3.7 Расчет коэффициента проницаемости

χотс1,3= χгр= 0,35, так как отсеки – 1, 3 полностью заполнены одним грузом – рыбой (χ = 0,35).

χотс2,4= χгр= 0,45, так как отсеки – 2, 4 полностью заполнены одним грузом – маслом сливочным (χ = 0,45).

3.8 Расчет параметров аварийной посадки и аварийной остойчивости при затоплении грузового отсека

Абсциссы центров тяжести затопленного объема xv, потерянной площади ватерлинииxsи пустого отсекаxтр принимаются равными абсциссе ЦТ затопленного объема. Соответствующие ординаты принимаются равными нулю.

Площадь ватерлинии до затопления:

S=qм/ ρ = 2500 / 1,025 = 2439,02 м²,

где qм– число тонн на метр осадки – определяется по таблице гидростатических элементов как разница соседних значений водоизмещения, деленная на разницу соответствующих им значений осадки.

Объем воды, влившейся по исходную ватерлинию:

v= χ · v0=0,35 · 1824,81 = 638,68 м³,

где v0=dтр·l·b= 6,81 · 20,3 ·13,2 = 1824,81 м³ – объем отсека по исходную ватерлинию;

dтр=d+ (xтр–xf) ·Df/L= 7,88 + (41,73 + 2,67) · (-0,024) = 6,81 м – осадка отсека по исходную ватерлинию;

Аппликата затопленного объема:

zv= 0,5 ·dтр= 0,5 · 6,81 = 3,405 м

Потерянная площадь ватерлинии и моменты инерции свободной поверхности жидкости в затопленном отсеке определяются из выражений:

s = χ · l · b = 93,79 м³;

ix = 1/12 · χ · l · b³ = 1/12 · 20,3 ·(13,2)³ = 1356,9;

iy= 1/2· χ ·l³ ·b= 1/2 · (20,3)³ ·13,2 = 8365,4;

Изменение средней осадки:

δd=v/ (S–s) = 638,7 / (2439,02 – 93,79) = 0,27 м;

Координаты ЦТ площади поврежденной ватерлинии:

xf1 = xf – (xs – xf) · s / (S – s) = -2,67 – (41,73 + 2,67) · 93,79 / 2345,23 = -4,45м;

yf1= -ys·s/ (S–s) = 0· 93,79 / 2345,23 = 0м;

Потерянные моменты инерции площади поврежденной ватерлинии:

δIx = ix + s · ys² + (S – s) · yf1² = ix = 1356,9;

δIyf = iy + s · (xs – xf)² + (S – s) · (xf1 – xf)² = 8356,4 + 93,79 · (41,73 + 2,67)² + 2345,23 · (-4,45 + 2,67)² = 200689,9;

Изменение метацентрических высот:

δh=v/▼ · (d+ δd/2 –zv- δIx/v) = 638,68 / 15902 · (7,88 + 0,135 – 3,405 – 1356,9 / 638,68) = 0,09м;

δH=v/▼ · (d+ δd/2 –zv- δIyf/v) = 638,68 / 15902 · (7,88 + 0,135 – 3,405 – 200689,9 / 638,68) = -12,43м;

Метацентрические высоты:

hа=h+ δh= 0,49 + 0,09 = 0,58м;

Hа=H+ δH= 168,6 – 12,43 = 156,17м, где

H= М1м·L/Δ= 19359,6 · 142 / 16300 = 168,6м;

Изменение углов крена и дифферента:

δQ= 57,3º · (yv-yf1) ·v/▼ ·hа= 0º;

δψ= (xv-xf1) ·v/▼ ·Hа= (41,73 + 4,45) · 638,68 / 156,17 · 15902 = 0, 012 º;

Аварийная осадка носом и кормой:

dна =dн+ δd+ (L/2 –xf1) · δψ= 6,11 + 0,135 + (71 + 4,45) · 0,012 = 7,15м;

dка =dк+ δd- (L/2 +xf1) · δψ= 9,52 + 0,135 + 66,65 · 0,012 = 10,45м;

Вывод об обеспеченности непотопляемости делается по результатам сравнения МЦВ с допустимой и максимальной осадки с высотой борта (условия прохождения аварийной ватерлинии):

hдоп=zm–zgдоп= 9,32 – 9,02 = 0,3м;

Высота борта = 13,6м;

=> hа=0,58м >hдоп= 0,3м ;dка = 10,45м < Высота борта = 13,6м; => непотопляемость обеспечена.

3.9 Балластировка судна

Необходимо рассчитать комплекс мероприятий, обеспечивающий судну дифферент равный нулю.

Продольный момент необходимый для создания дифферента, равного по величине, но обратного по знаку, действующего:

Мx0= -Df· М1м,

где Df - дифферент судна «на приход».

Мx0= 1,85 · 18275 = 33809 тм;

Для создания Мx0 принимаем балласт:

Наименование	Р,т	z, м	x, м	Мz, тм	Мx, тм	δ Мz, тм
Танк 1.3 л.б Танк 1.4 п.б	563,7 38	8,98 0,83	57,3 39,69	5062 32	32300 1509	124 88
Всего балласта	601,7	8,47	56,19	5094	33809	124

Измененное значение водоизмещения и статического момента водоизмещения:

Мx1= Мx+ Мx0= -51743 + 33809 = - 17934тм;

Δ1= Δ + ∑Рi = 15359,1 + 601,7 = 15960,8т;

где Δ, Мx– водоизмещение и статический момент водоизмещения «на приход»; ∑Рi - масса принятого балласта.

Измененное значение абсциссы центра тяжести судна:

xg1=Mx1/Δ1= -17934 / 15960,8 = -1,12;

xс1= -1,22 (по таблице гидростатических элементов);

xg1≠xс1, поэтому определяем остаточный дифферент:

Df=Δ1(xg1 –xс1)/М1м= 15960,8 · 0,1 / 18964 = 0,08м;

=> Мx0 = -0,08 · 18964 = -1517тм; тогда:

Наименование	Р,т	z, м	x, м	Мz, тм	Мx, тм	δ Мz, тм
Танк 1.3 л.б	563,6	8,98	57,3	5061	32292	124
Всего балласта	563,6	8,98	57,3	5061	32292	124

=> Мx2 = -51743 + 32292 = -19451тм;

Δ2= 15359,1 + 563,6 = 15922,7м;

xg2= -19451 / 15922,7 = -1,22;xс2= -1,21;

xg2≠xс2, поэтому определяем остаточный дифферент:

Df= 15922,7 · (-0,01) / 18916 = - 0,008м;

=> Мx0 = -0,008 · 18916 = 151тм; тогда:

Наименование	Р,т	z, м	x, м	Мz, тм	Мx, тм	δ Мz, тм
Танк 1.3 л.б Танк 1.4 п.б	563,7 3,6	8,98 0,83	57,3 39,69	5062 3,0	32300 143	124 88
Всего балласта	601,7	8,47	56,19	5065	32443	124

=> Мx3 = -51743 + 32443 = -19300;

Δ3= 15359,1 + 567,3 = 15926,4м;

Xg3= -19300 / 15926,4 = -1,21;xс3= -1,21;

xg2=xс2, =>Df= 0, посадка на ровный киль обеспечена.

Случай нагрузки при посадке на ровный киль