Предельные наклонения судна с помощью диаграмм статической и

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОГО ОПРОКИДЫВАЮЩЕГО МОМЕНТА ПО

ДИАГРАММАМ СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ.

Предельные наклонения судна с помощью диаграмм статической и

динамической остойчивости можно изобразить следующим образом:

Мы видим, что предельный кренящий момент, действующий статически, всегда

больше предельного кренящего момента, действующего динамически. Таким

образом, для судна быстрое нарастание кренящего момента всегда более опасно,

чем медленное.

Рассматривая вопросы, связанные с действием внезапно приложенного

кренящего момента, мы исходим из предположения, что начальному положению

судна соответствует угол крена, равный нулю (прямое положение). Между тем в

практике эксплуатации судов бывают случаи, когда к началу действия внезапного

кренящего момента судно уже находится в накрененном положении в результате

действия какого-то кренящего момента. В этой ситуации при решении задач

динамической остойчивости возможны два случая:

1) судно плавает с начальным углом крена в том же направлении, в котором

приложен внезапный кренящий момент;

2) судно имеет начальный крен в сторону, противоположную действию

внезапного кренящего момента.

Ограничимся рассмотрением способа решения задач по определению

минимального опрокидывающего момента для второго, более опасного случая.

Внезапно приложенный кренящий момент, при котором динамический угол

крена достигает значения статического угла неустойчивого равновесия,

называется м и н и м а л ь н ы м о п р о к и д ы в а ю щ и м м о м е н т о м - Мопр.

Допустим, что судно имеет крен -θСТ1, созданный первоначально

действующим моментом МКР. Кроме того, на судно действует внезапный

кренящий момент Мкр.дин. в направлении, противоположном МКР, т.е. судно

имеет крен на тот борт, со стороны которого подействовал внезапный кренящий

момент.

В этом случае минимальный опрокидывающий момент определяют

следующим образом. Диаграмму статической остойчивости продолжают в область

отрицательных значений абсцисс на участке, равном углу крена -θСТ1. Затем на

оси абсцисс откладывают в соответствующем масштабе угол крена -θСТ1, через

полученную точку Е проводят вертикальную линию до пересечения с диаграммой

(точка F) и продолжают ее вверх. После этого подбирают такое положение по

высоте линии DK, параллельной оси абсцисс, чтобы заштрихованные площади

FDA и АВК оказались равными. Найденная ордината ОС соответствует значению

минимального опрокидывающего момента МКР max дин.

 

 При наличии крена судна на угол -θСТ1, созданного первоначальным кренящим моментом МКР, абсцисса точки К определяет угол крена θmax дин, который при этом получит судно.

По диаграмме динамической остойчивости значения опрокидывающего

момента и вызываемого им крена определяют следующим образом:

Продолжают диаграмму в область отрицательных значений абсцисс на

участке, равном углу -θСТ1. Затем на левой части оси абсцисс отмечают точку Е,

соответствующую первоначальному углу крена -θСТ1, и через нее проводят

вертикальную линию до пересечения с диаграммой (точка F). Из точки F проводят

касательную FT и горизонтальную прямую, параллельную оси абсцисс, на которой

откладывают отрезок FP, равный одному радиану (57,3 град.). Из точки Р

восстанавливают перпендикуляр до пересечения с касательной FT в точке Q.

Отрезок РQ в масштабе оси ординат равен минимальному опрокидывающему

моменту МКР max дин. При наличии первоначального крена судна на угол -θСТ1,

абсцисса точки Т дает значение угла крена θmax дин, вызванного моментом

МКР max дин.

 

Нормы (Критерии) остойчивости

Правила Регистра ввели следующие критерии остойчивости для всех транспортных судов длиной 20 м и более:

1) критерий погоды К должен быть более или равен единице, т. е. отношение опрокидывающего момента Мопр к моменту кренящему Мкр больше или равно 1;

2) максимальное плечо диаграммы статической остойчивости должно быть не менее 0,25 м для судов длиной L < 80 м и не менее 0,20 м для судов длиной L > 105 м при угле крена θ > 30°. Для промежуточных длин судна величина lmax определяется линейной интерполяцией;

3) угол крена, при котором плечо остойчивости достигает максимума, должен быть не менее 30°;

4) угол заката диаграммы статической остойчивости должен быть не менее 60°;

5) начальная метацентрическая высота h при всех вариантах нагрузки, за исключением судна порожнем, должна быть положительной. Случай отрицательной h для варианта нагрузки «судно порожнем» является в каждом случае предметом специального рассмотрения Регистром;

6) критерий ускорения К* должен быть не менее единицы. Критерий ускорения рассчитывается при вариантах сложной загрузки судна, либо при частичной или полной загрузке трюмов грузами с малым удельным погрузочным объемом (свинец и т. п.).

Порядок расчета критериев остойчивости приведен в «Правила классификации и постройки морских судов». Том.1, часть IV «Остойчивость».