3. Волновой запас.

Находясь на взволнованной поверхности воды судно совершает колебания и в вертикальном направлении (рис.11). Для учета проседания судна на волнении относительно положения на тихой воде вводится понятие волнового запаса.

Рис.11

В зарубежной практике в качестве волнового запаса принимается полная амплитуда качки судна. При этом амплитуда килевой качки условно считается равной половине высоты волны, а амплитуда бортовой качки определяется в зависимости от угла крена, который в расчетах принимается равным 5^о.

Исследования, проведенные кафедрой теории корабля ОИИМФа, показали, что амплитуда качки судна зависит не только от высоты волны, но и от соотношения ее длины и длины судна. На основе выполненных исследований были разработаны таблицы волнового запаса в зависимости от длины судна и высоты волны 3%-й обеспеченности. В этих таблицах предусматривалось, что если волна подходит к судну под углом около 35^о, табличные значения следовало умножить на коэффициент 1.4, а при угле 90^о - на коэффициент 1.7.

В НШС-82 (и НШСР-86) приводится таблица учета волнового запаса, которая была составлена на основании данных таблицы, разработанной в ОИИМФе, данные которой для упрощения расчетов были сразу умножены на коэффициент 1.4. Таким образом, табличные данные по волновому запасу в НШС-82 (и НШСР-86) несколько завышены для курсовых углов волн до 30^о и несколько занижены для курсовых углов свыше 40^о (табл.6).

Учитывая то, что на практике высота волн определяется на глаз с погрешностью + (20  25) %, в интересах безопасности табличные данные при курсовых углах волн свыше 40^о следует умножить на коэффициент 1.4.

Таблица 6

Длина судна, м	Высота волн, м
	1	2	3	4
75	0.2	0.7	1.2	2.0
100	0.2	0.6	1.1	1.7
150	0.1	0.4	0.8	1.3
200	0.1	0.3	0.7	1.1
250	-	0.3	0.6	1.0
300	-	0.2	0.5	0.8

4. Увеличение осадки от крена.

Наличие крена у судна увеличивает его осадку (рис.12)

 

Рис.12.

Величина крена зависит как от ширины судна, так и от угла крена. Поскольку подводная часть корпуса судна имеет сложную конфигурацию, и любое накренение нарушает симметрию погруженной части относительно диаметральной плоскости, то использование простых формул для расчета дополнительного проседания возможно лишь на небольших углах крена, когда эта несимметричность не приводит к существенным погрешностям.

В Наставлениях НШС-82 (НШСР-86) увеличение осадки судна при углах крена  < 10^о рекомендуется определять (в метрах) из выражения:

(23)

Следует помнить, что отсутствие статического крена не дает основания пренебрегать этой величиной, т.к. у судна может в любой момент появиться динамический крен в результате воздействия ветра или волн.

Кроме того, динамический крен будет иметь место при маневрировании судна, что следует учитывать при движении по криволинейному фарватеру. В этом случае приближенный расчет дополнительного проседания от динамического крена можно произвести на основании того, что на установившейся циркуляции наступает равенство моментов кренящего М_кр и восстанавливающего М_в [4]:

где      - водоизмещение судна, кг;

V_ц - скорость судна на циркуляции, м/с;

g - ускорение свободного падения, 9.81 м/с²;

R_ц - радиус циркуляции, м;

Z_g = (Z_m - h_o ) - возвышение центра тяжести над основной плоскостью, м;

Z_m - возвышение метацентра над основной плоскостью, м;

h_o - начальная метацентрическая высота, м.

Выразив угол  из (24) и подставив его в (23) можно получить формулу для приближенного вычисления ожидаемого приращения осадки от динамического крена, если известны: начальная метацентрическая высота, радиус кривизны фарватера и предстоящая скорость движения:

(25)

5. Изменение осадки при изменении плотности воды

При переходе судна в воду с другой плотностью (заход с моря в реку или наоборот) его осадка изменяется. Величина изменения осадки зависит как от соотношения плотностей воды, так и от конструктивных особенностей судна. В общем случае изменение осадки (в м) можно определить из выражения:

(26)

где     - водоизмещение судна, т;

q - характеристика судна, определяющая "число тонн на 1 см осадки" при данном водоизмещении, т/см, выбирается из судовой документации;

 ₁ - плотность воды, из которой выходит судно, кг/м³ ;

 ₂ - плотность воды, в которую входит судно, кг/м³.

Плотность пресной воды обычно принимается равной 1000 кг/м³, а средняя плотность океанической воды принимается за 1025 кг/м³. Для конкретных бассейнов она определяется по справочникам и атласам.