61. Нормирование остойчивости морских судов регистром судоходства украины и имо.

Требование Регистра Судоходства к параметрам диаграммы:

• начальная поперечная метацентрическая высота, исправленная на влияние свободных поверхностей запасов и жидких грузов. h₀^испр≥0;

• максимальное плечо ДСО l_m должно быть не менее 0,20 м (для судов длиной более 105 м) и не менее 0,25 м (для судов длиной менее 80 м). Для судов, длина которых 80<L<105м, предельное значение l_m определяется линейной интерполяцией между указанными величинами;

• угол максимума ДСО не должен быть менее 30⁰;

• угол заката ДСО не должен быть менее 60⁰;

• отношение минимального опрокидывающего момента М_опр^min к динамическому кренящему моменту от шквалистого ветра М_{кр. дин} должно быть больше единицы. Последнее требование получило название «Критерий погоды».

Полученное значение минимального опрокидывающего момента (это числитель в критерии погоды) сопоставляется со значением кренящего динамического момента от шквалистого ветра, характерного для рассматриваемого района плавания судна М _{кр. дин}:

М _{кр. дин} = 0,001 р_в F_п (z_п – d_ср) [т · м] ,

где р_в – давление ветра по Регистру [кг · м^-2],

F _п и z_п – соответственно площадь боковой парусности и аппликата центра парусности судна, соответствующие данной средней осадке d_ср. (z_п отсчитывается от основной плоскости судна), коэффициент 0,001 необходим для согласования размерностей участвующих величин).

Рис. 12. Определение плеча минимального опрокидывающего момента в Правилах РС

Минимальный опрокидывающий момент М_опр^min определяется на ДДО по методике Регистра судоходства (рис. 12).

Вычисляется условная амплитуда бортовой качки θ₀ по формулам и таблицам Раздела 2 Правил РС. Эта величина угла крена откладывается на ДДО от начала координат влево и вправо. Соответствующие углу крена ± θ₀ точки на ДДО показывают тот диапазон изменения механической работы, которую восстанавливающий момент должен совершать в ответ на раскачивание судна на волнах.

Из левой части ДДО (на расстоянии θ₀ от начала координат) необходимо провести касательную к ДДО в ее правую часть на расстоянии 1 радиан от этой точки восстанавливается вертикальная линия, по которой между касательной и линией параллельной оси абсцисс снимается плечо минимального опрокидывающего момента

l_{min опр.} Минимальный опрокидывающий момент М_опр^min = Р · l_{min опр}

Критерий погоды:

(16)

Критерий погоды считается удовлетворен, если его значение по формуле (16) не менее единицы. Величину Критерия погоды можно трактовать - как некий показатель запаса динамической остойчивости, которым располагает судно в данном районе плавания, хотя в Правилах Регистра об этом не сказано.

Опрокидывающий момент в данной методике действительно оказывается минимальным (но всё же опрокидывающим судно), из трех возможных вариантов, когда ветер (шквал) действует в момент наклонения судна на левый борт (точка А), на правый борт (точка В) или в момент прохождения судном вертикального положения (точка θ = 0).

Международная Морская Организация (ИМО), основанная в 1948 в Лондоне, осуществляет деятельность по координации усилий в части нормирования остойчивости в разных странах и по созданию единых международных норм по остойчивости морских судов.

Требования ИМО:

• метацентрическая высота, исправленная на влияние свободных поверхностей, h_испр ≥ 0,15 м (кроме лесовозов и рыболовных судов);

• максимальное плечо ДСО, l_m ≥ 0,20 м;

• угол максимума ДСО θ_m ≥ 30⁰;

• угол заката ДСО θ_з ≥ 60⁰;

Однако, допускается снижение угла заката θ_з менее 60⁰, если удастся компенсировать это увеличением l - на каждый потерянный 1⁰ угла заката θ_з добавляется 0,01 м величины минимального значения l_m сверх 0,20 м (до θ_з > 50⁰).

Также контролируются площади трех участков ДСО:

площадь части ДСО в пределах углов крена θ = 0 – 30⁰,

S (0 – 30⁰) ≥ 0.055 м · рад;

• площадь части ДСО в пределах углов крена θ = 30⁰ - 40⁰,

S (30⁰ - 40⁰) ≥ 0.030 м · рад;

• площадь части ДСО в пределах углов крена θ = 0 – 40⁰,

S (0 – 40⁰) ≥ 0.090 м · рад;

(см. рис. 13)

угол заливания должен быть не меньше угла заката ДСО.

Рис. 13 Контроль площади ДСО во Временном Коде ИМО.

Для допустимого критерия погоды необходимо добиться, чтобы площадь b участка ДСО (Рис. 14) оказалась бы больше площади а участка ДСО. Площадь b равна работе минимального опрокидывающего момента, а площадь а – работе кренящего момента.

Площадь а определяется следующим образом. Рассчитывается плечо статического кренящего момента l_ст и проводится на таком расстоянии линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с кривой ДСО и получают значение амплитуда бортовой качки θ₀. С полученной точки пересечения опускается перпендикуляр, от которого откладывается влево рассчитанный угол крена θ_r и восстанавливается вертикальная линия, являющаяся левой границей площади а. Горизонтальная линия l_дин = 1,5 l_ст является верхней границей площади а. Эта же линия ограничивает область b снизу, а правая граница этой области определяется углом крена θ = 50⁰.

Рис. 14. К определению Критерия погоды во Временном коде ИМО.