2 Сили, що діють на плаваюче судно

На судно, що плаває на спокійній воді, діють сили:

• тяжіння (ваги всіх складових маси судна):

• підтримки (гідростатичний тиск забортної води на підводну частину судна);

• упору рушія (сила, яка штовхає судно);

• опору руху судна.

Дві з цих сил (тяжіння і підтримки) – вертикальні. Сила упору рушія і сила опору руху судна – горизонтальні.

Рисунок 1– Схема сил, що діють на судно

Три сили (тяжіння, підтримки і опору руху) тим або іншим чином розподілені по всьому судну. При розрахунках вони приводяться до рівнодіючих зі своїми координатами.

Координати відраховуються від трьох основних площин:

• основної (ОП), горизонтальної, що проходить по внутрішній поверхні горизонтального киля;

• діаметральної (ДП), вертикальної, що умовно ділить судно на правий (+) (ПрБ) і лівий борт (-) (ЛБ);

• міделевої, вертикальної, що умовно ділить судно на носову (+) і кормову (-) частини.

В документації іноземних суден координату по довжині відраховують від кормового перпендикуляра, який проходить по осі баллєра руля.

Центр сил тяжіння називається центром мас судна і позначається буквою G (gravity).

Координати центра мас позначаються :

в російській і українській документації – x_g, y_g, z_g;

в англійській документації – LCG, TCG, KG.

Центр сил підтримки називається центром величини судна і позначається буквою С. Центр сил підтримки знаходиться в центрі підводного об’єму судна.

Координати центра величини позначаються:

в російській і українській документації – x_с, y_с, z_с ;

в англійській документації – LCB, TCB, VCB.

Силу упору рушія частіше всього позначають буквою Р, силу опору руху судна – буквою R.

Умова рівноваги судна в вертикальній площині (закон Архімеда)

Δ = γV,

де Δ – маса судна;

γ – густина води в т/м³;

V – об’єм підводної частини судна.

Додатково x_g = x_c, y_g = y_c.

Умова рівноваги судна в горизонтальній площині

Р = R.

3 Посадка судна

Плавучість – це здатність судна знаходитися в рівновазі на поверхні води.

Положення судна відносно води називають посадкою.

Посадка судна характеризується трьома параметрами:

cередньою осадкою d_ср ;

креном Θº;

диферентом t в м..

За звичай середня осадка визначається по маркам заглиблення на міделі судна.

Якщо середню осадку необхідно визначити відносно точно, то можна скористатися формулою (її називають 6 на 8)

d_ср = ,

де d_н і d_к - осадка судна носом і кормою.

Якщо судно має значний диферент, то необхідно для d_н і d_к, які заміряні безпосередньо по маркам заглиблення, ввести поправки, Порядок визначення поправок повинен бути приведений в «Інформації про остійність судна для капітана».

Розрахункова середня осадка судна

d_{ср р} = d_ср – δ,

де δ – товщина горизонтального кіля.

Крен, за звичай, повинен дорівнювати нулю. Якщо з якихось причин крен не дорівнює нулю, то він визначається кренометром.

Якщо є заміри осадок на міделі з правого і лівого бортів, то крен судна

Θº = º,

де В – ширина судна.

Цією формулою можна скористатися для визначення осадки судна по одному з бортів, коли відомі крен і осадка по другому борту.

.

Диферент судна

t =

де Δ – маса судна,

x_g – абсциса центра тяжіння судна,

x_c – абсциса центра величини судна,

МТС – момент, що диферентує судно на 1 см.

Δ і x_g обчислюються при розрахунку маси судна, x_c і МТС – беруться із «Гідростатичних таблиць» в залежності від Δ.