51. Метацентр, центр величины и центр тяжести судна. Метацентрическая высота как мера начальной остойчивости судна. Признаки отрицательной начальной остойчивости судна и меры по ее улучшению.

Метацентр — центр кривизны траектории, по которой перемещается центр величины в процессе наклонения корабля.

Равнодействующая сил тяжести, которая представляет собой сумму сил тяжести всех элементов судна, определяет вес судна Р. Сила веса при любых положениях судна всегда направлена вертикально вниз. Точка приложения силы веса называется центром тяжести судна и обозначается буквой G. Равнодействующая гидростатических сил является результирующей всех сил, возникающих вследствие давления воды на поверхность корпуса судна. Она называется силой плавучести или силой поддержания D'. Сила плавучести направлена по вертикали вверх. Точка приложения силы плавучести называется центром величины. Эта точка обозначается буквой С и находится в центре тяжести подводного объема корпуса.

 Расстояние между метацентром и центром тяжести О называется поперечной метацентрической высотой h. Как видно из рисунка, чем больше метацентрическая высота, тем больше плечо остойчивости, а следовательно, больше и восстанавливающий момент. Таким образом, чем больше метацентрическая высота, тем больше начальная остойчивость корабля, поэтому метацентрическая высота является мерой начальной остойчивости корабля.      

При продольных наклонениях физическая сущность остойчивости подобна физической сущности остойчивости при поперечных наклонениях. Мерой начальной остойчивости при продольных наклонениях является продольная метацентрическая высота, обозначаемая буквой Н. Величина продольной метацентрической высоты составляет 1 — 1,5 длины корабля.       Продольная метацентрическая высота превосходит поперечную более чем в 100 раз, и поэтому продольная остойчивость корабля значительно выше поперечной остойчивости.

Внешними признаками отрицательной начальной остойчивости корабля являются:

— плавание корабля с креном при отсутствии кренящих моментов;

— стремление корабля перевалиться на противоположный борт при спрямлении;

— переваливание с борта на борт при циркуляции, при этом крен остается и при выходе корабля на прямой курс;

— большое количество воды в трюмах, на платформах и палубах.

Последнее является не только признаком, но и основной причиной появления отрицательной начальной остойчивости. При наличии отрицательной начальной остойчивости спрямлять судно затоплением бортовых отсеков нельзя, так как при этом судно может опрокинуться на противоположный борт из-за совместного действия спрямляющего момента и момента от перетекания воды в сторону спрямления. Поэтому прежде всего необходимо восстановить начальную остойчивость либо удалением воды с палуб, либо спуском ее в нижние помещения.

Наличие на судне незакрепленных и подвешенных грузов также уменьшает его остойчивость. Эти грузы при наклонениях судна перемещаются в сторону наклонения и увеличивают кренящий момент.

Особенно резко снижается остойчивость корабля при входе в воду бортовой кромки верхней водонепроницаемой палубы.

Для сохранения надлежащей остойчивости судна необходимо:

 

— все грузы располагать по возможности на штатных местах и обязательно закреплять их по-походному;

— жидкие грузы принимать и расходовать в соответствии с инструкцией и с таким расчетом, чтобы не допускать образования больших свободных поверхностей;

— не допускать перетекания жидких грузов из цистерн одного борта в цистерны другого борта;

— не допускать скопления воды в трюмах;

— немедленно удалять воду из поврежденных отсеков после заделки пробоины;

— скалывать и удалять лед за борт при обмерзании палубы, рангоута и такелажа;

— не допускать касания грунта при стоянке корабля у стенки и следить за швартовыми;

— выяснять причины появления крена и дифферента и устранять их;

— принимать все меры по удержанию крена до входа в воду верхней палубы.