ІІ наближення - непотоплюваність забезпечується визначенням висоти мінімального надводного борту згідно з вимогами Правил Регістру про вантажну марку морських суден.

ІІІ наближення - розрахунком граничних довжин відсіків і ймовірного збереження судна при затопленні найбільш небезпечного відсіку (групи відсіків).

Розглянемо забезпечення непотоплюваності в першому наближенні:

Якщо затоплений відсік граничної довжини, то відносний затоплений об'єм пов'язаний з головними елементами судна наступним чином:

,

де - редукційний коефіцієнт площі мідель-шпангоута;

- об'єм затопленого відсіку;

v - коефіцієнт проникності відсіку (відношення об'єму влитої у трюм води до його теоретичного об'єму).

Враховуючи, що відносна довжина затопленого відсіку і ц=д/в, отримаємо

.

З іншого боку, маса прийнятої води у відсік води повинна бути компенсована запасом плавучості.

Ефективний запас плавучості kеф визначається, як

,

де Vповн - повний запас плавучості;

Vпошк - пошкоджений об'єм (рис. 3.5.)



Рис.3.5. Схема пошкодження корпусу судна.

Після скорочення чисельника і знаменника на L, B, T одержимо:

.

Для забезпечення непотоплюваності треба, щоб kеф . Прирівнюючи їх одержимо:

,

звідки визначиться як:

.

Таким чином, отриманий вираз дає можливість вибирати значення за умови забезпечення непотоплюваності і збереження плавучості.

У йому виразі v = 0,6 для відсіків УСВ, зайнятих вантажем;

- відносна довжина симетричного відсіку в середній частині судна, затоплення якого воно повинно витримати.

Редукційний коефіцієнт площі мідель-шпангоута може бути отриманий за наступною емпіричною формулою:

.

З двох розрахованих за умов забезпечення місткості і непотоплюваності значень відношення для подальших розрахунків вибирається більше. При цьому слід порівняти його з , співставляючи в і , або в та для танкерів.

Наявність запасу плавучості і поділ внутрішнього об'єму судна на водонепроникні відсіки - це обов'язкова але недостатня умова забезпечення непотоплюваності. У разі затоплення відсіків необхідно також забезпечити достатню додатну аварійну остійність.

Як відомо, мірою остійності проектованого судна є відносна метацентрична висота h/B, якою задаються для забезпечення потрібної остійності при розрахунку відношення B/T. Але остійність пошкодженого судна повинна бути такою, щоб при затоплені відсіків зменшена відносна метацентрична висота (h/B)aв залишалась додатною і достатньою для забезпечення аварійної остійності. Цього можна досягти правильним вибором відносної метацентричної висоти h/B з наступним розрахунком величини h/B, на яку вона зменшиться в зв'язку з втратою моменту інерції площі ватерлінії в межах затопленого відсіку.

Таким чином, аварійна відносна метацентрична висота визначається як

.

Виведемо формулу для розрахунку величини h/B за наступними умовами:

судно в районі затоплення є прямобортним;

відсіки затоплення розташовані в межах циліндричної вставки;

подвійне днище залишається непошкодженим;

метацентрична висота є додатною (крен відсутній);

елементи остійності визначаються методом постійної водотоннажності.

Введемо наступні позначення (рис.3.6):

- приріст осадки після затоплення;

d - підвищення вантажної ватерлінії над центром об'єму затопленого відсіку;

k - відстань центра об'єму затопленого відсіку від початкового положення центра величини C0;

v - об'єм затопленого відсіку до вантажної ватерлінії;

V - водотоннажність судна.



Рис.3.6. Схема поперечного перерізу по центру затопленого відсіку

Для визначення приросту аплікати центра величини zc прирівняємо суму моментів втраченого об'єму відсіку і об'єму, який увійшов у воду, до моменту водотоннажності

;

.

Об'єми v і V можна виразити як:

v = 0B(T - hпд)lз; V = LBT,

де 0 - коефіцієнт повноти поперечного перерізу затопленого об'єму;

lз - довжина затопленого відсіку.

Тоді вираз для приросту аплікати центра величини буде мати вигляд:

. (3.5)

Визначимо приріст осадки через площу вантажної ватерлінії S і втрачену площу ватерлінії S0 як , і після підстановки v отримаємо

.

Підставивши в (3.5) одержимо для zc

.

Збільшення ординати zc супроводжується зменшенням метацентричного радіуса на величину .

;

Враховуючи, що h = zc - r, вираз для втраченої відносної метацентричної висоти у випадку затоплення відсіку довжиною lз будемо мати у вигляді:

. (3.6)

У транспортних суден з великими значеннями коефіцієнта площі мідель-шпангоута 0 1, а .

Тоді рівняння (3.6) набуває вигляду

. (3.7)

Результати розрахунків за формулою (3.7) виконані стосовно судна, у якого = 0,65, = 0,75 і , а значення і (рис.3.7).

Очевидно, що для судна з іншими значеннями вихідних величин отримані графічні залежності будуть мати інші чисельні значення, але характер їх не зміниться. Це дозволяє зробити наступні загальні висновки:

при збільшенні відношення В/Т інтенсивніше погіршується остійність аварійного судна;

висхідні гілки кривих показують, що в практичному діапазоні аварійна остійність погіршується;

у дуже вузьких суден В/Т = 2,0...2,1 аварійна остійність може збільшитись.



Рис.3.7. Приріст відносної метацентричної висоти аварійного судна

- відносна довжина затопленого відсіку.

Якщо відома величина відносної метацентричної висоти судна h/B (визначена за прототипом або за статичними даними) і мінімально допустиме за нормативними вимогами значення відносної метацентричної висоти після аварії , то можна знайти допустиме падіння остійності цього судна як .

3.9 Забезпечення ходовості проектованого судна

При визначенні форми корпусу судна треба прийняти до уваги наявність опору води рухові судна і взаємодію системи "корпус-рушій-двигун".

Змочена поверхня має велике значення для ходовості судна, так як повний опір голого корпусу зростає прямо пропорційно величині .

Змочена поверхня в свою чергу пропорційна довжині судна. Тому тихохідні судна, у яких основну частку опору складає опір тертя, пропорційний змоченій поверхні, повинні проектуватися з урахуванням обмеження довжини корпусу.

Зі зростанням швидкості ходу інтенсивно зростає хвильовий опір, для зменшення якого треба збільшувати довжину, збільшуючи цим загостреність кінцевих частин судна.

У найбільшій мірі гостроту судна характеризує відносна довжина, яку, враховуючи вираз , можна записати у вигляді

.

Крім того, відносна довжина є також функцією швидкості і зростає з її збільшенням. Виходячи з цього, різними авторами були запропоновані наступні формули:

В.Л. Поздюнін визначив відносну довжину як при v = 8...20 вуз.

Ейр - , для Fr = 0,12...0,3;

Л.М. Ногід - l = 2,16v1/3 для v < 16 вуз;

В.В. Ашик - l = 4,47 + 0,06v 0,3 - для УСВ;

А.Н. Вашедченко - - для УСВ.

Для наливних суден в зв'язку з малою зміною швидкості руху для значень водотоннажності

.

Для проектувальника треба знати також і відношення L/B, яке можна обчислити, використавши відносну довжину l.

З виразу ; ;

звідки ;

При обробці статистичних формул для l треба кожного разу порівнювати значення l і з урахуванням Fr і , або v і , пам'ятаючи, що при збільшенні швидкості v відносна довжина в порівнянні з прототипом теж повинна збільшуватися.

3.10 Вибір характеристик форми корпусу

Як відомо з курсу теорії корабля, коефіцієнти повноти форми корпусу впливають на ходовість судна. Це можна спостерігати на зміні форми середньої ватерлінії в залежності від швидкості руху. Середня ватерлінія будується на основі кривої площ шпангоутів (КПШ), ординати якої поділяються на 2T.

Замінивши середню ватерлінію трапецією (рис.3.8), її загостреність у будь-якій кінцевій частині, наприклад у носовій, можна визначити за формулою

,

де н - коефіцієнт поздовжньої гостроти носової гілки середньої ватерлінії;

Lн - довжина носової частини судна.

Рис. 3.8. Схема зображення середньої ватерлінії в формі трапеції.

Приймаючи середню ватерлінію симетричною відносно мідель-шпангоута, можемо записати, що

,

Цю величину можна розглядати як міру середньої загостреності кінцевих частин судна.

З останньої формули видно, що збільшує , тобто зменшує загальну загостреність кінцевих частин. Коефіцієнт діє в тому ж напрямі. Відношення L/B, збільшуючись, зменшує , тобто збільшує загостреність.

Таким чином, загостреність кінцевих частин судна повинна зростати з збільшенням швидкості ходу та Fr, а це пов'язане з зменшенням коефіцієнтів , і .

Для обчислення коефіцієнтів повноти існує багато статистичних формул. Нижче наводяться деякі з них.

Коефіцієнт поздовжньої повноти:

= 1,05 - 1,5Fr 0,02, якщо Fr = 0,12 - 0,30;

Fr = 0,17 - 0,32;

, Fr 0,35.

Враховуючи важливу роль коефіцієнта в залишковому опорі його значення слід контролювати по графіку рис.3.9, рекомендованому А.В. Бронніковим [2], який відображає залежність = f(Fr). Цей графік може бути розбитий на 3 зони, які відповідають трьом різним формам цієї залежності.

В I-й зоні при Fr > 0,45 оптимальні значення знаходяться в межах 0,60...0,65. При цьому з одного боку приймають до уваги вимоги загального розташування: при фіксованому значенню збільшення за рахунок зменшення дозволяє декілька приповнити кінцеві частини, що покращує конфігурацію розташованих там приміщень.

З другого боку, якщо передбачається експлуатація судна як з максимальною так і зниженою швидкістю, зменшення виявляється сприятливим з точки зору опору і зниження буксирувальної потужності на знижених швидкостях.

Урахування обох обставин обумовлює вибір для конкретного судна.

Рис.3.9. До вибору коефіцієнта повздовжньої повноти

II-а зона відповідає відносним швидкостям від 0,30 до 0,45. У цьому інтервалі чисел Фруда оптимальні значення зменшуються за лінійним законом в середньому від 0,63 при Fr = 0,45 до 0,57...0,58 при Fr = 0,30.

III-а зона відповідає Fr < 0,30. Цій зоні властиві великі значення близькі до одиниці, цьому . Орієнтовно значення в діапазоні відносних швидкостей Fr = 0,15...0,28 дає формула

= 1,16 - 2,07Fr.

Коефіцієнт повноти вантажної ватерлінії:

= a2/3

Значення величини приймаються як

Для суден з U-подібними і V-подібними шпангоутами можуть бути використані слідуючи найпростіші співвідношення:

= + 0,1 і = + 0,12.

В.В. Ашиком запропонована формула [1]

= 0,664 + 0,33.

Коефіцієнт загальної повноти водотоннажності.

Цей параметр форми корпусу впливає на багато якостей судна - ходовість, остійність, непотоплюваність, вантажомісткість, але обирають його перед усім з гідромеханічних міркувань

Так для універсальних суховантажних суден запропонована значна кількість різних залежностей, в тому числі і такі

, якщо Fr = 0,3...0,6

якщо Fr = 0,25...0,30

= 0,48 + (0,25 - Fr)0,5 0,11 якщо Fr = 0,14...0,26

.

Для наливних суден

 = 1,05 - 1,4Fr 0,06.

.

Коефіцієнт повноти площі мідель-шпангоута приймають у відносно тихохідних суден близьким до максимально можливого значення, що викликається прагненням до зменшення опору рухові суден шляхом загострення кінцевих частин порівняно повних і дуже повних суден. Верхня межа на практиці значень, які приймаються, близька до 1 і обмежується можливістю побудови теоретичного креслення без помітних зламів ватерліній на межах циліндричної вставки.

Для суден з числами Фруда не вище 0,3 можна скористатися такими залежностями:

при < 0,615 = 0,813+0,267;

при 0,615 < < 0,800 = 0,928+0,08;

при > 0,8 = 0,992.

Для відносно швидкохідних суден приймають наступні середні значення :

Fr = 0,34	0,38	0,41	0,46	0,50
= 0,925	0,875	0,825	0,800	0,790

При обраних значеннях коефіцієнтів і

.

Наведені вище статистичні формули звичайно дають розбіг значень. Щоб зробити правильний вибір, треба залучити до аналізу дані судна прототипу враховуючи числа Фруда проекту і прототипу.

Обрані коефіцієнти треба перевірити по коефіцієнту за графіком на рис.3.9. Крім того, необхідною ще є перевірка відношення

.

3.11. Визначення головних розмірів судна

Після визначення водотоннажності, відношень головних розмірів і коефіцієнтів повноти наступним кроком у проектуванні судна може бути визначення його головних розмірів. Їх можна визначати двома способами.

За наявності повної геометричної подібності судна-прототипу і проекту обводи корпусу проекту можуть бути одержані шляхом зміни обводів судна-прототипу в одному і тому ж масштабі по довжині ширині і висоті, що може бути записано таким чином:

,

де - масштаб геометричної подібності.

При частковій геометричній подібності головні розміри проекту можна перерахувати з прототипу пропорційно відносним величинам довжини, ширини, осадки та висоти борту l, b, t, h відповідно.

Якщо , , , , то головні розміри визначаються, як

L = l D1/3; B = b D1/3; T = t D1/3; H = h D1/3.

Але, по-перше, ми не завжди зустрічаємося з повною і частковою подібністю, а, по-друге, ці методи не відображають вимог до місткості, остійності, непотоплюваності, ходовості та ін.

Якщо використати рівняння плавучості і виразити в ньому одну величину через відносні інші, то будемо мати змогу визначити головні розміри судна, які забезпечать відповідні якості.

У рівнянні D = kвчLBT позначимо тоді

Підставивши в рівняння плавучості значення В і Т, одержимо

а звідси .

Після цього .

Для перевірки правильності розрахунку підставимо в рівняння плавучості розраховані величини L, B, T з трьома знаками після десятинної коми: kвчLBT = D.

Впевнившись, що помилки немає, треба округлити значення B і T до двох знаків після десятинної коми, а потім L, попередньо уточнивши його значення після округлення B і T.

.

Контрольні запитання:

1. Що впливає на збереження непотоплюваності - запас водотоннажності чи запас плавучості?

2. Як впливає відношення В/Т і відносна довжина затопленого відсіку на аварійну остійність судна?

3. Як впливають на загостреність кінцевих частин судна коефіцієнти , та відношення L/B?

4. Які існують два способи для розрахунку головних розмірів судна і коли вони застосовуються?

5. Що впливає на вибір коефіцієнтів повноти?

4. Епюра ємності

Після визначення головних розмірів та коефіцієнтів повноти судна треба перевірити його вантажомісткість. Ця перевірка є остаточною і виконується з достатньою для цього точністю за допомогою епюри ємності.

Епюрою ємності називається крива, по осі абсцис якої відкладають довжину судна, а по осі ординат - площі теоретичних шпангоутів до рівня другого дна, палуби або платформи.

Епюра ємності призначається для розрахунку об'ємів під вантаж, паливо і баласт і абсцис центра ваги. Епюра ємності і поздовжній розріз судна викреслюються з використанням формату А1. Для цього обирають такі масштаби, щоб максимально використати площу креслення.

4.1. Креслення поздовжнього розрізу судна

Поздовжній розріз викреслюється над епюрою ємності. На основній лінії роблять розбивку практичних шпацій, нумерують шпангоути, визначають за Правилами Регістру кількість поперечних перебірок (табл.4.1) і розставляють їх на шпангоути. Потім визначають висоту другого дна, палуб і платформ.

Таблиця 4.1. Загальна кількість перебірок, включаючи перебірки фор- і ахтерпіка на суховантажних суднах.

Довжина судна, м	до 65	65-85	85-105	105-125	125-145	145-165	165-185
Положення МВ	Середнє	4	4	5	6	7	8	9
	Кормове	3	4	5	6	6	7	8

Шпації обираються відповідно до вимог Правил Регістру:

– у форпіку та архтерпіку - 600 мм;

– перехідна шпація між перебіркою форпіка і перерізом 0,2L до корми від носового перпендикуляра - 700 мм;

– на решті довжини судна - за формулою, м

a = 0,002L + 0,48 25 % але не більше 1 м.

На суховантажних суднах перебірки розставляються наступним чином:

– положення перебірки форпіка визначається його довжиною lф = 0,05L від носового перпендикуляра;

– положення перебірки ахтерпіка визначається за умови забезпечення зручності обслуговування сальника дейдвудної труби - це становить приблизно lа = 0,06L від кормового перпендикуляра;

– положення носової перебірки машинного відділення визначається його довжиною від перебірки ахтерпіка. Довжина МВ визначається за прототипом в залежності від довжини головного двигуна lгд

;

– решта перебірок розставляється так, щоб об'єми трюмів були приблизно рівними, за винятком носового, який повинен бути на 15...20 % меншим ніж інші. При середньому розташуванні МВ - теж саме відносно кормового трюму;

– довжина будь-якого відсіку не повинна бути більшою 30 м.

Перебірки форпіка, ахтерпіка і машинного відділення на наливних суднах встановлюються аналогічно суховантажним суднам. Решта перебірок встановлюється відповідно до регламентованої Правилами довжини відсіку в залежності від наявності поздовжніх перебірок і довжини судна:

lвідс 0,1L - за відсутності поздовжніх перебірок;

lвідс 0,15L - за наявності однієї поздовжньої перебірки;

lвідс 0,2L - за наявності двох поздовжніх перебірок.

При цьому відстань між сусідніми перебірками, враховуючи відбійні, не повинна перевищувати 16 м (на поздовжньому розрізі відбійні перебірки не викреслюються). Число поздовжніх перебірок встановлює проектувальник за умов забезпечення остійності.

Висота трюму суховантажного судна не повинна бути більше 6 м з тим, щоб попередити руйнування нижніх шарів вантажу.

Для забезпечення можливості роботи у твіндеках автонавантажувачів висота твіндеку не повинна бути меншою 3 м.

Висота платформи диптанка обирається в залежності від його об'єму. У диптанку відсутнє друге дно.

Наливні судна завжди однопалубні. У трюмній частині вони можуть мати вантажне насосне відділення, яке розташовується поруч з МВ, і два відстійних танки загальною ємністю 2...3 % від повної вантажомісткості.

Певна кількість поперечних і поздовжніх перебірок, а також палуб і платформ утворюють трюми, твіндеки, танки, диптанки, форпік, ахтерпік, машинне відділення, вантажне насосне відділення, цистерни подвійного днища. Крім цього, на сучасних танкерах передбачається розташування танків ізольованого баласту (ТІБ), а іноді замість поздовжніх перебірок - ще і підпалубні цистерни для зменшення ширини вільної поверхні вантажу.

4.2 Креслення епюри ємності і розрахунки по ній. Таблиця ємності

Епюра ємності викреслюється під поздовжнім розрізом судна у такому масштабі площ, щоб лінія площ теоретичних шпангоутів по верхню палубу була якомога ближче до основної лінії корпусу. Масштаб площ і лінійний масштаб повинні бути зручними для користування. Відкладені площі теоретичних шпангоутів сполучаються пологою лінією, яка утворює епюру ємності. Лінії поперечних перебірок з поздовжнього розрізу переносяться на епюру ємності і виділяють окремі відсіки, приміщення, цистерни тощо.

Крім надписів найменувань приміщень на епюрі проставляють значення теоретичного об'єму Wт і об'єму під вантаж Wв у кожному приміщенні під вантаж, паливо або баласт у вигляді .

Об'єм під вантаж визначають як Wв = Wт kв, де kв - коефіцієнт використання теоретичного об'єму під вантаж.

Для УСВ приймають - kв = 0,9...0,92, для наливних суден - kв = 0,95, для цистерн - kв = 0,98.

Епюра ємності з поздовжнім розрізом з усіма надписами і розмірами на ній наведена на рис. 4.1.

Розрахунок об'ємів і абсциси центра об'ємів виконується наступним чином. Будь-яке приміщення, зображене на епюрі ємності, розбивається на елементарні фігури - прямокутники і трикутники. Сума площ цих фігур дає об'єм приміщення, а сума їх статичних моментів, поділена на загальну площу, дає абсцису центра об'єму відносно обраної осі I-I. Якщо до розрахункової абсциси додати її відстань до мідель-шпангоута, то будемо мати абсцису центра об'єму, або центра маси вантажу для цього об'єму. Схема розрахунку наведена на рис. 4.2.

Площі визначаються: ; ; .

Величини lвідс, а1, а2 і a3 підставляються в формули у натуральному вигляді. Абсциса центра ваги визначається як



Аплікати центрів об'ємів розраховуються по двом поперечним перерізам для носової і кормової перебірки відсіку, які викреслюються в масштабі по ординатам теоретичного креслення. На перерізах наноситься положення другого дна, палуб і платформ. Частини площ у межах трюму твіндека або диптанка поділяються на елементарні фігури, розраховуються їх площі і статичні моменти площ відносно основної лінії - рис. 4.3. Аплікати площ перерізів у межах трюму або твіндека отримують діленням суми статичних моментів площ на їх суму ( і ).

Рис. 4.2. Схема розрахунку площ і абсцис х' відносно осі I-I



Рис. 4.3. Схема розрахунку аплікати центра відсіку zвідс. по двох поперечних перерізах а) - носова перебірка; б) - кормова перебірка; в) - схема визначення аплікати центра об'єму zвідс

Після цього на кінцях відрізку АВ, який визначає у масштабі довжину відсіку, встановлюють перпендикуляри, на яких відкладають відповідні аплікати з носового перерізу і з кормового і кінці їх з'єднують прямою. Від кормової (носової) перебірки відкладають абсцису х' і встановлюють перпендикуляр до перетинання з лінією, яка з'єднує кінці аплікат. Виміряна на ньому величина і буде аплікатою центра відсіку zвідс.

Дещо простіше можна розрахувати аплікату об'єму відсіку по одному поперечному перерізу, побудованому на відстані х' від кормової (носової) перебірки в залежності від того, яка з них використовувалася як вісь порівняння (I-I рис.4.2). Апліката центра, розрахована по цьому перерізу, буде аплікатою центра об'єму відсіку.

Розраховані об'єми і координати центрів об'ємів записуються у таблицю ємності судна у тому порядку, який наведений в табл. 4.2.

Таблиця 4.2. Таблиця ємності відсіків суховантажного судна.

№з/п	Назва приміщення і район розташування, шп.	Теоретич-ний об'єм, м3	Перехідний коефіцієнт, k	Об'єм під вантаж, м3	Плече, м
					х	z
1 2	Трюм №1 (10-25 шп.) Твіндек №1 (10-25 шп.)		0,9-0,92 0,9-0,92
	Сума	1		2
1 2	Вантажний люк №1 (15-20 шп.) Вантажний люк №2 (30-40 шп.)		1 1
	Сума	1		2

Продовження табл. 4.2

№з/п	Назва приміщення і район розташування, шп.	Теоретич-ний об'єм, м3	Перехідний коефіцієнт, k	Об'єм під вантаж, м3	Плече, м
					х	z
1 2	Цистерна днищова №1 (10-25 шп.) Цистерна днищова №2 (25-35 шп.)		0,98 0,98
	Сума	1		2
1 2	Форпік (5-10 шп.) Ахтерпік (130-140 шп.)

За наявності диптанка або бункерів вони записуються в таблицю після ахтерпіка і суми об'ємів по ним не підраховуються.

Для наливних суден після днищових цистерн записуються танки ізольованого баласту. Їх об'єми підсумовуються окремо.

Контрольні запитання

Які розрахунки і як виконуються по епюрі ємності?

Від чого залежить кількість водонепроникних перебірок на суховантажному і наливному суднах?

Від чого залежить і як розраховується довжина машинного відділення?

Як розраховується апліката центра об'єму відсіку?

5. Зв'язок між характеристиками проектованих суден і опором води

Проектувальник повинен уміти обрати елементи судна, які забезпечують окрім усього іншого мінімальну потужність ЕУ, і при цьому мати чітку уяву про те, до яких наслідків може привести зміна попередньо обраних елементів.

Як відомо, опір води R рухові судна складається з опору тертя Rт, опору форми Rф і хвильового опору Rхв [15]

R = Rтр + Rф + Rхв.

При розрахунках опору його звичайно розбивають на дві складові частини - опір тертя Rт і залишковий опір Rз

R = Rт + Rз.

Слід зауважити, що, як відомо, у тихохідних суден у загальному опорі в процентному відношенні переважає опір тертя; а у швидкохідних внаслідок підвищення хвильового опору, - залишковий.

5.1 Взаємний зв'язок елементів судна і опору тертя.

Як відомо, формула для визначення опору тертя має вигляд [15]

.

Значення густини води і швидкості руху v не залежить від форми судна, тому впливати на опір тертя можна тільки за рахунок коефіцієнта тертя f = f(Re) і змоченої поверхні Щ.

При варіюванні елементів судна його довжина змінюється не більше ніж на 15...20 %, що визначає відносну сталість чисел Рейнольдса Re. Крім того, залежність f від Re достатньо слаба, що дає можливість приймати f = idem для усіх варіантів проекту.

Тому можна записати, що Rт = f(Щ), а сама змочена поверхня Щ за формулою Тейлора визначається, як , де k - числовий коефіцієнт, D - водотоннажність, L - довжина судна.

Використовуючи формулу для відносної довжини можна записати, що L = lD1/3, тоді Щ = kl1/2D2/3.

У цьому випадку для двох варіантів проекту судна, один з яких позначимо індексом "нуль", у припущенні, що D = D0 = idem, є справедливим відношення

5.1

Користуючись цим співвідношенням, можна записати ланцюжки взаємозв'язків [2], які наочно вказують на залежність Rт від елементів проекту судна:

l Щ Rт;

L/B l Щ Rт;

B/T l Щ Rт.

Таким чином, аналіз приводить до висновку, що найбільш значущою у даному випадку є залежність (див. 5.1)

Rт = f(Щ) = f(l) = f(L/B).

5.2 Взаємний зв'язок елементів судна і залишкового опору

У попередніх розділах урахування вимог до ходовості визначалося вибором значень l і L/B. Взагалі цих параметрів замало, бо в різних діапазонах чисел Фруда Fr діють різні закономірності впливу параметрів форми корпусу на залишковий опір. Для пояснення цих закономірностей поділимо усі судна на 3 групи [3] (рис.5.1.)

I група суден - тихохідні судна з Fr < 0,25.

ІІ група - середньошвидкісні судна з 0,25 < Fr < 0,35.

ІІІ група - швидкохідні судна з Fr > 0,35.

Рис.5.1. Швидкісні режими і приблизні межі Fr.

Для суден різних призначень діапазони швидкостей у вузлах можна показати наступним чином:

Компоненти залишкового опору (опір форми і хвильовий опір) не можуть бути відображені простими одночленними залежностями від елементів судна. У цьому випадку треба використовувати положення і рекомендації гідромеханіки.

Основним компонентом опору форми Rф є опір, обумовлений появою вихорів у кормі під час порушення ламінарного обтікання корпусу. Геометричним параметром, який визначає інтенсивність вихороутворення, є кривизна кормових гілок ватерліній, яка безпосередньо пов'язана з довжиною кормового загострення Lк (рис. 5.2).

Для визначення мінімального допустимого значення Lк, який гарантує відсутність інтенсивного вихороутворення, використовується формула Бекера [2]

Рис. 5.2.Схема визначення загострення кінцевих частин. Lцил - довжина циліндричної вставки; Lк, Lн - відповідно довжина кормового і носового загострення.

Відносна мінімальна довжина кормового загострення Lк пов'язана з основними елементами судна

.

Таким чином ,

при чому, якщо ,

,

.

Знання цих співвідношень дозволяє виконати найбільш придатним способом умову, згідно з якою довжина кормового загострення повинна бути більшою мінімально допустимого її значення.

Друга складова опору форми обумовлена опором носової підпірної хвилі. Для зменшення цього опору треба відпрацьовувати форму носової кінцевості судна, шляхом зміни її загостреності в районі вантажної ватерлінії та використання носового бульба.

Для тихохідних суден хвильовий опір практично відсутній, а залишковий опір складається тільки з опору форми Rф, який залежить в основному від коефіцієнта поздовжньої повноти і в меншій мірі - від відносної довжини судна l.

Так, наприклад, при Fr = 0,24 і відносній довжині l = 6,29 (див. рис.5.3) збільшення від 0,68 до 0,75 (на 12 %) приводить до збільшення з на 95 %. При збільшенні відносної довжини від l = 5,5 до l = 6,29 (на 15 %) опір зменшується на 2 % [3] (див. рис. 5.4).



Рис.5.3. Залежності з = f(Fr, ) при B/T = 2,25 і l = 6,29

Рис.5.4. Криві з = f(Fr, l), B/T = 2,25

Зазначене вище дає змогу приймати для тихохідних суден порівняно немалі значення відносної довжини для того, щоб зменшити змочену поверхню і опір тертя. При цьому майже пропорційно зменшуються витрати на побудову судна.

У середньошвидкісних суден (Fr = 0,25...0,35) зміна і l викликає більш істотний вплив на з.

У швидкісних суден при Fr 0,40 з в основному залежить від l, а зміна чинить малий вплив на з.

Друга особливість кривих залишкового опору полягає у тому, що зі зменшенням повноти судна несприятливий вплив інтерференції корабельних хвиль зменшується. Тому на практиці доводиться вибирати коефіцієнти і так, щоб у найбільшій мірі зменшити шкідливий вплив інтерференції хвиль.

Третя особливість суден різних швидкісних груп зводиться до наступного. З гідродинамічної точки зору вигідно проектувати обводи тихохідних суден, концентруючи водотоннажність у середній частині судна і загострюючи кінцевості. Відповідно до цього коефіцієнти стають близькими до одиниці, а і такими, що мало відрізняються один від одного.

Для зниження опору середньо- та високошвидкісних суден вигідно розподіляти водотоннажність по всій довжині судна при зміщенні центра величини до корми від міделя. У даному випадку коефіцієнти і будуть значно відрізнятися один від одного.

5.3 Гідродинамічний і проектний підходи до визначення оптимальних елементів судна

Розглянемо вплив зміни елементів проектованого судна 2 на повний опір води його рухові. При цьому будемо виходити з постійності водотоннажності, швидкості руху та відношень L/B i B/T. Як і в попередньому випадку (п. 5.1) величини з індексом "нуль" віднесемо до одного з двох варіантів суден.

Вплив зміни коефіцієнта на опір тертя буде виражений як

 і (5.2)

Звідси видно, що зміна має незначний вплив на Rт: при = 10 % одержуємо Rт = 1 %. Але спрямованість цього впливу завжди одна і та ж- збільшення призводить до зменшення Rт і навпаки, тобто

Rт

Більш диференційовано слід підходити до аналізу наслідків змінювання стосовно залишкового опору суден різних швидкісних груп.

Особливістю тихохідних суден є те, що вони мають великі значення коефіцієнта , близькі до одиниці. Отже , тому вплив на хвильовий опір рівнозначний впливу . Зміна впливає на хвильовий опір через зміну довжини судна і відносної швидкості:

Оскільки зміна практично не впливає на опір форми, зміну хвильового опору можна ототожнювати зі зміною залишкового опору.

У відносно швидкохідних суден 1 і . Але зміна викликає зміну відносної довжини l, яка суттєво впливає на хвильовий опір. У цьому випадку мають місце такі закономірності:



Оскільки частка хвильового опору у швидкохідних суден значно вища ніж у тихохідних, позитивний вплив зменшення виявляється для цих суден значно інтенсивнішим.

Вплив зміни відносної довжини судна l на опір має наступний характер. У відповідності з (5.2) збільшення l завжди призводить до збільшення опору тертя

l Rт.

Крива повного опору, побудована для тихохідних суден у функції від l, повинна мати мінімум, що підтверджується відповідними розрахунками (рис.5.5)

У швидкохідних суден спостерігається інша картина. У зв'язку з іншим співвідношенням між Rт і Rхв і більш інтенсивним впливом l на Rхв мінімум кривої R = f(l) зміщується в область дуже високих значень l, біля l = 14-15, далеко виходячи за допустимі для проектування межі.

У цьому випадку значення l оптимальні з точки зору прикладної гідромеханіки і проектування суден виявляються несумісними, оскільки не враховується вплив цього параметра на масу корпусу.

Вплив L/B при незмінних значеннях B/T і повністю збігається з раніше визначеним впливом l на опір судна.

Рис.5.5. Зміна питомого опору в залежності від відносної довжини l

При зміні B/T залишковий опір змінюється з тим же знаком, що і B/T

Крім того, збільшення B/T збільшує опір рухові на хвилюванні. Ці обставини заставляють дуже обережно підходити до збільшення B/T вище необхідного значення за умов забезпечення остійності.

При зміні , l, L/B і інших елементів судна змінюється не тільки опір води, але і маси деяких компонентів навантаження. З цієї точки зору можна виділити дві основні групи розділів навантаження, які залежать або від опору води R: маси енергетичної установки і палива; маси корпусу Pк (від величини згинального моменту). Вплив таких елементів судна, як, наприклад, і l на масу цих розділів навантаження може бути представлений таким чином:



Спрямованість цього впливу на розділи навантаження протилежна, тому повинні існувати значення , l, які будуть відповідати мінімуму кривих D = f() і D = f(l) (рис.5.6).

Рис. 5.6. Вплив відносної довжини на складові навантаження і водотоннажність D

Характер кривих на рис.5.6 дає відповідь на питання, чому значення l, оптимальні з точки зору гідромеханіки, не співпадають з прийнятими значеннями l , тобто з такими, які відповідають Dmin.

Таким чином, можна зробити висновок про те, що до вибору оптимальних значень елементів проекту судна необхідно підходити комплексно, з системних позицій, враховуючи всі очікуванні наслідки рішень, які приймаються, і їх вплив на техніко-експлуатаційні і економічні показники кожного конкретного судна.

Контрольні запитання.

Як поділяються судна на швидкісні групи?

Які параметри форми корпусу впливають на опір тертя і залишковий опір?

Як уникнути збільшення опору форми?

Як впливає на водотоннажність, масу корпусу, а також на масу енергетичної установки і палива відносна довжина судна l?

Чому на кривій залишкового опору утворюються горби та впадини при зміні чисел Fr?

6. Вимоги правил регістру судноплавства до проекту судна щодо забезпечення його мореплавних якостей

6.1 Загальні відомості про діяльність Регістру

Регістр - це орган класифікації, нагляду за проектуванням суден, їх побудовою і огляду в процесі експлуатації.

Свої функції Регістр виконує через представників, які знаходяться в КБ, ЦКБ, на суднобудівних заводах і підприємствах. Вони керуються Правилами, які видаються Головним Управлінням Регістру. Кожні 4 роки Правила перевидаються, а в проміжку між цим зацікавлені сторони сповіщаються про зміни в Правилах за допомогою Бюлетенів, які їм розсилаються.

Кожному судну надається відповідний клас, який дає можливість судновласнику застрахувати судно, щоб в його разі загибелі одержати компенсацію збитків.

Для цього в різних країнах, де будуються судна, існують наступні класифікаційні органи: Бюро Верітас в Норвегії, Англійський Ллойд в Англії, Німецький Ллойд у Німеччині, Ніппон Кайджі Кіокай в Японії тощо.

Вважається, якщо судно спроектоване і побудоване за Правилами Регістру, то воно має належні мореплавні якості і високу надійність.

6.2 Вимоги Правил Регістру до остійності суден

Вимоги до остійності поділяються на загальні, які поширюються на всі судна, і додаткові, диференційовані стосовно суден різних типів і призначень.

Згідно з загальними вимогами судно повинно, не перекидаючись, протистояти одночасній дії динамічно прикладеного тиску вітру, бортової хитавиці і мати задовільні значення критерію погоди та параметрів діаграми статичної остійності.

Якщо судно має в класі льодову категорію, то воно повинно протистояти одночасній дії на нього вітру, бортової хитавиці з підвищеним центра маси за рахунок обледеніння надводної поверхні та збільшеною площею парусності.

Значення виправленої початкової метацентричної висоти всіх суден при усіх варіантах навантаження повинно бути не менше 0,15 м. Повинні бути також враховані додаткові вимоги до остійності в залежності від призначення судна та особливостей експлуатації, а також виконані вимоги до остійності, пов'язані з забезпеченням непотоплюваності.

Остійність суден необмеженого та обмеженого районів плавання І і ІІ за критерієм погоди К вважається достатньою, якщо при найгіршому щодо остійності варіанті навантаження динамічно прикладений кренувальний момент від тиску вітру Mv дорівнює або менший ніж перекидальний момент Mc , тобто дотримані умови Mc ? Mv або

.

Кренувальний момент від тиску вітру Mv, кНм береться рівним добутку тиску вітру pv на площу парусності Av на відстані центра парусності Z від площини діючої ватерлінії

, кНм .

Тиск вітру визначається за табл. 6.1.

Площа парусності Av і відстань центра парусності Z від площини діючої ватерлінії розраховуються за таблицею 6.6 з урахуваням схеми парусності на рис. 6.5.

Таблиця 6.1. Тиск вітру, Па

Район плавання	Z, м
	1,0	1,5	2,0	2.5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	?7
Необмеже-ний	706	785	863	922	971	1010	1049	1079	1108	1138	1167	1196	1216
Обмежений І	0,567 тиску для необмеженого району
Обмежений ІІ	0,275 тиску для необмеженого району

Перекидальний момент для суден транспортного і рибопромислового флоту при використанні діаграми динамічної остійності (рис. 6.1) визначається як

Mc=DBE, кНм,

де D - водотоннажність судна, кН.

Рис. 6.1 Визначення плеча перекидального моменту за діаграмою динамічної остійності

При використанні діаграми статичної остійності перекидальний момент може бути визначений за умови рівності робіт перекидального і відновлювального моментів з урахуванням енергії хитавиці. Для цього діаграма статичної остійності продовжується в області від'ємних абсцис на ділянці, що дорівнює амплітуді хитавиці (рис.6.2) и1 і підбирається пряма МК, паралельна осі абсцис, яка урівнює заштриховані площі S1 і S2. Ордината ОМ буде шуканим перекидальним моментом, якщо на осі ординат відкладені моменти, або плечем перекидального моменту, якщо на осі ординат відкладені плечі остійності. У останньому випадку для отримання перекидального моменту Mc, кНм, необхідно ординату ОМ помножити на водотоннажність судна D, кН

Mc=DОМ.

Рис. 6.2 Визначення перекидального моменту за діаграмою статичної остійності

Остійність за критерієм погоди К вважається також достатньою, якщо судно під дією вітру та хвилювання, якій відповідає плече кренувального моменту lw1 від статичного кута крену и0, спричиненого постійним вітром, накрениться на навітряний борт на кут, що дорівнює амплітуді хитавиці и1 (див. рис 6.3), і на судно, яке має крен, динамічно подіє порив вітру, якому відповідає плече кренувального моменту lw2. У даному випадку критерій погоди визначається як відношення роботи перекидального (b) і кренувального (a) моментів з урахуванням енергії хитавиці.

Для цього діаграма статичної остійності продовжується в області від'ємних абсцис на ділянці, яка дорівнює амплітуді хитавиці и1 (рис.6.3).



Рис. 6.3. Визначення роботи перекидального і кренувального моментів за діаграмою статичної остійності.

Статичний кут крену и0 від дії постійного вітру не повинен перевищувати 16° або кута, який дорівнює 0,8 кута входу у воду кромки відкритої палуби, залежно від того, який з них менше.

Робота перекидального моменту - заштрихована площа (b) - обмежена прямою lw2 і одним з трьох кутів, який найменший: 2 = 50°, f - кут заливання і с - кут другого перетинання з lw2 і амплітудою 1.

Кренувальне плече lw1 визначається за формулою

де Pv = 504 Па - питомий тиск вітру для судна необмеженого району плавання;

А - площа парусності, м2;

Zv - плече парусності, м;

D - водотоннажність судна, т;

g = 9,81 м/с2 - прискорення вільного падіння.

Кренувальне плече lw2 приймається рівним

lw2 = 1,5 lw1.

Амплітуда хитавиці судна з округлою скулою визначається за формулою:

??град,

де К - коефіцієнт, який враховує вплив скулових кілів на амплітуду ?1 (табл.6.2).

Таблиця 6.2. Значення коефіцієнта К

Ak/LB	0	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	>4,0
К	0,1	0,98	0,95	0,88	0,79	0,74	0,72	0,7

Ak - сумарна габаритна площа скулових кілів.

X1 - безрозмірний коефіцієнт, який визначається за табл. 6.3.

Таблиця 6.3. Значення коефіцієнта Х1

B/Т	?2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4	3,5	3,6	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	?6,5
Х1	1,0	0,96	0,93	0,9	0,88	0,82	0,8	0,79	0,78	0,76	0,72	0,68	0,64	0,62

Т - осадка судна;

X2 - безрозмірний коефіцієнт, який визначається за табл. 6.4;

Таблиця 6.4. Значення коефіцієнта X2

Cb	?0,45	0,5	0,55	0,6	0,65	?0,7
X2	0,75	0,82	0,89	0,95	0,97	1,0

Cb - коефіцієнт загальної повноти;

r = 0,73 + 0,6(Zd - d)/d- параметр, значення якого не повинно прийматися більше 1.

S - безрозмірний коефіцієнт, який визначається за табл. 6.5, де - період хитавиці, с, - коефіцієнт.

h - виправлена метацентрична висота.

Таблиця 6.5. Значення коефіцієнта S

Район плавання	, с
	5	6	7	8	10	12	14	16	18	20
необмежений	0,1	0,1	0,098	0,093	0,079	0,065	0,053	0,044	0,038	0,035
обмежений	0,1	0,093	0,083	0,073	0,053	0,040	0,035	0,035	0,035	0,035

Визначивши за діаграмою статичної остійності роботу перекидального і кренувального моментів, знаходять критерій погоди, який повинен мати значення не менше одиниці.

K = b/a 1.

Якщо ця вимога виконана, переходять до перевірки наступних загальних вимог до остійності судна:

а) найбільше плече діаграми статичної остійності lmax повинно бути не менше 0,25 м для суден довжиною L < 80 м і не менше 0,2 м для суден довжиною L > 105 м при куті крену ?min > 30, кут закочування діаграми ?з повинен бути не менше 60 (рис.6.4);

б) початкова метацентрична висота для всіх варіантів навантаження судна повинна бути додатною і більшою 0,15 м;

в) площа під додатною частиною діаграми статичної остійності повинна бути не менше ніж 0,055 м·рад до кута крену 30 і не менше ніж 0,09 м·рад до кута крену 40.

Додатково, площа між кутами крену 30 і 40 повинна бути не менша ніж 0,03 м·рад.

Рис. 6.4. Нормовані параметри діаграми статичної остійності

Площа парусності Аv і апліката центра парусності Zв розраховуються за кресленням бокового вигляду судна (рис.6.5), де бокова проекція надводної поверхні на ДП поділяється на елементарні фігури - прямокутники і їх елементи заносяться у розрахункову табл. 6.6.

Таблиця 6.6. Розрахунок елементів парусності

№ п/п	Назва елементу і його розміри	Площа S, м2	Апліката центра площі від ВЛ Z, м	Момент SiZi
1. 2.	Надводний борт 150х4,5 Фальшборт 120х1,0	675 120 .	2,25 5,0 .	1519 600 .
		1		2

Площа парусності: Аv = ??, м2.

Апліката центра парусності: ZВ =??/??, м.

Плече парусності: Zv = ZВ + T/2.

Парусність несуцільних поверхонь і різних дрібних предметів ураховується шляхом збільшення площі парусності на 5 % і статичного моменту цієї площі на 10 %. Якщо судно піддається обледенінню, то площа парусності збільшується на 10 %, а її статичний момент на 20 %.



Рис.6.5. Схема парусності: 1-7 - елементи парусності.

Для суден, які плавають у зимових сезонних зонах, крім основних варіантів навантаження повинна бути перевірена остійність з урахуванням обледеніння. Маса льоду визначається з розрахунку 15 кг на 1 м2 площі парусності і 30 кг на 1 м2 відкритих горизонтальних площ (табл. 6.7).

Маса льоду Pл = ??, т. Плечі елементів визначаються від основної площини. Для парусності Z = ZВ + T, для інших елементів - це їх фактична відстань від ОП.

Апліката центра маси льоду: Zл = ??????, м.

Абсцису центра маси льоду можна прийняти Xл = 0.

Для суден, у яких набір на відкритих палубах встановлений з зовні, додатково повинна бути урахована маса льоду товщиною, рівною висоті набору.

Додаткові вимоги до остійності диференційовані для різних типів суден.

Для суховантажних суден і танкерів обумовлені наступні стани навантаження стосовно яких перевіряється остійність:

судно з повним вантажем і повними судновими запасами, без баласту;

судно як у першому варіанті, але з 10 % суднових запасів і, якщо необхідно, з рідким баластом;

судно без вантажу, з повними запасами і з баластом;

судно як в третьому варіанті навантаження, але з 10 % суднових запасів.

Таблиця 6.7. Розрахунок елементів обледеніння

№ з/п	Назва елементу	Площа S, м2	Норма обледен., т/м2	Маса льоду Рі, т	Плече від ОП Zі, м	Момент SiZi
1. 2.	Парусність Горизонтальні площі: бак І-а палуба надбудови ІІ-а палуба надбудови		0,015 0,030 0,030 0,030
				1		2

Для суден, які перевозять у нормальних умовах експлуатації вантажі на палубі, остійність перевіряється для таких двох додаткових варіантів навантаження:

судно з однорідним вантажем у трюмах і твіндеках, з вантажем на палубі і з повними судновими запасами, якщо необхідно - з рідким баластом;

судно як у попередньому варіанті навантаження, але з 10 % запасів.

Особливі вимоги пред'являються до остійності суден з лісним палубним вантажем:

початкова метацентрична висота цих суден з повним вантажем повинна бути на менше 0,1 м з урахуванням обледеніння лісного вантажу взимку і намокання влітку, а також з його участю в створенні додаткового пере кидального моменту на великих кутах нахилу судна.

У Правилах Регістру містяться також докладні вимоги до розрахунків варіантів навантаження і показників остійності пасажирських і рибопромислових суден, контейнеровозів, буксирів і суден інших типів і призначень.

Так у пасажирських суден регламентуються кути крену від скупчення пасажирів на одному борті пас < 10, а у контейнеровозів крен, що виникає під дією статично прикладеного 50 % розрахункового кренувального моменту від тиску вітру, а також під час сталої циркуляції не повинен бути більшим 15.

Контрольні запитання

Як враховується бортова хитавиця при обчисленні критерію погоди К?

Назвіть вимоги Правил Регістру до діаграми статичної остійності непошкодженого судна.

Як обчислюється площа і плече парусності?

Назвіть додаткові вимоги до остійності суховантажних суден.

6.3 Регістрова місткість суден

Регістрова місткість (РМ) суден є одною з кількісних характеристик разом з дедвейтом та водотоннажністю, які дають уявлення про величину судна.

РМ обчислюється тільки для цивільних суден і вноситься на рівні з головними розмірами в мірильне свідоцтво, яке є своєрідним паспортом судна. Вона фігурує як параметр, що характеризує розмір судна в усіх конвенціях, законах та Правилах;

В залежності від величини РМ з судна утримуються податки за надані йому експлуатаційні послуги (за прохід каналів, шлюзів, користування буксирами, портами, доками та ін.). Крім того РМ використовується в статистичних дослідженнях у суднобудуванні та судноплавстві.

Вимірюється РМ в регістрових тонах, які є одиницями не маси, а об'єму: 1р.т.=100 фут3=2,83 м 3.

РМ поділяється на валову РМ або BRT, GRT, GT і чисту РМ або NRT, NT.

Валова РМ, або брутто регістровий тоннаж - об'єм корпусу судна та надбудов. Чиста РМ, або нетто регістровий тоннаж, характеризує величину корисного об'єму, тобто вантажних та пасажирських приміщень. Валова РМ використовується для нарахування зборів з судна в залежності від його розмірів, а чиста РМ - для нарахування податків, які залежать від прибутку судна.

Правила обміру суден, за якими визначається РМ враховують всі об'єми закритих просторів. До закритих просторів відносяться практично всі приміщення в корпусі, надбудовах і рубках, а також кожухи димових труб, люки.

Валову місткість GT обчислюють як добуток усіх закритих просторів W на коефіцієнт k1

GT = k1W,

де k1 = 0,2+0,02lgW; W - повний об'єм закритих просторів судна, м3.

Чисту місткість визначають за формулою:

, (6.1)

де Wc - загальний об'єм вантажних приміщень враховуючи вантажні люки, а на наливних суднах - відстійні танки, м3;

k2 = 0,2+0,02lgWc; T і H - відповідно осадка судна по вантажну марку і висота борту до верхньої палуби. k3 = 1,25(GT + 10000)10-4; N1 - число пасажирів, які розміщуються в каютах з числом ліжок не більше восьми; N2 - число іших пасажирів.

Якщо (N1 + N2) < 13, то другий член виразу (6.1) дорівнює нулю. Вираз не повинен бути більшим за одиницю, а перший член виразу (6.1) - менше 0,3GT.

На початкових стадіях розробки проектів можливо приблизно приймати для:

пасажирських суден GT D;

танкерів та суден, що перевозять масові вантажі, GT 0,65DW;

універсальних суховантажних суден GT 0,7DW;

рефрижераторних і контейнерних суден GT DW;.

Для усіх суден NT 0,55GT.

Контрольні запитання

Чому дорівнює одна регістрова тонна?

Які об'єми відносяться до валової і до чистої регістрової місткості?

Чому дорівнює валова регістрова місткість для суховантажного судна GT?

Чому дорівнює чиста регістрова місткість NT?

6.4 Вимоги Правил Регістру до непотоплюваності і остійності пошкодженого судна

Згідно з Правилами Регістру непотоплюваність повинна бути забезпечена для наступних типів та розмірів суден: пасажирські, нафтоналивні, рибопромислові довжиною L 100 м, хімовози, газовози, судна для перевезення радіоактивних матеріалів, вантажні судна довжиною L 80 м, криголами довжиною L 50 м, буксири довжиною L 40 м, бурові судна, судна з атомною ЕУ, плавучі маяки, судна з льодовою категорією в класі ЛП4 -ЛП6.

Для інших суден не вимагається забезпечення непотоплюваності. Проте замовник судна має право зажадати щоб непотоплюваність була забезпечена. Але таке положення не означає, що Правила Регістру для таких суден не звертають уваги на непотоплюваність.

Для суховантажних та промислових суден згідно з вимогами Регістру встановлюється:

певна кількість поперечних перебірок;

обмежена довжина будь-якого відсіку - не більше 30 м;

фактична висота надводного борту (Н - Т) Fmin, що гарантує достатній запас плавучості.

Для наливних суден регламентується довжина відсіків в залежності від наявності або відсутності повздовжніх перебірок.

Для усіх суден необхідно виконувати умову, згідно з якою при затопленні одного або групи відсіків аварійна ватерлінія не повинна перетинати граничну лінію занурення, якою є лінія верхньої палуби біля борту.

При виконанні розрахунків аварійної посадки і остійності повинні бути прийняті наступні розміри пошкодженого борту:

протяжність по довжині - або 14,5 м залежно від того що менше,

протяжність по ширині - ;

протяжність по вертикалі - від ОП необмежено доверху.

Остійність непошкодженого судна повинна бути достатньою, щоб були виконані наступні вимоги до остійності пошкодженого судна:

початкова метацентрична висота до прийняття заходів з її підвищення повинна бути h 0,05 м;

кут крену при несиметричному затопленні відсіку не повинен перевищувати: 15 - для пасажирських суден; 20 - для непасажирських суден; 25 - для нафтоналивних суден, хімовозів і газовозів;

кут крену після прийняття заходів з випрямлення суден не повинен перевищувати: 7 - для пасажирських суден; 17 - для непасажирських суден, нафтоналивних, хімовозів і газовозів; діаграма статичної остійності повинна мати найбільше плече lmax 0,1;

протяжність діаграми з додатними плечима остійності повинна бути не менше: 30 - при симетричному затопленні; 20 - при несиметричному затопленні.

При виконанні розрахунків аварійної посадки і остійності нафтоналивних суден повинні бути прийняті наступні пошкодження днища:

протяжність по довжині - або 14 м залежно від того, що менше в районі 0,3L від носового перпендикуляра і або 5 м залежно від того, що менше - на решті довжини судна;

протяжність по ширині - або 10 м залежно від того, що менше на 0,3L від носового перпендикуляра і або 5 м залежно від того, що менше - на решті довжини судна;

протяжність по висоті - або 6 м залежно від того, що менше.

Для нафтоналивних суден з дедвейтом D 20000 т в розрахунках приймати додаткове пошкодження зовнішньої обшивки днища:

протяжністю по довжині 0,6L від носового перпендикуляра для суден з дедвейтом DW 75000 і 0,4L від носового перпендикуляра з DW 75000.

протяжністю по ширині - у будь-якому місці днища.

Вимоги до посадки нафтоналивних суден повинні виконуватися при розташуванні бортових і днищевих пошкоджень:

у будь-якому місці по довжині судна, якщо L 225 м;

у будь-якому місці за винятком машинного відділення, що розглядається як окремий затоплюваний відсік, якщо L < 225 м.

У розрахунках посадки слід приймати до уваги наступні коефіцієнти проникності відсіків:

v = 0,85 - для приміщень, які зайняті механізмами;

v = 0,95 - для житлових приміщень і порожніх цистерн;

v = 0,70 - для приміщень з контейнерами і трейлерами;

v = 0,60 - для приміщень з вантажем;

v = 0,35 - для приміщень з лісним вантажем.

Ці передумови використовуються для оцінки непотоплюваності судна, яка полягає в розрахунку фактичного індексу поділу A і в порівнянні його з індексом поділу R, що регламентується, тобто