8. Грузовой план судна

Рисунок 1 – Грузовой план судна

9. Проверка остойчивости судна

9.1. Расчет посадки и начальной остойчивости

Составляющая нагрузка	Р,т	Х,м	РХ, тм	Z, м	РZ, м	Δmh
экипаж
провизия
Дизельное топливо	Плотность 0,860 т/м3
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Сумма топливо
масло	Плотность 0,900 т/м3
Цистерна запаса масла №30
Пресная вода	Плотность 1,0 т/м3
50
52
53
Сточные воды	Плотность 1,0 т/м3
44
45
Сумма воды
Сумма запасов
Трюм№1
Трюм№2
Трюм№3
Сумма груза
Балласт	Плотность забортной воды
1
2
3,4
5,6
7,8
9,10
11
12,13
14,15
16,17
18
Сумма балласта
Дедвейт
Обледенение
Судно порожнем
сепарация
Водоизмещение

Таблица 10 – Составляющие массы судна

Название	Масса Р, т	Координаты ц.м.		Статические моменты
		Х, м	Z, м	PX, тм	PZ, тм
І. На отход:
1. Судно порожнем	2360	-7.27	6.15	-17162	14525
2. Судовые запасы		-52.15	4.04
3. Груз в трюмах:
Трюм №1		35.66
Трюм №2		3.30
Трюм №3		-29.10
Сумма грузов		- 0.56
4. Сепарационный материал		- 0.56
Всего:

Продолжение таблицы 10

Название	Масса Р, т	Координаты ц.м.		Статические моменты
		Х, м	Z, м	PX, тм	PZ, тм
ІІ. На приход:
1. Судно порожнем	2360	-7.27	6.15	-17162	14525
2. Судовые запасы		- 50.81	4.09
3. Груз в трюмах:
Трюм №1		35.66
Трюм №2		3.30
Трюм №3		-29.10
Сумма грузов		- 0.56
4. Сепарационный материал		- 0.56
Всего:

І. На отход:

Были получены следующие значения координат центра масс (табл. 10):

- абсцисса центра масс х_g= - _____ м;

- аппликата центра масс z_g= ______ м.

Согласно гидростатических таблиц (Приложение №2), при водоизмещении Δ = ________ т:

- средняя осадка d = ______ м;

- абсцисса центра величины х_с= _____ м;

- аппликата метацентра z_m= ______ м;

- момент, дифферентующий на 1 см, Мψ = _____ тм/см.

Дифферент судна находим по формуле:

м

Осадка носом:

м

Осадка кормой:

м

ІІ. На приход:

- абсцисса центра масс х_g= ______ м;

- аппликата центра масс z_g= _____ м.

Согласно гидростатических таблиц (Приложение №2), при водоизмещении Δ = ________ т:

- средняя осадка d = _____ м;

- абсцисса центра величины х_с= ______ м;

- аппликата метацентра z_m= ______ м;

- момент, дифферентующий на 1 см, Мψ = ______ тм/см.

Дифферент судна находим по формуле:

м

Осадка носом:

м

Осадка кормою:

м

Для выполнения расчетов и контроля остойчивости судна необходимо определить поправки на влияние свободной поверхности жидких грузов (запасов) к метацентрической высоте и плечей статической остойчивости (). Рассчитывается наибольшая возможная сумма поправок момента инерции на влияние свободных поверхностей жидких грузов в цистернах, в которых одновременно могут быть свободные поверхности.

Поправочный момент при этом будет равен: , где γ – удельный вес жидкого груза, т/м³;i_x– момент инерции площади свободной поверхности жидкого груза относительно продольной оси, проходящей через центр тяжести этой площади, м⁴. Вычислениясведем в таблицу 11.

Таблица 11 – Поправки на влияние свободной поверхности жидких грузов

Наименование цистерн	γ, т/м3	ix, м4		, тм
		отход	приход	отход	приход
Цистерна дизельного топлива №22	0,860
Цистерна дизельного топлива №23	0,860
Цистерна запаса масла № 30	0,900
Цистерна пресной воды № 53	1,000
,тм	–	–	–

Используя полученные данные и гидростатические данные (из «Информации об остойчивости»), расчет параметров начальной остойчивости произведем в таблице 12.

Таблица 12 – Расчет параметров начальной остойчивости

Наименование величин	Обозначения и формулы	Значения величин
		отход	приход
Водоизмещение массовое, т	Δ (из таблицы 10)
Аппликата центра тяжести судна, м	zg (из таблицы 10)
Аппликата поперечного метацентра, м	zm(по гидростатическим кривым)
Метацентрическая высота, м
Поправка к метацентрической высоте, м
Исправленная метацентрическая высота, м

9.2. Расчет плечей диаграммы статической остойчивости

Плечи статической остойчивости расчитаны в табличной форме (таблицы 13, 14), используя данные «Информации об остойчивости» раздела 3.9 «Плечи остойчивости формы (пантокарены)» (см. Приложение № 7).

І. На отход:

Δ = _____ т; γ = 1,025 т/м³– плотность морской воды.

Объем водоизмещения будет равен: .

z_g= ______ м;= _____;

Таблица 13 – Расчет плечей статической остойчивости на отход

Угол крена θ, град	sinθ	Плечо остойчивости формы lф, м	zg· sinθ, м	l0 = lф – – zg· sinθ, м	Δl = Δh· sinθ, м	lст = l0 – Δl, м
0	0.0000	0,000	0.000	0.000	0.000	0.000
10	0.1736
20	0.3420
30	0.5000
40	0.6428
50	0.7660
60	0.8660
70	0.9397
80	0.9848

І. На приход:

Δ = _____ т. Объем водоизмещения будет равен: .

z_g= ____м;= ___ м.

Таблица 14 – Расчет плечей статической остойчивости на приход

Угол крена θ, град	sinθ	Плечо остойчивости формы lф, м	zg· sinθ, м	l0 = lф – – zg· sinθ, м	Δl = Δh· sinθ, м	lст = l0 – Δl, м
0	0.0000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000
10	0.1736
20	0.3420
30	0.5000
40	0.6428
50	0.7660
60	0.8660
70	0.9397
80	0.9848

9.3. Расчет плечей диаграммы динамической остойчивости

Таблица 15 – Расчет плечей динамической остойчивости на отход

Угол крена,	10	20	30	40	50	60	70	80
Плечо статической остойчивости lст, м
Интегральная сумма Σ lст, м
Плечо динамической остойчивости, м. рад lдин = 0.0873·Σ lст

Таблица 16 – Расчет плечей динамической остойчивости на приход

Угол крена,	10	20	30	40	50	60	70	80
Плечо статической остойчивости lст, м
Интегральная сумма Σ lст, м
Плечо динамической остойчивости, м. рад lдин = 0.0873·Σ lст

Диаграммы статической и динамической остойчивости на отход и приход судна приведены на рисунках 1, 2.

Рисунок 1– Диаграммы остойчивости судна на отход и определение критерия погоды

по требованию Регистра судоходства Украины и ИМО

Рисунок 2– Диаграммы остойчивости судна на приход и определение критерия погоды

по требованию Регистра судоходства Украины и ИМО

9.3. Проверка остойчивости по требованиям Регистра судоходства Украины и ИМО.

Требования к остойчивости Регистра судоходства Украины дублируют требования к остойчивости неповрежденных судов Международной Морской Организации (ИМО), которые изложены в Code on Intact Stability for All Tupes of Ships Covered by ІМО Instruments (Resolution A.749(18) 1993) и определяют граничные значения следующих величин для судов всех типов:

- критерий погоды;

- угол крена от действия постоянного ветра;

- наибольшее плечо и угол максимума диаграммы статической остойчивости;

- площади диаграммы статической остойчивости к углам крена 30º, 40º (или угла заливания, если он меньше) и между 30º и 40º (или углом заливания);

- исправленная начальная метацентрическая высота.

Для проверки остойчивости выполняются расчеты критериев погоды на отход и приход по форме таблицы 17. Определение критерия погоды показано на диаграммах остойчивости на отход и приход (см. рис. 1, 2).

Для определения площадей диаграммы статической остойчивости можно использовать диаграмму динамической остойчивости, плечи которой равны площадям диаграммы статической остойчивости при наклонении от прямого положения до соответствующего угла.

Таблица 17 – Расчет критериев погоды

Наименование величин	Обозначения и формулы	Значения величин
		отход	приход
Площадь парусности, м2	Аv (из Информации)	480	490
Возвышение центра парусности над ватерлинией	Z (из Информации)	4.20	4.20
Возвышение центра парусности над центром бокового подводного силуэта, м
Кренящее плечо от постоянного давления ветра, м
Кренящее плечо от порыва ветра, м

Продолжение таблицы 17

Наименование величин	Обозначения и формулы	Значения величин
		отход	приход
Инерционный коэффициент
Период качки, с
Коэффициент	S (из таблицы Кодекса)
Коэффициент
Коэффициент	К (из таблицы Кодекса)
Безразмерный множитель	Х1 (из таблицы Кодекса)
Безразмерный множитель	Х2 (из таблицы Кодекса)
Амплитуда качки, º
Угол крена от постоянного ветра, º	(по диаграмме статической остойчивости)
Крен при качке навстречу ветру, º
Плечо динамической остойчивости при θ1, м рад	d1 (по диаграмме динамической остойчивости)
Угол статического крена при lw2, º	(по диаграмме статической остойчивости)
Плечо динамической остойчивости при θ2, м рад	d2 (по диаграмме динамической остойчивости)
Угол 2-ой точки пересечения lw2 с ДСО, º	(по диаграмме статической остойчивости)	> 80	> 80
Граница площади «b» диаграммы справа, º		50	50
Плечо динамической остойчивости при θb, м рад	db (по диаграмме динамической остойчивости)
Площадь «а» диаграммы, м рад
Площадь «b» диаграммы, м рад
Критерий погоды

Площадь «b» диаграммы определяется к меньшему значению из трех углов: 50º, угол заливания, угол, соответствующий второй точке пересечения кренящего плеча с ДСО.

Требования к остойчивости приведены в табл. 18.

Таблица 18 – Требования к остойчивости Регистра судоходства Украины и ИМО

Наименование величин	Обозначения	Значения величин
		норма-тивное	отход	приход
Площадь ДСО при крене до 30º, м рад	А30	≥ 0.055
Площадь ДСО при крене до 40º, м рад	А40	≥ 0.090
Площадь ДСО между 30º и 40º, м рад	А30-40	≥ 0.030
Наибольшее плечо статической остойчивости, м	lmax	≥ 0.20
Угол максимума диаграммы, º	θm	≥ 30
Исправленная метацентрическая высота, м	h	≥ 0.15
Критерий погоды	K	≥ 1
Угол крена от постоянного ветра, º	θ0	≤ 11.1

Проверяя расчеты остойчивости по требованиям Регистра судоходства Украины и ИМО, видим, что при данной загрузке остойчивость судна будет обеспечена.