2.9 Остойчивость судна на больших углах крена Построение диаграммы статической остойчивости

Для решения задачи о статической и динамической остойчивости судна необходимо построить диаграмму статической остойчивости. Обычно эту диаграмму строят с помощью теоретического чертежа судна. В начальной стадии проектирования, когда теоретический чертеж отсутствует, можно пользоваться приближенным способом Власова – Благовещенского. В этом случае плече статической остойчивости определяется по формуле [11]:

Где – координаты ЦВ судна в начальном положении и при его наклонении на 90 градусов; – малые метацентрические радиусы для судна в прямом и и наклоненном на 90 градусов положении; – вспомогательные функции в зависимости от угла крена , приведённые в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Зависимость функций от углов крена

	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
	0	-0.036	-0.241	-0.556	-0.722	-0.513	0.26	0.603	0.935	1.00
	0	0.050	0.337	0.840	1.279	1.365	1.056	0.583	0.210	0
	0	0.151	0.184	0.081	-0.069	-0.155	-0.135	-0.062	-0.010	0
	0	0.010	0.062	0.135	0.155	0.069	-0.081	-0.184	-0.151	0

Расчет значений перед функциями выполняется по формулам:

Таким образом, результат расчета плеч статической остойчивости представлен в таблице 2.4.

Так же на диаграмме необходимо отобразить плечи кренящего момента l_w1 и l_w2, а так же угол крена при бортовой качке

где – условное давление ветра для судов I ограниченного плавания;

– площадь парусности, м² (площадь проекции надводной части судна на ДП, определяющийся по схеме общего расположения, расчет которой приведен в таблице 2.5);

Таблица 2.5 – Расчет центра парусности судна

№	Наименование	Площадь	Отстояние от условной ости , м	Статической момент
1	Труба	19.30	11.81	227.74
2	Рубка	21.91	11.46	250.97
3	Надстройка 3-го яруса	65.63	8.49	556.94
4	Надстройка 2-го яруса и юта	145.82	4.03	587.85
5	Надводный корпус	262.50	1.05	275.62
6	Бак	43.61	2.54	110.74
	Суммы		3.77

– аппликата центра парусности, как геометрического ЦТ площади парусности, отсчитываемой от точки, соответствующей осадке на миделе, определяемая по формуле:

g = 9.81 м/с² – среднеустановленное ускорение свободного падения;

D – водоизмещение судна.

Угол крена при бортовой качке определяется по формуле:

где – коэффициент учитывающий влияние скуловых килей определяемый по таблице 2.6.

Таблица 2.6 – коэффициент

– безразмерный множитель, определяемый по таблице 2.7.

Таблица 2.7 – коэффициент

– безразмерный множитель, определяемый по таблице 2.8.

Таблица 2.8– коэффициент

– параметр, не превышающий единицу и вычисляемый по формуле:

- безразмерный множитель, определяемый в зависимости от района плавания и периода качки судна пот таблице 2.9.

Таблица 2.9– коэффициент

Период качки судна Т, рассчитывается по формуле [11]:

где

- исправленная метацентрическая высота, определяющаяся по формуле [11]:

Таким образом исправленная метацентрическая высота будет [11]:

Далее по полученным величинам строим диаграмму статической остойчивости (рисунок 1.10) по которому определяются площади критерия погоды a и b и определяется сам критерий погоды по формуле [11]:

По параметрам диаграммы определяем остойчивость:

1. Максимальное плече статической остойчивости равно 0,534 что больше минимального для танкеров 0.20;

2. Угол крена при максимальном плече равно 35^о что больше требуемого 30^о;

3. Площади диаграммы от 0 до30 градусов равна площадб диаграммы до угла крена равна и площадь между углами в 30 и 40 градусов равна .

Следовательно, требования по регистру выполнены.