Зона пониженной остойчивости (ЗПО)

При плавании судна в шторм оно периодически может находиться в разных положениях относительно волны:

-на гребне,

-на подошве,

-на подветренном или наветренном склоне волны.

Рис. 1.12. Изменение остойчивости судна при L»l.

Это проявляется особенно сильно, если размеры судна соизмеримы с длиной волны. При размещении судна на нескольких подошвах или гребнях одновременно, когда L≥l. понижения остойчивости не наступает. Аналогично не снижается остойчивость при любом положении маленького судна на большой волне при L<<l. Положение судна на гребне волны при размерах L=l ставит его в состояние пониженной остойчивости из-за уменьшения площади действующей ватерлинии, (рис.1.12 б).

При этом может резко измениться диаграмма статической остойчивости. Она становится намного ниже диаграммы остойчивости при положении судна на подошве волны или при спокойной воде, а значит, изменится метацентрическая высота (рис. 1.12а).

Условия, при которых судно находится в зоне пониженной остойчивости (ЗПО) являются:

1. (1.28) 2. (1.29)

-это условие означает движение судна на попутной волне, когда его корпус располагается перпендикулярно фронту волны или близок к этому положению (± 12°). На универсальной диаграмме Ремеза Ю.В. это движение судна в секторе II, IV.

3. и (1.30)

это условие означает движение судна со скоростью бега волны, когда оно «оседлавши» гребень волны перемешается вместе с фронтом волны, т.е. бесконечно долго находится на гребне волны в состоянии пониженной остойчивости. Такое положение соответствует «идеальному» положению судна в ЗПО (состоянию пониженной остойчивости).

На практике для средних и крупнотоннажных промысловых судов и большинства транспортных тихоходных судов положение -практически недостижимо, так как при узлов.

Положение соответствующее , показаны на УДК пунктирной линией, так при l=100 м. получим

Кривые ниже этой линии соответствуют видимым периодам t^¢, когда судно обгоняет волну. Предупреждение: промысловые суда средне и даже мало тоннажные могут достигать условий: при волнении на мелководье, за счет резкого уменьшения при этом величин l и V.

На практике и научными исследованиями установлено, что судно может потерять остойчивость, если будет находиться на гребне волны даже в течении только 2-х периодов собственных бортовых колебаний. [27] Поэтому в задачах определения ЗПО считают, что судно уже находится в зоне пониженной остойчивости, если t´³2Т₁.

Определение положения судна в ЗПО может осуществляться тремя способами.

1.Аналитически вопрос о положении судна в ЗПО решается определением положительной величины V_ЗПО в узлах по формуле:

(1.31)

2.По универсальной диаграмме качки графическое решение заключается в проведении вертикали ЗПО из точки пересечения и

Рис.1.13. Определение ЗПО по УДК

Вертикаль ЗПО показывает правую границу скорости судна с условием его нахождения в ЗПО. Для промысловых и транспортных судов левая граница выхода из ЗПО практически недостижима.

3.При использовании маневренного планшета ЗПО получают расчетом величины относительной скорости:

(1.32)

Для получения V_ЗПО (скорости попадания в (ЗПО)) откладывают U_ЗПО от конца вектора C к центру планшета. Вектор из центра планшета до полученной точки дает V_ЗПО в масштабе построения. Естественно, что при всех вышеназванных расчетах для попадания судна в ЗПО необходимо соблюдение первых двух условий, а именно: l»L_WL; КК=КП_бв±180°±12° или КК=КП_сг±12°. Третье условие t¢=2 Т_Θ заложено в решении.

Явление слеминга

Слемингом называют мощные регулярные удары волн в днище носовой части корпуса; такое явление возникает при движении судна навстречу волне, когда совпадает опускание носовой части корпуса с набегающим навстречу гребнем волны и усиленной килевой качке.

Более редким бывает слеминг на промысловых судах при движении по волне за счет специфических кормовых обводов промысловых судов. Особенно характерен и опасен такой слеминг при выборке тралов кормового траления.

Явление слеминга опасно возможными нарушениями местной прочности и герметичности корпуса, дополнительными нагрузками на судовые машины и механизмы. Условиями слеминга являются:

L»l

2. КК =КП_бв ±20 ° (второй сектор УДК)

3. t¢=Т_2,3 где Т_2,3 = -период собственных килевых или вертикальных колебаний судна*. Это соответствует резонансной килевой качки.

Задача может решаться тремя способами:

1. Аналитически скорость при которой возникает слеминг рассчитывается по формуле:

(1.33)

2.С помощью УДК Vсл определяют по вертикали опущенной из точки пересечения l=L и t¢=Т_2,3

Рис. 1.14. Определение зоны слеминга по УДК.

3.На маневренном планшете способом Чудова В.В. зону слеминга находят, рассчитав относительную скорость слеминга по формуле:

(1.34)

И отложив U_сл с конца вектора С к центру планшета, величина скорости слеминга снимается в масштабе построения от центра планшета до полученной точки.