Проверка начальной остойчивости и посадки судна в конце рейса
Расчеты плавучести и остойчивости при составлении грузового плана следует закончить проверкой начальной остойчивости и посадки судна в конце рейса во время подхода к порту назначения. Предполагается, что в течение рейса израсходовано 90 % запасов и для компенсаций потери остойчивости принят балласт в цистерны. Изменение средней осадки в конце рейса в сантиметрах можно определить по формуле:
ΔТР = 
где РЗР < 0 - вес израсходованных запасов; РБР > 0 - вес принятого балласта для компенсации потери остойчивости и обеспечения нормальной посадки судна к концу рейса; q - вес, приходящийся на 1 см осадки.
Вес запасов, израсходованных к концу рейса, находится из выражения:
РЗР = - 0,9 . РЗ = - 0,9 . 1112 = - 1000,8 кН
где РЗ - вес запасов, заданный в таблице.
Вес балласта РБР в конце рейса принимается, возможно, наиболее близким к весу израсходованных запасов по Приложению 6. В моем случае РБР = 0 кН
Из приложения 5: q = 125,7 кНм/см.
Следовательно, ΔТР = - 1091/125,7 = - 8,7 см.
Изменение дифферента ΔР в сантиметрах к концу рейса находится из выражения:
ΔР= 
= 
= 3,34 см
где ХF - расстояние центра тяжести площади ватерлинии от плоскости мидель-шпангоута (находится по таблице Приложения 5); ХЗР и ХБР - абсциссы центров тяжести израсходованных запасов (принимается ХЗР = Х3) и принятого балласта соответственно.
Возвышение ЦТ израсходованных запасов будет равно Z3P = 1,1*Z3 (Z3 - возвышение ЦТ запасов в начале рейса, которое определяется по табл.).
Z3P = 1,1*1,93 = 2,12 м.
Изменение метацентрической высоты в конце рейса находится из выражения:
Δh= 
*(T+ 
– Z3P –h1) + 
*(T+ 
– ZБP –h1) = – 0,02
где P1 ,Т и h1 - соответственно водоизмещение, осадка и метацентрическая высота судна в начале рейса;
Тогда величина начальной поперечной метацентрической высоты в конце рейса будет
h = h0 + ΔhP.= 3,25‒0,02 = 3,22 м
Посадка судна, т. е. осадка носом ТН и кормой ТК в конце рейса рассчитывается по формулам:
TH = TH0 + 
+ 
* ( 
–ХF) = 2,59 + 
+ 
* ( 
+1,53)=2,58м
TК = TК0 + ‒ * ( +ХF) = 2,69 + ‒ * ( –1,53)=2,68м
В этих формулах ТНО и ТКО осадки носом и кормой (в метрах) соответственно в начале рейса.
Определение инерционных характеристик судна.
Расчет скорости полного хода судна при нагрузке без палубного
Груза
Для того чтобы определить инерционные характеристики судна при свободном выбеге и активном торможении с полного переднего хода, предварительно необходимо найти величины скорости полного переднего хода и сопротивления воды движению судна R1 при нагрузке без палубного груза, рассчитанной в предыдущем разделе курсового проекта.
• определяю скорость судна vH, соответствующая нулевому упору движительного комплекса.
vH = 
= 
= 8,87 м/с
где n0‒номинальная частота вращения гребных винтов; w0–коэффициент попутного потока при движении прямым курсом; DB‒диаметр грибного винта; PP‒шаг гребного винта;
JЕН = 
‒ модифицированная относительная поступь;vA‒скорость потока, набегающего на движитель.
Величина модифицированной относительной поступи нулевого упора JЕН практически не зависит от шагового и дискового отношений гребного винта. Она может быть принята JЕН=0,79 ‒ для комплекса гребной винт – направляющая насадка.
• рассчитывается сопротивление судна в полном грузу R0.
R0 = ZP∙ ККО ∙ (l - t0) ∙ 
∙ (vAO2 + n02 ∙ DB ∙ Рр) =
=2∙0,18∙(1‒0,13) ∙ 
∙ (4,422+5,52 ∙1,7∙1,768)=51,22 кН
,где – число гребных винтов; vA0 = v0 (1- W0) = 5,2∙(1 – 0,15) = 4,42 м/с ‒ скорость потока, набегающего на движитель при скорости судна v0;
ККО = КК λ ∙(JEO - JEH) = 3,6(0,84 – 0,79) = 0,18 модифицированный коэффициент упора движительного комплекса при скорости судна v0;
JEO= 
= 
= 0,84 модифицированная относительная поступь при скорости судна v0;
• нахожу сопротивление движению R01 для скорости v0 при неполной загрузке судна.
R01=R0∙( 
) 0,667∙ 
=51,22∙( 
) 0,667∙ 
=45,7 кН
В этой формуле с индексом «0» обозначены величины, относящиеся к состоянию судна в полном грузу, а индексом «1» для нагрузки без палубного груза.
• нахожу достижимую скорость v1 и сопротивление R1 при неполной загрузке судна.
v1= 
= 
= 5,44 м/с
после подстановки значения v1 в формулу не представляет трудностей и определение сопротивления судна при неполной загрузке
R1=R01∙ ( 
)2 = 45,7∙ ( 
)2 = 50,01 кН