9.Запас плавучести. Грузовая марка. Марки осадки.

Запас плавучести - непроницаемый для воды надводный объем судна, расположенный выше грузовой ватерлинии и включающий помещения, ограниченные верхней палубой, а также водонепроницаемые надстройки и рубки. Он определяет собой дополнительную весовую нагрузку, которую может принять судно до того, как потеряет способность держаться на воде. Запас плавучести выражают обычно в процентах от объемного водоизмещения судна.Если непроницаемый для воды надводный объем корпуса обозначить через Vн, то относительный запас плавучести выразиться отношением A= Vн /V*100%.Необходимый запас плавучести судна обеспечивается назначение ему минимального надводного борта, достаточной для безопасного плавания в определенных районах и в определенной время года.Минимальная высота надводного борта назначается в зависимости от длины судна, коэф-та общей полноты, расчетной длины надстроек, седловатости (продольной погиби) палубы и др. Грузовая марка. Чтобы избежать перегрузки судна при эксплуатации, установленное зна­чение надводного борта фиксируют путем нанесения на каждом борту судна грузовой марки, состоящей из палубной линии, знака грузовой марки и марок, применяемых со знаком грузовой марки. Различают обычную международную грузовую марку и специальные гру­зовые марки, которые наносят на борг некоторых судов помимо обычных ма­рок или взамен них. Рис. Летняя грузовая марка Л. Зимняя З

. Зимняя грузовая марка для северной Атлантики ЗСА. Тропическая Т Грузовая марка для пресной воды ТП. Буквы РС на марке обозначают – Регистр РФ. Контроль за посадкой судна осуществляется по маркам осадок (маркам углубления), которые наносятся на форштевне, в районе мидель- шпангоута и на ахтерштевне. Марки осадок соответствуют действительной осадке судна. Марки осадок наносятся по соответствующим перпендикулярам, с левого борта обозна­чаются римскими цифрами и обозначают осадку в футах, на правом борту - арабскими цифрами - осадку в дециметрах.

10. Метацентр, метацентрический радиус, метацентрическая высота.

Р ассмотрим равнообъемное поперечное наклонение судна. Будем считать, что в исходном положении судно имеет прямую посадку. В этом случае сила поддержания действует в ДП и приложена в точке С – центре величины судна.

Допустим, что судно под действием кренящего момента получило поперечное наклонение на малый угол θ. Тогда центр величины переместится из точки С в точку С₁ и сила поддержания, перпендикулярная новой действующей В₁Л₁, будет направлена под углом θ к диаметральной плоскости. Линии действия первоначального и нового направлений силы поддержания пересекутся в точке m. Эта точка пересечения линии действия силы поддержания при бесконечно малом равнообъемном наклонении плавающего судна называется метацентром.

Радиус кривизны кривой перемещения центра величины в поперечной плоскости называется метацентрическим радиусом. Он определяется расстоянием от поперечного метацентра до величины С и обозначается буквой r.

Поперечный метацентрический радиус м.б. вычислен с помощью формулы:

т.е. поперечный метацентрический радиус равен моменту инерции Ix площади ВЛ относительно продольной оси, проходящей через ЦТ этой площади, деленному на соответствующие этой ВЛ объемное водоизмещение V.

Метацентр - точка пересечения линий действия сил плавучести при бесконечно малом равнообъемном наклонении плавающего тела в заданной плоскости, а метацентрический радиус - как возвышение метацентра над центром величины.

Наклонениям судна около главных осей ВЛ будут отвечать два главных метацентра m и M и два главных метацентрических радиуса r и R, один из которых является наименьшим, а другой – наибольшим.

Эти метацентрические радиусы отвечают соответственно наклонениям судна в поперечной и продольной плоскостях и поэтому их называют поперечным r и продольным R метацентрическими радиусами. Отвечающие им метацентры m и M также называют поперечным и продольным метацентрами.

Расстояние между начальным метацентром и ЦТ судна носит название начальной метацентрической высоты или просто метацентрической высоты, которая считается положительной, если метацентр расположен выше ЦТ, и отрицательной, если он расположен ниже его.

Г лавными плоскостям наклонения соответствуют главные метацентрические высоты, одна из которых будет наибольшей, а другая наименьшей в данном равновесном положении судна. Если равновесным положением судна является прямое положение, в котором главными плоскостями наклонения будут продольная и перпендикулярная ей вертикальная поперечная плоскости, то главные метацентрические высоты, отвечающие этим плоскостям наклонения, называются продольной Н и поперечной h метацентрическими высотами.

По данному рисунку можно составить формулы для поперечной метацентрической высоты:

для продольной метацентрической высоты:

а – возвышение ЦТ над центром величины

Е сли поперечный метацентр расположен выше ЦТ G(h>0), то при малом равнообъемном наклонении судна сила тяжести и сила плавучести создают пару сил, момент которой стремится вернуть судно в первоначальное положение (а). Значение этого момента пропорционально значению метацентрической высоты. Если точки m и G совпадают, т.е. h=0 (б) или метацентр располагается ниже ЦТ и при этом h<0 (в), то судно не остойчиво. В последнем случае момент пары сил веса и плавучести будет стремиться увеличить крен судна.

Метацентр является точкой (пределом), до которого можно поднимать ЦТ судна, не лишая его положительной начальной остойчивости.