Центр плавучести 

 

 

При расчете посадки судна, для вычисления дифферента, необходимо знать положение центра плавучести судна.

Центр плавучести (центр величины) — это геометрический центр погруженной (подводной) части корпуса судна, то есть подводного объема. К нему приложена, действующая вертикально вверх, сила плавучести – равнодействующая сил гидростатического давления воды на подводную поверхность судна. Сила плавучести численно равна весу воды в объеме, вытесненном погруженной частью корпуса судна. Центр плавучести обозначается буквой С. Сила плавучести обозначается буквой Р, а ее величина вычисляется по формуле:

 

P = Мв * g =  d*g*V

где,

Мв — Масса воды вытесненной судном. (т)

g    — Ускорение свободного падения. (9, 81 м/с²)

d    — Плотность воды. (т/м ³)

V    — Объем воды вытесненный судном. (м ³)

 

Центр плавучести изменяет свое положение при изменении объема или формы погруженной части корпуса судна. То есть изменение посадки судна вызывает изменение положения центра плавучести.

Положение центра плавучести определяется относительно трех плоскостей: основной плоскости (ОП), диаметральной плоскости (ДП) и плоскости мидель-шпангоута.

Возвышение центра плавучести над ОП обозначается Zc и приблизительно равно 0,55 – 0,60 от осадки судна. Точное значение Zc рассчитывается для разных осадок судна конструкторами при проектировании судна и указывается в таблице гидростатики судна или вычерчивается в виде кривой в гидростатических кривых. Значение Zc используется при расчете плеч статической остойчивости.

Поперечное положение центра плавучести определяется относительно ДП и обозначается Yc. У судна без крена центр плавучести находится в диаметральной плоскости. При возникновении крена центр плавучести смещается от ДП в сторону крена.

Перемещение центра плавучести можно вычислить по формулам:

 

1. Смещение по вертикали относительно ОП:

 

dZc = v*l / V

 

2. Продольное смещение относительно плоскости мидель-шпангоута или кормового перпендикуляра:

 

dXc = v*l / V

 

3. Боковое смещение относительно ДП:

 

dYc = v*l / V

где,

dZc — Смещение по вертикали.

dXc — Продольное смещение.

dYc — Боковое смещение.

v     — Объем корпуса дополнительно погруженный от крена судна.

V    — Объемное водоизмещение судна.

l     — Расстояние между центрами тяжести, погруженной в результате крена, и выступающей частью корпуса судна.

 

Продольное положение центра плавучести определяется положением относительно плоскости мидель-шпангоута – в нос или корму от него и обозначается Xc. Продольное положение центра плавучести используется при расчетах посадки и дифферента судна, оно рассчитывается конструкторами и на судне указывается в судовой Информации об остойчивости в таблице гидростатики или в гидростатических кривых.

4+