5.4. Методы расчета аварийной посадки судна

1. 5.4.1. Общая характеристика методов

Применяют два метода определения посадки и остойчивости судна при затоплении отсеков.

Первый метод, называемый методом приема груза, состоит в том, что влившуюся в отсек воду рассматривают как дополнительно принятый на судно груз. Если затапливаемый отсек относится к первой или второй категориям, то для расчетов пользуются почти исключительно этим методом.

Если затапливаемый отсек относится к третьей категории, то применение этого метода осложняется тем, что масса влившейся в отсек воды не может быть найдена заранее, так как ее уровень, совпадающий с уровнем забортной воды, определяется посадкой судна, которая не известна и сама зависит от количества влившейся в отсек воды. Поэтому метод приема груза в этом случае приводит к последовательным приближениям. Ватерлинию первого приближения находят предполагая, что отсек заполняется до уровня начальной ватерлинии. Последующие ватерлинии определяются добавлением массы воды в отсеке между исходной и найденной ватерлиниями каждого приближения. Расчет прекращают, когда поправки к осадкам носа и кормы будут находиться в пределах желаемой точности. В большинстве случаев бывает достаточно трех приближений.

Второй метод, называемый методом постоянного водоизмещения или методом исключения, состоит в том, что затапливаемый отсек с учетом его коэффициента проницаемости исключают из водоизмещающего объема корпуса. Тогда влившаяся в отсек вода считается забортной и не принадлежащей судну, а водоизмещение и координаты ЦТ судна остаются такими же, как до аварии. В этом случае изменяется форма водоизмещающего объема и должны быть пересчитаны все необходимые элементы теоретического чертежа, по которым аварийную посадку судна определяют так же, как для неповрежденного судна.

Метод постоянного водоизмещения дает прямое решение задачи, но требует предварительного пересчета элементов теоретического чертежа судна для каждого из затапливаемых отсеков.

Заметим, что методы приема груза и постоянного водоизмещения приводят к различным значениям многих рассчитываемых величин, таких как водоизмещение, координаты ЦТ судна, теоретические элементы, метацентрическая высота и других, но оба метода, конечно, приводят к одним и тем же параметрам аварийной посадки.

2. 5.4.2. Пример определения аварийной посадки при затоплении отсека в средней части судна

Ч

Рисунок 5. 1. Схема затопления отсека в средней части судна

тобы продемонстрировать различие между двумя рассмотренными методами расчета аварийной посадки, приведем простой пример расчета затопления отсека 3-й категории в средней части судна. В этом случае изменением дифферента можно пренебречь и задача сводится к нахождению только средней осадки (рис.5.1), которую определим обоими методами.

Воспользуемся сначала методом приема груза. Пусть и – водоизмещение и осадка судна до затопления отсека, – масса вливающейся в отсек воды. На грузовом размере судна (рис.5.2) от вертикали, соответствующей , строим грузовой размер отсека, откладывая по горизонтали массу вливающейся в отсек воды:

. (5.14)

Здесь – коэффициент проницаемости отсека, а – зависимость теоретического объема отсека от уровня его заполнения. При осадке, соответствующей точке пересечения кривых, имеет место равенство:

,

т

Рисунок 5. 2. Определение аварийной осадки методами приема груза и постоянного водоизмещения

ак что и есть искомая осадка после затопления отсека.

Пользуясь теперь методом постоянного водоизмещения, исключим затапливаемый отсек из водоизмещающего объема. Грузовой размер судна с исключенным отсеком с его коэффициентом проницаемости легко построить, вычитая из кривой кривую . Поскольку водоизмещение при этом не изменится, аварийная осадка определится точкой пересечения грузового размера (на рис.5.2 изображен пунктиром) с вертикалью, соответствующей первоначальному водоизмещению . Очевидно, что эта точка определит ту же осадку .

Описанный способ расчета дает точную величину аварийной осадки, если затопление отсека не вызывает дифферента.