Файл: Аксютин Л.Р. Контроль остойчивости морского судна.pdf

нормативных показателей по величинам Д+Дб и Л4ІІСпр+

+Mz6i

9)снимают с диаграммы осадок по величинам Д+Дб

и Мя+Мсб значения dHи dK.

На этом расчет остойчивости заканчивается. Если для данного случая нагрузки какие-то элементы остойчи­ вости находятся на пределе или есть другие замечания, их записывают на спе­ циальном месте в кон­ це табл. 14.

Чтобы не загро­ мождать расчет остой­ чивости мелкими эле­ ментами нагрузки, нуж­ но учитывать только те величины, которые со­ ответствуют общей точ­ ности вычислений. Ми­ нимальный вес отдель­ ных учитываемых ста­ тей нагрузки, приведен­ ный в табл. 15, зависит от водоизмещения суд­ на и общего количест­ ва этих статей в рас­ чете.

Для полного суж­ дения о состоянии ос­ тойчивости строят диаграмму статической остойчивости. Для это­

59

го следует воспользоваться универсальной диаграммой (рис. 24), приводимой в Информации об остойчивости. По вертикальной оси диаграммы отложены плечи стати­ ческой остойчивости, по горизонтальной — углы крена. На диаграмму нанесен расходящийся пучок прямых, каждая из которых соответствует определенной мета­ центрической высоте, и ряд кривых, соответствующих определенному водоизмещению. Как уже описывалось выше, с диаграммы моментов или со сводного графика нормативных показателей по Д и М„спр можно снять зна­ чения /г. Зная А и h, находят на универсальной диаграм­ ме кривую данного Д и прямую данной /г. Расстояние по вертикали между ними для углов крена Ѳ = 10, 20°...

и будет плечами диаграммы статической остойчивости. Сняв их с универсальной диаграммы, строят диаграмму статической остойчивости.

§ 16. ИНОСТРАННЫЕ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОСТОЙЧИВОСТИ

В настоящее время наш флот пополняется большим количеством судов, построенных или купленных за гра­ ницей. Эти суда обычно имеют Информации об остойчи­ вости, составленные в форме, принятой в данной стране. Информации об остойчивости всех стран имеют многообщих принципиальных положений, хотя иногда суще­ ственно отличаются по форме.

В начале информации во всех странах, кроме Нидер­ ландов, приводятся основные характеристики судна.. Обязательно даются пояснения к пользованию информа­ цией, однако такие пояснения в некоторых странах, на­ пример в Японии, слишком лаконичны. Трудности созда­ ются также из-за разнобоя в системах единиц. Информа­ ции Японии и Нидерландов составлены в метрической системе, США — в английской, в Информации ФРГ ис­ пользованы обе эти системы, а в ГДР — новая Между­ народная система единиц. Определенные затруднения вызываются использованием в иностранных информаци­ ях пяти-, шести-, а иногда даже семизначных чисел. Та­ кая точность вычислений не соответствует реальной точ­ ности исходных величин и является чрезмерной. Практи­ чески достаточно ограничиваться четырьмя значащими цифрами.

60

И н ф о р м а ц и я о б о с т о й ч и в о с т и , п р и н я т а я в Г Д Р

В Германской Демократической Республике расчет­ ные бланки для типовых случаев нагрузки похожи на аналогичные бланки Информации об остойчивости СССР. В Информации ГДР поправка на свободные поверхно­ сти вводится через статические моменты жидких грузовсо свободными поверхностями путем их увеличения на табличную величину, поэтому значение zg получается уже исправленным. В Информации приводятся диаграммы, статической остойчивости для типовых случаев загрузки.. Кроме метацентрической высоты, на диаграммах указы­ вается угол входа палубы в воду, крен от ветра, углы заливания и динамического опрокидывания.

Грузовой план выполнен очень подробно: кроме про­ дольного разреза, он включает планы по палубам и двойному дну, в нем указаны также емкости помещений, грузовая шкала дана с приведенной к ней грузовой мар­ кой. На чертеже есть объемы и ЦТ отдельных участков трюмов, размеры люков, высоты грузовых помещений, приведены совмещенные шкалы осадки, водоизмещения, возвышения метацентра и т. п. По судовым цистернам даны емкости, координаты ЦТ, поправки на влияние сво­ бодных поверхностей и статические моменты по высоте и длине, не зависящие от водоизмещения. Все данные по цистернам сведены в таблицу, совмещенную с грузовым планом.

В Информации есть кривая минимально допустимых значений Іг и максимально допустимых значений zg в за­ висимости от осадки. Кроме указанных сведений, в Ин­ формацию включена универсальная диаграмма статиче­ ской остойчивости (см. § 15), дополненная кривыми углов входа палубы в воду и углов заливания.

Для контроля остойчивости по периоду качки приве­ дена формула, связывающая h с т.

Информация об остойчивости, принятая в Нидерландах

В расчетных бланках по типовым случаям нагрузки приведены вместимости и возвышения ЦТ танков и трю­ мов для генерального груза и зерна. В специальной таб­ лице даны поправки на влияние свободных поверхностей,

61

которые должны вычитаться из метацентрической высо­ ты. Эти поправки представляют собой максимальные уменьшения метацентрической высоты от влияния сво­ бодных поверхностей в танках для 'различных водоизмещений. В Информации приводится продольный разрез судна с указанием на нем величин емкостей и координат их ЦТ. Данные по емкостям дублируются таблицей.

Элементы теоретического чертежа представлены в ви­ де грузовой шкалы, где дается зависимость водоизмеще­ ния от осадки. Кроме того, приведены два чертежа: на первом изображена кривая возвышения метацентра zm (обозначена І\М) в зависимости от весового водоизме­ щения, а на втором повторяется эта же кривая и приво­ дится кривая объемного водоизмещения V. По осп орди­ нат чертежа отложена средняя осадка, а по оси абсцисс — водоизмещение в кубических метрах.

Для построения в судовых условиях диаграммы ста­ тической остойчивости приведена универсальная диа­ грамма Шеперса. По вертикальной оси диаграммы нанесе­ ны плечи статической остойчивости, по горизонтальной — углы крена. На диаграмме две группы кривых: первая — плечи статической остойчивости для различных водоизмещений, вторая — разные значения возвышения центра тяжести. Чтобы получить диаграмму статической остой­ чивости при данном случае загрузки, нужно знать водо­ измещение и возвышение ЦТ. Расстояние по вертикали между этими кривыми будет равно плечу статической остойчивости при соответствующем угле крена.

Информация об остойчивости, принятая в США

Расчетные бланки для типовых случаев нагрузки да­ ны в двух вариантах: подробная и сокращенная форма. Подробная форма похожа на принятую в СССР, отличие

.лишь в том, что абсциссы ЦТ помещений даются от кор­ мового перпендикуляра. В бланках сокращенной формы судно делится по высоте приближенно на четыре зоны погрузки: нижнюю, среднюю, верхнюю и палубный груз.

Определив вес груза в нижней и верхней зонах, а так­ ж е вес палубного груза, топлива и балласта в танках двойного дна, входят в таблицу значений метацентрических высот. По водоизмещению судна и количеству топ­ лива с балластом в танках двойного дна из таблицы вы-

>62

бирают значение ыетацентрнческой высоты GAfT. Таблич­ ное значение метацентрической высоты дано в предполо­ жении, что количество груза в верхней и нижней зонах одинаково. Если в верхней зоне перевозится больше гру­ за, метацентрическая высота уменьшается, если мень­ ше— увеличивается. Величина уменьшения или увеличе­ ния метацентрической высоты определяется при помощи поправки 6GM2, которая приводится в таблице на каждые1000 тразницы нагрузки в верхней и нижней зонах. Кро­ ме того, в соответствующих колонках таблицы по водоиз­ мещению находят поправку bGM\ в зависимости от вели­ чины свободной поверхности жидких грузов и поправку öGM3 на каждые 100 т палубного груза. Последние двепоправки приводятся всегда со знаком минус. Водоизме­ щение получают суммированием веса порожнего судна с весами грузов по зонам; метацентрическую высоту — алгебраическим сложением с GMT всех трех поправок.

В Информации приведен схематический чертеж суд­ на, даны высоты грузовых площадок (днища, твиндеков, палуб) и указания об определении ординат ЦТ грузов: для палубного груза — 0,6 его высоты, для однородногогруза в трюме — 0,5. В отдельной таблице приведены вместимости грузовых помещений для генерального гру­ за и зерна, а также координаты ЦТ помещений. Кроме того, есть таблица вместимостей трюмов и ординат ЦТ' сыпучих грузов в зависимости от высоты незагруженной: части трюма.

Данные по судовым цистернам сведены в две табли­ цы. В одной приводятся в зависимости от водоизмещения значения увеличения метацентрической высоты при за­ полнении каждого танка, во второй — вместимости тан­ ков в длинных тоннах (1016,047 кг) при заполнении раз­ личными жидкими грузами, координаты ЦТ груза и по­ правки на влияние свободных поверхностей. Последние даются в виде моментов с размерностью тонны, футы.

Элементы теоретического чертежа приведены в виделиста совмещенных неравномерных шкал соответствую­ щих величин. В частности, там есть средняя осадка, весо­ вое водоизмещение и возвышение метацентра над килем..

В Информации имеется график минимально допусти­ мой метацентрической высоты при перевозке зернового груза и кривая рекомендуемой метацентрической высоты

6».

для плавания при неблагоприятных условиях погоды. Эти величины даны в зависимости от осадки.

Никаких материалов для построения диаграмм ста­ тической остойчивости информация США не содержит. Нет также указаний об оценке остойчивости по периоду бортовой качки.

Информация об остойчивости, принятая в ФРГ

Расчетные бланки для типовых случаев нагрузки похожи иа принятые в СССР. Они содержат схему раз­ мещения груза для данного варианта нагрузки, диаграм­ му статической остойчивости и таблицу для подсчета весов и моментов. В таблице приводятся статьи нагруз­ ки, вес, отстояние ЦТ груза от кормового перпендикуля­ ра, продольный момент, возвышение ЦТ груза над основ­ ной плоскостью и вертикальный момент. Особенностью этой таблицы является то, что абсциссы ЦТ даны не отно­ сительно миделя, как в информации СССР, а отно­ сительно кормового перпендикуляра.

Для каждого случая нагрузки приведена диаграмма статической остойчивости, к начальной части которой проведена касательная и на расстоянии по оси абсцисс 1 рад указана метацентрическая высота.

Информация ФРГ отличается большим количеством различных сведений по судовым цистернам. В ней есть четыре таблицы: 1) распределение жидких грузов по цистернам для типовых случаев нагрузки; 2) вместимо­ сти цистерн, координаты ЦТ, продольные и вертикальные моменты; 3) цистерны машинного отделения с аналогич­ ными данными; 4) максимальные поправки к метацент­ рической высоте на свободные поверхности по каждой цистерне в зависимости от осадки.

Данные по элементам теоретического чертежа приве­ дены в виде таблиц. Из них по осадке можно выбрать водоизмещение и возвышение метацентра над основной плоскостью. Кроме того, включены данные для расчета дифферента.

Чтобы дать возможность судоводителю построить диаграмму статической остойчивости для любого случая загрузки судна, на отдельном чертеже даны пантокарены — кривые зависимости плеч остойчивости формы от объемного водоизмещения при различных углах крена.

64

Понятие о плече остойчивости формы приведено выше, в § 4. Графически плечо остойчивости формы можно по­ лучить, проведя на рис. 1 вертикальные линии через киль

ФРГ — KZ.

На графике пантокарен по оси ординат нанесены KZ, по оси абсцисс — объемные водоизмещения, обозначен­ ные V. Кривые соответствуют углам крена от 10 до 90°. Сняв по водоизмещению значения KZ для различных углов крена, получают кривую плеч остойчивости формы. Вычтя из этих плеч значение Zg sin Ѳ, приходят к диа­ грамме статической остойчивости.

Информация об остойчивости, принятая в Японии

По типовым случаям нагрузки, кроме расчетных бланков, даются сводные таблицы показателей остойчи­ вости. Для определения весов и координат ЦТ грузов приведен продольный разрез судна в увеличенном мас­ штабе по вертикали для пассажирского судна и с одина­ ковым масштабом для грузового судна. На чертеже точками отмечены ЦТ грузовых помещений. Числовые значения координат ЦТ, вес топлива, воды и смазочного масла, а также кубатура грузовых помещений приведе­ ны в отдельных таблицах. На чертеже нанесена горизон­ тальная сетка для определения ЦТ груза при неполной загрузке помещения.

Для грузового судна в зависимости от водоизмещения по цистернам даются изменения метацентрической высо­ ты и дифферента при их заполнении. Поправки на сво­ бодные поверхности даны в виде поправочных моментов, не зависящих от водоизмещения.

Данные по элементам теоретического чертежа сведе­ ны в таблицу, в которой приведены: осадка, водоизмеще­ ние, груз на 1 см осадки, момент на 1 см дифферента, возвышение метацентра, возвышение ЦВ, отстояние от миделя ЦВ и центра тяжести ватерлинии.

В информации для пассажирских судов в виде гра­ фика отражены требования к аварийной остойчивости. На оси ординат графика нанесены осадки, на оси абсцисс — требуемые метацентрические высоты непо-