- •Управление и обеспечение мореходных качеств судна
- •Содержание
- •1. Управление плавучестью судна контроль и регулирование плавучести и посадки судна
- •1.1 Мореходные и эксплуатационные качества судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •1.2 Теоретический чертеж
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •1.3 Главные размерения судна и коэффициенты полноты
- •1.4 Посадка судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •1.5 Плавучесть судна Условие плавучести судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •1.6 Вычисление массы и координат центра тяжести судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •1.7 Изменение осадки при переходе судна в воду с иной плотностью
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •1.8 Изменение посадки судна при приеме или расходовании грузов
- •1.9 Запас плавучести судна
- •Прочность корпуса судна. Конструкция, материалы и коррозия судна. Контроль и регулирование прочности корпуса судна в течении рейса
- •2.1 Прочность корпуса судна
- •2.2. Конструкция и материалы корпуса судна
- •2.3. Контроль и регулирование прочности корпуса судна в течении рейса
- •3. Управление остойчивостью судна контроль и регулирование остойчивости
- •3.1. Начальная остойчивость судна
- •Общее понятие об остойчивости
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.2 Условие начальной остойчивости судна. Метацентрические высоты
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.3 Метацентрические формулы остойчивости и их практическое применение
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.4 Остойчивость формы и остойчивость нагрузки
- •3.5 Определение мер начальной остойчивости судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.6 Влияние перемещения грузов на посадку и остойчивость судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.7 Влияние приема малого груза на посадку и остойчивость судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.8 Влияние жидкого груза на остойчивость судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.9 Плечо статической остойчивости на больших углах крена
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.10 Диаграмма статической остойчивости
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.11 Динамическая остойчивость судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.12 Влияние условий плавания на остойчивость судна
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •3.13 Грузовой план судна
- •3.13.1 Порядок составления грузового плана
- •3.13.1.1 Размещение запасов
- •3.13.1.6 Определение дифферента судна после погрузки в первом приближении:
- •3.14 Определение массы груза, обеспечивающего заданный угол крена
- •3.15 Расчеты по снятию судна с мели
- •3.15.2 Определение реакции грунта и точки ее приложения.
- •3.16 Нормирование остойчивости судов
- •3.16.2 Дополнительные требования к остойчивости рыболовных судов.
- •3.16.3 Дополнительные требования к остойчивости судов специального назначения.
- •3.16.4 Дополнительные требования к остойчивости судов длиной мене 24 м.
- •3.17 Информация об остойчивости судна
- •4. Контроль и обеспечение непотопляемости судна
- •4.1 Общее понятие о непотопляемости
- •4.2 Принципы обеспечения непотопляемости
- •4.3 Методы расчета непотопляемости
- •4.4 Классификация затопленных отсеков
- •4.5 Спрямление поврежденного судна
- •4.5.2 Задачи и методы спрямления поврежденного судна.
- •4.6 Контроль непотопляемости судов
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •5. Управление движителями судна. Контроль и регулирование
- •5.1 Общие сведения о судовых движителях
- •5.2 Работа гребного винта на разных режимах
- •5.3 Диаграммы для расчета гребных винтов
- •5.4 Взаимодействие гребного винта и корпуса судна. Пропульсивный коэффициент
- •5.5 Кавитация гребных винтов
- •5.6 Взаимосвязь между работой гребного винта и двигателем
- •5.7 Винты регулируемого шага
- •5.8 Паспортная диаграмма судна оборудованного винтом фиксированного шага
- •6. Качка. Обеспечение безопасного штормования
- •6.3 Плавание на попутной волне.
- •Список литературы
3.17 Информация об остойчивости судна
“Информация об остойчивости судна” (в дальнейшем Информация) выдается на каждое судно для обеспечения его остойчивости при эксплуатации. Цель снабжения судов “Информацией” состоит в том, чтобы оказать капитану и контролирующим организациям помощь в поддержании достаточной остойчивости судна во время эксплуатации и обеспечения ее в случаях, когда судно окажется в условиях более тяжелых, чем это было предусмотрено. Формальное соблюдение указаний “Информации” не освобождает капитана от ответственности за остойчивость судна.
Объем “Информации” может меняться в зависимости от типа судна, его назначения, запаса остойчивости и района плавания. Он должен быть выбран наиболее рациональным образом и согласован с Регистром. Форма “Информации” должна соответствовать инструктивным указаниям по составлению информации об остойчивости (Приложение I , части IV Правил Регистра).
“Информация ” должна состоять из следующих разделов:
- общие сведения о судне;
- указания капитану;
- техническая информация;
- справочная информация.
Информация должна иметь идентификационный номер, который указывается на каждом ее листе.
В разделе «Общие сведения о судне» должны быть представлены следующие сведения:
- название судна;
- тип судна (сухогрузное, наливное и т.п.);
- назначение (для перевозки каких грузов предназначено судно в соответствии со спецификацией);
- название верфи, построившей судно, строительный номер;
- дата закладки киля, дата окончания постройки, дата переоборудования;
- класс судна, классификационное общество и регистровый номер;
- флаг судна;
- порт приписки;
- главные размерения (длина, ширина, высота борта; если палуба переборок не совпадает с верхней палубой, следует указать высоту борта до палубы переборок);
- район плавания и установленные судну ограничения (по волнению, по удаленности от места убежища и сезонам, географические границы и т.п.).
- осадки по летнюю и летнюю лесную грузовые марки, эскиз грузовой марки и соответствующие этим маркам водоизмещение и дедвейт;
- скорость хода;
- тип успокоителей качки; размеры скуловых килей, если имеются;
- данные опыта кренования судна, положенные в основу Информации (водоизмещение и координаты центра тяжести судна порожнем, место проведения и дата кренования, ссылка на инспекцию Регистра или другую организацию, одобрившую протокол кренования; если данные по судну порожнем приняты по результатам кренования другого судна серии, то дополнительно должны быть приведены название и серийный номер судна, подвергнутого кренованию).
- эскиз, показывающий количество и размещение твердого балласта по судну, если он уложен;
- инерционный коэффициент
судна С в
формуле для периода качки τ = СВ/
,
вычисляемый по периоду
качки в условиях опыта кренования, если
он определялся;
- другие данные по усмотрению разработчика Информации (например, грузоподъемность судна, конструктивный дифферент, дальность плавания с учетом запасов).
В разделе «Указания капитану» содержится главы:
- общие положения;
- термины, обозначения и единицы измерения;
- общие пояснения по пользованию Информацией;
- эксплуатация судна;
- типовые случаи загрузки;
- оценка остойчивости для нетиповых случаев загрузки.
Общие положения должны содержать:
- указание цели и назначения документа - снабдить капитана информацией об обеспечении посадки и остойчивости судна при его загрузке, выгрузке и балластировке и при выполнении других операций, для которых предназначено судно, а также дать указания и методики по выполнению требований нормативных документов;
- перечень нормативных документов (ИМО, МАКО, Морских Администраций, правил Регистра и других классификационных обществ), на основании которых разработана Информация;
- перечень применимых к судну критериев остойчивости с эскизами (если необходимо) и указание на критерии (или критерий), лимитирующие остойчивость судна, в том числе на критерии аварийной остойчивости, если они применимы к данному судну и являются лимитирующими для остойчивости в неповрежденном состоянии;
- указание капитану о необходимости руководствоваться хорошей морской практикой, принимая во внимание время года, район плавания и прогноз погоды, изменять курс и скорость, исходя из условий плавания;
- общее указание на то, что критерии остойчивости (за исключением критериев, относящихся к перевозке зерна и смещаемых навалочных грузов) не учитывают возможного смещения груза, поэтому для предотвращения смещения груза следует руководствоваться одобренными документами, регламентирующими раскрепление и укладку груза;
- пояснения в отношении использования информации рекомендательного характера, которая помещена в документ по желанию судовладельца. Должно быть указано, что ответственность за такую информацию несет судовладелец.
Основные термины и условные обозначения, применяемые в Информации, приведены в таблице 3.16 и на рис.3.37.
Рисунок 3.37 – Эскиз поясняющий основные обозначения
В главе «Общие пояснения по пользованию Информацией» приводятся пояснения и указания по использованию технических материалов, в частности принятая система координат, правило знаков крена и дифферента и др.
Глава «Эксплуатация судна» должна содержать, наряду с другими сведениями, сведения:
- по судну порожнем в отношении его посадки, остойчивости и прочности;
№ п/п |
Термин
|
Обозна- чение |
Перевод на английский язык |
|
Термин |
Обозначение |
|||
1 |
Длина судна |
L |
Length |
L |
2 |
Ширина судна |
B |
Breadth |
B |
3 |
Высота борта |
D |
Depth |
D |
4 |
Осадка |
d |
Draught |
d |
5 |
Надводный борт |
f |
Freeboard |
f |
6 |
Водоизмещение объемное |
V |
Displacement volume |
V |
7 |
Водоизмещение весовое |
Δ |
Displacement weight |
Δ |
8 |
Центр тяжести судна: |
G |
Center of gravity: |
G |
8.1 |
абсцисса |
Xg |
abscissa |
Xg (XG) |
8.2 |
ордината |
Yg |
ordinate |
Yg (YG) |
8.3 |
аппликата |
Zg |
applicate |
KG |
9 |
Центр плавучести судна: |
C |
Center of buoyancy: |
C |
9.1 |
абсцисса |
Xc |
abscissa |
XB |
9.2 |
аппликата |
Zc |
applicate |
KB |
10 |
Абсцисса центра площади ватерлинии |
Xf |
Abscissa of centre of flotation |
Xf (XF) |
11 |
Возвышение метацентра над основной линией: |
|
Elevetion of metacentrer above base line |
|
11.1 |
поперечного |
Zm |
transverse |
KMT |
11.2 |
продольного |
ZM |
longitudinal |
KML |
12 |
Метацентрическая высота: |
|
Metacentric height |
|
12.1 |
поперечная |
h |
transverse |
GM |
12.2 |
продольная |
H |
longitudinal |
GML |
13 |
Плечо статической остойчивости |
l |
Righting level |
GZ |
14 |
Плечо формы |
lk |
Cross curve level |
lk (KL) |
конкретные указания по порядку расходования судовых запасов;
Таблица 3.16
Основные термины и условные обозначения, применяемые в
Информации
- по балластировке судна в различных случаях нагрузки и условий плавания;
- перечислены с пояснениями эксплуатационные ограничения, связанные с погрузкой, разгрузкой, балластировкой и т.п., и другие рекомендации капитану.
В главе «Типовые случаи загрузки» наряду с представленной информацией и пояснениями, представлены на специальных бланках типовые случаи загрузки судна. На бланках должны быть помещены:
- словесная характеристика (наименование) типового случая;
- эскиз судна, показывающий размещение главных статей нагрузки, включаемых в водоизмещение; схема и указания по размещению палубного груза;
- таблица для подсчета веса судна, координат его центра тяжести и соответствующих моментов массы относительно координатных плоскостей, включая моменты веса и положения центра тяжести отдельных статей нагрузки и судна порожнем, а в случаях с обледенением - с учетом веса льда; в таблице должны быть указаны поправки на влияние свободных поверхностей жидких запасов и балласта;
- водоизмещение;
- осадки судна на носовом и кормовом перпендикулярах, средняя, осадка в центре тяжести площади ватерлинии, осадки на марках углублений; осадки должны измеряться от нижней кромки киля, о чем должно быть четко указано;
- момент, дифферентующий на единицу длины;
- абсцисса центра плавучести;
- абсцисса центра тяжести;
- абсцисса центра тяжести площади ватерлинии;
- дифферент на перпендикулярах;
- итоговая поправка на влияние свободных поверхностей жидкостей;
- возвышение поперечного метацентра (с учетом дифферента, если он превышает 1 % длины судна);
- возвышение центра тяжести судна, его корректировка на влияние свободной поверхности и откорректированное значение;
- начальная метацентрическая высота с учетом влияния свободных поверхностей;
- допустимое значение возвышения центра тяжести судна или метацентрической высоты, определенные, исходя из выполнения требований Правил, и сравнение с полученным значением;
- критерии остойчивости, требуемые Правилами для данного судна (критерий погоды в рассматриваемом случае загрузки, нормируемые параметры диаграммы статической остойчивости, углы крена от скопления пассажиров и т.п.);
- таблица плеч диаграммы статической остойчивости;
- диаграмма статической остойчивости, построенная с учетом влияния свободных поверхностей, с указанием угла заливания (масштаб диаграмм для всех случаев загрузки должен быть одинаковым);
- заключение об остойчивости судна в данном конкретном случае загрузки;
- информация, если применимо, об эксплуатационных ограничениях, балластировке в течение рейса, намокании палубного груза, ограничениях удельно-погрузочного объема, ограничениях в отношении средней массы контейнеров в ярусе, ограничениях в отношении использования тяжеловесного оборудования, плавательных бассейнов и другие необходимые сведения.
Глава «Оценка остойчивости для нетиповых случаев загрузки» требует при наличии на судне одобренной компьютерной программы изложение детальной методики «ручного» расчета и оценки остойчивости.
Оценка остойчивости производится путем анализа результатов расчетов, внесенных в таблицу (рекомендуемая форма которой представлена табл. 3.17), дифферента и осадок, а также построенной диаграммы статической остойчивости. Расчет диаграммы статической остойчивости должен выполняться в табличной форме (табл. 3.18). Для построения диаграммы статической остойчивости предусмотрен бланк.
Раздел «Техническая информация» содержит чертежи, схемы, графики, таблицы, используемые при проведении расчетов остойчивости и посадки судна.
Раздел «Справочная информация» должен содержать материалы, которые могут быть необходимы капитану, портовой администрации и администрации флага судна при решении вопросов, связанных с остойчивостью судна.
Таблица 8.3.17
Проверка остойчивости и расчет осадок
№ п/п |
Наименование статьи нагрузки |
Масса, т |
Абсцисса, Xg,м |
Момент Mx, тм (3)·(4) |
Аппликата Zg, м |
Момент, Mz, тм (3)·(6) |
Момент свободной поверхности Mf.s., тм |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
Судно порожнем |
* |
* |
** |
* |
** |
|
2 |
Экипаж |
* |
* |
** |
* |
** |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
Водоизмещение |
Δ |
|
∑Mx |
|
∑Mz |
∑Mf.s |
1 |
Абсцисса центра тяжести судна Xg = ∑Mx/Δ = (5)/(3) |
_____м |
|||||
2 |
Возвышение центра тяжести судна над основной плоскостьюZg =∑Mz/Δ = (7)/(3) |
_____м |
|||||
3 |
Поправка на влияние свободной поверхностей жидкости ∑Mf.s/Δ |
_____м |
|||||
4 |
Исправленное значение возвышения центра тяжести над основной плоскостью Zg исп.= Zg + ∑Mf.s/Δ |
_____м |
|||||
5 |
Допускаемое значение возвышения центра тяжести судна над основной плоскостью |
_____м |
|||||
6 |
По значению Mx из диаграммы (таблицы) осадок носом и кормой осадка на носовом перпендикуляре dн осадка на кормовом перпендикуляре dк
осадка
на мидель-шпангоуте d |
_____м _____м _____м |
|||||
Таблица 3.18
Таблица для расчета диаграммы статической остойчивости
-
Угол крена, Θ0
5
10
15
20
30
40
50
60
70
80
sinΘ0
Плечо формы lk
Zg исп sinΘ0
Плечо диаграммы
l = lk - Zg исп sinΘ0
Любое достаточно остойчивое судно можно привести к опрокидыванию или поставить в опасные условия, если экипаж не будет выполнять все меры предосторожности: правильно осуществлять загрузку и балластировку судна, умело маневрировать, выполнять требования “Информации об остойчивости судна” и т.д.
Таблица 3.19
Таблица обозначений некоторых величин используемых при расчете мореходных качеств судна
Регистр |
ИМО |
Величина |
1 |
2 |
3 |
Δ |
Δ |
Водоизмещение |
Δmin |
|
Водоизмещение, соответствующее варианту минимальной нагрузки судна, нормируемому Правилами |
Δmax |
|
Водоизмещение в полном грузу |
Δ0 |
|
Водоизмещение судна порожнем |
Δl |
|
Водоизмещение судна при наихудшем по величине h и lmax, варианте нагрузки |
γ |
γ |
Плотность |
Av |
Av |
Площадь парусности |
Ak |
|
Площадь килей |
B |
B |
Ширина судна |
Cв |
Cв |
Коэффициент общей полноты судна |
D |
D |
Высота борта |
d |
d |
Осадка по грузовому размеру |
dmin |
|
Осадка для возможного в эксплуатации варианта минимальной нагрузки судна |
d |
|
Осадка на миделе |
g |
g |
Ускорение свободного падения |
h |
GM |
Исправленная начальная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности) |
h0 |
GM0 |
Начальная метацентрическая высота без поправки на свободные поверхности |
h3% |
|
Расчетная высота волны 3 %-ной обеспеченности |
H |
|
Исправленная продольная метацентрическая высота плавучего дока, плавучего крана, кранового судна (с поправкой на свободные поверхности) |
К |
|
Критерий погоды |
Ψ |
|
Угол дифферента плавучего дока |
k |
|
Коэффициент, учитывающий влияние скуловых килей |
L |
L |
Длина судна |
l |
GZ |
Плечо статической остойчивости с поправкой на свободные поверхности |
lmax |
GZm |
Максимальное плечо статической остойчивости с поправкой на свободные поверхности |
ld |
|
Плечо динамической остойчивости с поправкой на свободные поверхности |
lF |
|
Плечо формы относительно центра величины |
lM |
|
Плечо формы относительно метацентра |
lP |
|
Плечо формы относительно произвольного полюса |
lK |
|
Плечо формы относительно основной плоскости |
lC |
|
Плечо опрокидывающего момента, вычисленное с поправкой на свободные поверхности |
Θ |
Θ |
Угол крена |
Θw1 |
Θw1 |
Угол крена судна под воздействием кренящего момента от постоянного ветра с плечом lw1 |
Θf |
Θf |
Угол заливания |
Θv |
Θv |
Угол заката диаграммы статической остойчивости |
Θm |
Θm |
Угол крена, соответствующий максимуму диаграммы статической остойчивости |
Θопр |
|
Угол опрокидывания |
МС |
МС |
Опрокидывающий момент |
Мv |
Мv |
Кренящий момент от давления ветра |
Мh |
Мh |
Кренящий момент от циркуляции |
ΔМ30 |
|
Кренящий момент от перетекания жидкости при крене 300 |
Δmh |
|
Поправка к коэффициенту остойчивости, учитывающая влияние жидких грузов |
Ne |
|
Мощность на валу |
рv |
рv |
Расчетное давление ветра |
v0 |
|
Cкорость прямолинейного движения судна |
Z |
|
Плечо парусности над действующей ватерлинией |
Zv |
|
Плечо парусности, равное расстоянию от центра парусности до середины осадки судна |
Xg |
ХG |
Абсцисса центра тяжести судна |
yg |
|
Бортовое смещение центра тяжести судна от диаметральной плоскости |
Zg |
KG |
Возвышение центра тяжести над основной плоскостью |
Xc |
XВ |
Абсцисса центра величины судна |
