Остойчивость судна на больших углах наклонения

При наклонениях судна на углы Θ > 10 ¸ 12⁰ и Ψ⁰ > 2 ¸ 3⁰ восстанавливающие моменты уже не могут быть определены по линейным метацентрическим формулам остойчивости. Для их определения используют уточенную теорию остойчивости. Уточненная теория остойчивости учитывает нелинейную зависимость восстанавливающего момента от угла наклонения, но сохраняет следующие из принятых в линейной теории допущения:

- наклонения судна равнообъемные;

- поперечные и продольные наклонения судна из исходного положения равновесия рассматриваются раздельно;

- в качестве мер остойчивости принимаются восстанавливающие моменты m_Θ, М_Ψ;

- предполагается, что в процессе наклонения судна ЦТ своего положения не меняет, а ЦВ перемещается в плоскости наклонения.

Однако по уточненной теории ряд допущений, принимаемых в разделе начальной остойчивости, прекращают свое действие. Так:

- осью наклонения уже не будет главная центральная ось x_f. Ось наклонения занимает произвольное положение, которое меняется с изменением угла наклонения;

- с изменением угла крена меняется площадь действующей ватерлинии, а значит ее момент инерции J_x и метацентрический радиус r являются переменными величинами . Поэтому ЦВ перемещается по кривой, не являющейся дугой окружности радиусом r;

- метацентр m´ не находится в диаметральной плоскости и его положение изменяется с изменением угла крена.

Для определения характеристик остойчивости судна на больших углах наклонения рассмотрим рис. 3.16.

Рисунок 3.16 – Плечо статической остойчивости при больших углах крена

Как следует из рисунка, внешним силам, наклоняющим судно, противодействует восстанавливающий момент

m_Θ = γV l_Θ.

Дата добавления: 2015-08-13