Часть 3 расчёт и построение диаграмм статической и динамической остойчивости.

3.1 Содержание задания

3.1.1 Пользуясь судовой технической документацией, рассчитать и построить диаграмму статической остойчивости судна для заданного варианта его загрузки.

3.1.2 По известной диаграмме статической остойчивости рассчитать и построить диаграмму динамической остойчивости.

3.1.3 Найти по диаграмме статической остойчивости поперечную метацентрическую высоту судна.

3.1.4 Проверить параметры диаграмм статической остойчивости на соответствие нормам остойчивости Регистра Украины.

3.2 Рекомендации к выполнению заданию

3.2.1 Для РТМС «Прометей» диаграмму статической остойчивости строят с помощью универсальных диаграмм статической остойчивости, приведённых в приложениях 1.5 и 1.6. Для заданного варианта загрузки плечи статической остойчивости при различных углах крена снимают между кривой и прямой линиями , построенными соответственно для полученных ранее значений V и h .

Диаграмму статической остойчивости БАТМ «Пулковский меридиан» строят с помощью пантокарен, приведённых в приложениях 2.6.

Пантокарены позволяют по водоизмещению судна V найти плечи остойчивости формы l_ф для углов крена θ = 10˚,20˚,…

Подсчитав для этих же углов крена плечи статической остойчивости веса l_в = (z_g – z_c) sinΘ, находят плечи статической остойчивости l_Θ = l_ф – l_{в .}

Если необходимо, найденные плечи статической остойчивости исправляют, вводя поправку на влияние свободных поверхностей жидких грузов в цистернах (приложение 2.8). Для этого с графика снимают значения δ_ΔΘ при соответствующих углах Θ. Поправки к плечам остойчивости определяют по формуле: δl_Θ = δ_ΔΘ /Δ.

После определения l_Θ , строят диаграмму статической остойчивости l_Θ(Θ)

3.2.2 Так как диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости, плечи динамической остойчивости l_dпри углах крена Θ =10˚,20˚,… и т.д. могут быть использованы следующие зависимости:

l_d(10˚) = 0,5 δΘ (l₀ + l₁₀);

l_d(20˚) = 0,5 δΘ(l₀ + 2l₁₀ + l₂₀);

l_d(30˚) = 0,5 δΘ (l₀ + 2l₁₀ + 2l₂₀+ l₃₀);

. . .

l_d(Θ˚) = 0,5 δΘ (l₀ + 2l₁₀ + 2l₂₀+ l₃₀ + …l_Θ),

где δΘ = 0,174 рад, l₀, l₁₀, l₂₀ и т.д. – плечи статической остойчивости при 0˚, 10˚,20˚,…и т.д.

После определения l_d , строят диаграмму динамической остойчивости l_d(Θ).

3.2.3 Для определения метацентрической высоты необходимо на диаграмме статической остойчивости сделать следующие построения провести касательную к диаграмме статической остойчивости в начале координат, отложить по оси абсцисс один радиан и через полученную точку провести вертикаль до пересечения с касательной. Отрезок вертикали между касательной и осью абсцисс и даёт в масштабе метацентрическую высоту судна, т.к. δl/δΘ = h при Θ =0.

3.2.4 По диаграмме статической остойчивости определяют максимальное плечо статической остойчивости l_max, соответствующий ему угол крена Θ_max и угол заката диаграммы Θ_зак и сравнивают их с требованиями Регистра Украины. Регистр Украины требует, чтобы _lmax было не менее 0,25м для судов L ≤ 80м и не менее 0,20м для судов L > 105м при угле крена Θ_max > 30⁰ . Для промежуточных длин судов _lmax находят методом интерполяции. Угол заката диаграммы Θ_зак (предел положительной статической остойчивости) должен быть не менее 60⁰.