sudno_fontanka.jpg

Крен на правый борт контейнеровоза RenaПри наклонении изменяется форма подводного объема - из воды выходит клиновой объем WFWΘ, а клиновой объем LFLΘ входит в воду.

В результате при наклонении судна до ватерлинии WΘLΘ, соответствующей наклоненному положению судна с креном в, форма подводного объема изменяется и центр величины судна находится уже не в точке С, соответствующей прямому положению судна, а в точке СΘ.

Так как центр тяжести судна G при наклонении не изменяет положения, между силой веса и силой плавучести судна появляется плечо 1в, называемое плечом статической остойчивости.

В этом случае силы плавучести образуют с силами веса восстанавливающий момент MΘ, который препятствует опрокидыванию судна и с прекращением действия кренящего момента возвращает судно в первоначальное положение равновесия - к ватерлинии WL.

 

Восстанавливающий момент равен произведению плеча остойчивости для данного угла крена на водоизмещение судна: MΘ = lΘ - Δ, kH • м

Где: MΘ -восстанавливающий момент при угле крена Θ,

gH - м lΘ – плечо статической остойчивости при угле крена Θ, м;

Δ, - водоизмещение судна kH Начальная остойчивость судна.

Независимо от характера кривой, по которой перемещается центр величины судна С при наклонениях, мы можем любой малый участок этой кривой принять за дугу окружности. Рассматривая начальный участок кривой при отклонении судна из прямого положения и принимая этот участок за дугу окружности, можно считать, что при малых углах крена центр этой окружности находится на пересечении направления действия силы поддержания с диаметральной плоскостью;

этот центр - точка пг - называется поперечным метацентром.

 

Радиус окружности, по которой движется центр величины, называется поперечным метацентрическим радиусом г. Остойчивость судна в пределах, в которых действуют приведенные выше допущения, называется начальной поперечной остойчивостью судна.

Для элементов начальной поперечной остойчивости судна здесь и далее приняты следующие обозначения:

zg - возвышение центра тяжести над основной плоскостью, м;

zc - возвышение центра величины над основной плоскостью, м;

zm - возвышение начального поперечного метацентра над основной плоскостью, м;

r - начальный поперечный метацентрический радиус, м;

h - возвышение начального поперечного метацентра над центром тяжести (начальная поперечная метацентрическая высота), м;

a = zg — 2C - возвышение центра тяжести судна над центром величины, м.

 

В теории корабля доказывается, что величина поперечного метацентрического радиуса г зависит от поперечного момента инерции площади ватерлинии: r = lx : - (1.5) где lx – поперечный момент инерции площади ватерлинии. Величина поперечной метацентрической высоты h = r — a = r + zc — zg, м. (1.6) Для начальной остойчивости lΘ = h sin Θ, м; МΘ = Δh sin Θ, м (1.7) МΘ = ΔhΘ, кН • м. (1.8). Учитывая, что для малых углов крена sin Θ =Θ (здесьΘ— в рад),Формулы 1.7 и 1.8 называются метацентрическими формулами остойчивости судна, так как они основаны на допущении, что при равнообъемных наклонениях центр величины движется по окружности с центром в метацентре т, т. е. что метацентр в пределах этих наклонений не смещается.

 

Произведение h называется коэффициентом поперечной остойчивости судна. Условия равновесия судна при действии на него кренящего момента можно записать в виде равенства Мкр = МΘ, кН • м Отсюда угол крена, соответствующий равновесию судна при действии на него кренящего момента Мкр Θ = Мкр : Δh, рад. (1.9)

Приняв в равенстве 1.9 угол крена 6= 1°= 1/57,3 рад, получим момент, кренящий судно на 1°: М1о = - : 57,3 , кН •м/град (1.10) Зная момент, кренящий судно на 1°, можно быстро определить крен судна в градусах под действием заданного кренящего момента: Θ = Мкр : М1о, град. (1.11)

Метацентрическую формулу остойчивости применяют при углах крена до 12 - 15 градусов, если при этих наклонениях форма входящих в воду клиновых объемов не отличается резко от формы выходящих из воды клиновых объемов корпуса судна, т. е. если не входит в воду открытая палуба или не выходит из воды скула судна (что происходит обычно при наклонении низкобортных судов).

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Пользовательский поиск

маркировка авиагрузов, маркировка опасных грузов adr.

Парусные супер-яхты

Научные суда

Морские программы

   

Карта сайта