2.3. Расчет параметров мореходности судна в первом приближении

2.3.1. Определение посадки судна после погрузки.

Значения осадок носом d_н и кормой d_к и дифферент D_f определяются по «Диаграмме осадок носом и кормой т/х “Новгород”» (приложение 2). В диаграмму входят со своими значениями дедвейта DW, момента дедвейта относительно миделя М_хDW и плотности забортной воды ρ. Осадки носом и кормой и дифферент по диаграмме определяют следующим способом:

• по нижней шкале откладывают значение дедвейта Dw с учетом плотности морской воды и проводят вертикаль;

• на вертикальной шкале откладывают значение момента дедвейта относительно миделя М _{х DW} и ставят точку;

• по этой точке, интерполируя между кривыми постоянных значений осадок, определяют осадки носом, кормой и дифферент.

Чтобы избежать ошибок, выбор осадок производят с одновременным контролем по дифференту. Например, если через искомую точку проходит линия дифферента на корму, то меньшая из осадок – d_н, большая – d_к.

По значениям осадок d_н и d_к вычисляют среднюю осадку

d_ср = 0,5(d_н + d_к), м,

и дифферент

D_f = d_н – d_к, м.

Сравниваем полученное значение дифферента с его значением, снятым с диаграммы. При правильной оценке осадок носом и кормой значения дифферентов должно совпасть.

2.3.2. Оценка общей прочности корпуса судна после погрузки.

Общая прочность корпуса судна оценивается по “Диаграмме контроля прочности” (приложение 10). С диаграммы снимается стрелка перегиба корпуса по известным DW, М_х^н, D_f (см. таблицу 3).

Для определения перегиба корпуса необходимо:

• на горизонтальной шкале дедвейта для нулевого дифферента (нанесен в тысячах тонн), отметить точку, соответствующую дедвейту DW;

• затем вдоль наклонной линии, проходящей через дедвейт, провести от этой отметки отрезок до уровня, соответствующего дифференту D_f;

• из полученной точки провести вертикаль и на ней отложить отрезок равный моменту М_х^н   (на вертикальной шкале  значения М_х^н нанесены в тысячах тонно-метров) и поставить точку;

• по расположению точки на диаграмме определить значение стрелки перегиба корпуса f (см).

Общая прочность корпуса будет обеспечена, если полученная на диаграмме точка будет находиться между ограничивающими прямыми “Опасно – прогиб в рейсе”, “Опасно – перегиб в рейсе”. Если общая прочность не обеспечивается, то необходимо выработать предложения по уменьшению перегиба и реализовать их в следующем варианте грузового плана. Например, если велик перегиб, то часть груза переносят из оконечностей в средние отсеки.

2.3.3. Оценка начальной остойчивости судна после погрузки

Мерой начальной остойчивости и одним из критериев остойчивости является метацентрическая высота. Согласно Нормам остойчивости Регистра она всегда должна быть положительной.

Приближенное значение h снимается с диаграммы контроля остойчивости (приложение 12) по известным DW и его моменту относительно основной плоскости M_zDW, включающего поправки на свободные поверхности в танках.

По оси абсцисс диаграммы откладывают величину дедвейта или соответствующую ему величину средней осадки. Осадку можно отложить на прямой, параллельной оси дедвейта «Осадка d, м». На оси ординат нанесено значение метацентрической высоты. На диаграмме проведены наклонные кривые момента дедвейта m_zdw. Для определения значений метацентрической высоты, минимально допустимой для данной загрузки судна, на диаграмме имеются несколько контрольных кривых, соответствующих минимальным (критическим) значениям метацентрической высоты по различным критериям остойчивости. Кривые 1 и 2 соответствуют допустимому значению метацентрической высоты по критерию погоды «К_v=1». Таких кривых может быть несколько. Например, кривая 1 для судна с генеральным грузом, кривая 2 для перевозки двух ярусов контейнеров на палубе. Верхние пунктирная и штрихпунктирные кривые отвечают требованиям, предъявляемым к диаграмме статической остойчивости соответственно по величине максимального плеча l_max = 0,2 м, углу заката диаграммы статической остойчивости θ_v= 60° и θ_v = 55° (для судов, которым разрешено плавать при уменьшенном угле заката диаграммы). Кривая 3 ограничивает метацентрическую высоту по максимальной величине h_max для исключения нежелательных ускорений, возникающих при резкой качке с большой амплитудой.

Проверку соответствия остойчивости судна нормам Регистра по диаграмме контроля остойчивости выполняют следующим порядком. Например, дедвейт равен 13660 т (осадка 9,5 м), M_zDW = 86850 т∙м, для судна с генеральным грузом и 100%-ным запасом. На диаграмме для данного значения дедвейта (осадки) проводят вертикаль. На этой вертикали откладывают величину расчетного момента M_ZDW = 86850 т∙м (точка А). По шкале ординат определяется расчетная метацентрическая высота h_р=1,6м. Допустимые значения h_min, h_max, M_{zDW max} и M_{zDW min} определяют на диаграмме по точке пересечения вертикальной прямой с предельными кривыми 1 и 3. В результате для данного примера из диаграммы контроля остойчивости видно, что остойчивость судна при данной загрузке удовлетворяет требованиям правил Регистра, так как точка А лежит между предельной кривой минимально допустимой остойчивости «К_v=1» (кривая 1) (h_min = h_доп1 = 0,3м при M_zDWmax=11000 т∙м) и кривой максимально допустимой остойчивости (кривая 3) (h_max,= h_доп3 = 3,32 м при M_{zDW min}= 54300 т∙м).

Более точно метацентрическая высота рассчитывается с использованием табл. 3.1. (приложение 14). По DW выбираем два значения z_m из соседних строк: для меньшего значения дедвейта DW₁ < DW ─ z_ml и большего DW₂ > DW ─ z_m2 и интерполируем z_m по формуле:

z_m = z_m1+ (z_m2 – z_ml)·(DW-DW₁) /(DW₂– DW₁ ) , м.

По формуле h = z_m – z_G , м находим h:

где z_G = M_Z / Δ , м.