Оценка остойчивости судна по критерию погоды

Международный кодекс остойчивости судов в неповрежденном состоянии 2008 года – Кодекс ОСНС 2008 с поправками, принятыми резолюциями MSC.319(89) от 2011 года и MSC.398(95) от 5 июня 2015 года (International Code on Intact Stability – 2008 IS Code).

Все условные обозначения написаны так же как и в вышеуказанной конвенции.
По критерию погоды оценивают способность судна противостоять совместному воздействию ветра с траверза и бортовой качки.
Под действием волн судно испытывает бортовую качку и от угла крена Обозначение угла крена от действия постоянного ветра, вызванного постоянным ветром, наклоняется в наветренную сторону до угла крена, равного амплитуде качки Обозначение амплитуды качки.

Алгоритм для оценки остойчивости судна по критерию погоды.

1. Вычисляют амплитуду качки судна Обозначение амплитуды качки, плечо кренящего момента от воздействия постоянного ветра Обозначение плеча кренящего момента от воздействия постоянного ветра, плечо кренящего момента при шквальном ветре Обозначение плеча кренящего момента при шквальном ветре..

2. Строят диаграмму статической остойчивости, при этом должно учитываться влияние свободной поверхности жидких грузов в судовых цистернах.

3. На диаграмме статической остойчивости выполняют построения, как показано на рис. 1.

4. Вычисляют площади a и b. Площадь b должна быть больше или равна площади a.

Для того чтобы избегать чрезмерных результирующих углов крена, угол крена от воздействия постоянного ветра Обозначение угла крена от действия постоянного ветра не должен быть больше 16° или 80% от угла, при котором кромка палубы погружается в воду, в зависимости от того, какой угол меньше.

 

Амплитуда качки судна вычисляется по следующим формулам:

– Для судна без скуловых килей с острой скулой:

Формула амплитуды качки для судна с острой скулой.

– Для судна без скуловых килей с круглой скулой:

Формула амплитуды качки со скуловыми килями

– Для судна со скуловыми килями:

Формула амплитуды качки для судна с круглой кормой

где,

Обозначение параметра Х1 – Коэффициент из таблицы 1.
Обозначение коэффициента Х2 – Коэффициент из таблицы 2.
k – Коэффициент из таблицы 3 для судна, имеющего скуловые кили.
s – Коэффициент из таблицы 4, в зависимости от периода качки T.
r – Параметр.

Параметр r вычисляется по формуле:

Формула параметра r

где,

OG = KG – d;

KG – Возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью.
d – Средняя осадка судна в метрах.

Таблицы коэффициентов

Значения промежуточных величин в таблицах 1 – 4 определяются линейной интерполяцией.
При отсутствии данных в Информации об остойчивости, коэффициент общей полноты судна Обозначение коэффициента общей полноты, может быть рассчитан по формуле:

Формула коэффициента общей полноты

Период бортовой качки T (в секундах) вычисляется по формуле:

Формула периода бортовой качки судна

где,

Формула параметра С

где,

В – Ширина судна (в метрах).
d – Средняя осадка судна (в метрах).
GM – Поперечная метацентрическая высота, с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов (в метрах).
Обозначение коэффициента общей полноты – Коэффициент общей полноты судна.
Обозначение площади скуловых килей – Общая суммарная площадь скуловых килей или площадь проекции боковой поверхности брускового киля или сумма этих площадей (в квадратных метрах – м²).
Обозначение длины судна по ватерлинии – Длина судна в районе действующей ватерлинии (в метрах).

 

Порядок вычисления плеч ветровых кренящих моментов:

1. Плечо кренящего момента от воздействия постоянного ветра Обозначение плеча кренящего момента от воздействия постоянного ветра вычисляют по формуле:

Формула плеча от постоянного ветра

2. Плечо кренящего момента при шквальном ветер Обозначение плеча кренящего момента при шквальном ветре. находят по формуле:

Формула плеча кренящего момента пришквалистом ветре

где,

P = 504 Па. – Давление ветра. Для судов в ограниченном плавании, значение Р может быть уменьшена с одобрения Администрации флага судна.
A – Площадь парусности судна и палубного груза (в квадратных метрах – м²).
Z – Плечо парусности, равное расстоянию по вертикали от центра парусности до центра погруженной площади боковой поверхности или до точки, приблизительно равной половине осадки (в метрах).
Δ – Весовое водоизмещение судна (в тоннах).
g – Ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с².

Плечи ветровых кренящих моментов Обозначение плеча кренящего момента от воздействия постоянного ветра и Обозначение плеча кренящего момента при шквальном ветре. являются постоянными величинами при всех углах крена.

 

Пример диаграммы статической остойчивости.

 

Оценка по критерию погоды на ДСО

Рисунок 1. Оценка остойчивости судна по критерию погоды

 

На рисунке 1 обозначены следующие углы крена:

Обозначение угла крена от действия постоянного ветра – Угол крена от действия постоянного ветра.
Обозначение амплитуды качки – Угол крена в наветренную сторону от действия волн, равный амплитуде качки судна на спокойной воде.
Обозначение угла крена, до которого измеряется площадь b – Угол крена, до которого измеряется площадь b, равен углу крена 50°, или углу заливания Обозначение угла заливания, или углу Обозначение угла, соответствующего второму пересечению плеча от действия шквалистого ветра, в зависимости от того, какой угол меньше.
Обозначение угла заливанияУгол заливания, это угол крена, при котором погружаются отверстия в корпусе, надстройках или рубках судна, которые не могут быть герметично закрыты. Для целей настоящего критерия малые отверстия, через которые не может произойти прогрессирующего затопления судна, можно не рассматривать как открытые отверстия.

Обозначение угла, соответствующего второму пересечению плеча от действия шквалистого ветра – угол, соответствующий второму пересечению плеча Обозначение плеча кренящего момента при шквальном ветре. с кривой плеч статической остойчивости (GZ).

Порядок вычисления площадей a и b рассмотрен в разделе «Вычисление площади под кривой на диаграмме статической остойчивости».

 

Больше информации можно найти в книге «Остойчивость грузовых судов».


Автор капитан В.Н. Филимонов

0