Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• 1. Описание тактико-технических характеристик судна. Определение посадки и контроль плавучести судна
• 1.1 Тип судна: большой автономный траулер типа «Горизонт»
• 1.2 Определяем значения статических моментов грузов относительно основной плоскости:
• 2. Определение параметров устойчивости судна. Контроль устойчивости судна по критериям регистра
• 2.1 Используя величины Z_g и d_ср, находим аппликату метацентра Z_m и поперечную метацентрическую высоту h
• 2.2 Для построения диаграммы статической остойчивости в заданном случае нагрузки определяем значения плеч статической остойчивости l при различных углах крена
• 2.3
• 2.4 Требования к критерию погоды К
• 2.5 Определяем соответствие диаграммы статической остойчивости требованиям Регистра
• 3. Определение посадки и устойчивости судна в различных эксплуатационных условиях
• 3.1Определяем новое водоизмещение
• 3.2 Определяем изменение метацентрической высоты при взятии на подвес всеми стрелами максимального груза
• 3.3 Определяем вес груза,
• 3.4 Для построения исправленной диаграммы
• 3.5 Определить угол крена от ровного ветра 9 баллов при наклонении с прямого положения
• 3.6 Используя ДСО определяем предельный угол статического крена
• 3.7 Определяем максимальный вес груза
• 4. Расчет по обеспечению всплытия судна, сидящего на мели
• 4.1 Определяем реакцию грунта и точку ее приложения при посадке на мель неповрежденного судна
• 4.2 Оценить начальную остойчивость судна, сидящего на мели
• 4.3 Выполнить расчеты по снятию судна с мели за счет изменения дифферента
• 4.4 Определяем дифферентующий момент
• 5. Расчет непотопляемости аварийного судна
• 5.1 Определить посадку и начальную остойчивость судна после затопления указанного в задании отсека 3 категории
• 5.2 Оценить изменение остойчивости судна в процессе откачки воды из затопленного отсека после заделки пробоины
• Список используемой литературы

1. Описание тактико-технических характеристик судна. Определение посадки и контроль плавучести судна

1.1 Тип судна: большой автономный траулер типа «Горизонт»

1.1.1. Назначение судна: лов рыбы донным и пелагическим тралом в отдельных районах мирового океана в условиях автономного или экспедиционного промысла, заморозка обработанной или неразделанной рыбы, переработка непищевого прилова и отходов рыбообработки на кормовую муку и технический жир, выработка рыбных консервов и полуфабриката медицинского жира, хранение продукции, сдача ее на транспортные суда или транспортировка продукции в порт.

1.1.3. Район плавания: неограниченный

1.1.4. Главные размеры: длина наибольшая - 112,3 м, длина между перпендикулярами - 100 м, ширина- 17,3 м, высота борта до верхней палубы - 12,22 м, высота борта до главной палубы - 9,2 м

1.1.5. Водоизмещение: порожнем - 4800 т, наибольшее - 9260 т

1.1.6. Осадка:

Носом: порожнем - 4,46 м , в грузу - 6,63 м

Кормой: порожнем - 5,24 м , в грузу - 6,6 м

1.1.7. Грузоподъемность: мороженая рыба - 2047,7 т, консервы - 1905,6 т.

1.1.8. Сведения о непотопляемости: непотопляемость обеспечивается при затоплении одного отсека.

1.1.9. Данные по грузовому устройству: количество грузовых стрел - 8 шт., грузоподъемность - 5/3 т

1.1.10 Данные по трюмам: трюм №1 - 749 т, трюм №3 - 1658 т, трюм №4 - 459,2 т.

Общий объем: трюм №1 - рыба - 3949,2 т, трюм №1 - консервы -3800,2 т.

1.1.11 Мощность главного двигателя,тип двигателя:дизель, 6WDS48/42 AL - 2, мощность: 2*2650(3600) кВт

1.1.12. Численность экипажа 115 чел.

«Состояние загрузки судна»

Таблица №1 Состояние загрузки

Статья Нагрузки	Масса Р,т	Возвыш. z,м	Отстоян. х,м	Мzт*м	Mx т*м
Форпик	146,77	3,48	5,83	510,7596	855,6691
Диптанки №2,3	50,87	2,71	1,78	137,8577	90,5486
Междуд. цистерны №4,5	48,05	0,01	31,09	0,4805	1493,8745
Междуд. цистерны №6,7	18,92	0,43	2,99	8,1356	56,5708
Междуд. цистерны №8,9	23,66	0,72	0,94	17,0352	22,2404
Междуд. цистерны №12,13	79,67	0,39	1,49	31,0713	118,7083
Междуд. цистерны №16,17	108,16	0,11	-0,63	11,8976	-68,1408
Междуд. цистерны №19	3,06	0,18	-3,71	0,5508	-11,3526
Междуд. цистерны №21	8,09	0,01	-3,75	0,0809	-30,3375
Междуд. цистерны №28	5,66	0,21	-1,46	1,1886	-8,2636
Междуд. цистерны №35	41,95	1,46	-4,29	61,247	-179,9655
Междуд. цистерны №36	51,59	1,73	-17,82	89,2507	-919,3338
Цистерны №48,55	120,47	2,5	-5,54	301,175	-667,4038
Топливные цистерны №50,57	30,91	3,1	-1,15	95,821	-35,5465
Топливные цистерны №52,59	13,36	1,35	-19,18	18,036	-256,2448
Отстойно-расх. цистерны	36,36	4,65	-5,22	169,074	-189,7992
Перелив цистерна №66	1,56	0,42	-9,11	0,6552	-14,2116
Междуд. цистерны №10	20,29	0,32	6,43	6,4928	130,4647
Междуд. цистерны №11	16,99	0,31	1,45	5,2669	24,6355
Междуд. цистерны №14	25,59	0,33	-1,4	8,4447	-35,826
Междуд. цистерны №15	18,63	0,7	-0,43	13,041	-8,0109
Отстойно-расх. цистерны	1,53	4,95	-2,71	7,5735	-4,1463
Междуд. цистерны №23,24	47,77	0,19	-5,26	9,0763	-251,2702
Масло компр.,гидравл. и ревмаш	1,29	1,06	-24,03	1,3674	-30,9987
Цистерны цилиндр.масла	6,57	3,62	-2,43	23,7834	-15,9651
Цистерны циркуляц. масла	3,12	0,41	-15,54	1,2792	-48,4848
Цист. котельной воды №47,58	0,99	3,55	1,05	3,5145	1,0395
Цист. котельной воды №40,45	15,61	4,58	0,61	71,4938	9,5221
Провизия	1,88	3,47	17,17	6,5236	32,2796
Экипаж с багажом	25,57	0,01	10,17	0,2557	260,0469
Снабжение (производст.)	1,93	5,88	0,2	11,3484	0,386
Снабжение (промысловое)	21,55	6,44	-12,21	138,782	-263,1255
Судно порожнем	4 800,00	7,59	-4,51	36432	-21648
Трюм №1	31,17	0,59	17,51	18,3903	545,7867
Нижний твиндек №1	219,15	2,21	31,92	484,3215	6995,268
Верхний твиндек №1	146,49	10,09	18,8	1478,0841	2754,012
Трюм №2	140,18	2,51	5,84	351,8518	818,6512
Твиндек №2	224,75	4,85	22,02	1090,0375	4948,995
Трюм №3 (тара)	230,37	0,96	3,41	221,1552	785,5617
Твиндек №3 (тара)	230,11	2,87	9,25	660,4157	2128,5175
Цист. техн. рыбьего жира	26,18	0,89	-19,44	23,3002	-508,9392
Цист. медиц. рыбьего жира №62	2,73	1,72	-48,39	4,6956	-132,1047
Рыбная мука в охлажд. трюме	89,48	6,6	-24,65	590,568	-2205,682
Рыбная мука в цист. №48,55	3,67	1,25	-16,58	4,5875	-60,8486
Склад консервов	15,13	6,4	-10,8	96,832	-163,404
Рыба в палубных бункерах	4,32	0,7	-10	3,024	-43,2
Рыба на палубе	-	-	-	0	0
Рыба на джильсане	-	-	-	0	0
Рыба в бункерах	8,68	6,53	-15,18	56,6804	-131,7624
Охлаждающая вода	3,65	0,96	-17,36	3,504	-63,364
Рыба на лин. перераб. и в мороз	0,1	4,57	-1,59	0,457	-0,159
Вода в цист. полгот. охл. воды	6,73	7,12	-35,02	47,9176	-235,6846
Сумма	7 181,31	--	--	43330,3823	-6158,7976

1.2 Определяем значения статических моментов грузов относительно основной плоскости

M_Zi = p_i· z_i, (1.1)

где Mz - статический момент относительно диаметральной плоскости, тм;

M_Xi = p_i · x_i, (1.2)

где Mx - статический момент относительно плоскости мидель-шпангоута, тм;

p - вес каждого груза, т;

z - аппликата цента тяжести каждого груза, м;

x - абсцисса центра тяжести каждого груза, м;

Суммируя Mz_i и Mx_i, определяем величины статических моментов относительно основной плоскости:

Mz= p_i · z_i; (1.3)

Mz = 43330,3823 тм;

И относительно плоскости мидель-шпангоута:

Mx = p_i · x_i; (1.4)

Mx = -6158,7976 тм;

1.2.1 Находим суммарное водоизмещение:

P = P_о+ p (1.5)

P = 7181,31 т;

1.2.2 Находим координаты центра тяжести судна:

Z_g = Mz/ P, (1.6)

где Zg - аппликата цента тяжести;

Z_g =43330,3823 / 7181,31 = 6,0338 м;

X_g = Mx / P, (1.7)

где Xg - абсцисса центра тяжести, м;

X_g = -6158,7976/ 7181,31 = -0,8575 м;

1.2.3. Определяем осадки носом и кормой судна d_н и d_к по диаграмме осадок

d_н = 5,0 м;

d_к = 6,8 м;

d_ср =(d_н + d_к ) / 2, (1.8)

где d_ср - средняя осадка носом и кормой, м;

d_ср = (5,0+6,8)/ 2 = 5,9 м;

Принимаем d_ср = 5,9 м

1.2.3.1 Определяем дифферент судна:

d = d_н - d_к; (1.9)

где d - дифферент судна, м;

d = 5,0 - 6,8 = - 1,8 м; (дифферент на корму);

1.2.4. Определяем вес груза, который может быть принят на судно без нарушения нормативных требований Регистра (по грузовой шкале). Определяем вес судна при посадке по летнюю грузовую ватерлинию

 P = P_лгв - P (1.10)

где P_лгв - суммарное водоизмещение судна по летней грузовой ватерлинии;

P_лгв = 9260 т;

P = P_лгв - P = 9260 - 7181,31 = 2078,69 т;

1.2.5. Определяем изменение осадки судна при входе в порт с пресной водой (₁ = 1,000 т/м³) , учитывая, что перед входом в порт ₂ = 1,025 т/м³

d = ( ₂ - ₁ ) ·V / (S · ₁), (1.11)

где d - изменение осадки;

Площадь действующей ватерлинии S и весовое водоизмещение V определяем из гидростатических кривых по значению d_ср.

V (3) = (10*10,3*200) /3 = 6866 м³

S (4) = (10*8,5*50) / 3 = 1416 м²

d = ((1,025 - 1,000) * 6866/ (1,000 * 1416)= +0,121 м.

2. Определение параметров устойчивости судна. Контроль устойчивости судна по критериям регистра

2.1 Используя величины Z_g и d_ср, находим аппликату метацентра Z_m и поперечную метацентрическую высоту h

h = Z_m - Z_g; (2.1)

Из гидростатических кривых по d_ср находим значение

Z_m (12) = (10*10,7*0,2) / 3 =7,13 м;

h = 7,13 - 6,034 = 1,096 м;

2.2 Для построения диаграммы статической остойчивости в заданном случае нагрузки определяем значения плеч статической остойчивости l при различных углах крена

Используем универсальную диаграмму статической остойчивости.

Таблица 2 Построение ДСО.

?	0?	10?	20?	30?	40?	50?	60?	70?	80?	90?
lи	0	0,21	0,49	0,91	1,37	1,66	1,72	1,63	1,54	1,48

Рисунок 2.1 - Построение ДСО

2.3 Учитывая, что диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости, построение ее можно выполнять, используя приближенный способ интегрирования по правилу трапеций

В соответствии с этим правилом плечо динамической остойчивости для любого угла крена вычисляется по формуле:

l_дин= / 2 · (l₀ + 2 · l₁ + 2 · l₂ + … + 2 · l_n-1 + l_n ), (2.2)

где - изменение угла крена, град.;

l- плечо угла крена, град.;

Результаты расчетов заносим в Таблицу 3.

1) l_дин10^o = 0,175 / 2 · 0,21 = 0,018

2) l_дин20^o = (0,21 + 0,49)· 0,175/2 + 0,018 = 0,079

3) l_дин30^o = (0,49 + 0,91)· 0,175/2 + 0,079 = 0,202

4) l_дин40^o = (0,91 + 1,37)· 0,175/2 + 0,202 = 0,402

5) l_дин50^o = (1,37 + 1,66)· 0,175/2 + 0,402 = 0,667

6) l_дин60^o = (1,66 + 1,72)· 0,175/2 + 0,667 = 0,963

7) l_дин70^o = (1,72 + 1,63)· 0,175/2 + 0,963 = 1,256

8) l_дин80^o = (1,63 + 1,54)· 0,175/2 + 1,256 = 1,533

9) l_дин90^o = (1,54 + 1,48)· 0,175/2 + 1,533 = 1,797

Таблица 3. Построение ДДО

?	0?	10?	20?	30?	40?	50?	60?	70?	80?	90?
lg	0	0,018	0,079	0,202	0,402	0,667	0,963	1,256	1,533	1,797

По данным таблицы 3 строим диаграмму динамической остойчивости.



Рисунок 2.2 - Построение ДДО

2.4 Требования к критерию погоды К

2.4.1 Остойчивость судна считается достаточной по критерию погоды К, если соблюдено условие:

K = a / b 1.0 (2.3)

Найдем плечо ветрового кренящего момента:

l_w1= 0.001 · p · A · z_v /gP , (2.4)

где P - величина давления ветра на квадратный метр площади парусности, кг/м²;

A - площадь парусности, м²;

Z_п - аппликата центра парусности, м;

d_ср - средняя осадка носом и кормой, м;

 2.4.2. Определяем площадь парусности и аппликату центра парусности

Используем документ «Боковой вид».

Таблица 4. Расчет площади парусности

№	Площадь фигуры Si м2	Аппликата ЦТ Zi м	Si*Zi м3
1	928,53	10,13	9406,01
2	169,18	15,19	2569,84
3	102,4	17,72	1814,53
4	25,64	17,3	443,57
5	5,7	16,04	91,43
6	5,88	18,15	106,72
7	37,84	13,08	494,95
8	7,12	16,04	114,2
9	80,14	20,26	1623,64
10	24,22	20,26	490,7
11	39,89	17,3	690,1
12	26,71	26,16	698,73
13	28,49	27,43	781,48
14	12,82	5,91	75,77
15	5,34	18,57	99,16
16	27,42	24,48	671,24
17	29,38	13,5	396,63
18	10,69	19,41	207,49
19	13,36	24,48	327,05
20	10,69	20,26	216,58
21	15,14	37,14	562,3
22	9,79	28,7	280,97
	1616,37	--	22163,1

A = S_i (1,02), (2.5)

где S_i - площадь каждого элемента корпуса судна, м²;

A = 1616,37 · 1,02 = 1648,7 м²;

Z_п = S_i · Z_i / A (2.6)

Z_п = 22163,1 / 1648,7 = 13,44 м;

2.4.3 Определяем p по таблице 2.1.4.1-2 из Регистра

p = 504 Па ;

2.4.4 Определяем плечо парусности Z_v

Z_v = Z_п - d_ср / 2 (2.7)

Z_v= 13,44 - 5,9/ 2 = 10,49 м;

2.4.5. Находим плечо ветрового кренящего момента l_w1

l_w1= 504*1648.7*10.49/1000*9.81*7181,31=0.124 м

2.4.6 На накрененное судно динамически действует порыв ветра, которому соответствует плечо кренящего момента l_w2. Кренящее плечо l_w2 определяется по формуле:

l_w2= 1.5l_w1 (2.8)

l_w2 = 1.5* 0,124 = 0,186 м

2.4.7 Определим амплитуду качки судна с круглой скулой _1r

_1r=109 k Х₁ Х₂ (2.9)

где k - коэффициент учитывающий влияние скуловых и брусковых килей. Для нашего случая k =1.

r- параметр, определяемый по формуле , значение r не должно приниматься больше 1;

S- безразмерный множитель, определяемый по таблице 2.1.5.1-3 Регистра в зависимости от периода бортовой качки T, который рассчитывается по формуле

X₁, X₂ - безразмерные множители, определяемые по таблицам 2.1.5.1-1 и 2.1.5.1-2 Регистра;

2.4.7.1 По таблице 2.1.5.1-1 находим Х₁

В/ d_ср

В- ширина судна, м.

d_ср- средняя осадка судна, м.

В / d_ср = 17,3/5,9=2,93

по этому значению найдем что Х₁ = 0,91

2.4.7.2 По таблице 2.1.5.1-2 находим Х₂

C_B = V /( L · B · d_ср) (2.10)

V=6727.47/1.025=6563.39 м³

C_B = 1181,31 / (100 · 17,3 · 5,9) =д0,116

где C_B - коэффициент полноты;

L -длина судна, м;

B - ширина судна, м;

X₂ = 0,75

2.4.7.3 Определяем параметр r.

(2.11)

r = 0,73 + 0,6 (6,034 - 5,9) / 5,9 = 0,744

2.4.7.4 Определим множитель S по таблице 2.1.5.1-3

(2.12)

где,

h- исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов);

- длина судна по ватерлинии.

с = 0,373 + 0,023(17,3/5,9) - 0,043(100/100) = 0,396

По данному значению T найдем что S = 0,059

Вычисляем значение _1r:

2.4.8 Строим диаграмму статической устойчивости.



Рисунок 2.3 - Построение ДСО для определения К

2.4.8.1 Из начала координат по вертикальной оси откладываем значение l_w1=0,124 м и через это значение проводим прямую параллельную оси абсцисс. Данная прямая пересечет кривую в точке А при значении угла крена _w1 . Из точки А отложим влево значение _1r = 16^о и через полученную точку В проводим прямую параллельную оси ординат. Данная прямая пересечет кривую в точке С. Откладываем значение l_w2 = 0,186 м. по вертикальной оси и через это значение проводим прямую параллельную оси l_w1 и эта прямая в пересечении с графиком даст точку D, а в пересечении с прямой _1r дает точку F. Проведем еще одну прямую через значение _w2=50⁰ которая пересечет кривую в точке H, а прямую l_w2 в точке K. После построения мы получили две фигуры похожие на треугольники. Площадь треугольника CFD будет a, а площадь треугольника DHK - b.

Подробная диаграмма указана в Приложении 1.

2.4.8.2 Определим численные значения а и b.

2.4.9 Находим величину критерия погоды К.

2.5 Определяем соответствие диаграммы статической остойчивости требованиям Регистра

Рисунок 2.4 - ДСО (соответствие требованиям РМРС)

2.5.1 Критерий погоды К = 7.62 > 1 значит требование выполняется

2.5.2 h = 1,096 м. > 0,15 м. => указанное требование выполняется.

2.5.3 Для нашего судна L = 100 м. l_{ст. мах.}= 1.72 м. > 0.21 м. => данное требование выполняется.

2.5.4 Как видно из диаграммы _зак> 60⁰. Это удовлетворяет требованию Регистра.

2.5.5 По диаграмме статической остойчивости _мах.= 60⁰> 30⁰ - требование выполняется.

2.5.6 S_дсо30 = 0,202 рад*м. > 0.055 рад*м.

S_дсо40 =0,402 рад*м. >0,09 рад*м.

S_дсо40-30 =0,402-0,202=0,2 рад*м. > 0,03 рад*м.

Все три требования выполняются.

3. Определение посадки и остойчивости судна в различных эксплуатационных условиях

Р_о = p_i = 7181,31 т;

Мхо = Мхi = -6158,7976 тм;

Mzo = Mzi = 43330,3823 тм;

Таблица 5. Начальная загрузка

Статья нагрузки	Вес груза, т	Мz, тм	Мx, тм
Трюм №1	31,17	18,3903	545,7867
Нижний твиндек №1	219,15	484,3215	6995,268
Верхний твиндек №1	146,49	1478,0841	2754,012
Трюм №2	140,18	351,8518	818,6512
Твиндек №2	224,75	1090,0375	4948,995
Трюм №3 (тара)	230,37	221,1552	785,5617
Твиндек №3 (тара)	230,11	660,4157	2128,5175
Цист. техн. рыбьего жира	26,18	23,3002	-508,9392
Цист. медиц. рыбьего жира №62	2,73	4,6956	-132,1047
Рыбная мука в охлажд. трюме	89,48	590,568	-2205,682
Рыбная мука в цист. №48,55	3,67	4,5875	-60,8486
Склад консервов	15,13	96,832	-163,404
Рыба в палубных бункерах	4,32	3,024	-43,2
Рыба на палубе	0	0	0
Рыба на джильсане	0	0	0
Рыба в бункерах	8,68	56,6804	-131,7624
Рыба на лин. перераб. и в мороз	0,1	0,457	-0,159
	1372,51	5084,4008	15730,6922

Разгружаем судно. Составляем конечную загрузку судна.

Таблица 6. Конечная загрузка.

Статья нагрузки	Вес груза, т	Мz, тм	Мx, тм
Трюм №1	0	0	0
Нижний твиндек №1	0	0	0
Верхний твиндек №1	0	0	0
Трюм №2	0	0	0
Твиндек №2	0	0	0
Трюм №3 (тара)	0	0	0
Твиндек №3 (тара)	0	0	0
Цист. техн. рыбьего жира	0	0	0
Цист. медиц. рыбьего жира №62	0	0	0
Рыбная мука в охлажд. трюме	0	0	0
Рыбная мука в цист. №48,55	0	0	0
Склад консервов	0	0	0
Рыба в палубных бункерах	0	0	0
Рыба на палубе	0	0	0
Рыба на джильсане	0	0	0
Рыба в бункерах	0	0	0
Рыба на лин. перераб. и в мороз	0	0	0
	0	0	0

3.1 Определяем новое водоизмещение

Р1 = Р0 + (Ркон - Рнач) (3.1)

Р1 = 7181,31 + 0 - 1372,51 = 5808,8 т;

Мх1 = Мх0 + (Мхкон - Мхнач) (3.2)

Мх1 = -6158,7976 + 0 - 15730,6922 = -21889,4898 тм;

Мz1 = Мz0 + (Mzкон - Мzнач) (3.3)

Мz1 = 43330,3823 + 0 - 5084,4008= 38245,9815 тм;

3.1.1 Находим Xg1 и Zg1

Xg1 = Мх1/ Р1 (3.4)

Xg1 = -21889,4898/5808,8 = - 3,77 м;

Zg1 = Мz1 / Р1 (3.5)

Zg1= 38245,9815/5808,8 = 6,57 м;

3.1.2 Определяем осадки оконечностей судна d_н1 и d_к1 по диаграмме осадок

d_н1 = 2,8 м;

d_к1 = 6,9 м;

d_ср1 = (d_н +d_к ) / 2 (3.6)

d_ср1 = (2,8+6,9) / 2 = 4,85 м;

Определяем дифферент судна:

d1 = d_н1 - d_к1 (3.7)

d1 =2,8 - 6,9 = -4,1 м (дифферент на корму);

3.1.3 Определяем изменение осадки судна при входе в порт с пресной водой (₁ = 1,000 т/м³) , учитывая, что перед входом в порт ₂ = 1,025 т/м³

d = ( ₂ - ₁ ) ·V / (S · ₁), (3.8)

где d - изменение осадки;

Площадь действующей ватерлинии S и весовое водоизмещение V определяем из гидростатических кривых по значению d_ср.

V (3) = (10*8,2*200) /3 = 5466,7 м³

S (4) = (10*7,9*50) / 3 = 1316,7 м²

d = ((1,025 - 1,000) * 5466,7/ (1,000 * 1316,7)= +0,104 м

3.1.4 Определяем вес груза, который может быть принят на судно без нарушения нормативных требований Регистра (по грузовой шкале).

Определяем вес судна при посадке по летнюю грузовую ватерлинию

P_лгв = 9260 т;

P = P_лгв - P1 (3.9)

Р = 9260 - 5808,8 = 3451,2 т

3.1.5 Используя величины Z_g и d_ср, находим аппликату метацентра Z_m и поперечную метацентрическую высоту h. Из гидростатических кривых по d_ср выбираем значение Z_m,

Z_m= 109/3*0,2= 7,27 м;

h = Z_m- Z_g; (3.10)

h = 7,27 - 6,57 = 0,7 м;

3.1.6 Для построения диаграммы статической остойчивости в заданном случае нагрузки определяем значения плеч статической остойчивости l при различных углах крена.

Используем универсальную диаграмму статической остойчивости.

Таблица 7. Построение ДСО

?	0?	10?	20?	30?	40?	50?	60?	70?	80?	90?
lи	0,00	0,15	0,35	0,72	1,14	1,37	1,42	1,33	1,22	1,17

По данным Таблицы 7 строим ДСО.

Рисунок 3.1 - Построение ДСО

3.1.7 Учитывая, что диаграмма динамической остойчивости является интегральной кривой по отношению к диаграмме статической остойчивости, построение ее можно выполнять, используя приближенный способ интегрирования по правилу трапеций. В соответствии с этим правилом плечо динамической остойчивости для любого угла крена вычисляется по формуле:

l_дин= / 2 · (l₀ + 2 · l₁ + 2 · l₂ + … + 2 · l_n-1 + l_n ), (3.11)

где - изменение угла крена, град.;

l- плечо угла крена, град.;

Результаты расчетов заносим в Таблицу 8.

1) l_дин10^o = 0,175 / 2 · 0,15 = 0,0131

2) l_дин20^o = (0,15 + 0,35)· 0,175/2 + 0,0131 = 0,057

3) l_дин30^o = (0,35 + 0,72)· 0,175/2 + 0,057 = 0,151

4) l_дин40^o = (0,72 + 1,14)· 0,175/2 + 0,151 = 0,314

5) l_дин50^o = (1,14 + 1,37)· 0,175/2 + 0,314 = 0,534

6) l_дин60^o = (1,37 + 1,42)· 0,175/2 + 0,534 = 0,777

7) l_дин70^o = (1,42 + 1,33)· 0,175/2 + 0,777 = 1,018

8) l_дин80^o = (1,33 + 1,22)· 0,175/2 + 1,018 = 1,240

9) l_дин90^o = (1,22 + 1,17)· 0,175/2 + 1,240 = 1,448

Таблица 8. Построение ДДО

?	0?	10?	20?	30?	40?	50?	60?	70?	80?	90?
lg	0	0,0131	0,057	0,151	0,314	0,534	0,777	1,018	1,240	1,448

По данным Таблицы 8 строим ДДО

Рисунок 3.2 - Построение ДДО

3.1.8 Требования к остойчивости судов регламентируются Правилами классификации и постройки морских судов Регистра

3.1.9 Требования к критерию погоды К.

3.1.9.1. Остойчивость судна считается достаточной по критерию погоды К, если соблюдено условие:

K = b / a 1.0 (3.12)

Найдем плечо ветрового кренящего момента:

 l_w1= 0.001 · p · A · Z_v /gP (3.13)

где P - величина давления ветра на квадратный метр площади парусности, кг/м²;

A - площадь парусности, м²;

Z_п - аппликата центра парусности, м;

d_ср - средняя осадка носом и кормой, м;

судно плавучесть мель непотопляемость

3.1.9.2 Определяем площадь парусности и аппликату центра парусности.

Используем документ « Боковой вид».

Таблица 9. Расчет площади парусности

№	Площадь фигуры Si м2	Аппликата ЦТ Zi м	Si*Zi м3
1	928,53	10,13	9406,01
2	169,18	15,19	2569,84
3	102,4	17,72	1814,53
4	25,64	17,3	443,57
5	5,7	16,04	91,43
6	5,88	18,15	106,72
7	37,84	13,08	494,95
8	7,12	16,04	114,2
9	80,14	20,26	1623,64
10	24,22	20,26	490,7
11	39,89	17,3	690,1
12	26,71	26,16	698,73
13	28,49	27,43	781,48
14	12,82	5,91	75,77
15	5,34	18,57	99,16
16	27,42	24,48	671,24
17	29,38	13,5	396,63
18	10,69	19,41	207,49
19	13,36	24,48	327,05
20	10,69	20,26	216,58
21	15,14	37,14	562,3
22	9,79	28,7	280,97
23	178,08	4,64	826,65
	1794,45	--	22989,75

A = S_i · (1,02), (3.14)

где S_i - площадь каждого элемента корпуса судна, м²;

A = 1794,45 · 1,02 = 1830,34 м^2;

Z_п =S_i · Z_i / A (3.15)

Z_п = 22989,75 / 1830,34 = 12,56 м;

3.1.9.3 Определяем p по таблице 2.1.4.1-2 из Регистра.

p = 504 Па

3.1.9.4 Определяем плечо парусности Z_v

Z_v= Z_п - d_ср / 2 (3.16)

Z_v= 12,56 - 4,85/ 2 = 10,135 м;

3.1.9.5 Находим плечо ветрового кренящего момента l_w1

l_w1= 0.001 · p · A · Z_v /gP

l_w1= 504*1830,34*10,135 / 1000*9,81*5808,8 = 0,163 м

3.1.9.6 На накрененное судно динамически действует порыв ветра, которому соответствует плечо кренящего момента l_w2. Кренящее плечо l_w2 определяется по формуле:

l_w2= 1,5*l_w1 (3.16)

l_w2 = 1,5* 0,163 = 0,245 м

3.1.9.7 Определим амплитуду качки судна с круглой скулой _1r

_1r=109 k Х₁ Х₂ (3.17)

где k - коэффициент учитывающий влияние скуловых и брусковых килей. Для нашего случая k =1.

r- параметр, определяемый по формуле

,

значение r не должно приниматься больше 1;

S- безразмерный множитель, определяемый по таблице 2.1.5.1-3 Регистра в зависимости от периода бортовой качки T, который рассчитывается по формуле

X₁, X₂ - безразмерные множители, определяемые по таблицам 2.1.5.1-1 и 2.1.5.1-2 Регистра;

3.1.9.7.1 По таблице 2.1.5.1-1 находим Х₁

В/ d_ср

В- ширина судна, м.

d_ср- средняя осадка судна, м.

В / d_ср = 17,3/4,85 = 3,57

по этому значению найдем, что Х₁= 0,792

3.1.9.7.2 По таблице 2.1.5.1-2 находим Х₂

C_B = V/(LBd_ср) (3.18)

V=5808.8/1.025=5667.11 м³

C_B = 5667.11/ (100 · 17,3 · 4,85) =д 0,674

где C_B - коэффициент полноты;

L -длина судна, м;

B - ширина судна, м;

X₂ = 0,985

3.1.9.7.3 Определяем параметр r.

r = 0,73 + 0,6*( 6,57- 4,85) / 4,85 = 0,943

3.1.9.7.4 Определим множитель S по таблице 2.1.5.1-3

(3.19)

где

,

h- исправленная метацентрическая высота (с поправкой на свободные поверхности жидких грузов);

- длина судна по ватерлинии.

с = 0,373 + 0,023( 17,3/4,85) - 0,043( 100/100) = 0,411

По данному значению T найдем что S = 0,041

Вычисляем значение _1r:

3.1.9.8 Строим диаграмму статической остойчивости.

Рисунок 3.3 - Построение ДСО для расчета К

3.1.9.8.1 Из начала координат по вертикальной оси откладываем значение l_w1=0,163 м. и через это значение проводим прямую параллельную оси абсцисс. Данная прямая пересечет кривую в точке А при значении угла крена _w1 . Из точки А отложим влево значение _1r= 17^о и через полученную точку В проводим прямую параллельную оси ординат. Данная прямая пересечет кривую в точке С. Откладываем значение l_w2 = 0,245 м. по вертикальной оси и через это значение проводим прямую параллельную оси l_w1 и эта прямая в пересечении с графиком даст точку D, а в пересечении с прямой _1r дает точку F. Проведем еще одну прямую через значение _w2 = 50⁰ которая пересекает кривую в точке H, а прямую l_w2 в точке K. После построения мы получили две фигуры похожие на треугольники. Площадь треугольника CDF будет a, а площадь треугольника DHK b.

Подробная диаграмма указана в Приложении 2.

3.1.9.8.2 Определим численные значения а и b.

а = 0,5FC*FD=0,33*21.5/57,3*0,5 = 0,062 рад*м

b = 0,5HK*DK=1,15*35/57,3*0,5 = 0,34 рад*м

3.1.9.9Находим величину критерия погоды К.

К = 0,34/ 0,062 = 5,47

3.1.9.10 Определяем соответствие загрузки судна требованиям Регистра.

3.1.9.10.1 Критерий погоды К = 5,47 > 1 значит требование выполняется

3.1.9.10.2 h = 0,7 м. > 0.15 м. => указанное требование выполняется.

3.1.9.10.3 Для нашего судна L = 100 м. l_{ст. мах.}= 1,42 м. > 0,21 м. => данное требование выполняется.

3.1.9.10.4 Как видно из диаграммы _зак> 60⁰.Это удовлетворяет требованию Регистра.

3.1.9.10.5 По диаграмме статической остойчивости _мах.= 60⁰ > 30⁰ - требование выполняется.

3.1.9.10.6 S_дсо30 =0,151 рад*м. > 0,055 рад*м.

S_дсо40 =0,314 рад*м. >0,09 рад*м.

S_дсо40-30 = 0,314-0,151=0,163 рад*м. > 0,03 рад*м.

|=>все три требования выполняются.

3.2 Определяем изменение метацентрической высоты при взятии на подвес всеми стрелами максимального груза

h

где Р_о- начальная загрузка Таблица №1, т;

рi- грузоподъемность стрелы при одиночной работе, т;

lпi- длина подвеса каждой стрелы, т;

h = - (р₁ · l_п1 + р₂ · l_{п 2} + р₃ · l_{п 3} + р₄ · l_{п 4} + р₅ · l_{п 5} + р₆ · l_{п 6} + р₇ · l_п7 + р₈ · l_{п 8}) / P₀ (3.20)

р1 = р2 = р3 = р4 = 5 т;

p5 = p6 = p7 = p8 = 3 т;

lп1 = lп 2 = lп 3 = lп 4 = 15 м;

lп 5 = lп 6 = lп 7 = lп 8 = 25 м;

h = -0,089 м;

3.3 Определяем вес груза, который необходимо переместить с борта на борт, чтобы оголить борт в районе мидель шпангоута для ремонта части погруженной обшивки судна. Поврежденное место находится ниже ватерлинии на 30% средней осадки судна при исходном варианте загрузки.

(3.21)

Mkp = p * ly cos (3.22)

где р - вес груза который нужно переместить, т;

ly - расстояние на которое перемещаем груз поперек судна, м;

ly = 0,8В - расстояние между цистернами

Mkp= Мв (3.23)

p lycos = Ро· h sin (3.24)

tg = (p · ly)/( Ро · h) (3.25)

(1/3 · dcp) / (B/2) = (p · ly) / (Ро · h) (3.26)

Следовательно

р = (Ро · h · 1/3 · dcp) / (B/2 · ly) (3.27)

р = (7181,31*1,096*0,33*5,9) / (8,65*0,8*17,3) = 128 т

3.4 Для построения исправленной диаграммы статической остойчивости, учитывающей поперечное перемещение груза, следует вычислить новые значения плеч восстанавливающего момента () по формуле

 = - р/ Р*ly*cos (3.28)

Где - плечо статической остойчивости исходной диаграммы статической остойчивости а l_y- расстояние на которое перемещается груз поперек судна и примерно равно 0,8 В ( В - ширина судна)

Рассчитаем плечи статической остойчивости и полученные данные занесем в таблицу № 9.

Таблица № 9. Плечи статической остойчивости

?	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
lи	0	0,21	0,49	0,91	1,37	1,66	1,72	1,63	1,54	1,48
lи1	-0,247	-0,033	0,257	0,695	1,181	1,501	1,597	1,546	1,496	1,48

По данным таблицы построим исправленную диаграмму статической остойчивости.

Рисунок 3.5 - Исправленная ДСО

3.5 Определить угол крена от ровного ветра 9 баллов при наклонении с прямого положения

Pv = 400 Н/м² - удельное сопротивление ветра при силе ветра 9 баллов по шкале Бофорта.

Пользуясь значениями указанных исходных данных определяем величину кренящего статического момента.

Mkp^ст = 0,001 ·Av · Pv · (zп - dср / 2) (3.28)

где 0,001 · Av · Pv - аэродинамическая сила, т;

Pv -- удельное давление ветра силой 9 баллов, Pv=40кгс/м²

Av -- площадь парусности Av=1648,7 м²

(zп - dср / 2) - плечо силы, м;

Mkp^ст = 0,001*1648.7*40*(13.44-5.9/2) = 691.8 тм

Mkp^ст = 691.8 тм;

Плечо кренящего момента

Lст^кр = Mkp^ст/ Ро (3.29)

Lст^кр=691.8 /7181.31=0.095 м

Lст^кр = 0,095 м;

По ДСО определяем искомый угол = 5°

3.6 Используя ДСО определяем предельный угол статического крена, максимальный статический кренящий момент, начальную поперечную метацентрическую высоту и сравниваем ее значение с найденным в Части 2.

3.6.1 Предельный угол статического крена соответствует максимуму ДСО.

3.6.2 Определяем _пред^ст

_пред^ст = 60°

3.6.3 По ДСО находим l_maxкр^ст

l_maxкр^ст = 1,72;

M_maxкр^ст = P · l_maxкр^ст (3.30)

M_maxкр^ст= 7181,31 * 1,72 = 12351,84 тм

3.6.4 Начальную поперечную метацентрическую высоту определяем по ДСО

h = 1,1 м

3.7 Определяем максимальный вес груза, который может быть перемещен по вертикали из трюма в твиндек или на палубу без опасности для остойчивости судна

p = Po · h / (z₂ -z₁) (3.31)

где p - вес перемещаемого груза;

h - разность между min и исходной h; h = h - h_{min ;}

z_{2, 1} -координаты центра тяжести перемещаемого груза;

Из бокового вида z₂ -z₁ = 16 м

h_min= 0,15 м.

тогда h = 1,096 - 0,15 = 0,95 м.

Определим вес груза р = 7181,31*0,95 /16 = 426,4 т.

3.7.1. Построим исправленную диаграмму статической остойчивости.

= (3.33)

где h определяется по формуле

(3.34)

Полученные значения плеч занесем в таблицу № 10.

Таблица № 10. Исправленные плечи статической остойчивости

?	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
lи	0	0,21	0,49	0,91	1,37	1,66	1,72	1,63	1,54	1,48
lи1	0,00	0,045	0,165	0,435	0,61	0,931	0,896	0,731	0,603	0,53

По данным таблицы №10 построим исправленную диаграмму статической остойчивости.

Рисунок 3.6 - Построение исправленной ДСО

4. Расчет по обеспечению всплытия судна, сидящего на мели

4.1 Определяем реакцию грунта и точку ее приложения при посадке на мель неповрежденного судна, считая, что осадка носом и осадка кормой на грунте равны:

d_нгр= 0,9* d_н = 0,9*5,0 = 4,5 м.

d_кгр= 1,05* d_к = 1,05*6,8 = 7,14 м.

d_ср= 5,8 м.

4.1.1 Считаем, что судно водонепроницаемо и опирается на камень в одной точке. Тогда к силам, действующим до посадки на мель на судно ,то есть к весу P и силе плавучести _*V ,добавляется третья сила - реакция опоры. Величину этой реакции и абсциссу точки ее приложения можно определить по формулам:

R = P - P_гр, где (4.1)

R - реакция грунта;

P_гр -водоизмещение судна на мели.

4.1.2 По диаграмме осадок, используя значения d_нгр и d_кгр м, определяем величины P_гр и M_X.

P_гр = 7000 т;

M_Xгр = - 10500 тм;

R = 7181,31 - 7000= 181,31 т;

Находим абсциссу точки приложения:

X_R = (P · X_g - P_гр · X_гр) / R; (4.2)

X_R = (M_X -M_Xгр) / R (4.3)

X_R = 23,93 м;

4.2 Оценить начальную остойчивость судна, сидящего на мели, и проследить за изменением начальной остойчивости при отливе. Определить предельный уровень, до которого вода может опуститься без опасности для остойчивости судна.

4.2.1 Судно имеет положительную остойчивость, если выполняется условие:

M_В = (г • V_гр • Z_mгр - P_o • z_g) • sin (4.4)

г • V_гр • Z_mгр - P_o • z_g> 0 (4.5)

г • V_гр • Z_mгр>P_o • z_g (4.6)

M_Z>P_o • z_g (4.7)

Изменение остойчивости судна во время отлива вызвано изменением силы плавучести · V_гр и аппликаты поперечного метацентра.

4.2.2 Определяем величины V_гр и Z_mгр из гидростатических кривых для разных осадок. Значения осадок получим, изменяя среднюю осадку с шагом

d = - 0.1 м

= 1,025 кгс/м³.

Таблица 11. Зависимость г • V_гр • Z_mгр от d_сргр

dср	Vгр	Zmгр	г · Vгр ·Zmгр
4,8	5400	7,27	39258
4,9	5533,32	7,2	39839,9
5	5666,67	7,2	40800,02
5,1	5800	7,17	41586
5,2	5933,33	7,13	42304,63
5,3	6066,67	7,13	43255,36
5,4	6200	7,13	44206
5,5	6333,32	7,13	45156,56
5,6	6466,67	7,12	46042,67
5,7	6600	7,12	46992
5,8	6733,32	7,12	47941,24
5,9	6866,67	7,12	48890,69

4.2.3 На основе полученных данных строим график зависимости произведения V_грZ_mгрот средней осадки судна и с его помощью определяем минимально допустимую осадку судна

Рисунок 4.1 - Зависимость г • V_гр • Z_mгр от d_сргр

d_срmin= 5,05 м;

4.2.4 Определяем вес и абсциссу ЦТ грузов, при снятии которых судно всплывает над грунтом, имея под днищем запас воды =0,3 м.

4.2.4.1 Для всплытия аварийного судна необходимо, чтобы ватерлиния всплытия проходила ниже аварийной и под днищем имелся запас воды.

Определяем осадки оконечностей судна по ватерлинию всплытия

d_{н вспл}= d_нгр- ; (4.8)

d_квспл= d_кгр - ; (4.9)

d_нвспл= 4,2 м;

d_квспл= 6,84 м;

4.2.4.2 По диаграмме осадок определяем:

P_вспл = 6600 т;

M_X = - 10100 тм;

Определяем вес снимаемого груза

P_гр = P - P_вспл = 7181,31 - 6600 = 581,31 т;

4.2.4.3 Определяем абсциссу ЦТ

X_гр = ( P_*X_g - P_вспл · X_gвспл ) / Р_гр; (4.10)

X_гр = 1,27 м;

4.2.4.4.Поскольку в точке с абсциссой, равной X_гр, отсутствует груз весом P_гр ,то всплытие судна с мели обеспечивается снятием нескольких грузов, общий вес которых и координата ЦТ равны соответственно P_гр и X_гр. Другими словами, снятие нескольких грузов заменяют снятием одного эквивалентного груза, параметры которого вычисляются по формулам:

P_гр = p_i; (4.11)

X_гр = p_i*X_i / p_гр; (4.12)

4.3 Выполнить расчеты по снятию судна с мели за счет изменения дифферента

4.3.1 Исходя из того, что судно сидит на камне без крена и рельеф грунта под днищем позволяет менять дифферент, то всплытие судна можно обеспечить соответствующим продольным перемещением груза при условии, что точка касания судном камня расположена достаточно близко от оконечности.

4.3.2 Определяем осадку судна над точкой касания.

d_сргр= 5,8 м.

tg _гр = (d_нгр - d_кгр ) / L, (4.13)

где _гр - угол дифферента судна, сидящего на мели

tg_гр = -0,025;

d_A = d_сргр + X_R· tg_гр; (4.14)

d_A = 5,17 м;

4.3.3 Дифферент, при котором средняя осадка судна на грунте будет равна первоначальной, может быть определен из уравнения:

d_Нвспл - d_Квспл = (d_A - d_сргр )L/ X_R, (4.15)

где d_{Н ВСПЛ} ,d_{К ВСПЛ} - осадки носом и кормой, при которых произойдет всплытие судна с камня за счет изменения дифферента без запаса воды под днищем.

d_{Н ВСПЛ} - d_{К ВСПЛ} = -2,6 м;

b = -2,6 м

4.3.4 Для построения кривой дифферента зададимся различными значениями d_НВСПЛ , d_{К ВСПЛ}.

d_нвспл = d_квспл + b

Таблица 12. Нахождение кривой дифферента

dквспл	8,3	8,0	7,5	7,0	6,5	6,0	5,5
dнвспл	5,7	5,4	4,9	4,4	3,9	3,4	2,9

4.3.5 Наносим кривую дифферента на диаграмму осадок судна и по точке пересечения с прямой начального водоизмещения P определяем требуемый статический момент судна относительно плоскости миделя и абсциссу ЦТ судна.

M_{X вспл} = - 14200 тм;

4.4 Определяем дифферентующий момент

М_диф= М_хо - М_вспл; (4.16)

М_диф= - 6158,8 + 14200 = 8041,2 тм.

5. Расчет непотопляемости аварийного судна

5.1 Определить посадку и начальную остойчивость судна после затопления, указанного в задании отсека 3 категории

Для решения этой задачи исходными данными являются параметры посадки и остойчивости неповрежденного судна:

V - объемное водоизмещение;

V = 6866 м³

S_o - площадь ватерлинии;

S_o = 1416 м²;

X_f - абсцисса центра тяжести площади ватерлинии;

X_f = -2,7 м

H и h - продольная и поперечная метацентрические высоты;

Z_M = 190 м;

Z_g = 6,03 м;

H = Z_M- Z_g = 183,97 м;

h = 1,096 м ;

d_{н ,}d_{к ,}dср - осадка на носовом и кормовом перпендикулярах и на миделе;

L - длина между перпендикулярами= 100 м;

d_ср = 5,9 м;

d_н = 5,0 м;

d_к = 6,8 м;

Расчет выполняется по методу постоянного водоизмещения по следующей последовательности.

5.1.1.Потерянная площадь ватерлинии

S' = S_o - S (5.1)

где S_o - площадь ватерлинии, м²;

S - площадь сечения трюма, м²;

S = lb (5.2)

где l - длина трюма, м;

b- ширина трюма, м;

S = 17,3*11,5 = 198,95 м²;

l = 11,5 м;

b = 17,3 м;

S' = 1217 м²_;

5.1.2 Находим изменение d_ср после затопления отсека

?d = х/ S' (5.3)

где х - объем воды в затопленном отсеке

х = м V_тр (5.4)

где м - коэффициент для загруженного трюма м = 0,85;

V_тр - теоретический объем отсека по ватерлинию, м³;

V_тр = l · bt (5.5)

где t - уровень воды в трюме, м;

V_тр = 1173,8 м³;

х = 997,7 м^3;

?d = 997,7/1217=0,82 м;

5.1.3. Определяем координаты ЦТ действующей площади ватерлинии .

X'_f = (S_o · X_f - S · X_s) / S' (5.6)

где X'_f и y'_f - координаты центра тяжести действующей ватерлинии, м;

X_s и y_s - координаты потерянной площади ватерлинии, м;

X_S = 22 м;

X'_f = 5,48 м;

Y'_f = - S · y_s/S' = 0

5.1.4 Определяем потерянные моменты инерции площади ватерлинии

i_px = i_sx + S · y_s² + S'(y_f')² (5.7)

i_py = i_sy + S · X_s² + S'(X_f')² - S_o · X_f² (5.8)

где i_sx и i_sy - собственные центральные моменты инерции потерянной площади ватерлинии относительно осей параллельных координатным

i_px и i_py - потерянные моменты инерции площади ватерлинии

i_sx = k l b³ (5.9)

i_sy = k l³ b (5.10)

где k - безразмерный коэффициент зависящий от формы потерянной площади ватерлинии

k = 0,0833

i_sx = 4961,98 м⁴

i_sy = 2192,59 м⁴

i_px = 4961,98 м⁴

i_py = 92506,95 м⁴

5.1.5 Найдем поперечную метацентрическую высоту аварийного судна

h_aв = h + (х / V) · (d_cp + ?d / 2 - Z- i_px/ х) (5.11)

h_aв = 1,096+(997,7/6866)*(5,9+(0,82/2)-4-(4961,98/997,7))

h_aв = 0,740 м;

Найдем продольную метацентрическую высоту аварийного судна

H_aв = H + х / V · (d_cp + ?d / 2 - Z - i_py/ х) (5.12)

H_aв = 129,06+(997,7/6866)*(5,9+(0,82/2)-4-(92506,95/997,7))

H_aв = 115,91 м;

5.1.6 Определим угол крена и дифферент аварийного судна

и = х · (y_s - y'_f) / (V · h_aв)

и = 0°

ш = (х · (x_s - x'_f)) / (V · H_aв ) (5.13)

ш = (997,7*(22-5,48))/(6866*115,91)

ш = 0,0207 рад = 1,186°

5.1.7 Найдем d_{н ав} и d_{к ав} аварийного судна

d_{н ав} = d_н + ?d + (L/2 - Х'_f) ш (5.14)

d_нав = 6,73 м;

d_{к ав} = d_к + ?d - (L/2 + Х'_f) ш (5.15)

d_кав = 8,53 м;

5.1.8 Вычисляем коэффициент поперечной остойчивости

К_и = Р_о · h_aв (5.16)

К_и =7181,31*0,74= 5314,17 тм;

5.2 Оценить изменение остойчивости судна в процессе откачки воды из затопленного отсека после заделки пробоины

При решении задачи следует иметь в виду, что после заделки пробоины заданный отсек 3-ей категории становится отсеком 2-ой категории. Наибольший средний уровень воды в отсеке t_х на момент заделки пробоины определяется путем нанесения на чертеж бокового вида судна аварийной ватерлинии по осадкам d_{н ав} и d_{к ав}, найденные в пункте 5.1.7. Изменение остойчивости судна в процессе откачки воды из отсека 2-ой категории вызвано не только изменением координат центра тяжести судна, но и непрерывным уменьшением его водоизмещения. Поэтому контроль остойчивости в процессе осушения отсека необходимо осуществлять по коэффициенту поперечной остойчивости К_и, учитывающему изменение и метацентрической высоты и водоизмещения аварийного судна. Кроме того, метацентрические высоты поврежденного судна, найденные по методу приема груза и постоянного водоизмещения для одного и того же варианта затопления, будут неодинаковы, а коэффициент поперечной остойчивости независимо от метода расчета будет один и тот же.

?d = х/ S' (5.17)

V_aв = V + х (5.18)

h_aв= h + (х · (d_cp + ?d/2 - h - Z- i_sx/х)) / V_aв (5.19)

H_aв = H + х/V_aв · (d_cp + ?d / 2 - H - Z_s - i_sy/ х) (5.20)

ш = х · (x_s - x'_f) / V_ав · H_aв (5.21)

d_нав = d_н+ ?d + (L/2 - Х'_f) ш (5.22)

d_кав = d_к+ ?d - (L/2 + Х'_f) ш (5.23)

К_и = г · V_aв · h_aв (5.24)

Все необходимые вычисления сведены в таблицы, составленные для удобства вычислений в обратном порядке последовательного заполнения отсека 2й категории (шаг 0,25).

Таблица 13. Вычисление по отсеку 2-ой категории и изменение K_и аварийного судна

№	t,м	v	z	Vab,м3	?d,м	hab,м	Hab	Ш,рад	Dнаб,м	Dкаб,м	KИ
0	0	0	0	6621,42	0	1,19	129,06	0	4,4	6,9	8076,48
1	0,25	49,89	0,2	6671,31	0,04	0,48	127,81	0	9,93	6,99	3272,76
2	0,5	99,77	0,4	6721,19	0,08	0,51	126,9	0	15,38	7,07	3536,79
3	0,75	149,66	0,6	6771,08	0,13	0,55	126	0	20,75	7,16	3782,53
4	1	199,54	0,8	6820,96	0,17	0,57	125,11	0	26,04	7,24	4009,99
5	1,25	249,43	1	6870,85	0,21	0,6	124,23	0	31,25	7,33	4219,16
6	1,5	299,31	1,2	6920,73	0,25	0,62	123,36	0,01	36,39	7,41	4410,06
7	1,75	349,2	1,4	6970,62	0,3	0,64	122,5	0,01	41,46	7,5	4582,66
8	2	399,08	1,6	7020,5	0,34	0,66	121,65	0,01	46,45	7,58	4736,99
9	2,25	448,97	1,8	7070,39	0,38	0,67	120,81	0,01	51,38	7,67	4873,03
10	2,5	498,85	2	7120,27	0,42	0,68	119,98	0,01	56,24	7,75	4990,79
11	2,75	548,74	2,2	7170,16	0,47	0,69	119,16	0,01	61,03	7,84	5090,26
12	3	598,62	2,4	7220,04	0,51	0,7	118,35	0,01	65,75	7,92	5171,45
13	3,25	648,51	2,6	7269,93	0,55	0,7	117,55	0,01	70,41	8,01	5234,35
14	3,5	698,39	2,8	7319,81	0,59	0,7	116,75	0,01	75,01	8,09	5278,97
15	3,75	748,28	3	7369,7	0,64	0,7	115,96	0,01	79,54	8,18	5305,31
16	4	798,16	3,2	7419,58	0,68	0,7	115,19	0,02	84,02	8,26	5313,36
17	4,25	848,05	3,4	7469,47	0,72	0,69	114,42	0,02	88,44	8,35	5303,13
18	4,5	897,93	3,6	7519,35	0,76	0,68	113,65	0,02	92,79	8,43	5274,62
19	4,75	947,82	3,8	7569,24	0,81	0,67	112,9	0,02	97,09	8,52	5227,82
20	5	997,7	4	7619,12	0,85	0,66	112,15	0,02	101,34	8,61	5162,74

Построим график изменения K_и аварийного судна в процессе откачки воды из поврежденного отсека после заделки пробоины.



Рисунок 6. График изменения K_и

Список используемой литературы

Методическое руководство по разработке курсового проекта Расчет посадки, остойчивости и непотопляемости судна в процессе эксплуатации, Мурманск, 2008.

Информация об остойчивости. 1386-903-001 Общее расположение; боковой вид; вид сверху.

Правила классификации и постройки морских судов 2007. - С-Пб.: РМРС, 2007.

Юдин Ю.И. Лекции по теории судна: Учебн. пособие для спец. 180402 , 180403. Ч. I - Мурманск 2006.

Юдин Ю.И. Лекции по теории судна: Учебн. пособие для спец. 180402, 180403, 180404. Ч.II - Мурманск 2006.

7. Юдин Ю.И. Расчёт мореходных качеств судна в условиях эксплуатации: Учеб. Пособие для спец. 180402. - Мурманск: Изд-во МГТУ, 2000.

Размещено на Allbest.ru