Стійке та нестійке судно
Поняття про стійкість судна
Остійністю називається здатність судна чинити опір впливу зовнішнього моменту, що хрещує, і повертатися у вихідне положення рівноваги після припинення дії моменту, що викликав спосіб.
Поняття стійкості пов'язується з дією на судно лише моментів (пар сил) і, отже,рівнооб'ємними способами - способами, при яких не змінюється обсяг підводної частини судна.
Якщо момент, що додається до судна, зростає поступово і не викликає кутових прискорень і, отже, і сил інерції, то при розгляді рівноваги судна можна користуватися умовами статичної рівноваги. Стійкість при таких способах називається статичною.
Залежно від того, які способи розглядаються, розрізняють поперечну та поздовжню стійкість.
Залежно від величини кута крену поперечну стійкість поділяють на стійкість при малих кутах способу або початкову стійкість, і стійкість на великих кутах нахилу.
При нахиленні судна змінюється положення центру підводного обсягу судна (центру величини нахиленого судна) - С1, отже, рівнодіюча сила підтримки буде додана в точці С1 (рис.4.5 і 4.6). Якщо рівнодіючі сил тяжкості (Р) та підтримки (Q) утворюють момент, що прагне збільшити кут крену судна (рис.4.5) – то судно не стійке.
Якщо виникає моментMв, який прагне повернути судно у вихідне пряме положення, то судно стійке (рис.4.6).
МоментMвназивається відновлюючим моментом і дорівнює він добутку однієї з сил пари на плечеlст
, (4.1)
D –масова водотоннажність;
 |
З метою спрощення та поєднання малюнків у теорії корабля зазвичай зображують судно у прямому положенні, а ватерлінію, що відповідає похилому положенню судна (В1Л1), похилій (рис.4.6.б). Очевидно, що еквіваленти, тільки слід пам'ятати, що лінії дії сил тяжіння (Р) і підтримки (Q) перпендикулярні діючій ватерлінії (як для прямої , так і для похилої). Мірою початкової стійкості є метацентрична висота h, що дорівнює Gm. На тих самих малюнках видно, що h = Zc + ρ – Zg, де Zc - апліката центру величини, ρ - радіус кола, за яким точка З перемістилася на точку С1, Zg – апліката цетру тяжкості судна.
Чим більше h, тим стійкіше судно. Розмір h залежить переважно від становища центру тяжкості судна, тобто. від розташування вантажу. З цієї причини балкер і буксир стійкіше, ніж контейнеровоз та пасажирське судно. Метацентрична висота характеризує початкову стійкість (при кутах крену до 10 ° -12 о).
Характеристикою стійкості при великих кутах нахилу є діаграма статичної стійкості (ДСО), яка будується для кожного варіанта завантаження судна (рис.4.7.)
Рис.4.7. Діаграма статичної стійкості
По горизонтальній осі відкладаються кути крену, а по вертикальній відновлювальні моменти або плечі стійкості. Точка А діаграми відповідає максимальному моменту, що відновлює, коли під час качки ватерлінія доходить до вилиці і до ширстрека, точка В відповідає куту втрати стійкості судном, т.зв. "кут заходу діаграми".
Остійність судна, при миттєво прикладеному моменті, що хрещує, називається динамічною стійкістю, яка характеризується діаграмою динамічної стійкості (ДДО). Про побудову тавикористання ДДО йтиметься у наступних курсах — теорії корабля та управлінні морехідними якостями судна.
При поздовжніх способах судна застосовується аналогічний підхід і використовується поняття поздовжньої метацентричної висоти H, яка майже на два порядки більша за h (H
L). З цієї причини судна значно частіше втрачають поперечну, а не поздовжню стійкість.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно