ТF = Тср + [(Тн - Tк)/L] хf (3)
При расчетах поправки ТF следует учитывать знак перед xf. Если центр тяжести F площади ватерлинии расположен в нос от миделя, то абсцисса xf берется со знаком плюс, если же он расположен в корме от миделя, то xf — со знаком минус.
При определении осадок по формулам (1) и (3) допускаются некоторые погрешности, однако их достоверность достаточна для практических расчетов. Для измерения фактических осадок служат марки осадок, которые наносят на обоих бортах корпуса на носовом и кормовом перпендикулярах.
Осадку носом и кормой определяем пользуясь таблицей элементов теоритического чертежа, приведенной в «Информации об остойчивости»
Средняя осадка d = 3.63 м.
Аппликата поперечного метацентра – Zm = 5,77 м
Момент, дифферентующий на 1 см МТС = 101тм/с
Абсцисса центра величины xс = - 0,12 м
Абсцисса ЦТ ватерлинии xf = - 0,95 м
Определим поперечную метацентрическую высоту:
h = Zm – Zg = 5,77 – 3,51 = 2,26 м
Определяем дифферентующий момент Мдиф
Мдиф = Mx – D xc = - 1195 – 4460 (- 1,12) = - 660 тм
Определяем дифферент t
t = Мдиф / 100МТС = - 660 / 100*101 = - 0,065 м
Определяем осадку носом dн и кормой dк
dн = d + t (0,5 – xf/L) = 3,63 + (- 0,065 (0,5 – (-0,95/110)) = 3,6 м
dк = d – t (0,5 + xf/L) = 3,66 м
Рис. 5. План загрузки.
Одним из важнейших навигационных качеств судна является остойчивость. В реальных условиях плавания, кроме силы тяжести и силы поддержания, на судно действуют дополнительные силы, например сила ветра на надводную поверхность судна. Практика судовождения знает случаи опрокидывания судов при перемещении в трюме сыпучих или плохо закрепленных единичных грузов. Отсюда следует, что, для того чтобы судно плавало в заданном равновесии, недостаточно, чтобы оно удовлетворяло только основным уравнениям плавучести. Оно должно сопротивляться также внешним силам, стремящимся вывести его из положения равновесия.
Остойчивостью называют способность судна, отклоненного от положения равновесия действием внешних сил, возвращаться в первоначальное положение после прекращения действия этих сил.
Остойчивость зависит от формы корпуса и положения ЦТ судна, поэтому путем правильного выбора формы корпуса при проектировании и правильного размещения грузов на судне при эксплуатации можно обеспечить достаточную остойчивость, гарантирующую предотвращение опрокидывания судна при любых условиях плавания.
Остойчивость при поперечных наклонениях, т. е. при крене, называют поперечной. Поперечную остойчивость в зависимости от угла крена делят на начальную при малых (до 10—15°) углах крена и остойчивость при больших углах крена.
Наклонения судна происходят под действием пары сил. Момент этой пары сил, вызывающий поворот судна вокруг продольной оси, называют кренящим моментом — Мкр. Рассмотрим пример образования кренящего момента от воздействия на судно ветра (рис. 6). Сила ветра, приложенная в ЦТ площади надводной части судна (площади парусности), вызывает его боковое движение (дрейф), а совместно с силой, возникающей от сопротивления воды R6, приводит к появлению кренящего момента:
Mкр=Pвlкр.
где Мкр — кренящий момент, кН • м;
Рв — сила действия ветра, кН;
lКр — плечо кренящей пары, м.
Плечо кренящей пары lкр зависит от формы корпуса судна и в практических расчетах определяется в соответствии с указаниями Речного Регистра в зависимости от ширины корпуса, осадки и положения центра парусности судна.
Рис. 6. Возникновение кренящего момента
Действию кренящего момента препятствует восстанавливающий момент Мв, который характеризует способность судна сопротивляться внешним воздействиям.
По характеру действия внешних сил, вызывающих наклонения судна, различают статическую и динамическую остойчивость. Если кренящий момент нарастает от нуля до конечного значения постепенно и не вызывает угловых ускорений, а следовательно, и сил инерции, то остойчивость при таком наклонении называют статической. Если же кренящий момент действует на судно внезапно, то возникают угловое ускорение и сила инерции, а остойчивость при таком наклонении называют динамической.