3.5. Проверочные расчеты.

К проверочным расчетам относятся:

1. Определение вместимости основных отсеков судна (грузовых, балластных и цистерн судовых запасов) с помощью эпюры емкости.

2. Расчеты нагрузки судна.

3. Расчеты посадки и начальной остойчивости.

3.5.1. Построение эпюры емкости и проверка вместимости.

Основой для построения эпюры емкости служат теоретический чертеж судна и эскиз общего расположения помещений в основном корпусе.

На эскизе общего расположения должны быть изображены все поперечные и продольные переборки, палубы, водонепроницаемые платформы, двойное дно, отсеки, предназначенные для груза, жидких судовых запасов и балласта, а также другие помещения, расположенные в пределах основного корпуса (румпельное отделение, цепные ящики, помещение подруливающего устройства и т.п.).

Для сухогрузного судна дополнительно устанавливаются размеры грузовых люков. Рекомендуется принять высоту надпалубной части комингсов – 1, 0 м, ширину люков - ок. 0,8В₃ (ширина грузового люка в носовой части верхней палубы определяется с учетом уменьшения ее ширины).

Эскиз общего расположения и эпюра емкости располагаются на одном чертеже (см. Приложение 5).

(Для удобства определения площадей эпюры емкости следует выбирать масштабы длин и ординат эпюры так, чтобы одна квадратная единица ее площади соответствовала целому числу кубических единиц. Например, масштаб по длине: 1 см = 5 м, масштаб ординат: 1 см = 10 м², тогда масштаб площадей эпюры – объемов помещений: 1 см² = 50 м³).

Абсциссы геометрических центров отдельных отсеков определяются непосредственно с помощью эпюры емкости (в соответствии со свойствами строевой по шпангоутам). Аппликаты - приближенно, по эскизу общего расположения.

Теоретическая вместимость помещений, определенная с помощью измерений соответствующих площадей на эпюре емкости, а также фактическая вместимость, учитывающая различные потери объемов, и координаты центров объемов указываются в экспликации к эпюре емкости (см. Приложение 6).

Экспликация к эпюре емкости составляется после окончательного утверждения схемы размещения основных отсеков судна, которая может подвергаться корректировке в процессе проверки вместимости и удифферентовки судна.

Проверка вместимости, проводимая с помощью эпюры емкости, выполняется в два этапа.

На первом этапе осуществляется проверка соответствия общей суммы объемов для груза, запасов и балласта, предварительно установленных в соответствии со схемой общего расположения, требуемой вместимости

∑W = W_гр + W_сэз+ W_{пр. вода}+W_бл,

где: ∑W - суммарная теоретическая вместимость помещений для груза, запасов и балласта, полученная с помощью эпюры емкости;

W_гр , W_сэз, W_{пр.вода},W_бл,- требуемые теоретические вместимости для размещения груза, запасов и балласта.

Требуемые теоретические вместимости грузовых отсеков W_гр и цистерн пресной воды W_{пр.вода} получены ранее, в первом приближении.

Требуемую теоретическую вместимость цистерн судовых энергетических запасов следует уточнить по результатам третьего приближения с учетом массы Р_сэз3 по формуле (9).

Уточненное количество балласта для сухогрузного судна определяется из условий надлежащей посадки судна в балластном переходе.

Схема определения необходимой вместимости балластных цистерн в этом случае следующая.

Для сухогрузных судов

1. Определяется средняя балластная осадка Т_бл^ср

Т_бл^ср = 1/2(Т_бл^н + Т_бл^к), м,

где: - Т_бл^н = 0,025L₃ - балластная осадка носом, рекомендуемая для уменьшения вероятности возникновения слеминга;

- Т_бл^к – балластная осадка кормой, обеспечивающая полное погружение гребного винта.

Балластная осадка кормой Т_бл^к = 1,05d_в, м,

где: - диаметр гребного винта d_в может быть определен по приближенной формуле d_в =0,623T₃^0,97, м;

- 1,05 – коэффициент, учитывающий зазор между диском гребного винта и основной плоскостью.

2. Исходя из средней осадки Т_бл^ср, с помощью кривых элементов теоретического чертежа определяется водоизмещение судна при расчетном состоянии нагрузки «судно без груза и с 10% запасов» - D_бл

3. Требуемое количество балласта Р_бл находится как разность

Р_бл = D_бл – Р_пор3 – 0,1Р_сэз3 – 0,1(Р_пров + Р_{пр. воды}) - Р_эк3, т,

где: - Р_пор - водоизмещение судна порожнем

Р_пор3 = Р_{к. об.3} + Р_сэу3 + Р_зв3 + Р_инв, т. (23)

4. Требуемая теоретическая вместимость балластных цистерн определяется по формуле (11).

Для нефтеналивного судна необходимая вместимость балластных цистерн и связанная с нею посадка судна определяются требованиями Правил [6].

Количество и распределение балласта по длине судна должны обеспечивать следующие параметры посадки при состоянии нагрузки «судно порожнем + жидкий балласт»:

- для судов длиной 150 м и более:

1. Средняя осадка Т_бл^ср ≥ 2,0 +0,02L₃, м.

2. Осадка кормой Т_бл^к – балластная осадка, обеспечивающая полное погружение гребного винта.

Балластная осадка кормой Т_бл^к = 1,05d_в, м,

где: - диаметр гребного винта d_в может быть определен по приближенной формуле d_в =0,914T₃^0,77, м;

- 1,05 – коэффициент, учитывающий зазор между диском гребного винта и основной плоскостью.

3. Дифферент d ≤ -0,015L₃, м.

- для судов длиной менее 150 м:

1. Средняя осадка Т_бл^ср ≥ 0,2 +0,032L₃, м.

2. Дифферент d ≤ -(0,024 – 6х10 ^-5L₃)L₃, м

После определения параметров посадки нефтеналивного судна необходимая масса балласта определяется по схеме, изложенной выше для сухогрузного судна, за исключением того, что

Р_бл = D_бл – Р_пор, т,

где Р_пор рассчитывается по формуле (23).

Затем по формуле (11) определяется требуемая вместимость балластных цистерн.

При положительных результатах проверки переходят ко второму этапу, на котором проверяется соответствие выделенных и требуемых объемов для груза, судовых энергетических запасов, пресной воды и балласта в отдельности. При необходимости производят перераспределение объемов. При этом обеспечивается безусловное равенство фактических и требуемых объемов для судовых энергетических запасов и пресной воды (допускается некоторое их превышение, обусловленное конструктивными причинами). Если такое перераспределение касается грузовых помещений, следует откорректировать полученную спецификационную удельную грузовместимость µ_с для сухогрузного судна (спецификационную плотность груза ρ_с для танкера)

µ_с = W_{гр.факт.}/1,1Р_гр м³/т (ρ_с = 1,04Р_гр/ W_{гр.факт}, т/м³)

В дальнейшем, в расчетах нагрузки судна следует использовать спецификационные величины µ_с (ρ_с) вместо заданных µ_гр (ρ_гр).

Окончательный вид эскиз общего расположения и эпюра емкости с экспликацией приобретают после завершения расчетов удифферентовки с положительными результатами, в процессе которых может потребоваться внесение изменений как в первоначальную схему деления корпуса на отсеки, так и в расположение груза, запасов и балласта.