ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ, ПРОЧНОСТИ КОРПУСА И НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ МОРСКОГО СУДНА ОГЛАВЛЕНИЕ
Часть I. Остойчивость Мореходные и эксплуатационные качества судна………………………..3 Теоретический чертеж ............................................................................................... 4 Определения ................................................................................................................ 7 Главные размерения и коэффициенты полноты ................................................... 10 Посадка судна. Марки углубления ......................................................................... 12 Плавучесть судна .......................................................................................................13 Водоизмещение, дедвейт и чистая грузоподъемность судна ..............................15 Определение количества принятого груза по осадке............................................16 Кривые плавучести ................................................................................................... 20 Масштаб Бонжана ..................................................................................................... 20 Строевая по шпангоутам и ватерлиниям ................................................................21 Кривая водоизмещения и грузовая шкала ............................................................. 23 Запас плавучести и грузовая марка ........................................................................ 27 Предельная линия погружения ............................................................................... 30 Поперечная остойчивость ........................................................................................ 30 Теорема Эйлера. Поперечный метацентр и метацентрический радиус...31 Метацентрическая формула поперечной остойчивости ...................................... 34 Метацентрическая высота как критерий остойчивости....................................... 36 Определение метацентрической высоты судна методом кренования и по периоду бортовой качки ............................................................. 39 Изменение остойчивости судна .............................................................................. 42 1. Прием или снятие груза ................................................................................... 42 2. Перемещение груза по вертикали ................................................................... 43 3. Перемещение груза в поперечно-горизонтальном направлении .............. 43 4. Влияние на остойчивость подвешенных грузов........................................... 45 5. Затопление судовых отсеков жидким грузом ............................................... 46 6. Влияние свободной поверхности жидких грузов......................................... 50 7. Посадка на грунт……………………………………………………….52 8. Переход в воду другой солености...................................................................53 Остойчивость на больших углах крена ...................................................................53 Диаграмма статической остойчивости ................................................................... 56 Характерные типы диаграмм статической остойчивости ................................... 59 Интерполяционные кривые ..................................................................................... 63 Пантокарены ...............................................................................................................63 Универсальные диаграммы ..................................................................................... 65 Динамическая остойчивость ................................................................................... 67 Задачи, решаемые с помощью диаграмм статической и динамической остойчивости ................................................................................ 72 1. Определение угла крена судна от действия шквала, при отсутствии начального крена………………………………………………………….…73 2. Определение угла хрена судна при шквале с наветра...................................... 74 3. Определение угла крена судна при шквале с подветра.................................... 76 4. Определение наибольшего динамического момента, который судно может выдержать, не опрокидываясь из прямого положения………………………………………………………77 5. Определение наибольшего динамического момента и вызванного им угла крена судна, который оно может выдержать, не опрокидываясь при шквале с наветра .......................................... 78
6. Определение наибольшего динамического момента и вызванного им угла крена судна, который оно может выдержать, не опрокидываясь при шквале с подветра........................................ 80 Получение необходимого обнажения борта судна с помощью диаграммы статической остойчивости.............................................. 82 Сохранение остойчивости при перевозке некоторых видов грузов............................................................................................ 84 Перевозка леса ................................................................................. 84 Перевозка зерна ............................................................................... 86 Перевозка незерновых навалочных грузов .................................. 88 Влияние на остойчивость попутного волнения .................................................... 92 Российский Морской Регистр судоходства и его функции................................. 94 Информация об остойчивости судна для капитана .............................................. 96 Нормирование остойчивости .................................................................................. 97 Расчет критерия погоды ........................................................................................... 97 Дополнительные требованиях остойчивости .......................................................103 Пассажирские суда...................................................................................................104 Лесовозы....................................................................................................................104 Контейнеровозы .......................................................................................................105 Определение центра парусности судна.................................................................105 Таблица обозначений величин, принятых Регистром.........................................108 Часть II. Пример самостоятельного расчета остойчивости ........................110 Часть III. Прочность корпуса судна ..................................................................138 Требования предъявляемые к конструкции судна...............................................138 Расчетные предпосылки при общем продольном изгибе ...................................139 Определение расчетных величин изгибающих моментов и перерезывающих сил............................................................................................140 Определение статической составляющей изгибающих моментов и перерезывающих сил..........................................................................141 Кривая сил поддержания ........................................................................................143 Кривая нагрузок .......................................................................................................143 Построение кривой перерезывающих сил и изгибающих моментов.........................................................................................145 Часть IV. Непотопляемость.................................................................................150 Основные понятия непотопляемости ....................................................................150 Кривые предельных длин отсеков .........................................................................150 Часть IV. Расчет непотопляемости ....................................................................156 Оценка ситуации.......................................................................................................156 Два метода расчета непотопляемости ...................................................................157 Расчет аварийной посадки судна с использованием судовой документации ............................................................................................163 Практический пример расчета аварийной посадки судна ..................................167 Расчет аварийной остойчивости.............................................................................170 Судовые документы для оперативной оценки состояния поврежденного судна ...................................…………………………………..172 Часть V. Остойчивость поврежденного судна.................................................183 Требования к элементам остойчивости поврежденного судна...........................................................................................................................183 Требования к остойчивости поврежденного пассажирского судна...........................................................................................................................184 Список литературы ............................................................................................... 186
ЧАСТЬ I ОСТОЙЧИВОСТЬ
МОРЕХОДНЫЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА СУДНА
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛНОТЫ ФОРМЫ КОРПУСА СУДНА Различают конструктивные, расчетные, наибольшие и габаритные размерения корпуса судна. К конструктивным (главным) размерениям судна относятся: - длина судна L - это расстояние по конструктивной ватерлинии КВЛ между крайними точками пересечения ее с диаметральной плоскостью; - ширина судна В - это наибольшая ширина по конструктивной ватерлинии; - высота борта D - это расстояние, измеряемое в плоскости мидельшпангоута, от основной плоскости до линии палубы у борта; - осадка d — это расстояние между плоскостями конструктивной ватерлинии и основной плоскостью ОП, измеряемое в сечении, где пересекаются плоскости мидель-шпангоута и диаметральная плоскость. Форма корпуса определяется соотношениями главных размерений и коэффициентов полноты. Наиболее важными соотношениями являются: - L/B, в значительной степени определяется ходкость судна. Чем больше скорость, тем больше должно быть соотношение; - B/d, характеризующее остойчивость и ходкость судна; - D/d определяющее остойчивость и непотопляемость судна; - L/D от которого зависит прочность корпуса судна. Для характеристики формы обводов корпуса судна служат КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛНОТЫ, которые позволяют численно оценить главные особенности. Основными безразмерными КОЭФФИЦИЕНТАМИ ПОЛНОТЫ судна являются: Сд коэффициент общей полноты (полноты водоизмещения) - это отношение погруженного в воду объема корпуса, называемого объемным водоизмещением V к объему параллелепипеда со сторонами L,B и d;
ПОСАДКА СУДНА. МАРКИ УГЛУБЛЕНИЯ
ПЛАВУЧЕСТЬ СУДНА
ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ СУДНА ПОРОЖНЕМ И В ПОЛНОМ ГРУЗУ. ДЕДВЕЙТ И ЧИСТАЯ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ СУДНА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ПРИНЯТОГО ГРУЗА ПО ОСАДКЕ
КРИВЫЕ ПЛАВУЧЕСТИ.
МАСШТАБ БОНЖАНА
СТРОЕВАЯ ПО ШПАНГОУТАМ И ВАТЕРЛИНИЯМ
КРИВАЯ ВОДОИЗМЕЩЕНИЯ И ГРУЗОВАЯ ШКАЛА
ЗАПАС ПЛАВУЧЕСТИ И ГРУЗОВАЯ МАРКА
ПРЕДЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ ПОГРУЖЕНИЯ
ПОПЕРЕЧНАЯ ОСТОЙЧИВОСТЬ
ТЕОРЕМА ЭЙЛЕРА. ПОПЕРЕЧНЫЙ МЕТАЦЕНТР И МЕТАЦЕНТРИЧЕСКИЙ РАДИУС
МЕТАЦЕНТРИЧЁСКАЯ ФОРМУЛА ПОПЕРЕЧНОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ
МЕТАЦЕНТРИЧЕСКАЯ ВЫСОТА КАК КРИТЕРИЙ НАЧАЛЬНОЙ ПОПЕРЕЧНОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАЦЕНТРИЧЕСКОЙ ВЫСОТЫ СУДНА МЕТОДОМ КРЕНОВАНИЯ И ПО ПЕРИОДУ БОРТОВОЙ КАЧКИ
ИЗМЕНЕНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА
ОСТОЙЧИВОСТЬ НА БОЛЬШИХ УГЛАХ КРЕНА
ДИАГРАММА СТАТИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ
ХАРАКТЕРНЫЕ ТИПЫ ДИАГРАММ СТАТИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ
ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫЕ КРИВЫЕ
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ДИАГРАММЫ
ДИНАМИЧЕСКАЯ ОСТОЙЧИВОСТЬ
ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ ДИАГРАММ СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ
ПОЛУЧЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО ОБНАЖЕНИЯ БОРТА СУДНА С ПОМОЩЬЮ ДИАГРАММЫ СТАТИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ
СОХРАНЕНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ГРУЗОВ
ВЛИЯНИЕ НА ОСТОЙЧИВОСТЬ ПОПУТНОГО ВОЛНЕНИЯ
РОССИЙСКИЙ МОРСКОЙ РЕГИСТР СУДОХОДСТВА И ЕГО ФУНКЦИИ
ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА ДЛЯ КАПИТАНА
НОРМИРОВАНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ
РАСЧЕТ КРИТЕРИЯ ПОГОДЫ В эксплуатационных условиях достаточность остойчивости судна проверяется экипажем. 97
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСТОЙЧИВОСТИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ПАРУСНОСТИ СУДНА
ТАБЛИЦА ОБОЗНАЧЕНИЙ ВЕЛИЧИН, ПРИНЯТЫХ В ЧАСТИ IV РОССИЙСКОГО МОРСКОГО РЕГИСТРА
ЧАСТЬ II ПРИМЕР САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАСЧЕТА ОСТОЙЧИВОСТИ
ЧАСТЬ III ПРОЧНОСТЬ КОРПУСА СУДНА
ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЬЯВЛЯЕМЫЕ К КОНСТРУКЦИИ СУДОВ
РАСЧЕТНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРИ ОБЩЕМ ПРОДОЛЬНОМ ИЗГИБЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ И ПЕРЕРЕЗЫВАЮЩИХ СИЛ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ И ПЕРЕРЕЗЫВАЮЩИХ СИЛ
КРИВАЯ СИЛ ПОДДЕРЖАНИЯ
КРИВАЯ НАГРУЗОК
ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ПЕРЕРЕЗЫВАЮЩИХ СИЛ И ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ
ЧАСТЬ IV НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ
КРИВЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ ДЛИН ОТСЕКОВ
ЧАСТЬ V РАСЧЕТ НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ ОЦЕНКА СИТУАЦИИ
ДВА МЕТОДА РАСЧЕТА НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ
РАСЧЕТ АВАРИЙНОЙ ПОСАДКИ СУДНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУДОВОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР РАСЧЕТА АВАРИЙНОЙ ПОСАДКИ СУДНА
РАСЧЕТ АВАРИЙНОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ
СУДОВЫЕ ДОКУМЕНТЫ ДЛЯ ОПЕРАТИВНОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО СУДНА.
ЧАСТЬ VI ОСТОЙЧИВОСТЬ ПОВРЕЖДЕННОГО СУДНА ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕМЕНТАМ ОСТОЙЧИВОСТИ ПОВРЕЖДЕННОГО СУДНА
ТРЕБОВАНИЯ К ОСТОЙЧИВОСТИ ПОВРЕЖДЕННОГО ПАССАЖИРСКОГО СУДНА
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
