Основною характеристикою остійності судна є діаграма статичної остійності.

На діаграмі статичної остійності по осі абсцис відкладають кути крену, по осі ординат – плечі поновлюючих моментів. Типова діаграма статичної остійності показана на рисунку 2.4.

Рисунок 2.4 – Типова діаграма статичної остійності

Вимоги Міжнародної морської організації (ІМО)* до діаграми статичної остійності:

- площа під позитивною частиною діаграми статичної остійності повинна бути не менше, ніж 0,055 м×радіан до кута крену 30º;

- площа під позитивною частиною діаграми статичної остійності повинна бути не менше, ніж 0,09 м×радіан до кута крену 40º;

- площа під позитивною частиною діаграми статичної остійності між кутами крену 40º і 30º повинна бути не менше, ніж 0,03 м×радіан;

- максимальне плече діаграми статичної остійності l_max повинно бути не менш ніж 0,25 м для суден довжиною L ≤80 м і 0,20 м для суден довжиною L ≥105 м;

- максимальне значення плеча діаграми статичної остійності повинно бути при куті крену Θ_м ≥30º:

- границя позитивної статичної остійності (захід діаграми) Θ_v ≥ 60º.

Побудова діаграми статичної остійності – це розрахунок плечей поновлюючих моментів.

Плече поновлюючого моменту

l = l_ф – z_g Sinθ – Δ l,

де l_ф – плече остійності форми,

z_g – апліката центра маси судна,

θ - кут нахилу судна,

Δ l – поправка на вплив вільних поверхонь рідких вантажів.

Плече остійності форми l_ф – це відстань від осі ОХ до вертикальної площини, яка проходить через центр сил підтримки (центр величини С) судна при нахиленому судні.

Значення плечей остійності форми l_ф залежать тільки від водотоннажності Δ, диференту tі кута крену θ судна і знаходяться по таблицях, які є в «Інформації про остійність» кожного судна.

В «Інформації про остійність» суден, які побудовані 20 і більше років тому назад, замість таблиць можна знайти криві плечей остійності, які називають пантокаренами.

Поправку на вплив вільних поверхонь рідких вантажівчастіше всьоговизначають по формулі

Δ l = Δ h Sinθ,

де Δ h – поправка до метацентричної висоти на вплив вільних поверхонь рідких вантажів.

* Міжнародна морська організація (ІМО). Заснована в 1959 році. Основне призначення – забезпечення надійності і безпеки судноплавства при міжнародній торгівлі та запобігання забрудненню навколишнього середовища з суден.

Плечі поновлюючих моментів зручніше всього обраховувати в формі таблиці.

Площа діаграми статичної остійності s – це робота поновлюючих моментів при нахилі судна. Обчислення площі діаграми статичної остійності s необхідне, щоб визначити, чи задовольняються перші три вимоги до остійності ІМО.

В «Інформації про остійність» суден, які побудовані 20 і більше років тому назад, може бути універсальна діаграма статичної остійності, де плечі безпосередньо (без обчислень) знімаються з діаграми в залежності від метацентричної висоти та водотоннажності судна.

Приклад 2.6

Розрахувати плечі і площі діаграми статичної остійності суховантажного судна “TIMBER NAVIGATOR” з однорідним вантажем щільністю 0,685т/м³ і 100% запасів.

В прикладі 2.2 водотонажність судна Δ = 11123 т, zg =6,51 м, вільні поверхні ΣγІх =842 тм.

Поправка до метацентричної висоти на вільні поверхні рідких вантажів

Δ h = = м.

Плечі остійності форми lф для Δ = 11123 т взято з таблиці А.5.

Розрахунок плечей і площ діаграми статичної остійності виконано в табиці 2.4.

Таблиця 2.4 – Розрахунок плечей і площ діаграми статичної остійності

Кут крену θ º
lф, м		1,219	2,430	3,578	4,642	5,465	5,976
Sinθ		0,174	0,342	0,500	0,643	0,766	0,866
zg Sin θ, м		1,133	2,226	3,255	4,186	4,987	5,638
lсo=lф-zg Sin θ		0,086	0,204	0,323	0,456	0,478	0,338
Δl =Δh Sin θ		0,013	0,026	0,038	0,049	0,058	0,066
l =lco - Δl,м		0,073	0,178	0,285	0,407	0,420	0,272
ΣΣlс		0,073	0,324	0,787	1,479	2,306	2,998
s=0,0873×Σlс,м×радіан		0,006	0,028	0,069	0,129	0,201	0,262

Діаграма статичної остійності побудована на рис. 2.5

Плечі і площі діаграми статичної остійності відповідають вимогам ІМО:

площа діаграми до 30˚ S30 = 0,069 м×радіан > 0,055 м×радіан;

площа діаграми до 40˚ S40 = 0,129 м×радіан > 0,090 м×радіан;

площа діаграми між 30˚і 40˚ S30-40 = 0,060 м×радіан > 0,030 м×радіан;

максимальне плече діаграми lmax = 0,420 м > 0,20 м;

кут крену з максимальним плечем Θм =50˚ > 30˚;

границя позитивної статичної остійності (захід діаграми) Θ_v > 60º.

Дата добавления: 2015-08-03