Рассмотрим влияние отношения В / Т и протяженности затопления на остойчивость аварийного судна.
Если сопоставить выражения для метацентрической высоты судна в неповрежденном и аварийном состоянии, написанных применительно к методу постоянного водоизмещения
h = r + zc – zg,
hав = rав + zc ав – zg,
то получим, что изменение метацентрической высоты составит
Δ h = hав – h = (rав – r) + (zc ав – zc) = Δ r + Δ zc.
Использовав закономерности пересчета r и zc по прототипу при частичном подобии, можно написать:
,
,
при этом величина Δ r будет отрицательной.
Поделив обе части исходного уравнения на В получим:
Или в сокращенном виде
,
что графически может быть представлено так, как на рис. 25.
Взаиморасположение кривых на рисунке позволяет сделать следующие вывод о том, что у судов с отношением В / Т > 2 остойчивость после затопления отсеков уменьшается, поскольку отрицательное приращение метацентрического радиуса Δ r больше положительного приращения аппликаты ЦВ Δ zc.
Кроме отношения В / Т на изменение остойчивости будет влиять длина затопления Lз.
Пользуясь зависимостями статики корабля, можно написать выражения для приращения аппликаты ЦВ и метацентрического радиуса при затоплении отсека, расположенного в пределах цилиндрической вставки, объем которого равен υ от, возвышение ЦВ отсека над ОП zот.
,
,
где Δ Ix – потерянный, в результате затопления момент инерции площади ВЛ, Δ Т – приращение осадки аварийного судна, равное
,
где S – площадь ВЛ, sот – площадь ВЛ в пределах затопленного отсека, lз = Lз / L.
Изменение метацентрической высоты будет зависеть от расположения пробоины. Если предположить, что отсеки двойного дна затоплены, то
.
Тогда
.
Из формулы видно, что относительное приращение метацентрической высоты зависит от относительной длины затопления lз и кроме того, от отношения В / Т, с увеличением которого величина Δ h / В становится отрицательной (рис. 26).
Несколько иные результаты получатся, если предположить, что в результате аварии отсеки двойного дна останутся неповрежденными. В этом случае
,
.
Тогда
.
Тем не менее, общие тенденции сохраняются. Видно отрицательное влияние В / Т на изменение остойчивости.
Приведенные выше формулы можно использовать при проектировании судна. Если известна величина h / В (принятая по соображениям остойчивости) и минимально допустимое значение относительной метацентрической высоты после аварии (h / В)min (принятое по нормативным требованиям), то можно найти предельно допустимое падение остойчивости:
Δ(h / В)mах = (h / В) – (h / В)min.
Таким образом, с помощью выведенных формул можно определить минимально необходимую длину судна L min с выбранным отношением В / Т или максимально допустимое значение этого отношения при известной длине судна, позволяющее ожидать, что требования к аварийной остойчивости проектируемого судна окажутся выполненными.