1. Оценка остойчивости по критерию ускорения

Вычисляется величина

где – объемное водоизмещение судна, м³;

z_g – возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью, м ;

h₀ – метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности , м;

В – ширина судна (В = 20,6 м).

Затем по полученной величине выбрать значение коэффициента m_о (табл. Д).

Объемное водоизмещение судна определяется делением массового водоизмещения судна Δ, т на плотность забортной воды ρ, т/м³.

= Δ /ρ , м³.

Метацентрическая высота без поправок на свободные поверхности

h₀ = h + δ m_h / Δ, м.

Выбирается значение коэффициента m_о из таблицы Д Таблица Д

	mо		mо
0,10 и менее	0,34	1,00	1,96
0,15	0,42	1,50	2,46
0,25	0,84	2,00	2,89
0,50	1,13	2,50	2,88
0,75	1,58	3,00 и более	2,94

Рассчитывается ускорение _рас (в долях g) по формуле

_рас = 0,0011· B·m²·θ_2r = 0,0011*20,6*0,443^2*17,72=0,078

где θ_2r – расчетная амплитуда качки в градусах, которая уже была определена ранее;

m – нормируемая частота собственных колебаний судна

_{m = m0} / = 0,33 / = 0,443

Критерий ускорения К*

К* = 0,30 / _рас. = 0,30 / 0.078 = 3,803

Остойчивость приемлема по критерию ускорения, т.к. соблюдается условие К* ≥ 1.

2. Оценка посадки и остойчивости судна при затоплении одного отсека.

Исходными данными для расчета являются:

• дедвейт неаварийного судна DW = 7689,2 ,

• моменты М_х = т∙м, М_z = т∙м;

• поперечная метацентрическая высота : h = 0,48м;

• осадка судна до аварии d_н = 7 м, и d_к = 7,1м;

• плотность забортной воды: ρ = 1,001т/м³;

• коэффициент проницаемости отсека: η_гр = 0,55;

• номер поврежденного отсека: № 3;

• аварийный отсек затоплен симметрично и уровень влившейся воды в нем на 1 м выше палубы твиндека.

объем затопленной части поврежденного помещения., определяем по схеме размещения грузов (приложение 8).

Для этого участки затопленного отсека, залитые водой, разобьем на харак­терные объемы:

v₁ — занятый грузом в трюме №3 – 1222.81м³;

v₂ — между грузом и обшивкой трюма 0,02v_l = 24,46м³;

v₃ — занятый грузом в твиндеке по уровень за­топления 400м³;

v₄ — между грузом и обшивкой твиндека по уровень за­топления 8 м³

v₅ — над грузом в трюме до палубы твиндека 925,57м³.

Координаты центров объёмов принимают равными координатам ЦМ грузов в трюме и твиндеке (по уровень затопления) и определяют их по схеме размещения грузов:

z₁= z ₂ = 4,5м; z₃ = z₄ = 9м; z₅ = 5м;

х₁ = x₂ = х₅ = 4м; х₃ = х₄ = 5,5м.

Коэффициенты проницаемости объемов v₂ , v₄ и v₅ η₂ = η₄ = η₅ =1, а объемов занятых грузом v₁ и v₃ ─ η_гp1 = η_гp3 = η_гр.

Масса влившейся в аварийный отсек воды Р_а и ее мо­менты δM_z, δМ_х составляет:

Р_а = ρΣη_грi v_i = ρ (η_гp1· v₁ + η₂· v₂ + η_гp3 · v₃ + η₄ · v₄ + η₅ · v₅) = 1795,98;

δM_z = ρΣη_грi v_i z_i = ρ (η_гp1·v₁∙ z₁+ η₂· v₂ ∙ z₂ + η_гp3 · v₃ ∙ z₃ +η₄ · v₄ ∙ z₄ + η₅ · v₅ ∙ z₅) = =9501,67 т · м;

δM_x = ρΣη_грi v_i x_i = ρ (η_гp1· v₁ ∙ х₁+ η₂· v₂ ∙ x₂ + η_гp3 · v₃ ∙ х₃ + η₄ · v₄ ∙ х₄+ η₅ · v₅ ∙ х₅ )= 7500,59 т · м.

значения дедвейта и его моментов относительно ОП и миделя для аварийного судна:

DW_a = DW + P_a =7689, 2+1795, 98=9485, 18 т;

M_za = M_zDW + δM_z =55821, 4519+9501, 68=65323, 14 т∙м;

М_ха = М_хDW + δM =49446,8491+7500,60 =56947,45 т∙м.

По DW_a и М_ха на диаграмме осадок носом и кормой (приложение 2) определяется посадка аварийного судна:

d_нa =8 м; d_кa =7,5 м; Df_а = d_на – d_ка =8 – 7.5 = 0,5 м.

Используя диаграмму контроля остойчивости (приложение 12) по DW_a и М_zа определяется значение аварийной MB без учета влияния свободной поверхности:

h_a = 2,4 м.

Определяется поперечная метацентрическая высота аварийного судна h_a1 с учетом влияния свободной поверхности в аварийном отсеке

δh ─ поправка на влияние на остойчивость свободной поверхности в аварийном отсеке;

ρ_а – условная плотность влившейся воды для верхнего слоя затопленного груза в твиндеке;

i_x ─ момент инерции свободной поверхности;

l = 21 м — длина твиндека, снимается со схемы размещения грузов;

b = В = 20,6 м — ширина твиндека, принята равной ширине судна.

ρ_а = η_гр∙ ρ0,55*1,001=0,51 т/м³;

i_x = l·b³/12 =17,7*20,6/12= 15298,18м⁴,

δh = – ρ_а · i_x /(Δ_п +DW_a) =(-0,55*12748,48)/(5400+10442,54)=-0,52 м;

h_a1 = h_a + δh =1,88 м;

Для построения ДСО аварийного судна для заданных DW_a и h_al используем универсальную диаграмму статической остойчивости.

θ0	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
lθ, м	0	0,11	0,23	0,46	0,61	0,77	0,75	0,62	0,3	-0,02

Сопоставить полученные параметры с нормативными значениями

№	Наименование параметра	Норматив	Построенная ДСО
1	МВ аварийного судна	 0,05 м	1,88
2	Максимальное плечо ДСО	 0,10 м	0,77
3	Протяженность участка положительных плеч ДСО	 30 град.	92

Ватерлиния аварийного судна не должна проходить выше пре­дельной линии погружения. От­верстия, через которые возможно дальнейшее распространение воды в неповрежденные отсеки должны быть выше аварийной ватерлинии не менее чем на 0,3 м.

Метацентрическая высота до принятия мер по ее увеличению должна быть не менее 0,05 м.

Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости аварийного судна должно быть не менее 0,1 м, а зона положительных значений плеч статической остойчивости должна быть не менее 30° при симметричном затоплении.

Полученные данные при затоплении отсека № 3 свидетельствуют о соответствии требованиям Регистра к посадке и остойчивости аварийного судна.