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

в Пирее пассажирское судно «Агамемнон». Судно после ремонта принимало бункер. Танки были пустые, лацпорты открыты, в корпусе в районе ватерлинии было отвер­ стие. Во время приема балласта «Агамемнон» накренил­ ся, вода стала проникать внутрь корпуса через незакры­ тые отверстия, и судно опрокинулось.

Рис. 22

Наибольшую опасность представляет затопление от­ секов второго и третьего видов. Опасность эта тем боль­ ше, чем выше над килем расположен затопленный отсек. Нужно стремиться всеми мерами ограничить распростра­ нение воды по судовым помещениям, а если затопленные помещения находятся на верхних палубах,—спустить воду вниз.

§ 13. ПОСАДКА НА МЕЛЬ

Вследствие посадки судна на мель изменяются его осадка, крен, дифферент, а также остойчивость. Верти­ кальная реакция грунта по своему действию аналогична снятию с судна груза R с возвышением его ЦТ над килем

47

Zu—0. Изменение метацентрической высоты бh поэтому может быть получено подстановкой в формулу (20) зна­ чений р ——R и 2р=0.

Тогда получим:

<39>

где

Таким образом, из формулы (39) видно, что при по­ садке судна на мель его остойчивость всегда уменьшает­ ся. Если судно имеет значительную килеватость, пользо­ вание формулой (39) может привести к большим ошиб­ кам, так как, полагая zp= 0, пренебрегают возможностью существенного расстояния по высоте между местом каса­ ния грунта и основной плоскостью.

Уточнить б/г можно только после определения коор­ динат точки касания грунта. Сделать это можно по фор­ мулам:

ределенное как h\=h—б/г; величина бh найдена из формулы (39);

Ѳ — угол крена.

Можно m снять с кривых теоретического чертежа. Если такой кривой на чертеже нет, но есть грузовая шка­ ла, то с меньшей точностью значение m можно найти из выражения

48

Если нет и грузовой шкалы, можно воспользоваться еще более приближенными формулами:

Если на судне нет грузовой шкалы, возникает труд­ ность с применением формулы (40), так как нельзя най­ ти q. В таком случае следует найти приближенное зна-. чение q по формуле

Определив XR и Уд, по имеющимся на судне чертежам уточняют расстояние по вертикали между местом каса­ ния грунта и килем судна. После этого повторяют вычис­ ления 8/г по формуле (20), где полагают p = R, а zp заме­ няют на 2Л. Из формулы (39) следует, что улучшить остойчивость судна, севшего на мель, можно, уменьшив давление на грунт, т. е. переместив груз в ту часть судна, которая относительно его ЦТ противоположна точке ка­ сания грунта.

§ 14. ОСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ ДВИЖЕНИИ НА ПОПУТНОМ ВОЛНЕНИИ

Когда судно находится на взволнованной поверхно­ сти моря, происходит изменение формы погруженной ча­ сти корпуса при неизменном водоизмещении. Большин­ ство судов имеет килеватость в носовой и кормовой ча­ стях и относительную прямостенность в районе миделя. При изменении на волнении высоты надводного борта в различных частях корпуса по его длине происходит из­ менение площади действующей ватерлинии. Это приво­ дит к изменению момента инерции, который связан с метацентрическим радиусом соотношением

где р — метацентрический радиус, м\ 1Х— момент инерции площади действующей ватер­

линии, міш,

V — объемное водоизмещение судна, м3.

4. Л. Р. Аксют«»

Из рисунка видно, что при положении судна на подош­ ве волны происходит даже некоторое увеличение остой­ чивости.

Во всех других случаях диаграмма резко снижается, особенно при положении судна на гребне волны. Это на­ иболее опасно для судна.

Изображенные на рис. 23 положения судна на волне могут иметь место как на встречном, так и на попутном волнении. На встречном волнении гребень волны прохо­ дит очень быстро вдоль корпуса, и судно не успевает ре­ агировать на уменьшение остойчивости; на попутном — волны гораздо медленнее перемещаются относительно -судна. Судно может продолжительное время находиться на гребне волны, не меняя своего положения относитель­ но ее. Это произойдет при равенстве скорости бега вол­ ны и скорости судна.

Для того чтобы произошло наибольшее уменьшение площади ватерлинии, а следовательно, метацентрической высоты, длина волны должна быть близка к длине судна. Наиболее неблагоприятным является попутное волнение с длиной волны около 0,8 L судна. В таком случае носо­ вая и кормовая оконечности корпуса оказываются на подошвах двух соседних волн. Такое совпадение длин волн и судна наиболее реально для малых судов длиной менее 100 м.

Кроме уменьшения метацентрической высоты, во вре­

5 0

мя оголения кормовой оконечности происходит ухудше­ ние управляемости и возникает угроза внезапного разво­ рота судна лагом к волне. Поэтому во время шторма сле­ дует обращать внимание на такие элементы волнения,, как длина волн и скорость их бега. Если они совпадают с длиной судна и его скоростью, необходимо избегать следования на попутном волнении. Недопустим также начальный статический крен от несимметричности на­ грузки. Почти незаметный на тихой воде, такой крен на попутной волне может очень быстро возрасти в 2—3 раза и привести к заливанию палубы, незадраенных отвер­ стий, смещению груза и т. п.

Следует уменьшать скорость судна во время поворо­ тов на волнении, так как крен, возникающий при цирку­ ляции, на попутной волне может возрасти до недопусти­ мой величины.

Примером аварии на попутном волнении служит гибель западногерманского судна «Ирен Ольдендорф» в ночь с 30 на 31 декабря 1951 г. в Северном море. Длина судна между перпендикулярами составляла $1,6 м, водоизмещение в момент аварии -467(5 т. Опроки­ дывание произошло при ветре силой 8—9 баллов, развившем волны длиной от 60 до 80 м и высотой 5—7 м. Курсовой угол волнения 135°. Диаграмма статической остойчивости «Ирен Ольдендорф», построен­ ная для условий нахождения на волне указанных выше характери­ стик, подтвердила неспособность судна выдержать в этих условиях приложенные к нему кренящие моменты.

Другое западногерманское судно опрокинулось при следовании на чисто попутном волнении (курсовой угол 180°). Высота волн до­ стигала 8 м. У судна возник крен до 30°, оно потеряло управление и было затем развернуто лагом к волне, после чего внутренние поме­ щения залило водой.

Длина судна составляла 55 м, ширина 9,6 м. Диаграмма стати­ ческой остойчивости имела максимальное плечо всего 0,07 м, а угол максимума 10°.

Г л а в а III. СУДОВЫЕ СРЕДСТВА

КОНТРОЛЯ ОСТОЙЧИВОСТИ

§ 15. ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОСТОЙЧИВОСТИ РЕГИСТРА СССР

В соответствии с требованиями Норм остойчивости на каждое судно должна выдаваться информация об остойчивости, содержащая все сведения для оценки остойчивости в эксплуатационных условиях.

До последнего времени не существовало единой мето­ дики составления конструкторскими бюро такой инфор­ мации. Поэтому на судах можно встретить различные формы последней. Ниже будет рассмотрена Информация, ■составленная по Методике составления информации об

.остойчивости и посадке судна для капитана, разработан­ ной ЦНИИМФом и изданной в 1963 г. Освоив эту форму, использовать другие типы информации не трудно.

В Информации приводится несколько типовых слу­ чаев нагрузки, для которых конструкторские бюро зара­ нее делают все необходимые расчеты. Конструкторское бюро несет всю ответственность за правильность внесен­ ных в Информацию данных. Действительность Инфор­ мации должна быть подтверждена подписями предста­ вителей конструкторского бюро, завода-строителя (или судовладельца), Инспекции Регистра СССР. Капитан судна, принимая Информацию к руководству и исполне­ нию, должен поставить подпись. При смене на судне капитана Информация передается новому капитану, ко­ торый, расписавшись на ней, должен подтвердить ее принятие.

В начале Информации приведены следующие общие данные о судне: тип и название судна; регистровый но­ мер; порт приписки; место и год постройки; категория по остойчивости; район плавания; дата и название орга­ низации, проводившей кренование, на основании кото­ рого определялся вес порожнем и положение ЦТ; водо­ измещение порожнем; осадки порожнего судна (средняя, носом и кормой); отстояние ЦТ порожнего судна от киля ,и миделя.

Далее указаны нижние пределы основного и дополни­ тельных критериев остойчивости, при которых судно счи­ тается безопасным, т. е. не может опрокинуться; погод­ ный критерий, угол максимума, максимальное плечо и ■угол заката диаграммы статической остойчивости, а так­ же начальная метацентрическая высота с учетом влия­ ния свободных поверхностей жидких грузов. Для сведе­ ния капитану приводятся краткие и конкретные рекомен­ дации и ограничения, разработанные конструкторским бюро.

Расчеты остойчивости при основных случаях нагруз­ ки даются в табличной форме. В зависимости от типа судна варианты расчетов могут быть различными. Для

.62