IV. Проверка остойчивости судна

До приема контейнеров:

D =3400 т.; Z_g = 3,6 м; V = 17 км/час.

Тип контейнера –1 B; по длине - 1 контейнер(а); по ширине - 2 контейнер(а).

Размеры контейнеров: длина - 9, 12 м; ширина – 2, 44 м; высота – 2, 44 м; наибольшая масса с грузом – 25, 4 т.

Судно сидит на ровный киль Т_ср = Т_н = Т_к

Водоизмещение судна в грузу с контейнерами:

D₁ = D +n_конт*P_конт= 3400 + 2*25, 4 = 3450, 8

где n = 2 - число контейнеров

Р = 25,4 - масса контейнера

Возвышение центра массы судна с контейнерами над основной плоскостью:

Zg =

M_z = D*Zg + n_конт*P_конт*Zg_конт = 3400*3, 6 + 2*25, 4*8, 22 = 12657, 58

Zg_конт = H + h_лз + = 5, 5 + 1, 5 + 1, 22 = 8, 22

Н - высота борта = 5, 5 м.
h_лз = 1, 5 - отстояние верхней плоскости люковых закрытий от палубы.
h_конт = 2, 44 м.

M_z=D*Zg + n_конт*P_конт*Zg_конт= 14459, 1

Zg₁ = = = 3, 67

Площадь парусности м²:

S=S_нпк+1,05*L*Н₁+n’_конт*l_конт*h_конт=245+1,05*110,2*2,5+2*9,12*2,44=578, 78

S_нпк = 245 м - площадь парусности надпалубных конструкций

H₁ =2, 5 м - высота надводного борта

n'_конт = 2 - число контейнеров расположенных по ДП

l_конт = 9, 12 м

h_конт = 2,44 м

Возвышение центра парусности над основной плоскостью:

Zn = = 5, 85

где Z_h_п_k = 7,5 м - возвышение центра парусности надпалубных конструкций.

Построение плен статической остойчивости:

D₁ = 3450, 8 т; Zg₁ = 3, 67 м; Z_c = 0, 7 м; r = 6 м.

Малая метацентрическая высота: h_m = Zc + r – Zg₁= 0, 7 + 6 – 3, 67 = 3, 03 м

Определение плеч статистической и динамической остойчивости.

l₁ - определяются по универсальной диаграмме статистической остойчивости.

lg_i - определяются по формуле: l_n = 0,0873*

Таблица 5 – Определение плеч статистической и динамической остойчивости

θi; м	li; м	Интегральные суммы

	0,6	l₁₀ = 0,6	0,05238
	1,2	2*l₁₀+l₂₀ = 2,4	0,20952
	1,6	2l₁₀+2l₂₀+l₃₀ = 5,2	0,45396
	1,8	2l₁₀+2l₂₀+2*l₃₀+l₄₀= 8,6	0,75078
	1,7	2l₁₀+2l₂₀+2l₃₀+2l₄₀+l₅₀ = 12,1	1, 05633
	1,4	2l₁₀+2l₂₀+2l₃₀+2l₄₀+2*l₅₀+l₆₀= 15,2	1,32696
		2l₁₀+2l₂₀+2l₃₀+2l₄₀+2l₅₀+2l₆₀+l₇₀= 17,6	1,53648
		2l₁₀+2l₂₀+2l₃₀+2l₄₀+2l₅₀+2l₆₀+2*l₇₀+l₈₀=17,6	1,53648

θ - расчетные амплитуды бортовой качки:

m₁ = = 0,151 h₁ = = 0, 263

V = 1725 т/м³ – водоизмещение судна при Т_с= 3,6

Z_g = 3, 6 м; B = 13 м; h₀ = h_m= 3,03

h₁ = 0,263=> m₀ = 0,263 c^-1

m₁ = 0,151 c^-1

= 3,5 => m₂ = 3,5 c^-1

δ = = 0,327 =>m₃ = 0,327 c^-1

m = m₁*m₂*m₃ = 0,1728 c^-1

θ = -15

Величина предельно допустимого момента по углу опрокидывания:

Mдоп_i = gD_iLдоп₁

lдоп_i = 1,6 - предельно допустимое плечо соответствующее углу опрокидывания

D₁ = 3451 т.

Mдоп₁ = gD₁lдоп₁= 9,81*3451*1,6 = 54166, 89 кНм

Величина предельно допустимого момента по углу заливания:

θ_зав = 15

Но принимаем к расчетам θ*0,8 = 12

lдоп₂ = 1,3 - предельно допустимое плечо соответствующее углу заливания.

Mдоп₂ = gD_ilдоп₂ = 9,81*3451*1,3 = 44010,6 кНм

Кренящий момент от динамического действия ветра на судно, кНм определяется по формуле:

М_кр = 0,001*pSz = 1,29

где р - условное расчетное динамическое давление ветра. Па;

S - площадь парусности судна при средней осадке Т_ср по действующую ВЛ, м²;

Z - приведенное плечо кренящей пары при динамическом действии ветра на судно, м: Z = Z_r+a₁*a₂*T = 4,90

Где Z_r - возвышение ц.п. над плоскостью действующей ВЛ,м

а₁,a₂-поправочные коэф., определяемые по табл.;

Z_r = Z_n – Т_ср = 0,15

где Т_ср = 3,6 средняя осадка, м

Z_r возвышение ц.п. над основной плоскостью. м

Z_r = 0,45 => p = 0,45 Па

В/Т = 3,5 => a₁ = 3,5

Z_g/B = 0,28 =>a₂ = 0,28

Z_n= 5, 85

S = 578, 78м²

М_кр = 0,001*pSz = 3,38 кНм

Сравнив полученные значения, следует сделать вывод об остойчивости:

М_кр < Мдоп₁ М_кр < Мдоп₂

3,38 кНм < 54166, 89 кНм 3,38 кНм < 44010,6 кНм