Центр тяжести действующей ватерлинии

 

Центр тяжести действующей ватерлинии – это геометрический центр площади действующей ватерлинии. Обозначается символом Xf. Центр тяжести действующей ватерлинии – это точка относительно, которой судно кренится и изменяет дифферент. Да, именно относительно этой точки судно кренится и изменяет дифферент. А не относительно мидель-шпангоута или середины длины судна, как многие ошибочно полагают. Поперечное положение Xf всегда определяется пересечением диаметральной плоскости судна с площадью действующей ватерлинии. Продольное положение  Xf  определяется его отстоянием от плоскости мидель-шпангоута в нос или в корму в зависимости от формы площади действующей ватерлинии, которая изменяется с изменением осадки судна.   Значения Xf  рассчитываются конструкторами для различных значений осадки судна и приведены в судовой Информации об остойчивости в таблице гидростатики или в гидростатических кривых.

Так как судно изменяет дифферент относительно центра тяжести действующей ватерлинии, то   при расчетах посадки и дифферента судна необходимо брать отстояние центра тяжести судна и центра величины, а также положение носового и кормового перпендикуляров не от мидель-шпангоута, а от положения Xf.

рисунок

Положение центра тяжести действующей ватерлинии в корму от миделя.

Пример: в таблице нагрузок рассчитали водоизмещение судна 6342 т, отстояние центра тяжести судна Xg= 3,087 м в нос от миделя. Необходимо определить среднюю осадку судна в морской воде (плотность 1,025 т/м³) для данного водоизмещения и рассчитать осадки, дифферент, осадки на носовом и кормовом перпендикулярах. Длина судна между перпендикулярами Lpp = 117 м.

Порядок вычислений:

1. В грузовой шкале или таблице гидростатики по водоизмещению 6342 т. находим: среднюю осадку судна в морской воде Тср = 5,42 м; отстояние центра плавучести в нос от миделя  Хс = 3, 82 м; отстояние центра тяжести действующей ватерлинии в корму от миделя Xf  = 2, 15 м; момент дифферентующий судно на 1 см.  Мдиф/1см= 148 т-м.

  1. Вычисляем дифферент судна по формуле:

формула

Так как центр плавучести отстоит от миделя дальше в нос, чем центр тяжести судна, то рассчитанный дифферент получается на корму.

  1. Рассчитываем поправку и осадку на носовом перпендикуляре:

Поправка для осадки носом рассчитывается по формуле:

формула

Так как дифферент на корму, то для вычисления осадки носом поправку необходимо вычесть из средней осадки судна:

 Тн = Тср – dТн = 5,42 – 0,16 = 5,26 м.

  1. Рассчитываем поправку и осадку на кормовом перпендикуляре:

Поправка для осадки кормой рассчитывается по формуле:

формула

Так как дифферент на корму, то для вычисления осадки кормой поправку необходимо прибавить к средней осадке:

Ткр  = Тср + dТкр = 5,42 + 0,15 = 5,57 м.

В данном примере, для расчета поправок к осадкам на носовом и кормовом перпендикулярах, мы использовали:

формула

 

 

 


Автор капитан В.Н. Филимонов

5+