Мореходные качества судна (стр. 2 из 3)
Марка наносится (накрашивается) следующим образом. На обоих бортах судна в средней части на уровне верхней (главной) палубы надводного борта наносят горизонтальную линию длиной 300 мм, которая называется палубной линией. От ее верхней кромки вниз откладывают высоту минимального летнего надводного борта и наносят горизонтальную линию длиной 450 мм. Из середины этой линии; как из центра, описывают
окружность диаметром 300 мм. Если грузовую марку наносят по Правилам Регистра, то по бокам круга наносят буквы «Р» и «С» высотой 115 мм и шириной 75 мм. На расстоянии 540 мм от центра круга (диска Плимсоля) в нос проводят вертикальную линию, а перпендикулярно ей —марки (горизонтальные линии длиной 230 мм, так называемую «гребенку»).
Летняя марка — это верхняя кромка линии, проходящей через центр круга, или линии, отмеченной буквой Л (S). Осадка судна в тропиках отмечается маркой Т (Т); для зимнего плавания -маркой 3 (W); для зимнего плавания в Северной Атлантике--маркой ЗСА (WNA). Эта марка наносится только на судах длиной не более 100,5 м. Осадка судна в пресной воде указывается маркой П (F), в пресной воде в тропиках — ТП (TF).
Посадкой называется положение судна относительно поверхности воды. Судно может занимать различное положение. Диаметральная плоскость судна наклонена на некоторый угол q (рис. 4) по отношению к вертикальной плоскости, который называется углом крена. Плоскость мидель-шпангоута может быть наклонена к вертикальной плоскости на некоторый угол y, который называется углом дифферента.
Посадка судна, при которой плоскость мидель-шпангоута и ДП вертикальны (y = 0, q = 0), называется прямой. Судно, имеющее такую посадку, называют сидящим на ровный киль.
Если q > 0, y = 0, то судно сидит на ровный киль, но с креном, при q = 0,
y > 0 судно сидит прямо, но с дифферентом. Если судно имеет крен и дифферент, то его посадку называют произвольной.
У судна, имеющего посадку с дифферентом, осадки носом Тн и кормой Ткразличны. Разность осадок носом и кормой определяет дифферент судна:
d = Тн - TK.
Рис. 4. Характеристики посадки судна
Полусумму осадок судна носом и кормой называют средней осадкой:
Тср = (Тн + Тк) / 2 (1)
Одним из важнейших навигационных качеств судна является остойчивость. В реальных условиях плавания, кроме силы тяжести и силы поддержания, на судно действуют дополнительные силы, например сила ветра на надводную поверхность судна. Практика судовождения знает случаи опрокидывания судов при перемещении в трюме сыпучих или плохо закрепленных единичных грузов. Отсюда следует, что, для того чтобы судно плавало в заданном равновесии, недостаточно, чтобы оно удовлетворяло только основным уравнениям плавучести. Оно должно сопротивляться также внешним силам, стремящимся вывести его из положения равновесия.
Остойчивостьюназывают способность судна, отклоненного от положения равновесия действием внешних сил, возвращаться в первоначальное положение после прекращения действия этих сил.
Остойчивость зависит от формы корпуса и положения ЦТ судна, поэтому путем правильного выбора формы корпуса при проектировании и правильного размещения грузов на судне при эксплуатации можно обеспечить достаточную остойчивость, гарантирующую предотвращение опрокидывания судна при любых условиях плавания.
Остойчивость при поперечных наклонениях, т. е. при крене, называют поперечной. Поперечную остойчивость в зависимости от угла крена делят на начальную при малых (до 10—15°) углах крена и остойчивость при больших углах крена.
Наклонения судна происходят под действием пары сил. Момент этой пары сил, вызывающий поворот судна вокруг продольной оси, называют кренящим моментом — Мкр. Рассмотрим пример образования кренящего момента от воздействия на судно ветра (рис. 5). Сила ветра, приложенная в ЦТ площади надводной части судна (площади парусности), вызывает его боковое движение (дрейф), а совместно с силой, возникающей от сопротивления воды R6, приводит к появлению кренящего момента:
Mкр=Pвlкр.
где Мкр — кренящий момент, кН • м;
Рв— сила действия ветра, кН;
lКр — плечо кренящей пары, м.
Плечо кренящей пары lкр зависит от формы корпуса судна и в практических расчетах определяется в соответствии с указаниями Речного Регистра в зависимости от ширины корпуса, осадки и положения центра парусности судна.
Рис. 5. Возникновение кренящего момента
Действию кренящего момента препятствует восстанавливающий момент Мв, который характеризует способность судна сопротивляться внешним воздействиям.
По характеру действия внешних сил, вызывающих наклонения судна, различают статическую и динамическую остойчивость. Если кренящий момент нарастает от нуля до конечного значения постепенно и не вызывает угловых ускорений, а следовательно, и сил инерции, то остойчивость при таком наклонении называют статической. Если же кренящий момент действует на судно внезапно, то возникают угловое ускорение и сила инерции, а остойчивость при таком наклонении называют динамической.
Непотопляемостьюназывают способность судна сохранять плавучесть и необходимую остойчивость после затопления одного или нескольких отсеков корпуса. Обеспечение непотопляемости является важнейшим условием безопасности плавания судна.
Характеристики непотопляемости судов нормируются Правилами Регистра. Судно признается удовлетворяющим требованиям непотопляемости, если аварийная ватерлиния при затоплении расчетных отсеков ни в одной точке не пересекает предельную линию погружения, проведенную на бортах корпуса ниже кромки незакрытых отверстий на 75 мм.
Требования к остойчивости поврежденного судна считаются выполняемыми, если расчеты для случая затопления указанного числа отсеков покажут следующее:
· начальная метацентрическая высота в конечной стадии затопления, определенная методом постоянного водоизмещения, составляет не менее 0,05 м;
· угол крена при этом без принятия мер по спрямлению не превышает 15°;
· аварийная ватерлиния на 300 мм проходит ниже отверстий в бортах или переборках;
· диаграмма статической остойчивости поврежденного судна имеет достаточную площадь участков с положительными плечами.
В период проектирования судна разрабатывают документ, содержащий информацию об аварийной остойчивости и посадке аварийного судна. Пользуясь ею, капитан в случае аварии имеет возможность оценить состояние поврежденного судна и принять необходимые меры по его спасению.
Непотопляемость судов обеспечивается прежде всего определенными конструктивными мероприятиями, а также грамотными действиями экипажа в аварийной ситуации. Так, при проектировании судна выбирают такую высоту непроницаемого надводного борта, при которой обеспечиваются достаточные запасы плавучести и остойчивости.
Важнейший фактор, обеспечивающий непотопляемость судна, — разделение корпуса на отсеки прочными водонепроницаемыми переборками. Разбивку на отсеки выполняют с учетом возможных повреждений и влияния затопления каждого из отсеков на крен, дифферент и остойчивость судна. Объем любого отсека должен быть меньше запаса плавучести, а уменьшение остойчивости при затоплении отсека не должно сопровождаться опрокидыьанием судна. В процессе проектирования выполняют специальный расчет и строят кривую предельных длин отсеков, которая определяет максимально допустимое расстояние между водонепроницаемыми переборками. Число переборок должно удовлетворять требованию по их минимуму, обеспечивая при этом заданные требования по сохранению мореходных качеств после затопления части отсеков.
Иногда на крупных судах отсеки, ограниченные поперечными переборками, делят продольными водонепроницаемыми переборками. Однако наличие таких переборок может вызвать опасный крен судна после затопления отсека, ширина которого меньше ширины судна. Для ликвидации крена в подобных случаях разрабатывают систему затопления отсеков, что позволяет при сохранении достаточной остойчивости спрямить судно.
Важное значение для сохранения мореходных качеств судна после затопления одного из отсеков имеют предупредительные организационно-технические мероприятия, для выполнения которых личный состав проходит специальную подготовку и тренировку. К таким мероприятиям относятся: поддержание в процессе эксплуатации судна непроницаемости наружной обшивки, палуб, переборок и сохранение герметичности люковых закрытий; сохранение необходимого запаса плавучести и остойчивости; содержание средств борьбы за живучесть в полной готовности к действию.
Борьба за непотопляемость судна обеспечивается быстрыми и точными действиями экипажа согласно разработанным инструкциям и наставлениям.
Комплекс предупредительных мер по сохранению непотопляемости в случае аварии включает следующее.
1. Контроль остойчивости неповрежденного судна, которая должна быть достаточной для компенсации ее потерь, вызванных затоплением, и сохранения ее нормированного аварийного минимума. С этой целью при составлении исполнительного варианта каргоплана, а также в течение рейса нельзя допускать превышения предельного значения статического момента водоизмещения Мzприведенного в Информации об остойчивости и в Информации о непотопляемости.