Как увеличить остойчивость лодки

Напомним классическую картину сил, действующих на корпус при его малых наклонениях (рис. 1). При крене под действием кренящего момента Mкр центр величины (точка приложения равнодействующей сил плавучести γV, численно равной массе судна D и направленной вверх) перемещается по траектории С—С’. Масса судна D, приложенная в его центре тяжести G, и сила плавучести γV образуют момент, восстанавливающий судно впрямое положение по прекращении действия Mкр. Точка m — центр кривизны кривой С — С’ (метацентр); отрезок mС — радиус кривизны этой кривой — метацентрический радиус r; Gm — возвышение метацентра над центром тяжести — поперечная метацентрическая высота h.
Восстанавливающий момент Mθ может быть определен при малых наклонениях по метацентрической формуле поперечной остойчивости
Mθ = Dh sin θ = D (r — a) sin θ.
. Что можно сказать о величине внешних сил, стремящихся накренить лодку или катер? Прежде всего, эти силы велики по сравнению с водоизмещением судна. Например, масса одного человека, вставшего на борт четырехместной мотолодки, составляет около 20% ее водоизмещения, при этом общий центр тяжести перемещается вверх примерно на 0,30 м. Велика в сравнении с размерами судна и волна, причем в мелководных прибрежных районах и на больших внутренних акваториях профиль волны обладает опасной крутизной склона и ломающимся гребнем. Малым судам приходится противостоять и таким опасным для поперечной остойчивости нагрузкам, как рывки буксирного троса при буксировке катера другим судном, динамическому действию упора гребного винта подвесного мотора при резкой перекладке руля, подъему в лодку через борт человека, шквалу при плавании под парусом и т. п. Эти факторы заставляют предъявлять весьма жесткие требования к остойчивости судов.

Улучшение устойчивости лодки — или Из шлюпки в лодку

Минимальным значением поперечной метацентрической высоты, обеспечивающей безопасное плавание лодки или катера даже на внутренней закрытой акватории, считается h = 0,25 м. Однако и эта цифра становится критической, когда речь идет о совсем легких гребных лодках. Ведь всегда возможен случай когда, один или два пассажира встанут во весь рост и центр тяжести лодки повысится на 0,2—0,3 м. Для судов же, выходящих на открытую воду, рекомендуется обеспечить метацентрическую высоту не ниже 0,5 м, а при оговариваемой проектом мореходности катера в 3 балла — не менее h = 0,70 м. Получить эти цифры при современной облегченной конструкции корпусов далеко не просто. Рассмотрим конструктивные способы обеспечения остойчивости судна.
Возможно более низкое расположение центратяжести. Основная статья весовой нагрузки небольшой моторной или гребной лодки — масса экипажа. Обычно она в два-три раза превышает массу корпуса лодки, поэтому снизить центр тяжести можно прежде всего, опустив пайолы и сиденья. Нормы, применяющиеся для конструирования обычных кресел и стульев, здесь неприемлемы.

Считается вполне достаточной высота гребной банки 150 мм, а сиденья на глиссирующей мотолодке — 250 мм от пайола. На одно-двухместных гребных и разборных лодках, например байдарках, сиденье имеет высоту не более 70 мм над днищем лодки. На тузиках облегченной конструкции пайолы можно заменить деревянными планками, наклеенными на днище.

Как снизить расход топлива и увеличить скорость лодки за 500 рублей

Большие запасы горючего (40—150 л) желательно сконцентрировать под пайолами, лучше всего в виде цистерны с поперечным сечением, соответствующим килеватости днища.
При разработке проекта каютного катера или установке на открытой лодке рубки необходимо по возможности облегчить конструкцию надстройки и уменьшить ее высоту, снизить уровень платформы кокпита и поста рулевого. Стационарный двигатель на катере также должен быть размещен как можно ниже.
Увеличение момента инерции ватерлинии. Приближенно величину метацентрического радиуса можно определить по формуле
r=LB 3 α 2 /12V,
где L — длина лодки по ватерлинии, м; В — ширина по ватерлинии, м; α — коэффициент полноты площади ватерлинии; V — объемное водоизмещение, м 3 .
Таким образом, наиболее существенно на величину r влияет ширина корпуса по ватерлинии, уменьшать которую не рекомендуется. С учетом приемлемой величины сопротивления воды в качестве ориентировочных цифр могут быть названы следующие средние соотношения длины корпуса L к его ширине В: туристские байдарки и каноэ— 5,5—8,5; гребные и моторные тузики длиной до 2,5—1,8—2,0; гребные трех-четырехместные лодки (фофаны, плоскодонные челноки и т. п.)— 3,5; малые мотолодки длиной до 3 м — 2,4; большие мотолодки длиной 4—5,5 м — 3—3,4; катера открытого типа глиссирующие — 3,2—3,5; катера водоизмещающие длиной 6—8 м — 3,5—4,5.
Коэффициент полноты ватерлинии α также имеет большое значение, особенно для тихоходных гребных судов и водоизмещающих катеров. Нередко в стремлении снизить волновое сопротивление ватерлинии на таких судах чрезмерно заостряют в оконечностях, что, несмотря на достаточную общую ширину корпуса, не может обеспечить требуемой начальной остойчивости.

Коэффициент α на малых тузиках должен иметь наибольшее значение — 0,75—0,85. Слишком острые обводы в носу и корме на таких лодках и не нужны; при небольшой осадке корпуса он обтекается скорее по батоксам, чем по ватерлиниям, гораздо важнее для легкости хода имеет подъем днища к ватерлинии у транца. Для туристских байдарок критическими величинами могут быть α = 0,70, для больших гребных лодок и водоизмещающих катеров α = 0,65—0,72. В случае если судно рассчитывают на перевозку большого количества людей (спасательные и перевозные лодки и катера), коэффициент α должен быть равен 0,75-0,78.
Применение специальной формы корпуса или конструктивных элементов , повышающих остойчивость на больших углах крена. В ряде случаев приходится мириться с низкой начальной метацентрической высотой, но следует предусматривать специальные меры для повышения остойчивости на больших углах крена. На гребных лодках это может быть значительный развал бортов наружу, как, например, на хорошо известных «дори», надувная камера или пенопластовый привальный брус, опоясывающие корпус по верхней кромке борта, поплавки достаточно большого объема, закрепляемые по бортам, соединение двух корпусов в катамаран. Высокая остойчивость глиссирующих судов может быть получена за счет применения бортовых наделок — спонсонов и булей (см. далее), обводов корпуса типа тримаран, «морские сани», «сани Фокса».
Использование балласта . В случаях, когда требуется обеспечить особенно высокую остойчивость, необходимую для плавания под парусами либо компенсации влияния громоздких надстроек, судно приходится загружать балластом. Наиболее оптимально его расположить снаружи корпуса в виде фальшкиля — свинцовой или чугунной отливки, прикрепленной к килю и усиленным флорам на болтах. Чем глубже под ватерлинией закреплен фальшкиль, тем в большей степени понижается общий центр тяжести.
Менее эффективен внутренний балласт из металлических отливок, укладываемый в трюме судна. Он должен быть надежно закреплен, чтобы исключалось перемещение в сторону накрененного борта, ибо в этом случае балласт будет способствовать опрокидыванию судна.
На моторно-парусных катерах масса балласта принимается обычно равной 15—20% полного водоизмещения судна; на парусных яхтах — 33-45%.
В качестве балласта на легких глиссирующих катерах и на спасательных шлюпках может быть использована забортная вода, заполняющая самотеком специальные донные балластные цистерны (рис. 2).

Рис. 2. Устройство открытой с кормы балластной цистерны на глиссирующем катере.
1 — полость цистерны; 2 — труба вентиляции; 3 — вход воды в цистерну; 4 — второе дно.

В этих случаях балласт является временным. На катере он нужен только на время стоянки, по мере развития скорости вода из балластных цистерн удаляется через кормовой срез транца, так как на ходу начинают действовать динамические силы поддержания и транец оголяется. На спасательной шлюпке вода сливается за борт при подъеме ее на шлюпбалки — лишняя масса на высоте шлюпочной палубы так же вредит кораблю, как и тяжелое оборудование на крыше рубки катера. Объем подобных балластных цистерн обычно принимается равным 20—25% объемного водоизмещения судна.
>

Источник: www.inter-marine.ru

Нормирование остойчивости и высоты борта прогулочных судов

С каждым годом растет промышленный выпуск прогулочных катеров и лодок, продолжается самостоятельная их постройка силами любителей. Увеличивается и количество аварий, что свидетельствует, в частности, о необходимости нормирования остойчивости и высоты надводного борта малых судов, используемых для прогулок, туризма и спорта [1]. В то же время все внесенные ранее предложения по нормированию этих параметров проектируемых катеров и лодок [2, 3, 4] основывались на опыте постройки и эксплуатации судов устаревших, существенно отличающихся от современных (иные архитектурно-конструктивные типы, материалы для изготовления корпуса, мощности и т. п.).

Информация об изображении
Характеристики прогулочных катеров и лодок

Существующие же зарубежные правила [5J не всегда могут быть применены в отечественной практике из-за различий в условиях использования судов и основных направлениях в их проектировании.

Автором предпринята попытка обобщить и проанализировать накопленный за последние годы опыт и подготовить приемлемые для наших условий рекомендации. Отметим, что предельно допустимые значения параметров остойчивости (начальная метацентрическая высота, кренящий момент до угла заливания судна) устанавливались экспериментальным путем — опытным кренованием ряда типовых образцов катеров и лодок (см. таблицу).

Остойчивость

Информация об изображении
Рис. 1

Внедрение в мелкое судостроение новых легких и прочных материалов — алюминиевых сплавов и пластмасс отразилось на остойчивости судов, имеющих традиционные формы обводов и соотношения размерений. Если вес деревянного (дощатого) корпуса с оборудованием составляет 47—57 кг на единицу кубического модуля LBH, то современные алюминиевые и пластмассовые лодки весят 32—50 кг/м 3 . (Кроме того, следует учитывать, что в процессе эксплуатации деревянные корпуса намокают и положение центра тяжести судна в целом понижается).

При равном водоизмещении в легком корпусе удается увеличить полезную нагрузку, по сравнению с тяжелым деревянным, но центр тяжести этой нагрузки (имеются в виду сидящие пассажиры) располагается заметно выше центра тяжести судна порожнем. Если конструктор не учел это обстоятельство, остойчивость судна оказывается недостаточной. Именно по этой причине у некоторых наших новых лодок и катеров с большим значением коэффициента утилизации водоизмещения по полезной грузоподъемности остойчивость (рис. 1) оказалась на нижнем пределе.

Для повышения остойчивости рассматриваемых судов целесообразно при переходе на новые более прочные и легкие материалы отказываться от традиционных типов обводов, характерных для деревянных судов. Наиболее эффективны обводы типов «морские сани», катамаран, тримаран (трехкилевой корпус). Необходимое повышение остойчивости может быть достигнуто также и путем уширения традиционного корпуса, перехода от круглоскулых обводов к плоскодонным остроскулым. Разумеется, все это, в конечном счете, зависит от предъявляемых требований к ходкости и мореходности судна.

Кренование показало, что некоторые из серийно выпускаемых лодок, в основном — грибные с круглоскулыми и упрощенными обводами, отличаются валкостью, посадка и перемещение в них пассажиров в какой-то мере опасны. Начальная поперечная метацентрическая высота (МЦВ) таких лодок оказалась менее 0,33 м.

Информация об изображении
Рис. 2

По-видимому, значение МЦВ, равное 0,3 м, можно считать минимально допустимым для прогулочных лодок. Такое минимальное значение МЦВ будет обеспечивать остойчивость лодки и во время посадки-высадки пассажиров, когда они встают и центр тяжести лодки повышается на 0,2—0,3 м.

На рис. 2 показаны значения МЦВ для 60 катеров и лодок различных типов и дана оценка остойчивости этих судов на основании результатов опытного кренования. Считая приемлемой начальную МЦВ, лежащую в пределах 0,3—0,5 м, следует признать, что хорошей и вполне достаточной остойчивостью обладают катера и лодки, имеющие МЦВ более 0,5 м.

Интересно сопоставить предлагаемое минимальное значение МЦВ с требуемой Регистром СССР для спасательных шлюпок [8], определяемой по формуле Смита:

где В — ширина шлюпки.

Информация об изображении
Рис. 3

Как видно из формулы, теоретически для спасательных шлюпок допускается МЦВ=0,20 м и даже менее. Однако в соответствии с ГОСТ 11266—66 [9] морские спасательные шлюпки имеют ширину В не менее 2,2 м при длине 6,5 м, а это означает, что минимально допустимая МЦВ спасательных шлюпок практически всегда будет больше 0,33 м (см. рис. 3). Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что формулу Смита нельзя распространять на прогулочные катера и лодки, имеющие, как правило, ширину менее 2 м.

Опыт эксплуатации убеждает в том, что помимо начальной остойчивости, характеризующей прежде всего валкость лодки, полезно нормировать и остойчивость на конечных углах крена. В частности, задавать значение плеча статической остойчивости в момент входа в воду планширя для открытых, беспалубных судов или кромки палубы для закрытых. Этот параметр характеризует степень обеспечения безопасности плавания судна в случае смещения к борту груза или пассажиров.

В подавляющем большинстве случаев при скоплении всех пассажиров у одного борта лодки и катера рассматриваемых размеров опрокидываются. Почти все отечественные катера и лодки, остойчивость которых по опыту эксплуатации признается удовлетворительной, могут выдержать до входа в воду планширя или кромки палубы размещение у одного борта груза, равного 60% полезной грузоподъемности (положение центра тяжести груза принимается на расстоянии 0,2 м от борта к ДП и 0,3 м над банкой). Целесообразно, по нашему мнению, нормировать плечо статической остойчивости именно для этих условий, считая его минимальное значение равным 0,15 м. Поскольку для практического применения удобнее нормировать не плечо, а кренящий момент, соответствующий углу входа планширя в воду, можно считать, что его величина должна быть не менее момента, создаваемого перемещением к борту груза, равного 60% полезной грузоподъемности (остальные 40% помещаются в ДП).

Аналогичные требования, правда, несколько более жесткие, предъявляются к остойчивости малых судов длиной менее 8 м в США [5].

В «Правилах навигационно-технического надзора за маломерными судами» [4] основанием для оценки остойчивости служит величина момента, статически кренящего судно на 10°. Численные значения минимально допустимых моментов в зависимости от пассажировместимости получены, как легко убедиться, линейной экстраполяцией допустимых моментов из «Норм остойчивости спасательных шлюпок ГДР» [14].

Такой подход нельзя признать правильным, поскольку обычно спасательные шлюпки при равной с прогулочным судном длине имеют большую пассажировместимость. Так, при длине 4,0—5,0 м шлюпки вмещают 10 чел., а прогулочные лодки и катера не более 3—5 чел. Поэтому ясно, что значения минимально допустимых кренящих моментов в правилах [4] занижены. Действительно, при пассажировместимости 3 чел. допускается получение судном крена до 10° от действия момента, равного всего 6 кгм (для этого достаточно одному из пассажиров передвинуться к борту лишь на 80—100 мм!).

Высота надводного борта

Очевидно, что высота надводного борта прогулочных катеров и лодок должна назначаться в зависимости от условий плавания (ограничений по погоде и району эксплуатации). Именно этим принципом и руководствовались авторы «Типажа катеров и лодок для продажи населению» [10].

Однако в типаже нет указаний относительно седловатости борта, которая существенно влияет на мореходность малых судов. Кроме того, рекомендуемые типажем минимальные значения представляются завышенными. Причиной этого, возможно, явилось стремление компенсировать отказ от нормирования седловатости. Вместе с тем, такая мера не всегда может оказаться достаточной.

Для предотвращения забрызгивания и заливания судов в условиях волнения предлагается нормировать не только минимальную высоту надводного борта (на мидель-шпангоуте), но и высоту надводного борта в носу, опираясь при этом на опыт эксплуатации спасательных шлюпок и рыболовных лодок, имеющих высокие мореходные качества, В частности, минимальная высота надводного борта спасательных шлюпок в полном грузу должна составлять не менее 6% длины шлюпки при обязательной седловатости, равной 4% той же длины [8].

Анализ собранных данных показывает, что практически все наши прогулочные катера и лодки имеют минимальную высоту надводного борта, превышающую 5—6% длины. Это обстоятельство позволяет считать рекомендуемое Регистром СССР значение высоты борта не менее 6% длины вполне приемлемым и для прогулочных судов.

Из приведенной таблицы можно также сделать вывод, что, за исключением отдельных судов («Янтарь», «Вега», «Ботник»), мореходность которых представляется недостаточной, наши катера и лодки имеют высоту надводного борта в носу более 9—10% длины. Это дает основание считать приемлемым назначение для прогулочных лодок и катеров минимальной высоты надводного борта в носу, равной 10% длины.

Поскольку изложенные рекомендации основываются на осредненных статистических данных, в дальнейшем они должны быть уточнены с учетом как условий плавания, так и степени запалубленности и седловатости судна. Имеются и мнения о допустимости в некоторых случаях меньших значений высоты надводного борта, чем указанные выше [11, 12].

Непотопляемость

Обеспечение плавучести при заливании судна не представляет конструктивных трудностей. Это достигается или путем устройства герметичных воздушных ящиков или путем заполнения неиспользуемых объемов пенопластом. Следует лишь отметить, что одновременно прогулочным катерам и лодкам необходимо обеспечивать и аварийную остойчивость: залитое водой судно не должно опрокидываться, что позволит пассажирам откачать воду и восстановить его нормальную плавучесть. Подобным требованиям удовлетворяют не только спасательные шлюпки [В], но и ряд уже построенных катеров и моторных лодок [13].

Литература

• 1. Учредительный съезд ОСВОДа, «Катера и яхты» №26, 1970 г.
• 2. Авотин П. Г., Остойчивость речных служебно-разъездных катеров. Сборник статей «Мелкое судостроение» № 1(7), Судпромгиз, 1940 г.
• 3. Одноместная лодка?, «Катера и яхты» №24, 1970 г.
• 4. Правила навигационно-технического надзора за маломерными судами. Государственная квалификационная судоводительская и техническая комиссия Мосгорисполкома по маломерному флоту, Москва, 1907 г
• 5. Стандарты безопасности для малых судов. BIA, США, 1968 г.
• 6. ГОСТ 4710—49, «Шлюпки рабочие для морского флота».
• 7. Проект ГОСТа «Шлюпки рабочие гребные и моторные из пластмасс. Типы, параметры и основные размеры».
• 8. Правила классификации и постройки морских судов. Регистр Союза ССР. Часть IV. Спасательные средства. Изд-во «Транспорт», Л-д, 1967.
• 9. ГОСТ 11266—66. «Шлюпки спасательные моторные и приводные из легкого сплава и пластмассы для морских судов».
• 10. Типаж катеров и лодок для продажи населению, «Катера и яхты» №24, 1970 г.
• 11. Водный туризм, Изд-во «Физкультура и спорт», Москва, 1968 г.
• 12. Емельянов Ю. В., Крысов Н. А., Справочник по мелким судам, Судпромгиз, 1950 г.
• 13. Важный критерий безопасности малых судов, «Катера и яхты» №28, 1970 г.
• 14. Козлов К. С. Главные размерения и остойчивость спасательных шлюпок. Регистр Союза ССР. Теоретические и практические вопросы остойчивости и непотопляемости морских судов, Изд-во «Транспорт», Л-д, 1965.

Источник: www.barque.ru

Изменение начальной остойчивости подводной лодки при приеме (расходовании) гpyзов

Прием или снятие грузов изменяет как нагрузку подводной лодки (вес и координаты центра тяжести), так и ее погруженный объем (его величину, форму, координаты центра величины). Вследствие этого изменяется остойчивость подводной лодки. Значительное влияние на остойчивость оказывают такие изменения в нагрузке, как выгрузка переменных грузов при подготовке подводной лодки к докованию, выгрузка аккумуляторной батареи, выгрузка главных механизмов во время ремонта и другие. В каждом из этих случаев необходимо оценить изменение остойчивости подводной лодки, а в случае её значительного уменьшения принять необходимые меры для её сохранения и восстановления.

Рис. 11. Изменение положения центра тяжести, центра величины, поперечного и продольного метацентров подводной лодки при приеме груза

Приём груза в произвольное место можно заменить приёмом этого груза на подводную лодку без изменения её крена и дифферента, а затем переносом его в назначенное место. Условием неизменности крена и дифферента подводной лодки от приема груза р является расположение его центра тяжести на одной вертикали с центром величины дополнительно входящего в воду объёма δV, который равен p/γ, где γ — удельный вес воды, тс/м3 (рис. 11). При приеме относительно малого груза можно считать, что для исключения крена и дифферента он должен быть помещен на одну вертикаль с центром тяжести F исходной площади ватерлинии.

Влияние перемещений груза на остойчивость и посадку подводной лодки рассмотрено выше. Остается рассмотреть только такой приём груза, от которого подводная лодка не получит ни крена, ни дифферента.

Если до приема груза подводная лодка имела вес Р, объемное, водоизмещение V, осадку Т, центр тяжести G, центр величины С, метацентры m и М, то после приема груза эти величины и положения будут соответственно P1, V1, T1, G1, C1, m1, М1. Поперечная и продольная метацентрические высоты до приема груза определяются выражениями:

h = zc + r — zg и H = zc + R — zg

а после приема груза: h1 = zc1 + r1 — zg1 и H1 = zc1 + R1 — zg1 (5)

Таким образом, для определения метацентрических высот после приёма груза необходимо найти координаты центра тяжести zg1-, и метацентров zc1 + r1 и zc1 + R1. Новое положение центра тяжести подводной лодки находится из условия равенства статических моментов сил тяжести относительно основной плоскости: P1 zg1 = Pzg+pzp; следовательно zg1 = (Pzg+pzp) /P1,

где: zg — аппликата центра тяжести подводной лодки до приема груза, м;

zp — аппликата центра тяжести принятого груза, м.

В общем случае приёма или снятия нескольких грузов новое положение центра тяжести подводной лодки определяется по формуле

zg1 = (Pzg ± ∑pizpi) /P1, (6)

где: pi — вес принятого или снятого отдельно груза, тc, при этом принимаемый груз берется со знаком «+», а снимаемый — со знаком «-»;

zpi — аппликата центра тяжести принятого или снятого груза, м.

Для определения величин zc1 + r1 и zc1 + R1 используется диаграмма плавучести и начальной остойчивости (рис. 12). Она представляет собой совокупность графиков, показывающих зависимость элементов погруженного объёма подводной лодки от её осадки.

К элементам погруженного объёма относятся объемное водоизмещение V, координаты центра величины хс, ус,zс, площадь ватерлинии S, координаты ее центра тяжести и моменты инерции этой площади относительно поперечной и продольной осей Iyf, и Ix. При посадке подводной лодки прямо и на ровный киль элементы погруженного объёма зависят только от осадки подводной лодки. Поэтому независимым параметром на диаграмме является осадка, откладываемая по вертикальной оси.

Рис. 12. Диаграмма плавучести и начальной остойчивости подводной лодки

Диаграмма плавучести и начальной остойчивости включает в себя:

— кривую грузового размера V (Tср)—зависимость объемного водоизмещения от осадки;

— кривую аппликат поперечного метацентра zm (Tср);

— кривую аппликат центра величины zc (Tср);

— кривую продольного метацентрнческого радиуса R (Tср);

— кривую абсцисс центра величины xс (Тср).

Эти величины в соответствующем масштабе откладываются по горизонтальной оси. Диаграмма рассчитывается и строится при проектировании подводной лодки и прилагается к инструкции по плавучести и начальной остойчивости.

Определение остойчивости подводной лодки после приема или снятия грузов производится в следующем порядке.

1. Определяется вес подводной лодки после приёма или снятия грузов

2. Определяется новое объемное водоизмещение подводной лодки

V1 = Р1/γ = V ± ∑рi/γ

3. По кривой грузового размера, используя вычисленную величину V1, находится новая ocадка подводной лодки Т1.

4. По осадке Т1 определяется zm1=zc1 +r1, а также R1 и zc1.

5. По формуле (6) рассчитывается новое положение центра тяжести подводной лодки zg1.

6. Подставив полученные данные в формулы (5), определяют новые значения h1 и H1.

7. Вычисляются коэффициенты остойчивости:

Kθ1 = P1 h1; Кψ1.= Р1 H1.

Изменение коэффициентов остойчивости при приеме груза, р на высоту zp от основной плоскости выражается формулами:

δKθ = р (Т + δТ/2 — zp + dIx/dV)

δKψ = р (Т + δТ/2 — zp + dIyf/dV)

где: Т —осадка подводной до приема груза, м;

δТ —изменение осадки, вызванное приемом груза, м;

dIx/dV) и dIyf/dV — соответственно поперечным и продольный дифференциальные метацентрические радиусы, характеризующие измените r и R при приёме груза, м.

Для того, чтобы при приёме груза поперечная остойчивость подводной лодки оставалась без изменений (δKθ = 0), груз должен быть принят на высоту

zp = Т + δТ/2 + dIx/dV

Это равенство представляет собой уравнение плоскости, параллельной основной плоскости. Если центр тяжести принятого груза будет находиться в этой плоскости, то коэффициент поперечной остойчивости при приеме груза не изменяется. Называется эта плоскость нейтральной плоскостью для коэффициента поперечной остойчивости.

Прием груза выше нейтральной плоскости уменьшает поперечную остойчивость подводной лодки, а прием груза ниже этой плоскости увеличивает поперечную остойчивость. При снятии груза имеет место обратное соотношение.

Уравнение нейтральной плоскости для коэффициента продольной остойчивости выводится из формулы (65) при условии δKψ = 0:

zp = Т + δТ/2 + dIyf/dV

При приеме (снятии) малого груза происходит незначительное изменение осадки, т. е. величиной δТ/2 можно принебречь. Тогда уравнение нейтральной плоскости для коэффициента поперечной остойчивости будет иметь вид

а для коэффициента продольной остойчивости

Величина поперечного дифференциального метацентрического радиуса dIx/dV составляет обычно десятые доли метра, а продольный дифференциальный метацентрический радиус dIyf/dV по абсолютной величине существенно превосходит осадку подводной лодки Т. Поскольку подводная лодка при эксплуатационной осадке обычно имеет завал бортов, то у нее моменты инерции площади ватерлинии Ix, и Iyf с постом водоизмещения уменьшаются, т. е. dIx/dV < 0 и dIyf/dV < 0.

Поэтому нейтральная плоскость для коэффициента поперечной остойчивости располагается на величину dIx/dV ниже плоскости исходной ватерлинии подводной лодки, а нейтральная плоскость для коэффициента

продольной остойчивости находится ниже киля подводной лодки (рис. 13).

Рис. 13. Расположение нейтральных плоскостей для коэффициентов поперечной и продольной остойчивости

Следовательно, прием груза всегда уменьшает продольную остойчивость подводной лодки, а снятие — увеличивает ее. Это объясняется тем, что в надводном положении подводной лодки её продольная остойчивость в основном определяется остойчивостью формы, которая с увеличением осадки уменьшается.

Уменьшение поперечной остойчивости может быть вызвано выгрузкой грузов из нижней части подводной лодки (выгрузка аккумуляторной батареи, топлива и т. д.).

• Главная /
• Обучение /
• Основы теории подводной лодки /
• Изменение начальной остойчивости подводной лодки при приеме (расходовании) гpyзов

Источник: podlodka.info