5.5. Оценка непотопляемости в судовых условиях

Как указывалось выше, при затоплении отсеков первой или второй категории определение аварийной посадки производится методом приема груза. С этой целью находим массу воды, влившейся в отсек:

,

где – затопленный объем отсека.

Для отсека первой категории – полный объем отсека, который указывается на чертеже размещения грузов вместе с координатами его ЦТ и . В случае отсека второй категории – объем по уровень затопления, который должен быть известен. Суммируя массу и ее моменты относительно миделя и основной плоскости с массой и моментами судна до аварии, получим данные, по которым обычным путем найдем аварийную посадку и остойчивость судна.

Если затапливаемый отсек третьей категории, имеющий малые размеры, и в пределах изменения осадки обводы судна и отсека можно считать прямостенными, то существуют формулы, по которым можно пересчитать теоретические элементы и определить аварийную посадку и начальную остойчивость. Однако, эти формулы мало пригодны для использования в судовых условиях. Поэтому ниже будут изложены общие способы определения аварийной посадки, пригодные для любых размеров затапливаемых отсеков. Эти способы основаны на использовании документов, рассчитанных по действительным обводам судна, и поэтому не содержат допущений, заложенных в упомянутых выше формулах. Кроме того, пользование этими документами привычно для штурманского состава.

Начнем с рассмотрения простейшего случая затопления отсека, симметричного относительно диаметральной плоскости, при котором не будет крена. Для этого часто встречающегося случая можно предложить простые и эффективные способы расчета аварийной посадки.

3. 5.5.1. Способ интерполяции невязок.

Простой способ определения посадки судна после затопления отсека третьей категории основан на использовании диаграммы дифферентов и чертежа размещения грузов. Пусть до аварии осадки носом и кормой были соответственно и , водоизмещение и его момент относительно миделя . Допустим, что в результате пробоины затоплен отсек, имеющий коэффициент проницаемости .

З

Рисунок 5. 3. К определению аварийной посадки способом невязок

ададимся каким-либо уровнем воды в отсеке , несколько превышающим уровень начальной ватерлинии в нем (рис.5.3). Тогда масса влившейся в отсек воды будет:

, (5.15)

где – плотность забортной воды;

– объем отсека по уровень , который прочитывается по шкале объемов (шкала ) на чертеже размещения грузов.

Новое водоизмещение будет:

(5.16)

и новый момент масс относительно миделя:

, (5.17)

где – абсцисса затопленной части, определяемая также по чертежу размещения грузов.

По диаграмме дифферентов для этих данных находим новые осадки носом и кормой (ватерлиния на рис.5.3). Для этой посадки уровень ватерлинии в отсеке будет:

, (5.18)

где через обозначено относительное расстояние ЦТ свободной поверхности воды в отсеке от кормового перпендикуляра:

. (5.19)

Если и очень близки (например, ), что означает, что принятый уровень воды в отсеке почти совпадает с забортным уровнем, то можно считать, что найденные и определяют ватерлинию равновесия.

Если же невязка в уровнях велика, то необходимо выполнить второе приближение. Для этого задаемся вторым уровнем заполнения отсека большим , если , т.е. если уровень ватерлинии в отсеке выше принятого , и меньшим – в противоположном случае.

По чертежу размещения грузов определяем объем отсека по уровень и аналогично предыдущему находим:

По этим данным определяем , уровень

и невязку уровней

.

Е

Рисунок 5. 4. Интерполяционный график невязок

сли , то и принимаем за осадки, определяющие ватерлинию равновесия. Если же опять оказывается значительной, то линейной интерполяцией находим массу воды в отсеке, при которой невязка оказывается равной нулю, т.е. уровень воды в отсеке и за бортом совпадают.

Из рис.5.4 видно, что определится формулой:

. (5.20)

Для этого количества воды тем же путем находим .

Контроль проводим опять по невязке уровней, для чего определяем затопленный объем отсека:

,

соответствующий ему уровень затопления , а также уровень ватерлинии в отсеке:

и невязка уровней будет:

.

Во всех обычных случаях найденного приближения достаточно и и можно принять за осадки, определяющие аварийную посадку. В противном случае можно сделать следующее приближение, определяя по выражению (5.20) и принимая за исходные данные результаты второго и третьего приближений.