Статическая остойчивость на больших углах крена

 

Для того чтобы оценить остойчивость судна на больших углах крена строят диаграмму статической остойчивости. Диаграмма статической остойчивости показывает зависимость величины плеча статической остойчивости от угла крена судна. На оси ординат откладывают величину плеч статической остойчивости, а на оси абсцисс – углы крена. Диаграмма статической остойчивости строится для конкретного водоизмещения и положения центра тяжести судна. Иногда на оси ординат могут быть нанесены величины восстанавливающих моментов.  В этом случае диаграмма будет показывать зависимость величины восстанавливающего момента от угла крена. Диаграмма статической остойчивости строится для конкретного водоизмещения судна с заданным положением центра тяжести судна. По ней можно оценить остойчивость судна для любого угла крена. Одно и то же судно в зависимости от загрузки судна будет иметь различные диаграммы статической остойчивости. Примеры диаграмм статической остойчивости приведены на рисунках 1, 2 и 3.

график

Рисунок 1. Пример диаграммы статической остойчивости для судна с малой начальной поперечной метацентрической высотой.

На рисунке 1 приведена диаграмма, характерная для судов, имеющих малую начальную поперечную метацентрическую высоту и высокий надводный борт. При малых углах крена плечо статической остойчивости незначительно, но по мере накренения на большие углы, за счет большой высоты надводного борта, плечо статической остойчивости увеличивается и соответственно увеличивается восстанавливающий момент. Данный тип диаграммы имеют контейнеровозы.

график

Рисунок 2. Пример диаграммы статической остойчивости для судна с большой начальной поперечной метацентрической высотой.

На рисунке 2 приведена диаграмма статической остойчивости для судна, имеющего большую начальную поперечную высоту. Такой тип диаграммы характерен для судов, перевозящих насыпные грузы с малым удельным погрузочным объемом, например, балкеры, а также суда с грузом стали или других металлов имеющих малый удельный погрузочный объем.

график

Рисунок 3. Пример диаграммы статической остойчивости для судна с отрицательной начальной поперечной метацентрической высотой.

На рисунке 3 приведен пример диаграммы статической остойчивости для судна, имеющего отрицательную начальную поперечную метацентрическую высоту. В этом случае прямое положение судна будет неустойчиво. Малейший кренящий момент может вызвать наклонение судна, и оно будет плавать с постоянным углом крена, который будет соответствовать устойчивому положению равновесия судна. При дальнейшем накренении судна возникнет плечо статической остойчивости, и восстанавливающий момент будет спрямлять судно до положения устойчивого равновесия. Как уже упоминалось ранее, судно с отрицательной начальной поперечной метацентрической высотой может иметь достаточно большой запас остойчивости и выдерживать, не опрокидываясь, большие углы крена.

Анализ диаграмм статической остойчивости у грузовых судов различных типов позволяет сделать выводы, что увеличение возвышения центра тяжести над основной плоскостью всегда приводит к ухудшению начальной остойчивости судна и уменьшает запас остойчивости. Увеличение высоты надводного борта практически не изменяет начальной остойчивости судна, зато увеличивает запас остойчивости. С увеличением ширины судна начальная остойчивость улучшается, однако запас остойчивости увеличивается очень незначительно.

формула с текстом

 

 

график

Рисунок 4.  Пример оценки остойчивости грузового судна на диаграмме статической остойчивости.


Автор капитан В.Н. Филимонов

4+