Розрахунок плечей статичної остійності

Плечі статичної остійності обчислені з використанням таблиць плечей остійності форми з Інформації і наведені у таблицях 4.7 та 4.8. ДСО на відхід та підхід надані у рисунках у додатках Л.1, Л.2 [59, c.184].

 

Таблиця 4.7 – Розрахунок ДСО на відхід.

ДСО KGcorr = 16,53 м	Кути крену
	10є	20є	30є	40є	50є	60є	70є
KN - Ordinate KG*	0,17 3,321 2,810	0,34 6,609 5,620	0,5 9,866 8,265	0,64 12,681 10,579	0,77 14,816 12,728	0,87 15,833 14,381	0,94 16,090 15,538
	0,511	0,989	1,601	2,111	2,096	1,452	0,552

 

Диаграма ДСО на відхід надана у додатку Л.1.

 

Таблиця 4.8 – Розрахунок ДСО на прихід.

ДСО KGcorr = 16,81 м	Кути крену
	10є	20є	30є	40є	50є	60є	70є
KN - Ordinate KG*	0,17 3,235 2,858	0,34 6,625 5,715	0,5 9,830 8,405	0,64 12,631 10,758	0,77 14,578 12,944	0,87 15,841 14,625	0,94 15,941 15,801
	0,377	0,910	1,425	1,873	1,634	1,216	0,140

 

Диаграма ДСО на прихід надана у додатку Л.2.

Максимальне плече діаграми статичної остійності на відхід = 2,194 метра > [ ] = 0,20 метра при куті крену θm = 44,32є > [θm] = 30є.

Інтервал діаграми з додатковими плечима діаграми статичної остійності θv > 50є.

 

4.2.3 Перевірка задоволення вимог по остійності Регістра Судноплавства України та ІМО

Вимоги до остійності Регістра судноплавства України дублюють вимоги до остійності непошкоджених суден Міжнародної Морської Організації (ІМО), які викладені в Code on Intact Stability for All Tupes of Ships Covered by IMO Instruments (Resolution A.749(18) 1993)) року і визначають граничні значення наступних величин для суден всіх типів:

- критерій погоди;

- кут крену від дії постійного вітру;

- найбільше плече і кут максимуму діаграми статичної остійності;

- площі діаграми статичної остійності до кутів крену 30°, 40° (або кута заливання, якщо він менше) і між 30° і 40° (або кутом заливання);

- виправлена початкова метацентрична висота.

Для перевірки остійності виконуються розрахунки критеріїв погоди на відхід і прихід по формі таблиці 4.9. Визначення критерію погоди показано на діаграмі остійності на відхід та прихід (у додатках К.1, К. 2).

Для визначення площ діаграми статичної остійності можна використовувати діаграму динамічної остійності, плечі d якої дорівнюють площам діаграми статичної остійності при нахиленні від прямого положення до відповідного кута.

Розраховуємо критерії погоди виходячи із завантаження судна контейнерами до 7 ярусів, дані заносимо у таблицю 4.9:

 

Таблиця 4.9 – Розрахунок критеріїв погоди

Найменування величин	Позначення і формули		Значення величин
			відхід	прихід
Кренуючий момент від бокового вітру, кНм			7919,4	7992,239
Плече кренуючого моменту від бокового вітру, м			0,0096	0,0098
Кут крену від бокового вітру, є	(за діаграмою статичної стійності)		4,1	3,9
Кренуючий момент на циркуляції, кНм			51481,99	52627,09
Плече кренуючого моменту на циркуляції, м			0,0626	0,0643
Кут крену на циркуляції, є		(за діаграмою статичної стійності)	14,3	16,2
Площа парусності, м2		Аv (з Інформації)	7256,337	7355,3
Підвищення центру парусності над ватерлінією, м		Z (з Інформації)	21,233	21,140
Підвищення центру парусності над центром бокового підводного силуету, м		zv = z +T/2	27,023	26,91
Кренуюче плече постійного вітру, м		lw1=0,504 Аv Zv /(gD)	0,094	0,096
Кренуюче плече пориву вітру, м		lw2 =1,5 lw1	0,142	0,144
Інерційний коефіцієнт			0,412	0,322
Період хитавиці, с			16,052	17,174
Коефіцієнт		S (з таблиці Кодекса – Додаток З)	0,0441	0,0436
Коефіцієнт			0,979	0,997
Коефіцієнт		K (з таблиці Кодекса– Додаток З)	0,987	0,988
Безрозмірний множник		Х1 (з таблиці Кодекса – Додаток З)	0,815	0,813
Безрозмірний множник		Х2 (з таблиці Кодекса– Додаток З)	0,911	0,910
Амплітуда хитавиці, °			16,597	16,611
Кут крену від постійного вітру, °		q0 (по діагр. стат.ост.)	2,051	2,281
Кут входу палуби в воду, °			40,962	41,097
Крен при хитавиці назустріч вітру, °			17,466	16,869
Плече динамічної ост. при q1, м рад		d1 (по діагр. динам. ост.)	0,91	0,675
Кут статич. крену при lw2, м рад		q2 (по діагр. стат. ост.)	2,21	1,95
Плече динам.ост. при q2, м рад		d2 (по діагр. динам. ост.)	0,15	0,16
Кут 2-ої точки перетину lw2 з ДСО, °		qw2 (по діагр. стат. ост.)	71,359	69,535
Границя площі ”b” діаграми справа, °		qb	40	41
Плече динамічної ост. при qb, м рад		db (по діагр. динам. ост.)	2,100	1,875
Площа “а” діаграми, м рад			0,138	0,120
Площа “b” діаграми, м рад			0,658	0,598
Критерій погоди			4,77	4,98

 

Площа «b» діаграми визначається до меншого значення з трьох кутів: 50єС, кут заливання, кут, відповідний до другої від посадки прямо точці перетину кренувального плеча  з діаграмою статичної остійності.

Згідно з «Інформацією про остійність» кренуючий момент при завантаженні контейнерів 7 ярусів:

Мυ = Рυ • Аυ • Z (4.1)

 

де Рυ = 0,0514 т/м2 (504 Па) – тиск вітру для суден необмеженого району плавання;

Z – відстань центра парусності м від площини діючої ватерлінії;

Аυ – площа парусності.

Амплітуда хитавиці:

 

θ =  , град    (4.2)

 

де k коефіцієнт з Регістру Судноплавства України;

Х1 = – множник згідно з таблицею 2.1.3.1-1 (Регістр Судноплавства України) при В/d;

Х2 = 1 – множник згідно з таблицею 2.1.3.1-2 (Регістр Судноплавства України) при коефіцієнті загальної повноти,

 

 (4.3)

 

S – безрозмірний множник згідно з таблиці 2.1.3.1 – 3, (Регістр Судноплавства України) при періоді хитавиці

 

 (4.4)

С = 0,373 + 0,023 * В/ d – 0,043 * L/100 (4.5)

 

згідно з пунктом 2.1.3.5 приймається амплітуда хитавиці

θІ = 16,611 град

Плече перекидного моменту згідно побудові на діаграмі динамічної остійності:

lпер = 0,15 м

Перекидний момент:

 

Мс = D * g * lпер = 83840,9 * 9,81 * 0,15 = 123371,9 кн·м                       (4.6)

 > [k] ≥ 1,0, що задовольняє умові. (4.7)

 

Перевірка остійності за вимогами Регістра Судноплавства України та ІМО наведена у таблиці 4.10.

Диаграма кута входження палуби в воду із Інформації надана у додатку М.

 

Таблиця 4.10 – Перевірка остійності

Найменування величин	Позна-чення	Значення величин
		Норма-тивне	відхід	прихід
Загальні вимоги
Площа ДСО крену до 40є, м рад	А40	≥ 0,090	0,244	0,234
Критерій погоди	К	≥ 1	4,77	4,98
Максимальне плече статичної остійності, м	lmax	≥ 0,20	2,194	1,95
Кут крену, відповідний максимуму діаграми,є	θm	≥ 30	44є,32	43є,71
Кут заходу статичної остійності, є	θY	≥ 50	> 50є	> 50є
Виправлена метацентрична висота, м	h	≥ 0,150	2,65	2,32
Кут крену від постійного вітру, є	θo	≤ 11,1	4,9	3,9