Посадка судна и параметры ее определяющие

Плавучестью называется способность судна плавать в определенном (заданном) положении относительно поверхности воды, неся на себе все положенные грузы, с сохранением достаточного запаса надводного борта.

Плавучесть – одно из важнейших мореходных (навигационных) качеств судна. Благодаря плавучести судно удерживается на воде за счет действия сил гидростатического давления на поверхность его погруженного объема.

Понятие о плавучести непосредственно связано с формой и размерами корпуса судна в подводной части. При этом корпус рассматривается как твердое недеформируемое тело.

В эксплуатационных условиях судно плавает как с полной загрузкой («Судно в полном грузу»), так и с частичной, и с различным расположением центра тяжести его по длине, ширине и высоте корпуса. В соответствии с этим судно может занимать разные положения относительно поверхности воды.

Положение судна по отношению к поверхности (плоскости) невозмущенной (спокойной) воды называется его посадкой.

Посадка судна, при которой диаметральная плоскость (ДП) и плоскость мидель-шпангоута расположены перпендикулярно по отношению к плоскости поверхности воды, называется прямой, или, иначе говоря – судно сидит прямо (q = 0) и на ровный киль (y = 0) (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Посадка судна прямо и на ровный киль

В этом случае посадка судна характеризуется и однозначно определяется лишь одним параметром – осадкой Т.

Если ДП имеет наклон относительно плоскости поверхности воды, а плоскость мидель-шпангоута вертикальна к этой поверхности, судно считается сидящим на ровный киль (y = 0) и с креном (угол крена q) (рис. 2.2).

В этом случае посадка характеризуется осадками: на миделе (Т_м), по правому борту (Т_пр) и по левому борту (Т_л), а также углом крена (q). При этом осадки бортами определяются зависимостями: и

Крен на правый борт (см. рис. 2.2) условно считается положительным, на левый – отрицательным.

Рис. 2.2. Посадка судна на ровный киль и с креном

Здесь заметим, что при изображении диаметрального батокса носовая оконечность корпуса располагается справа, а при изображении мидель-шпангоута справа считается правый борт. Кроме того, получил широкое распространение подход, когда при показе судна, имеющего крен и/или дифферент, углы поворота задаются углами между начальной (условной) ватерлинией (ВЛ₀, q = 0, y =0) и конечной ватерлинией (ВЛ₁, q₁, y₁); при этом положение миделя и батокса условно остается (сохраняется) неизменным. Схемы, представленные в пособии, соответствуют такому подходу.

В случае, когда ДП вертикальна к плоскости воды, а плоскость мидель-шпангоута наклонена, судно считается сидящим прямо (q = 0) и с дифферентом (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Посадка судна прямо и с дифферентом

Дифферентом (D) называют разность осадок носа и кормы, т.е. . При Т_н > Т_к дифферент условно считают положительным (дифферент на нос); при Т_н < Т_к дифферент отрицательный.

В рассматриваемом случае посадка характеризуется углом дифферента (y) и осадками: Т_м – осадка в плоскости миделя; Т_н, Т_к – осадка носом и кормой соответственно; Т_f – осадка по шпангоуту, в плоскости которого находится линия пересечения начальной и конечной ватерлиний.

При малых дифферентах ось вращения судна (линия пересечения ватерлиний) проходит через центр тяжести площади начальной ватерлинии (т. F, рис. 2.3), лежащей на расстоянии х_f от плоскости мидель-шпангоута.

В соответствии с рис. 2.3 для расчета осадки на носовом и кормовом перпендикулярах нетрудно получить

и

соответственно,

где y – угол дифферента, а L – длина ватерлинии.

Общий случай посадки – судно сидит с креном и дифферентом (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Посадка судна с креном и дифферентом

В общем случае посадка судна определяется (однозначно задается) системой из трех параметров (система В.Г. Власова): осадкой (Т), углом крена (q) и дифферента (y).

При малых углах наклонения (углы до 10°) в качестве осадки принимается погружение судна по оси «0z» координатной системы теоретического чертежа, т.е. Т_м – осадка на миделе. Под углом крена понимается угол, образованный следом Действующей ватерлинии в плоскости мидель-шпангоута и осью «0У». Угол дифферента – это угол, образованный следом плоскости действующей ватерлинии в плоскости ДП и осью «0x» координатной системы теоретического чертежа. Рисунки 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4 соответствуют случаю «малых углов наклонения».

При малых углах наклонения посадка также может быть задана другими сочетаниями параметров:

· углом крена, осадками носом и кормой;

· углом дифферента, осадками правым и левым бортами.