М_доп2= g·D₁·l_доп2 =9.8·4133.4·0.28=11342.0, 

где  l_доп2-предельно допустимое плечо, соответствующее углу заливания, м. Определяется по    диаграмме статической остойчивости  по рекомендациям [2]. l_доп2=0.28.

 

   Сравнив полученные значения М_кр с М_доп1 и М_доп2  , можно сделать вывод ,что судно удовлетворяет основному критерию остойчивости: 

М_кр< М_доп1

и

М_кр< М_доп2.

 

    5.2 Проверка остойчивости по дополнительным  требованиям 

   Остойчивость  грузовых судов, у которых центр  парусности расположен выше 2 м. над действующей ватерлинией, должна быть достаточной при статическом действии ветра, т.е. должно быть выполнено условие

   

   

, 

где - кренящий момент от статического действия ветра, кНм;

- предельно допустимый момент  при статическом наклонении судна,  определяется в зависимости от значений угла , принимаемого равным 0.8 или угла входа кромки палубы в воду. 

   Кренящий  момент от статического действия ветра определяется по формуле:

   

   

, 

где - условное расчетное статическое давление ветра Па, которое принимается равным 0.47 соответствующего значения динамического давления;

  S – площадь парусности, м²;

    - возвышение центра парусности  над основной плоскостью, м;

    - коэффициент, определяемый в  зависимости от отношения В/Т  по [2]. 

   

. 

   Величина  рассчитывается по выражению, град: 

    ,

где К  – расстояние от ватерлинии соответствующей  до верхней кромки палубы, м;

В –  расчетная ширина судна, м. 

 

   Предельно допустимый момент при статических  наклонениях судна , кНм, определяемый по диаграмме статической остойчивости в зависимости от предельно допустимого угла крена (рис. 3), град. 

, 

где – предельно допустимое плечо, соответствующее углу , м. 

 

   Сравнивая , делаем вывод, что остойчивость судна достаточна при статическом действии ветра, т.к.

   

. 

   Для всех грузовых судов, у которых мощность N, кВт, приходящаяся на тонну водоизмещения V, м³, больше 0.735, остойчивость должна быть достаточной в эволюционной период циркуляции

   

   

, 

где - динамически приложенный кренящий момент, действующий на судно в эволюционный период циркуляции, кНм;

- предельно допустимый момент, при динамических наклонениях  судна, определяемый по диаграмме статической остойчивости в зависимости от угла (рис. 3), аналогично тому, как это делалось при определении , но только без учета амплитуды бортовой качки, по формуле (29). 

   За  предельно допустимый угол принимается угол входа палубы в воду, определяемый по формуле (28).

   Величина определяется по формуле, кНм: 

, 

где D, L и Т – вес, кН, длина и осадка судна, м;

 – скорость судна перед  входом в циркуляцию, м/с;

С –  коэффициент, зависящий от типа судовых  движителей и равный 0.029 для винтовых судов;

 – коэффициент, определяемый  в зависимости от отношения  В/Т. 

   

,

   

 

   Сравнивая величины , делаем вывод, что судно обладает достаточной остойчивостью в эволюционный период циркуляции, т.к. 

   

 

   Для окончательного вывода об остойчивости судна должна быть выполнена проверка остойчивости по дополнительным требованиям, по методике изложенной в Правилах Речного Регистра России [ 2 ].

   Также  в данном подразделе выполняется  проверка остойчивости судна с позиции перевозки груза, опасного в отношении смещения. Такая оценка остойчивости выполняется с помощью расчетного относительного уравнения:

a_расч=1,1´10^-3·В·m₁²·q_m=1.1´10^-3´13´0.49²´17=0.058 

где В-ширина судна по действующей ватерлинии, м;

   m₁- множитель , определяемый в соответствии с [3, п. 2.3.3  ] ,с^-1.

   q_м-расчетная амплитуда бортовой качки , вычисляемая по [3, п. 2.3.1 ], град. 

Для обеспечения  остойчивости при перевозке грузов, опасных в отношении смещения необходимо, чтобы а_расч было меньше 0,3 м/с². 

   5.3 Проверка остойчивости по диаграмме  моментов масс 

   В судовых условиях проверка  остойчивости выполняется с помощью  диаграммы  допускаемых статических моментов М_z, позволяющей приближенно оценить, удовлетворяются ли требования Правил Речного Регистра России [2] .

   Для оценки остойчивости судна необходимо сравнить полученное в предыдущем параграфе по формуле (12) значение  момента масс относительно основной плоскости М_z с допускаемым предельным моментом масс -М_{z доп} . Значение М_{z доп}, а также допускаемая метацентрическая высота h_{m доп} определяются по диаграммам  допускаемых статических моментов. Для этого на горизонтальной шкале диаграммы, соответствующей водоизмещению судна в грузу D₁, необходимо восстановить перпендикуляр. По точке пересечения перпендикуляра с кривой предельного момента массы определяются М_{z доп} и h_{m доп}.

   При выполнении условия М_{z доп}>M_z или же h_{m доп,}<h_m судно можно считать остойчивым. Иначе следует принять меры по улучшению остойчивости путем уменьшения числа контейнеров ,перераспределению груза или балластировке судна.

   По  формуле (12) для значения D₁=4133.4 т. получили: 

   M_z=16624.5 тм. 

   По  диаграмме допускаемых статических  моментов определяются М_{z доп} и h_{m доп} . 

   М_{z доп.} =19200 кН´м,

h _{m доп}=0.9 м. 

   Из  полученных расчетов делаем вывод, что  остойчивость судна достаточна, т.к. выполняется условие:

   М_{z доп}>M_z

   и

   h_{m доп,}<h_m.

 

6. БАЛЛАСТИРОВКА  СУДНА ДЛЯ РЕМОНТА  НА ПЛАВУ

 

   Задача  по балластировке судна сводится к достижению путем заполнения балластных цистерн такой посадки , которая обеспечила бы осушение (выход из воды)  объекта ремонта .

    Сначала необходимо рассчитать начальную  осадку в том места ,где расположен объект ремонта. Исходя из геометрических соображений, эту  осадку можно определить по выражению :

Т_хо=

+y_п´tgq₀=3.42-6,5´tg(-2.0)=3.65 м 

где Т_хо ^дп- осадка в ДП,м

   y_п- ордината объекта ремонта, м ;

   q₀- заданный начальный угол крена, град. 

   Величина  Т_хо^дп находится по исходным осадкам носом Т_н и кормой Т_к с учетом абсциссы объекта ремонта Х_п :

 

=Т_к+(L/2+ x_п)´(Т_н+Т_к )=3.45+(110,2/2-25)´(3.35-3.45)/110.2=3.42 м 

   Величина y_п принимается   в зависимости от расположения объекта по ширине судна. Так как в исходных данных  повреждение задано с левого борта , то :

y_п= -В/2= -13/2= -6,5 м. 

   Далее определяется средняя осадка :

Т₀=(Т_н+Т_к)/2=(3.35+3.45)/2=3.4 м. 

   По  этой осадке и элементам плавучести и начальной остойчивости определяются  значения: объемного водоизмещения V₀=4300 м³;  большого R₀=260 м и малого r₀=3.5 м метацентрических радиусов; аппликаты центра величины z_c0 =1.8 м и рассчитывается начальное водоизмещение, т

D₀=r´V₀=1´4300=4300 т. 

   А так же поперечная метацентрическая высота , м

h₀= r₀+z_c0-z_g0=3.5+1.8-3.55=1.75 м, 

гдеz_g0- аппликата центра тяжести судна , принимаемая по табл. 1 прил.1 

   Затем,  заполняя  отдельные  балластные цистерны нужно добиться , чтобы  повреждение в корпусе поднялось из воды для предотвращения водотечности и обеспечения ремонта.

   Так как повреждение находится с  левого борта в кормовой части  корпуса, то  заполняем третью и пятую цистерны правого борта.

   По  табл. 6   прил.1 берутся значения Р_бi; абсциссы X_бi;ординаты Y_бi и аппликаты Z_бi центра тяжести балласта.

   Таблица 5

 

   Рассчитываем  водоизмещение судна, т.:

D₁=D₀+P_å=4300+424.0=4724 т

где D₀- водоизмещение до принятия данного балласта