Проверка остойчивости по требованиям Регистра судоходства Украины и ИМО

Требования к остойчивости судов Регистра судоходства Украины содержатся в части IV «Правил класифікації та побудови морських суден» (том 2, Київ, 2009). Они приведены в Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (Кодекс остойчивости ИМО).

Значения нормируемых Кодексом остойчивости величин приведены в табл. 5.8.

Проверка остойчивости судна по критерию погоды выполняется с помощью ДСО, построенной для принятого варианта нагрузки (рис. 5.3).

На рис. 5.3:

θ₁– угол крена судна при качке навстречу шквалу от исходного положения;

θ_1r – угол условной амплитуды бортовой качки судна на волнении;

θ _{w 2}– угол крена судна, равный 50⁰;

θ _{w 1}– угол крена, вызванный постоянным ветром;

l_wl – плечо постоянного кренящего момента, вызванного постоянным ветром;

l_w2 – плечодинамически действующего на судно момента от порыва ветра.

Рис. 5.3 Проверка остойчивости судна по критерию погоды.

1) Определяем плечо l_wl (м) постоянного кренящего момента:

l_w1 =(Z_р + d/2) A_v·P_v / Δ∙1000g = (м);

где Z_р, м – возвышение центра парусности над действующей ватерлинией, соответствующей осадке d;

A_v, м²– площадь парусности т/х при осадке d;

P_v, Па – расчетное давление ветра, которое принимается в зависимости от района плавания (для неограниченного района плавания P_v= 504 Па);

Δ – водоизмещение судна при заданном варианте загрузки;

g – ускорение свободного падения принимается равным 9,81 м/с².

Величины Z_p (м) и A_v (м²) рассчитываем по формулам:

Z_p =[A_v0·Z_p0 – (A_v0 – δA/2)(d – d₀)]/ (A_v0 – δA) = (м);

δA= L·(d – d₀) = (м²);

A_v= A_v0 – δA= (м²);

где d₀ – средняя осадка порожнего судна (d₀ = 3,1 м для т/х «Вячеслав Шишков»);

Z_р0 – возвышение парусности порожнего судна над действующей ватерлинией (Z_р0= 8,84 м для т/х «Вячеслав Шишков»);

L – длина действующей ватерлинии (для т/х «Вячеслав Шишков» принимается равной 138 м).

2) Определяем статический угол крена θ_w1, вызванный постоянным ветром.

θ_w1⁰ = .

Угол θ_W1 не должен превышать 16º или 0,8 угла, при котором входит в воду кромка открытой палубы θ_d (а при перевозке контейнеров – больше 0,5 того же угла).

Определяем угол входа палубы в воду:

θ_d = arctg [2(D–d)/B] = ⁰;

где D – высота борта, м;

d – средняя осадка судна, м;

B – ширина судна по ватерлинии, м.

Проверяем выполнение требования θ_w1⁰ = ≤ 0,5θ_d =.

3) Определяем плечо l_w2 динамически действующего на судно момента от порыва ветра:

l_w2 = 1,5·l_w1= м.

Полученное плечо откладывается на ДСО и проводится горизонтальная линия.

4) Определяем условную амплитуду бортовой качки судна θ_1r.

= ⁰.

Входящие в вышеприведенную зависимость коэффициенты определяются из табл. 5.12-5.15 методики.

Множитель X₁ определяют из табл. 5.12 по отношению ширины судна к его осадке

В / d =; X₁ =.

Множитель X₂ =, определяют из табл. 5.13 по значению коэффициента общей полноты δ.

Коэффициент общей полноты δ определяется по зависимости:

δ = Δ /ρLBd =;

где L – длина судна, м;

В – ширина судна, м;

Δ – водоизмещение судна при заданном варианте загрузки, т;

ρ – плотность забортной воды, т/м³;

d – осадка судна, м.

Величину k =, выбирают из табл. 5.14 по величине отношения {А_k / LB} ×100 =,

где А_k =36,0 м² для т/х «Вячеслав Шишков»;

Параметр r определяется по формуле:

r = 0,73+[0,6(z_g – d)/d]=.

Безразмерный множительS =, определяется по табл. 5.15 в зависимости от района плавания судна и периода качки τ_θ, который рассчитывается по формуле:

=;

гдес = 0,373+0,023 В/d − 0,043 L/100 =;

h– исправленная метацентрическая высота (из табл.).

Полученное значение угла θ_1r откладываем на ДСО влево от угла θ_w1, и проводим вертикальную линию от кривой l(θ) до горизонтальной линии плеча l_w2.

5) Вычисляем и сравниваем площади а и b, заштрихованные на рис. 5.5.

а=[0,5·(θ₁ – θ₂)· l₁]/57,3°= м·рад;

b=[0,5·(50° – θ₂)· l₂]/57,3°= м·рад;

6) Определяем значение критерия погоды (критерия сильного ветра и бортовой качки по Кодексу ИМО):

К = b/а =.

Остойчивость судна по критерию погоды К = считается достаточной, т.к. К ≥1.

Результаты расчета критерия погоды сводятся в табл. 5.7.

Таблица 5.7

Расчет критерия погоды

Наименование величин	Обозначение и формулы	Значение величин
Возвышение ЦП, м	zv = z р + d/2
Кренящее плечо постоянного ветра, м	lw1 =zv· Av· Pv / Δ∙1000g
Кренящее плечо порыва ветра, м	lw2= 1,5∙lw1
Инерционный коэффициент	с=0,373+0,023∙B/d–0,043∙L/100
Период качки, с	τθ = 2∙c∙B/
Коэффициент S	S (из табл. Кодекса)
Коэффициент r	r = 0,73+0,6(zg–d)/d
Амплитуда качки, град	θ1r = 109∙k∙X1∙X2∙
Угол крена от постоянного ветра, град	θw1 (по ДСО)
Угол входа палубы в воду, град	θd = arctg(2(D–d)/B)
Угол крена при качке навстречу ветру, 0	θ1= θ1r – θw1
Угол крена соотв. плечу lw2, град	θ2 (по ДСО)
Граница площади «b» справа	θw2
Площадь «а» диаграммы, м·рад	а= 0,5∙[θ1 +θ2]∙l1 / 57,30
Площадь «b» диаграммы, м·рад	b=0,5∙[500 − θ2]∙l2 / 57,30
Критерий погоды	K = b/a

Поиск по сайту: