2.7. Проверка остойчивости судна при заданной загрузке по критерию погоды

Проверка остойчивости судна по Критерию погоды выполняется с помощью ДСО, построенной для принятого варианта нагрузки

Рис 2 Проверка остойчивости судна по критерию погоды

Считается, что судно находится под действием ветра постоянной скорости, направленного перпенди­кулярно к его диаметральной плоскости. На судно будет действовать постоянный кренящий момент от ветра.

2.7.1 Определяется плечо lw_l постоянного кренящего момента

lw_l = ( Zp + d/2)· Av · Pv / Δ∙1000g

где Zp , м – возвышение центра парусности над действующей ватерлинией, соответствующей осадке d;

Av , м²– площадь парусности т/х “Новгород”, при осадке d;

Pv , Па – расчетное давление ветра, которое принимается в зависимости от района плавания ,

(для неограниченного района плавания Pv =504 Па)

Δ – водоизмещение судна при заданном варианте загрузки;

g – ускорение свободного падения принимается равным 9,81 м/с².

Величины Zp и Av рассчитываются по формулам:

Zp =[Av₀· Zp₀ −( Av₀ ─ δA/2)(d −d0)]/( Av₀ −δA)

δA= L(d −d0)

Av = Av₀ − δA.

где d₀ = 3,1м – средняя осадка порожнего судна,

Zp₀ = 8,84м – возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией, для т/х “Новгород”,

Av₀ = 2040 м²– площадь парусности судна порожнем, для т/х “Новгород”;

L – длина действующей ватерлинии, на всем диапазоне изменения осадки принимается приближенно равной 138 м.

2.7.2 Отложив на ДСО плечо постоянного кренящего момента lw₁ определяется статический угол крена θs , вызванный постоянным ветром.

2.7.3 Определяется плечо lw₂ динамически действующего на судно момента от порыва ветра

lw₂ = 1,5 lw_l

Определяется условная амплитуда бортовой качки судна:

θ_2r = 109k X₁X₂

Коэффициенты определяются по таблицам: А-Г

Множитель X₁ определяют из таблицы А

Таблица А

В/d	≤2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4	3,5	3,6	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	≥6,5
X1	1,00	0,96	0,93	0,9	0,86	0,82	0,8	0,79	0,78	0,76	0,72	0,68	0,64	0,62

Множитель X₂ определяют из таблицы Б

Таблица Б

Св	0,45 и менее	0,50	0,55	0,60	0,65	0,70 и более
X2	0,75	0,82	0,89	0,95	0,97	1,00

Величину k выбирают из табл. В. А_k / LB =

Таблица В

Аk / LB	0	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,6	4,0 и выше
k	1,00	0,98	0,95	0,88	0,79	0,74	0,72	0,70

В таблицах А-Г:

d - осадка судна;

Св - коэффициент общей полноты;

А_k - общая площадь килей (А_k =36,0м² для т/х «Новгород»);

Для определения коэффициента общей полноты используется Δ – водоизмещение судна при заданном варианте загрузки;

ρ – плотность забортной воды.

Параметр r определяется по формуле

r = 0,73+0,6(z_g—d)/d

Значение r не должно приниматься больше 1.

S — безразмерный множитель, определяемый по табл. Г в зависимости от района плавания судна и периода качки Т, который рассчитывается по формуле

Т=2СВ /

где С = 0,373+0.023 В/d − 0,043 L/100

h — исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов)

Множитель S

Таблица Г

Район плавания судна	Т, с
	≤5	6	7	8	10	12	14	16	18	20
Неограни- ченный	0,1	0,1	0,098	0,093	0,079	0,065	0,053	0,044	0,038	0,035

Полученное значение угла θ_2r откладывается влево от угла θ_S и проводится вертикальная линия от ДСО до горизонтальной линии плеча l_w2.

Вычисляются и сравниваются площади а и b, заштрихованные, см. рис 2.)

Площадь b ограничена кривой l (θ) восстанавливающих плеч, горизонтальной прямой, соответствующей кренящему плечу l_w2, и углом крена θ _w2 = 50°, либо углом заливания θ _f, либо углом крена θ_С, соответствующим точке второго пересечения прямой l_w2 с кривой восстанавливающих плеч, в зависимости от того, какой из этих углов меньше.

Величины площадей а и b(м·рад), определяются как площадей треугольников, где углы крена переводятся в радианы.

Остойчивость судна по Критерию погоды К = b/а считается достаточной, если площадь b равна или больше площади а, т.е. К >1.