С т а т и к а корабля модуль 5.6

3.7. Метацентрическая высота как мера начальной остойчивости

Из структуры метацентрических формул остойчивости следует, что чем больше метацентрические высоты и при данном водоизмещении, тем больше восстанавливающие момент, т.е. тем больше начальная остойчивость судна. Таким образом, метацентрические высоты и могут служить мерой начальной остойчивости.

Проиллюстрируем это на ряде примеров для поперечной метацентрической высоты.

1. В начальном положении ЦВ С₀ расположен ниже ЦТ G , а ЦТ ниже метацентра M , т.е. - положительная (рис .1). Тогда восстанавливающий момент будет направлен против кренящего момента , и после прекращения действия кренящего момента восстанавливающий момент вернет судно в исходное положение. Такое судно будет остойчивым.

Рис.1 Кренящий и восстанавливающий моменты при h₀>0

2. В начальном положении ЦТ G находится ниже ЦВ С₀ . Ввиду того, что r - сугубо положительная величина, т.е. метацентр всегда находится выше ЦВ, метацентрическая высота тем более будет положительной, т.е. судно обладает безусловной остойчивостью. У надводных 2судов такого положения ЦТ трудно достичь, но оно встречается, например, у парусных судов, где применяются для этого специальные меры (металлический киль, балласт).

3. В начальном положении ЦТ G лежит выше метацентра, т.е. -отрицательная (рис.2). Восстанавливающий момент в этом случае действует в ту же сторону, что и кренящий, и после прекращения действия кренящего момента судно не вернется в исходное положение, т.е. неостойчиво.

Рис.2 Кренящий и восстанавливающий моменты при h₀<0

4. В начальном положении метацентр и центр тяжести совпадают, т.е. h₀=0(рис.3). В этом случае восстанавливающий момент будет равен нулю, противодействия наклонению не будет, и после прекращения действия кренящего момента судно не вернется в исходное положение, т.е. будет неостойчивым.

Мерой остойчивости может также служить произведение , которое называется коэффициентом поперечной остойчивости.

Рис.3 Кренящий и восстанавливающий моменты при h₀=0.

Продольная метацентрическая высота для надводных судов практически всегда положительная (в аварийных случаях может стать отрицательной). Величина называется коэффициентом продольной остойчивости.