Досвідчене визначення метацентричної висоти та положення центру тяжкості судна
При проектуванні судна провадиться розрахунок його початкової стійкості для типових випадків навантаження. Фактична стійкість побудованого судна відрізняється від розрахункової за рахунок похибок розрахунку та відхилень від проекту, допущених під час будівництва. Тому на судах роблять дослідне визначення початкової стійкості -кренування, з наступним розрахунком положення ЦТ судна.
Кренування повинні піддаватися:
- судна серійної споруди (перше, а потім кожне п'яте судно серії);
- кожне нове судно несерійної побудови;
- кожне судно після відновлювального ремонту;
- судна після великого ремонту, переобладнання або модернізації при зміні водотоннажності більш ніж на 2%;
- суду після укладання постійного твердого баласту, якщо зміну центру тяжкості не можна достатньо точно визначити розрахунковим шляхом;
- суду, стійкість яких невідома чи має бути перевірена.
Кренування проводиться у присутності інспектора Реєстру відповідно до спеціальної “Інструкції з кренування судів Реєстру”.
Сутність кренування ось у чому. Кренування здійснюється на підставі рівності mкр = mΘ, що визначає положення рівноваги судна з креном Θ 0 . Кренящий момент створюється переміщенням вантажів (кренбалласта) по ширині судна з відривом ly; у межах малих способів судна: m кр = m ly.
Тоді з рівності
m ly = ρV h Θ 0 /57,3
знаходять, що h = 57,3 m ly/ρVΘ 0 .
Підвищення ЦТ судна над основною площиною zg та абсцису ЦТ xg визначаються з виразів:
Величини zc, r і xc у разі відсутності або дещиці диферента визначаються за допомогою кривих елементів теоретичного креслення за значенням водотоннажності V. За наявності диферента ці величинимають визначатися спеціальним розрахунком. Водотоннажність V знаходиться за масштабом Бонжана на підставі виміру осаду судна носом і кормою по марках поглиблення. Щільність забортної води визначається за допомогою ареометра.
Масою кренбалласта m і плечем перенесення ly задаються, величину кута крену 0 0 заміряють.
Перед нахиленням навантаження судна має бути максимально близьким до його водотоннажності порожнім (98 104%). Метацентрична висота судна має бути не менше 0,2 м. Для цього допускається прийом баласту.
Предмети постачання та запасні частини повинні знаходитися на своїх штатних місцях, вантажі мають бути закріплені, а цистерни для води, палива, олії – осушені. Баластові цистерни у разі їх заповнення мають бути запресовані.
Кренбалласт укладається на відкритій палубі судна на обох бортах на спеціальних стелажах кількома рядами щодо ДП. Маса переносного впоперек судна кренбалласту має забезпечувати кут крену близько 3 0 .
Для виміру кутів крену готують спеціальні ваги (завдовжки не менше 3 метрів) або інклінографи. Використання для виміру кутів суднових кренометрів є неприпустимим, оскільки вони дають значну похибку.
Кренування проводиться в тиху погоду при крені судна не більше 0,50. Глибина акваторії повинна унеможливлювати торкання ґрунту або знаходження частини корпусу в мулистому ґрунті. Судно повинно мати можливість вільно нахилятися, для чого слід передбачити слабкість швартов і виключити торкання судна стінки або корпусу іншого судна.
Досвід полягає у переносах кренбалласта з борту на борт і вимірах кута крену перед початком і після переносу.
Визначення початкової стійкості за періодом бортової хитавиці здійснюється на основі відомої"капітанської" формули:
де τΘ - період власних бортових коливань судна;
С - інерційний коефіцієнт;
В – ширина судна.
Визначення періоду бортової хитавиці судна рекомендується проводити при кожному досвіді кренування, а для суден водотоннажністю менше 300 т його визначення є обов'язковим. Засобом для визначення τ є інклінограф або секундоміри (не менше трьох спостерігачів).
Розгойдування судна здійснюється узгодженими перебіжками екіпажу з борту на борт у такт коливанням судна до нахилення судна на 5 8 0 .
Капітанська формула дозволяє при будь-якому стані навантаження судна приблизно визначити метацентричну висоту при знаходженні його на хвилюванні. При цьому треба пам'ятати, що для одного і того ж судна величина інерційного коефіцієнта С не однакова, вона залежить від його завантаження та розміщення вантажів. Як правило, інерційний коефіцієнт у порожнього судна більший, ніж у завантаженого.