Остойчивость

Способность шлюпки возвращаться из наклонного положения в первоначальное нормальное по прекращении действия сил, вызвавших это наклонение, называется остойчивостью. Рассмотрим, как возникает восстанавливающий момент при крене шлюпки.

Когда шлюпка не имеет крена, на нее действуют две силы — сила веса и сила поддержания воды (рис 8,а). Для наглядности каждую из этих сил представим в виде равнодействующей. Пусть равнодействующая всех сил веса G. Она приложена в центре тяжести ЦТ. Эта точка занимает неизменное положение в шлюпке, если не происходит перемещения грузов. Равнодействующая сил поддержания воды Δ приложена в центре величины ЦВ, т. е. в точке, являющейся центром тяжести объема вытесненной шлюпкой воды. Обе силы (G и Δ) равны и действуют противоположно по одной вертикали, не создавая момента сил.

Но вот шлюпка накренилась (рис 8,б). Теперь ЦВ переместился в сторону крена, так как на этом борту увеличился объем вытесненной воды, а на другом борту уменьшился.

Проследим, как теперь действуют сила веса и сила поддержания.

Они не изменились по значению. Сила G по-прежнему приложена в диаметральной плоскости и действует по вертикали вниз. Но сила Δ вышла из диаметральной плоскости и, действуя вертикально вверх, образовала с силой G пару сил с плечом ι. На рисунке видно, что эта пара сил выпрямляет шлюпку, т. е. создает восстанавливающий момент, действующий против крена. Расстояние между силами по горизонтали (плечо ι) увеличивается при увеличении крена и исчезает, когда шлюпка выпрямляется.

Рис 8. Возникновение восстанавливающего момента при крене.

Численное значение восстанавливающего момента

М = Gι

Пользоваться величиной ι неудобно, так как она непостоянна. Лучше принять величину h, которая почти неизменна при небольших углах крена.

Эта величина называется метацентрической высотой. Она измеряется расстоянием между центром тяжести ЦТ и метацентром m. Положение метацентра определяется на пересечении линий действия силы Δ с диаметральной плоскостью.

Зная угол крена Θ, можно определить зависимость между ι и h:

ι = hsinΘ

Используем ее при определении восстанавливающего момента:

М = GhsinΘ

Остойчивость шлюпки можно увеличить за счет увеличения метацентрической высоты. Для этого нужно пересадить людей с банок на рыбины. Центр тяжести переместится вниз, и расстояние между ЦТ и m возрастет. Численное значение метацентрической высоты на шлюпках составляет примерно 0,5 м.

Перемещение людей в шлюпке в сторону, противоположную крену, также увеличивает восстанавливающий момент.

При возрастании крена восстанавливающий момент становится больше. Когда же надводный борт начнет погружаться в воду, восстанавливающий момент не увеличивается. Более того, поступающая вовнутрь корпуса вода переместит ЦТ из диаметральной плоскости в сторону крена, и шлюпка опрокинется.

Большой крен может возникнуть при движении шлюпки под парусами. Вероятность опрокидывания шлюпки без парусов, даже при большом волнении, гораздо меньше. Полные обводы спасательной шлюпки позволяют ей восходить на большие волны с небольшим креном.

Продольная остойчивость значительно больше поперечной. Величина восстанавливающегося момента при продольном наклонении шлюпки определяется тем же методом, что и при крене.