3. Остойчивость на больших углах крена

Остойчивость на больших углах крена характеризуется диаграммами статической и динамической остойчивости. Диаграмма статической остойчивости - это зависимость восстанавливающего момента m_b и плеча восстанавливающего момента 1_тета от угла крена судна. Диаграмма динамической остойчивости - это зависимость работы восстанавливающего момента А_в и плеча динамической остойчивости 1_d от угла крена судна.

Плечо статической остойчивости определяется по формуле

где – плечо остойчивости формы.

– расстояние между центром масс и центром величины, оно определяется по формуле

Плечо остойчивости формы при заданном угле крена  определяется по формуле

где z_c0 – аппликата центра величины при посадке без крена,

y_c ,z_c – координаты центра величины при посадке с креном.

Эти координаты вычисляются по следующим формулам:

где r – метацентрический радиус судна, накрененного на угол .

Плечо динамической остойчивости определяется по формуле

т.е. плечо динамической остойчивости есть интеграл по углу крена от плеча статической остойчивости.

Расчет остойчивости на больших углах крена состоит из следующих этапов:

• построение для различных углов крена (0⁰-90⁰ с шагом 10⁰) равнообъемных ватерлиний и расчет для каждого угла крена метацентрических радиусов, для трех водоизмещений. Расчет выполняется в таблицах 3.1;

• расчет плеча формы, для тех же углов и водоизмещений, выполняется в таблицах 3.2;

• расчет плеч статической и динамической остойчивости для водоизмещения по КВЛ и заданного значения аппликаты центра масс судна. Расчет выполняется в таблице 3.3.

Диаграмма статической и динамической остойчивости представлена на рисунке 3.2.

Оценка остойчивости судна по нормам

Оценка остойчивости выполняется согласно требований "Правил классификации и постройки морских судов" Российского Морского Регистра судоходства. При этом, судно должно отвечать следующим требованиям:

– судно должно, не опрокидываясь, противостоять одновременному действию динамически приложенного давления ветра и бортовой качки;

– числовые значения параметров диаграммы статической остойчивости судна на тихой воде и исправленной начальной метацентрической высоты должны быть не ниже назначенных;

– должно быть учтено влияние на остойчивость последствия возможного обледенения;

– должны удовлетворяться дополнительные требования.

Противостояние одновременному действию динамически приложенного давления ветра и бортовой качки проверяется по критерию погоды. Критерием погоды называется условие.

(4.1)

где b и a – площади на диаграмме статической остойчивости ограниченные некоторыми линиями.

Расчет b и a и оценка остойчивости в целом выполняется в соответствии с правилами, изложенными в части IV "Остойчивость", разделе 2.1."Критерий погоды". Все расчеты в этом и последующих пунктах выполняется для водоизмещения судна по КВЛ.

Плечо парусности: Zv = ____ м;

Линия Lw1= ____ м

Линия Lw2= ____ м

Амплитуда качки:

Площадь: ____ рад.*м

Площадь: ____ рад.*м

Критерий погоды: К= ____

Силуэт судна представлен на рисунке 4.1.

Числовые значения параметров диаграммы статической остойчивости судна на тихой воде и исправленной начальной метацентрической высоты нормируются следующим образом, максимальное плечо диаграммы статической остойчивости должно быть не менее 0,25 м для судов длиной L<80 м и не менее 0.20 м для судов длиной L > 105 м при угле максимума диаграммы  > 30° для, промежуточных длин величина максимального плеча определяется линейной интерполяцией. Предел положительной статической остойчивости (угол заката диаграммы) должен быть нe менее 60°. Исправленная на влияние жидких грузов начальная метацентрическая высота должна быть положительной,

Характеристики остойчивости

Наименование критерия			Требования норм		Фактическое значение
Критерий погоды, не менее			1,00
Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости, м	при L < 80 м	0,25
	при L > 105 м	0,20
Угол максимума диаграммы статической остойчивости, град.			300
Исправленная начальная метацентрическая высота, м			> 0,15
Плечо диаграммы динамической остойчивости на 30 град.			0,055
Плечо диаграммы динамической остойчивости на 40 град.			0,09
Разность плеч диаграмм динамической остойчивости на 40 и 30 град.			0,03