2.3.Проверка начальной остойчивости и посадки судна в конце рейса

Расчеты плавучести и остойчивости при составлении грузового пла­на следует закончить проверкой начальной остойчивости и посадки судна в конце рейса во время подхода к порту назначения. Предполагается, что в течение рейса израсходовано 90 % запасов и для компенсаций потери ос­тойчивости принят балласт в цистерны. Изменение средней осадки в конце рейса в сантиметрах можно определить по формуле:

ΔТ_Р =

где Р_ЗР < 0 - вес израсходованных запасов; Р_БР > 0 - вес принятого балласта для компенсации потери остойчивости и обеспечения нормальной посадки судна к концу рейса; q - вес, приходя­щийся на 1 см осадки.

Вес запасов, израсходованных к концу рейса, находится из выражения:

Р_ЗР = 0,9 ^. Р_З = 0,9 ^. 1112 = 1001 кН

где Р_З - вес запасов, заданный в таблице.

Вес принятого балласта:

Р_БР = Р_н + Р_к = 224 + 754 = 978 кН

Из приложения 5: q = 98 кНм/см.

Следовательно, ΔТ_Р = (-1001+978) /98 = - 0,23 см (изменение средней осадки к концу рейса);

Хбр =

=

Изменение дифферента Δ_Р в сантиметрах к концу рейса находится из выражения:

Δ_Р = = = =14,7 см

где Х_F - расстояние центра тяжести площади ватерлинии от плоско­сти мидель-шпангоута (находится по таблице Приложения 5); Х_ЗР и Х_БР - абсциссы центров тяжести израсходованных запасов (принимается Х_ЗР = Х₃) и принятого балласта соответственно.

Возвышение ЦТ из­расходованных запасов будет равно Z_3P = 1,1*Z₃ (Z₃ - возвышение ЦТ за­пасов в начале рейса, которое определяется по табл.).

Z_3P = 1,1*1,93 = 2,12 м.

Изменение метацентрической высоты в конце рейса находится из выражения:

Δh= = = – 0,03

где P₁ ,Т и h₁ - соответственно водоизмещение, осадка и метацентрическая высота судна в начале рейса;

Тогда величина начальной поперечной метацентрической высоты в конце рейса будет

h = h₀ + Δh_P.= 3,45‒0,03 = 3,42 м

Посадка судна, т. е. осадка носом Т_Н и кормой Т_К в конце рейса рассчитывается по формулам:

T_H = T_H0 + = 2,5 + + =2,5 м

T_К = T_К0 + = 2,6 + ‒

- =2,6 м

В этих формулах Т_НО и Т_КО осадки носом и кормой (в метрах) соответст­венно в начале рейса.

3. Определение инерционных характеристик судна.

3.1. Расчет скорости полного хода судна при нагрузке без палубного груза

• скорость судна v_H, соответствующая нулевому упору движительного комплекса.

v_H = = = 8,94 м/с

• рассчитывается сопротивление судна в полном грузу R₀.

модифицированная относительная поступь при скорости судна v₀:

J_EO= = = 0,909

мо­дифицированный коэффициент упора двиг.комплекса при скорости судна v₀:

К_КО = К_К ^λ ∙(J_EO - J_EH) = 3,6(0,909 – 0,79) = 0,428

скорость потока, набе­гающего на движитель при скорости судна v₀:

v_A0 = v₀ (1- W₀) = 5,2∙(1 – 0,15) = 4,42 м/с

сопротивление судна в полном грузу:

R₀ = Z_P∙ К_КО ∙ (l - t₀) ∙ ∙ (v_AO² + n₀² ∙ D_B ∙ Р_р) =

=2∙0,428∙(1‒0,13) ∙ ∙ (4,42²+5,5² ∙1,7∙1,768)=121,55 кН , ( Zp– число гребных винтов);

• сопротивление движению R₀₁ для скорости v₀ при неполной загрузке судна.

R₀₁= ==109кН

В этой формуле с индексом «0» обозначены величины, относящиеся к состоянию судна в полном грузу, а индексом «1» для нагрузки без палубного груза.

• достижимая скорость v₁ и сопротивление R₁ при неполной загрузке судна.

v₁= = = 5,42 м/с

после подстановки значения v₁ в формулу не представляет трудностей и определение сопротивления судна при неполной загрузке

R₁=R₀₁∙ ( )² = 109∙ ( )² = 118,42 кН