Запас плавучести определяет предельный объем воды, при поступлении которой внутрь корпуса судно еще остается на плаву. Это основной фактор, обеспечивающий мореходное качество плавучесть судна.
Сущность борьбы за непотопляемость состоит в том, чтобы предотвратить гибель судна от потери остойчивости или плавучести. В процессе борьбы за непотопляемость следует стремиться к восстановлению его остойчивости и запаса плавучести, а также обеспечить другие мореходные качества.
Непотопляемость морских судов регламентируется Правилами Регистра, разработанными на основе Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 г. (СОЛАС-74). В соответствии с этими правилами судно считается непотопляемым, если после затопления одного любого отсека или нескольких смежных, количество которых определяется в зависимости от типа и размеров судна, а также числа находящихся на судне людей (обычно это один, а для крупных судов — два отсека), судно погружается не глубже, чем по предельную линию погружения. При этом начальная метацентрическая высота поврежденного судна должна быть не менее 5 см, а максимальное плечо диаграммы статической остойчивости — не менее 10 см, при минимальной протяженности положительного участка диаграммы 20°.
Коэффициенты проницаемости. Объем затопленного отсека, вычисленный по теоретическому чертежу без вычета объема находящихся в отсеке предметов и набора корпуса, называется его теоретическим объемом υ т.
Фактическим объемом затопленного отсека υ называется объем отсека нетто, т. е. за вычетом объема предметов и конструкций, находящихся в затопленной части отсека. Отношение μ = υ / υ т называется коэффициентом проницаемости затопленного отсека.
Площадь s поверхности воды в затопленном отсеке также отличается от теоретической площади s т, поскольку часть ее будут занимать площади сечений предметов, находящихся в отсеке. Соответствующее отношение μ s = s/ s т называется коэффициентом проницаемости ватерлинии затопленного отсека.
1. Изменение средней осадки после затопления отсека:
Δ T = ρ * V з/ ρ (Sα — S от)= V з/ Sα — S от
Vз — объем затопленного отсека;
ρ — плотность воды т/м3
Sα -площадь действующей ватерлинии м2;
Sот — площадь затопленного отсека (потерянная площадь ватерлинии) м2;
2. Изменение малой (поперечной) метацентрической высоты.
Определяется изменением метацентрического радиуса и аппликаты ЦВ.
Δ h м = Δr + ΔZc
Метацентрический радиус изменяется из-за уменьшения момента инерции площади ватерлинии на величину площади затопленного отсека.
Δr = ΔI x / V =-(Ix + S от y 2)/ V
Ix — момент инерции площади первоначальной ватерлинии м4;
V — объемное водоизмещение судна — м3
Δ Zc = V з/ V (T + Δ T /2 — Z)
Z — апликата ЦТ объема затопленного отсека.
Тогда измененное значение метацентрической высоты будет
h ‘м = h м-1/ V [ Ix + S оту 2 — V 3 (T + ΔT /2 — Z)]
Если считать, что Z=T/2, то
h ‘м = h м — 1/ V [ Ix + S от y 2 — — V 3 /2 (T + ΔT)]
Вопросы для самоконтроля.
1. Что вы понимаете под затоплением I категории?
2. Что вы понимаете под затоплением II категории?
3. Что вы понимаете под затоплением III категории?
4. Что вы понимаете под затоплением III категории?
5. Что вы понимаете под затоплением IV категории?
6. Что вы понимаете под затоплением V категории?
7. Из чего складывается борьба за непотопляемость?
8. Что запас плавучести определяет?
9. Каким документом регламентируется непотопляемость морских судов?
10. Что называется непотопляемостью?
Судовые движители
Судовыми движителями называются специальные устройства, которые преобразуют энергию главных двигателей в движущую силу (полезную тягу), необходимую для преодоления сопротивления среды движению судна и обеспечения заданной скорости его движения.
По принципу действия судовые движители являются гидрореактивными, т.к. они создают движущую силу за счет реакции масс воды, отбрасываемых рабочими деталями движителя – лопастями – в сторону, противоположную движению судна.
В настоящее время на водном транспорте применяются следующие основные типы судовых движителей: гребной винт, гребное колесо, крыльчатый и водометный движители.
Гребной винт служит основным типом движителя для морских судов. Он состоит из нескольких лопастей, расположенных на ступице на одинаковых угловых расстояниях друг от друга. Число лопастей гребных винтов колеблется от 2 до 6. В целях предотвращения вибраций кормовой оконечности одновинтовых судов, число лопастей гребного винта принимают не менее четырех. Диаметр гребных винтов крупных современных судов достигает 6 – 8 м
Рис. 1. Винт фиксированного шага.
Вопросы для самоконтроля по разделу 2. Теория судна.
1. Что такое теоретический чертеж судна?
2. Что относится к главным размерам (размерениям) судна?
3. Что называется посадкой судна и какими параметрами она характеризуется?
4. Какие могут быть типовые случаи посадки судна?
5. Как практически определяют параметры посадки судна?
6. Что называется плавучестью судна и какие силы действуют на плавающие судно?
7. Каковы условия равновесия плавающего судна?
8. Что понимается под водоизмещением судна и в каких единицах оно измеряется?
9. Что называется нагрузкой судна?
10. Что понимается под постоянными и переменными грузами на судне?
11. Как классифицируют водоизмещение судна в зависимости от его нагрузки?
12. Что понимается под запасом плавучести судна?
13. Как вычисляется запас плавучести неповрежденного судна?
14. Что называется кривыми элементов теоретического чертежа?
15. Что называется остойчивостью судна и какие виды остойчивости различают?
16. Что называется метацентром и метацентрическим радиусом?
17. Что называется метацентрической высотой?
18. Как вычисляют метацентрические высоты неповрежденного судна?
19. Как возникают восстанавливающие моменты при наклонениях судна?
20. Что такое метацентрические формулы остойчивости?
21. Как вычислить момент, кренящий судно на один градус, и момент, дифферентующий судно на 1 см?
22. Каково условие начальной остойчивости судна?
23. Что называется остойчивостью формы и остойчивостью нагрузки и как они влияют на остойчивость судна?
24. Что называют мерами начальной остойчивости?
25. Какие величины используют в качестве этих мер?
26. Как изменяются посадка и остойчивость судна при переносе грузов в произвольном направлении?
27. Как изменяются посадка и остойчивость судна при приеме или расходовании малого груза в произвольном месте судна?
28. Как влияют на остойчивость жидкие грузы со свободной поверхностью?
29. Как в период эксплуатации судна уменьшают влияние на остойчивость свободной поверхности жидких грузов?
30. Как влияют на остойчивость свободные поверхности в сообщающихся цистернах, значительно удаленных друг от друга?
31. Как влияют на остойчивость судна подвешенные и перекатывающиеся грузы?
ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ № 2
Студент заочной формы обучения выполняет свой вариант контрольной работы до начала 1семестра на 3 курсе.
В таблице № 1 десять вариантов нагрузок (1- 10), осадка снятая до погрузки включена в таблицу под №1 -и осадка судна снятая после погрузки под №2.
Студенту заочной формы обучения необходимо внимательно изучить задания и методические рекомендации по выполнению контрольных задач.
Задача № 1
Рейс: Роттердам — С-Петербург
Рассчитать количество навалочного груза по снятой осадке до начала погрузки (в балласте) и после погрузки используя бланк расчета.
1 — (Тн, Тк) осадка снятая до погрузки судна (в балласте) в см.
2 — осадка снятая после принятия груза на борт (Тн, Тк) в см.
q — число тонн на 1 см
Плотность воды 1,025 т/мз
Длина судна L=110,00 м
Судно порожнем Р, т =1176.96 т.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Методические рекомендации по выполнению контрольной работы № 2 задача №1
Для определения груза по осадке, на судне снимают осадки по грузовым маркам на носу, на корме, по этим данным рассчитывают среднею осадку судна Тср.
Осадка носом средняя: Тн ср =(Тн л/б + Тн пр/б)/2
Осадка кормой средняя: Т к ср=(Тк л/б + Тк пр/б)/2
Осадка средняя: Тср =(Тн ср + Тк ср)/2
Водоизмещение
в балласте D б = q 1 x T ср
Водоизмещение
в грузу D г = q 2 x T ср
Количество
Погруженного груза Р = D г — D б
Задача № 2
Рассчитать дифферент используя данные из таблицы №1 для своего варианта
Определить изменение осадки судна в порт С- Петербург для перехода по реке к месту выгрузки. (По таблице № 1 своего варианта). Какое количество груза надо переместить и в каком направлении, чтобы при следовании к месту выгрузки по реке не иметь дифферента.
Методические рекомендации по выполнению контрольной работы № 2 задача №2
При переходе судна из соленой воды в пресную его осадки его и объемное водоизмещение увеличатся.
∆Т = (р сол – 1) х D / q
Дифферент – это разница между осадками носом и кормой.
Df на нос имеет знак (-)
Df на корму имеет знак (+)
Df = Тн ср – Тк ср
Количество груза для устранения дифферента Р = q 2 x Df
Задача № 3
Судно водоизмещением D= 6342 т, при плотности воды р =1.018 т/мЗ. Водоизмещение изменилось доD1= 6358 т. Определить новую плотность воды.
Студенту по своему варианту необходимо выполнить задания из таблицы №2
для 5 плотностей воды (1,010 — 1,011 — 1,013 — 1,016 — 1,018)
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| р =1.018 т/мЗ. | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 |
| р =1.016 т/мЗ. | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 |
| р =1.013 т/мЗ. | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 |
| р =1.010 т/мЗ. | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 |
| р =1.011 т/мЗ. | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 | 6342/ 6358 |
Методические рекомендации по выполнению контрольной работы № 1 задача № 3
Новая плотность воды р 1
р1 = (D x р)/ D 1
Задача № 4
На судне механики перекачали Pтопл 135 т топлива из форпика в кормовой танк. Расстояние между центрами тяжести этих танков Rцт 125 м. Водоизмещение D= 7620 т. Как переместиться центр тяжести судна?
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Расстояние (м) | 125 | 120 | 115 | 110 | 100 | 95 | 90 | 85 | 80 | 75 |
| Вес топлива (т) | 135 | 130 | 125 | 120 | 110 | 100 | 95 | 90 | 85 | 80 |
Методические рекомендации по выполнению контрольной работы № 1 задача № 4
Смещение цт = (Ртопл х R цт)/ D
Задача № 5
Определить количество тонн топлива, которое можно принять на борт при бункеровке в порту, чтобы осадка судна не превышала ∆Т 10 см планируемой при погрузке. Данные из таблицы №1 по своему варианту.
Методические рекомендации по выполнению контрольной работы № 1 задача № 5
Количество тонн топлива Р топл = ∆Т х q
Осадка после принятия топлива Т = Тср + ∆Т
Задача № 6
Определить по осадке, пользуясь грузовой шкалой, водоизмещение, грузоподъемность, надводный борт судна и число тонн на 1 см2 в соленой и пресной воде.
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Осадка | ||||||||||
| Тн л/б | 689 | 698 | 617 | 625 | 636 | 648 | 6 53 | 666 | 672 | 684 |
| Тн п/б | 690 | 699 | 619 | 627 | 638 | 650 | 655 | 668 | 674 | 686 |
| Тк л/б | 791 | 802 | 823 | 835 | 744 | 752 | 867 | 774 | 888 | 796 |
| Тк п/б | 792 | 804 | 825 | 837 | 746 | 754 | 869 | 776 | 890 | 798 |
Методические рекомендации по выполнению контрольной работы № 2 задача № 6
Сначала определяем средние осадки носа и кормы, потом среднею осадку судна по формулам:
Осадка носом средняя: Тн ср =(Тн л/б + Тн пр/б)/2
Осадка кормой средняя: Т к ср=(Тк л/б + Тк пр/б)/2
Осадка средняя: Тср =(Тн ср + Тк ср)/2
Часто для этой же цели пользуются грузовой шкалой, которая состоит из шкал осадок судна, водоизмещения, дедвейта, числа тонн на 1 см осадки, шкалы момента, дифференцирующего на 1 см и т.д.
Грузовая шкала состоит из двух частей: левая часть показывает изменение характеристик плавучести при изменении осадки судна в пресной воде, а правая — при изменении осадки в морской воде.
Грузовая шкала входит в состав основной документации, которой снабжаются все суда, введенные в эксплуатацию после постройки или капитального ремонта.
При определении данных по осадке используют линейку, для снятия заданных данных.(водоизмещение, грузоподъемность и надводный борт судна и число тонн на 1 см2 в соленой и пресной воде).
Задача № 7
Варианты заданий к 7-ой задаче выбираются по предпоследней и последней цифре шифра студента согласно нижеприведённым пояснениям.
Для грузового теплохода проекта 1565, имеющего заданную нагрузку, произвести удифферентовку судна и расчёты остойчивости согласно требованиям части IV «Остойчивость» «Правил классификации и постройки судов внутреннего плавания» Российского Речного Регистра.
Основные характеристики судна
1. Тип судна – речной однопалубный двухтрюмный двухвинтовой теплоход с полубаком, кормовым расположением машинного отделения, жилых и служебных помещений, с двойным дном и двойными бортами в районе грузовых трюмов.
2. Назначение судна – перевозка массовых грузов, требующих защиты от ветра и атмосферных осадков.
3. Класс судна – О-пр Российского Речного Регистра.
4. Главные размерения:
Длина наибольшая — = 138,5 м
Длина расчётная — = 135,0 м
Ширина расчётная — = 16,5 м
Ширина наибольшая — = 16,7 м
Высота борта на миделе — = 5,5 м
Осадка предельная — = 3,53 м
Осадка расчётная — = 3,2 м
5. Экипаж — 16 человек
6. Скорость хода на тихой воде — = 19,7 км/ч
Координаты ЦТ, м
Для всех вариантов
Значения и принимать из табл. 2 по предпоследней цифре шифра
Значения и принимать из табл. 3 по последней цифре шифра
Максимально возможное заполнение балластных цистерн (для всех вариантов)
Варианты загрузки судна
| Вариант | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| , | 11,2 | 10,2 | 9,2 | 8,2 | 7,2 | 6,2 | 5,2 | 4,2 | 3,2 | 2,2 |
| , | 1,00 | 0,91 | 0,82 | 0,72 | 0,62 | 0,52 | 0,42 | 0,32 | 0,22 | 0,12 |
| , | 33,4 | 32,0 | 30,0 | 28,0 | 26,0 | 24,0 | 22,0 | 20,0 | 18,0 | 16,0 |
| , | 2,00 | 1,92 | 1,82 | 1,71 | 1,63 | 1,52 | 1,41 | 1,32 | 1,21 | 1,11 |
| 55,9 | 50,0 | 45,0 | 40,0 | 35,0 | 30,0 | 25,0 | 20,0 | 15,0 | 10,0 | |
| 0,50 | 0,46 | 0,41 | 0,37 | 0,32 | 0,28 | 0,23 | 0,18 | 0,14 | 0,09 |
Варианты загрузки судна
| Вариант | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| , | 3,0 | 2,7 | 2,4 | 2,1 | 1,8 | 1,5 | 1,2 | 0,9 | 0,6 | 0,3 |
| , | 3,70 | 3,66 | 3,62 | 3,58 | 3,54 | 3,50 | 3,46 | 3,42 | 3,35 | 3,30 |
| 1450,0 | 1550,0 | 1650,0 | 1750,0 | 1850,0 | 1950,0 | 2050,0 | 2150,0 | 2250,0 | 2350,0 | |
| 1750,0 | 1850,0 | 1950,0 | 2050,0 | 2150,0 | 2250,0 | 2350,0 | 2450,0 | 2550,0 | 2650,0 | |
| , | 1,80 | 2,02 | 2,25 | 2,46 | 2,68 | 2,90 | 3,12 | 3,34 | 3,42 | 3,51 |
Источник: infopedia.su
Условия равновесия плавающего судна, запас плавучести, грузовая марка. Информация о непотопляемости.
Плавучесть — это способность судна плавать, имея заданную загрузку и определенную осадку. На судно, как на плавающее тело, постоянно действуют две категории сил; силы тяжести (вес судна) и силы давления воды (гидростатические силы).
Равнодействующая сил тяжести, которая представляет собой сумму сил тяжести всех элементов судна, определяет вес судна Р. Сила веса при любых положениях судна всегда направлена вертикально вниз. Точка приложения силы веса называется центром тяжести судна и обозначается буквой G.
Равнодействующая гидростатических сил является результирующей всех сил, возникающих вследствие давления воды на поверхность корпуса судна. Она называется силой плавучести (сила Архимеда) или силой поддержания D’. Сила плавучести направлена по вертикали вверх. Точка приложения силы плавучести называется центром величины. Эта точка обозначается буквой С и находится в центре тяжести подводного объема корпуса.
Рис 1. Действие сил веса и поддержания на судно:
Чтобы плавающее судно находилось в равновесии, эти две силы должны быть равны по величине и направлены в противоположные стороны по одной вертикали.
Из теоретической механики известно, что для равновесия тела, на которое действует две системы сил, необходимо и достаточно, чтобы равнодействующие этих сил были равны по величине и направлены по одной прямой в противоположные стороны. На основании этого правила для равновесия судна необходимо и достаточно, чтобы сила плавучести равнялась весу судна и центр тяжести G и центр величины С лежали на одной вертикали.
Обозначив координаты центра тяжести G через Xg, Yg, Zg, а координаты центра величины С через Xс, Yс, Zс, можно написать уравнения равновесия:
Аппликаты Z g и Zc характеризующие положение центра величины и центра тяжести по высоте, не связаны какой-либо зависимостью, но практически всегда у плавающего судна Zc< Zg, т.е. центр величины всегда лежит ниже центра тяжести.
Приведенные выше формулы представляют собой математическое выражение условий равновесия судна. Уравнения: D’ = γ×V, γ×V=P называются основными уравнениями плавучести, т.к. они устанавливают связь соответственно между водоизмещением (массой) или весом судна и массой или весом вытесняемой им воды.
При плавании в штормовую погоду, а также в случае пробои-ны, течи судно принимает значительное количество воды, увеличивающей его массу. Поэтому судно должно иметь определенный запас плавучести.
Запас плавучести — это непроницаемый для воды объем корпуса судна, находящийся выше действующей ватерлинии. Этот объем образует помещения, ограниченные верхней водонепроницаемой палубой, а также надстройки при условии, что они водонепроницаемы, т. е. имеют водонепроницаемые двери и другие закрытия. При отсутствии запаса плавучести судно затонет при попадании внутрь корпуса даже небольшого количества воды.
Мерой запаса плавучести является отношение надводного объема корпуса к объемному водоизмещению судна.
Для сухогрузных судов запас плавучести составляет 25—50% водоизмещения, для наливных—10—25% и пассажирских —до 100%.
Необходимый для безопасного плавания судна запас плавучести обеспечивается приданием судну в процессе проектирования достаточной высоты надводного борта, устройством водонепроницаемых закрытий и делением судна на отсеки прочными водонепроницаемыми переборками и палубами. При отсутствии переборок и палуб любое повреждение подводной части судна при невозможности заделать его приводит к полной потере запаса плавучести и гибели судна.
Запас плавучести зависит от высоты надводного борта — чем выше надводный борт, тем больше запас плавучести. Минимальная допустимая высота надводного борта определяется Правилами Регистра Украины в зависимости от типа судна. Для контроля за ее сохранением на обоих бортах судна наносят особую грузовую марку.
Марки углублений (рис. 2). Для быстрого определения осадки судна на носу и в кормовой части судна наносят арабские или римские цифры — марки углублений.
На судах заграничного плавания марки углублений наносят: на правом борту в дециметрах и обозначают арабскими цифрами, высота цифр и интервала между ними равны 1 дм; на левом бор-ту— в футах и обозначают римскими цифрами, высота цифр и интервалы между ними равны 1/2 фута. На судах внутреннего плавания марки углублений наносят в дециметрах. Нижние кромки цифр соответствуют той осадке, которую они обозначают.
Марки углублений накернивают при постройке судна и наносят на темном фоне белой краской, а на светлом фоне— черной.
По известной осадке можно легко определить дедвейт и водоизмещение судна, используя специальную таблицу — грузовую шкалу.
Грузовая шкала позволяет решать и обратные задачи, например, как изменится осадка при при-еме известного количества груза и т. п. Такая шкала является одним из важнейших судовых документов.
Рис. 2. Марки углублений:
Грузовая марка (рис. 3) показывает минимальный допустимый надводный борт с учетом района плавания судна и времени года.
Рис. 9.16. Грузовая марка
Грузовые марки наносятся в соответствии с требованиями Международной конвенции по охране человеческой жизни на море и Правил Регистра Украины о грузовой марке. Суда загранплавания должны иметь Международное свидетельство о грузовой марке, а каботажные суда, плавающие во внутренних водах,— свидетельство Регистра Украины, учитывающее более легкие условия плавания между портами СНГ.
Марка наносится (накрашивается) следующим образом. На обоих бортах судна в средней части на уровне верхней (главной) палубы надводного борта наносят горизонтальную линию длиной 300 мм, которая называется палубной линией. От ее верхней кром-ки вниз откладывают высоту минимального летнего надводного борта и наносят горизонтальную линию длиной 450 мм. Из середины этой линии; как из центра, описывают
окружность диаметром 300 мм. Если грузовую марку наносят по Правилам Регистра, то по бокам круга наносят буквы «Р» и «С» высотой 115 мм и шириной 75 мм. На расстоянии 540 мм от центра круга (диска Плимсоля) в нос проводят вертикальную линию, а перпендикулярно ей —марки (горизонтальные линии длиной 230 мм, так называемую «гребенку»).
Летняя марка — это верхняя кромка линии, проходящей через центр круга, или линии, отмеченной буквой Л (S). Осадка судна в тропиках отмечается маркой Т (Т); для зимнего плавания -маркой 3 (W); для зимнего плавания в Северной Атлантике—маркой ЗСА (WNA). Эта марка наносится только на судах длиной не более 100,5 м. Осадка судна в пресной воде указывается маркой П (F), в пресной воде в тропиках — ТП (TF).
Непотопляемостью называют способность судна сохранять плавучесть и необходимую остойчивость после затопления одного или нескольких отсеков корпуса. Обеспечение непотопляемости является важнейшим условием безопасности плавания судна.
Характеристики непотопляемости судов нормируются Правилами Регистра. Судно признается удовлетворяющим требованиям непотопляемости, если аварийная ватерлиния при затоплении расчетных отсеков ни в одной точке не пересекает предельную линию погружения, проведенную на бортах корпуса ниже кромки незакрытых отверстий на 75 мм.
Требования к остойчивости поврежденного судна считаются выполняемыми, если расчеты для случая затопления указанного числа отсеков покажут следующее:
· начальная метацентрическая высота в конечной стадии затопления, определенная методом постоянного водоизмещения, составляет не менее 0,05 м;
· угол крена при этом без принятия мер по спрямлению не превышает 15°;
· аварийная ватерлиния на 300 мм проходит ниже отверстий в бортах или переборках;
· диаграмма статической остойчивости поврежденного судна имеет достаточную площадь участков с положительными плечами.
В период проектирования судна разрабатывают документ, содержащий информацию об аварийной остойчивости и посадке аварийного судна. Пользуясь ею, капитан в случае аварии имеет возможность оценить состояние поврежденного судна и принять необходимые меры по его спасению.
Непотопляемость судов обеспечивается прежде всего определенными конструктивными мероприятиями, а также грамотными действия-ми экипажа в аварийной ситуации. Так, при проектировании судна выбирают такую высоту непроницаемого надводного борта, при которой обеспечиваются достаточные запасы плавучести и остойчивости.
Важнейший фактор, обеспечивающий непотопляемость судна, — разделение корпуса на отсеки прочными водонепроницаемыми переборками. Разбивку на отсеки выполняют с учетом возможных повреждений и влияния затопления каждого из отсеков на крен, дифферент и остойчивость судна. Объем любого отсека должен быть меньше запаса плавучести, а уменьшение остойчивости при затоплении отсека не должно сопровождаться опрокидыванием судна. В процессе проектирования выполняют специальный расчет и строят кривую предельных длин отсеков, которая определяет максимально допустимое расстояние между водонепроницаемыми переборками. Число переборок должно удовлетворять требованию по их минимуму, обеспечивая при этом заданные требования по сохранению мореходных качеств после затопления части отсеков.
Иногда на крупных судах отсеки, ограниченные поперечными переборками, делят продольными водонепроницаемыми переборками. Однако наличие таких переборок может вызвать опасный крен судна после затопления отсека, ширина которого меньше ширины судна. Для ликвидации крена в подобных случаях разрабатывают систему затопления отсеков, что позволяет при сохранении достаточной остойчивости спрямить судно.
Источник: mydocx.ru
Закон Архимеда
Прежде чем приступить к основному повествованию, представляется необходимым объяснить, хотя бы схематично, что же такое подводная лодка и как она функционирует. Представьте себе громадную стальную сигару длиной более 100 м и диаметром около 10 м, на концах заваренную сферическими крышками.
В этом прочном корпусе подводной лодки располагаются реакторы, турбины, электротехника, вооружение, оружие, электроника, жилые помещения и различные системы, обеспечивающие жизнь людей и механизмов. Прочный корпус при погружении на глубину выдерживает сотни тысяч тонн давления забортной воды. Он покрыт легким корпусом, придающим обтекаемые формы подводной лодке. В таком корпусе формируются цистерны главного балласта, благодаря которым создается запас плавучести подводной лодки. Заполняя эти цистерны забортной водой, лодка погружается, вытесняя (продувая) из них воду сжатым воздухом высокого давления, подводная лодка всплывает.
Равенство удельного веса лодки и морской воды достигается с помощью вспомогательных цистерн. Изменяя в этих цистернах количество воды, добиваются указанного равенства. Эта операция называется вывеской, она обеспечивает хорошую управляемость лодки под водой. В общем, подводникам надо соблюдать закон Архимеда.
Для маневрирования по курсу и глубине служат рули — горизонтальные и вертикальные. Навигация лодки в надводном и позиционном положении обеспечивается набором выдвижных радиолокационных, радиотехнических и других антенн и перископами, в подводном положении — гироинерциальными системами и гидроакустикой. Иллюминаторов на подводных лодках боевого назначения не бывает.
В подводном положении, если лодка движется с большой скоростью, ее гидродинамический шум глушит собственную приемную акустическую систему, и она становится слепой и глухой. Поэтому для обнаружения айсбергов, рифов, мин, подводных лодок, надводных кораблей, ледяного покрова или каких-то подводных препятствий необходимо снижать скорость под водой до значений, обеспечивающих порог чувствительности акустической аппаратуры.
Обводы корпуса выполнены таким образом, чтобы лодка могла развивать под водой максимальную скорость. В надводном положении ее скорость значительно ниже, что объясняется громадным волновым сопротивлением и кавитацией винта.
Источник: arsenal-info.ru