

Таблица 11

Наименование емкости	Заполнение на 50 %						Заполнение на 100 %
	Р50	Z50	 mh	 h50р	 h50i	 h100	P100	Z100	 h100
						  h50	 P100		  h100

Составляющие изменения МВ рассчитываются по следующим зависимостям.

Изменение МВ за счет весомости принимаемого балласта при заполнении на 50 %.

h_50p = (P₅₀ / (_п + DW_a + P₅₀)) (d_a + P₅₀ / (200 q) – h_a – Z₅₀).

Изменение МВ из-за отрицательного влияния свободных поверхностей балласта при заполнении на 50 %.

h_50i = – (m_h / (_п + DW_a + P₅₀)).

Изменение МВ за счет весомости принятого балласта при заполнении на 100 %.

h_100p = (P₁₀₀ / (_п + DW_a + P₁₀₀)) (d_a + P₁₀₀ / (200 q) – h_a – Z₁₀₀).

При 100%-м заполнении влияние свободных поверхностей не учитывается. В этих формулах:

Р₅₀ = Р₁₀₀/2, т;

Z₅₀ = Z₁₀₀ – 0,05 Z P₁₀₀, м;

Р₁₀₀ – масса балласта в запрессованной цистерне, т;

Z₁₀₀ – аппликата ЦТ запрессованной цистерны, м;

m_h – поправка на свободную поверхность, тм;

Z – изменение аппликаты ЦТ цистерны при уменьшении массы на десять тонн, т;

q – число тонн на 1 см осадки, т/см.

Все необходимые параметры для расчета поправок к МВ выбираются из табл. 3.3. и прил. 7 в задачнике.

Для восстановления остойчивости необходимо использовать только танки, имеющие положительные значения   h₅₀. Выбрать комбинацию танков, при запрессовке которых суммарное изменение МВ составит величину, которая больше абсолютной величины заданной h_а минимум на 0,05 м.

Указать последовательность балластировки танков.

3. Построить ДСО судна после восстановления остойчивости (рис. 3).

DW_в = DW_a +  P₁₀₀;

h_в =   h₁₀₀-[h_a]  0,05.

Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями (табл. 12).

Таблица 12

№	Наименование параметра	Норматив	Построенная ДСО
1	МВ неаварийного судна	 0,0 м
2	Угол максимума ДСО	 30 град.
3	Максимальное плечо ДСО	 0,20 м
4	Угол заката ДСО	 60 град.