Остойчивость судов больших и малых.


Вопросы остойчивости, казалось бы, разработаны теорией корабля и давно, и детально. Однако и сегодня нeт — нeт да и происходят аварии судов  больших и малых  из — за потери остойчивости в условиях штормовой непогоды. Это одна из самых тяжелых морских катастроф. Опрокидывание нередко происходит столь быстро, что радист ие успевает передать сигнал бедствия и не удается спустить шлюпки на воду. О действительных причинах катастрофы в дальнейшем зачастую приходится лишь предполагать… Почему же иногда опрокидываются суда, спроектированные с соблюдением классических законов остойчивости? На этот вопрос пытается дать ответ ленинградский инженер Юрий  Гургенович Саруханов.

 

Опрокидывание было и остается опаснейшей катастрофой, обычно приводящей к гибели судов. Примеров можно привести мнoгo. В воскресенье 10 aвгycтa 1628 г. на глазах у собравшейся публики вceгo в полумиле от берега при первом же выходе в море погиб шведский фрегaт «Ваза». Море не захотело считаться с тем, что корабль строился под наблюдением и по указаниям самoгo короля Густава II Адольфа. Внезапный шквал накренил корабль, он опрокинулся и затонул. Погибло 404 чел., спаслись  едниицы.

 

Вот случай, произошедшнй не так давно. 15 нюня 1931г. наблюдатель спасательной станцни осматрнвал в бннокль близлежащую акваторию Бискайского залнва. Начинался шторм, поэтому прогулочный пассажирский пароходик «Сен-Фелнбер» торопился  укрыться В устье Луары. Наблюдатель перевел взгляд вдаль (других судов поблизости не оказалось), а затем снова посмотрел на «Сен — Фелибер».

 

На том Месте, где только что был пароход, гуляли белые «барашки» волн! В считанные секунды cyденышко водоизмещеннем около 190 т легло бортом на воду и, накрытое волной, пошло ко дну! Спасти удалось 7 чел. Погибло только по официальным данным 472 чел., не считая (около 100) безбилетных детей… В 1966 г. с 8 по 19 января затонули «Кашо Мару» (япония), «Монте Паломарес» (Испання), «Kуутсало» (Финляндия), «Кремзертор» (ФРГ). Причнна  опрокидыванне во время шторма.

 

В марте 1934 г. после шторма подобрали плавающий вверх килем японский мнноносец «Томодуру». Погибло 97 чел. из 113. 18 декабря 1944 г. попали в тайфун и перевернулись американские эсминцы «Халл» (погибло 139 чел. из 201), «Moнaгхэн» (156 из 162) и «Спенс» (341 из 344). Эсмннцы шли в составе 111 флота на боевую операцию, но погибли, не получив боевых поврежденнй…

 

Статистика неопровержимо свидетельствует, что, как в прошлом, так и в нашн дни, Главной причнной опрокидывания судов являются неблагоприятные гидрометеоусловия сильное волнение, действие мощного шквала. И та же статнстика дает основання для столь же очевидного вывода: чем снльнее волненне и чем меньше размеры судна, тем больше вероятность eгo опрокидывания.

 

2 сентября 1974 г. в северной части Ирландскоrо моря во время снльнoгo шторма две крутые волны, следовавшие друг за другом, опрокинули яхту «Mopнинг Клауд». Она не смогла вернуться в нормальное положение и пошла ко дну. Двое из 8 членов экипажа погибли. Причина, вызвавшая опрокидывание,  возрастание волн на мелководье: их высота увеличивается здесь в 2 — 2,5 раза, крутизна может достигнуть 1/5, т. е. превысить теоретически возможную 1/7.

 

Моделирование волн в бассейне и натурные наблюдення за этим районом моря подтвердили такую возможность. Подобная трансформация волн происходит и при встречном течении: появляются одиночные, так называемыe аномальные волны. Mнoгиe любители парусного спорта, вероятно, помнят трагические coбытия традиционной Фастнетской гонки крейсерских яхт 1979 г., которая проводилась в том же Ирландском море [3]. Из 307 стартовавших тогда судов финишировали только 85;  197 сошло с дистанции, 19 были покинуты экипажем, 5 утонуло; вытaщить из воды удалось 136 чел., 15 — погибло… Проанализируем отдельные моменты этой гонки еще раз.

В ночь с 13 на 14 aвгycтa, кoгда разыгрался 10-бальный шторм, скорость ветра достигала 32 м/с, а море превратилось, по словам очевидцев, в кромешный ад. Oгpoмныe крутые волны поднимали яхты на гребни 10 — 16-метровой высоты и бросали вниз. Волны обрушивались на палубы и смывали за борт всех, кто пренебрег страховочным поясом.

 

Правда, утверждать, что все 307 судов находились в совершенно одинаковых условиях, нельзя. Если яхты младших клaссов шли  в  бейдевинд и часто оказывались бортом к склону волны, то представительницы старших классов, которые уже обогнули маяк Фастнет — Рок, зону наибольшегo волнения пересекали на обратном пути, следуя курсом бакштаг при попутном ветре.

 

В ту ночь перевернулись 17 судов, из них 16 были яхты младших классов; 8 -метровая «Гринго», которая делала «оверкиль» трижды, принадлежала самому младшему классу IOR. Почему же пepeвоpaчивaлись килeвыe яхты, сaмыe остойчивыe cудa? Дa, сaмыe остойчивыe. Для обычного суднa опрокидываниe ознaчaeт верную гибель, а вce опрокинувшиеся яхты обязательно возвращались в нормальное положение.

 

Поэтому тe, кто поспешили покинуть яхты и пepeceсть нa надувныe спасательныe плоты, смогли y6eдиться, что у полтa и остойчивость, и живучесть, и другиe кaчeствa нaмнoгo нижe, чем у яхты. События тoй ночи eщe paз подтвepдили eсли яхтa нe получилa cepьeзных повреждений, oпрокидываниe нe мешaeт пpодолжить гонку и прийти к финишy, что и доказaл экипаж 8- мeтpoвoгo «Эcceнтa». Oстaвaтьcя нa aвapийнoм cуднe имeет смысл дaжe в том случae, кoгдa оно лишилось и  мaчты, и руля.

 

Почему жe oпpокидывaются cудa? Посмотритe литературу, пoговоpитe co спeциaлистaми. Oтвeт коpоткий: eсли oпpокинулось, знaчит былa нeдостaточнa остойчивость — cпocобность суднa пpoтивoстоять внeшним силaм, вызывающим eгo кpeн и или диффеpeнт, и возвpaщaтьcя в пepвoнaчaльное положениe paвновeсия пocлe пpeкpaщeния их дeйcтвия.

 

Tакой жe отвeт (или пoxoжий) вам дaли бы и 100, и 200, и 300 лeт  нaзaд! B этом нeт ничeгo удивительного: моpeплaвaниe и кopaблeстpоeниe – один  из caмых дpeвних пpoфессий чeловeчeствaДолгиe годы коpa6ли стpоились пo интуиции, нaиболee удачные стaновились обpaзцом для мнoгиx поколeний стpоителей. Ho нepeдкo знaния умиpaли вмeстe с чeловeком, гибли вмecтe с гибeлью цивилизаций, и дpyгому поколению людей приходилось нaчинaть вce зaново.

 

Пepвыe сочинения, посвященные стpоительству судов, появились где — то в XVI в. Пocтeпeннo кopaблecтpoeниe стaло пpевpaщaться в нayку. Однако, хотя учeбныe зaвeдения были ужe во всех моpских стpaнax, знaния одного человeкa нe cpaзy стaновились достоянием вceгo чeловечества, a знaния человечества — достоянием кaждoгo. B XIX в. нa смeнy пapycy пpишли пapoвaя мaшинa и гребной винт, дepeвянный кopпyc был зaменeн жeлeзным; ко вceму этомy тpебoвaлся осмысленный подход.

 

Ни aттeстaт, ни диплом, ни кopoлeвскoe звaниe нe гapaнтиpовaли, что пoстpоеннoe судно будет нaдeжным. Проследим, кaк жe происходило yглубление смысла понятия «остойчивость», тем более, что обогaщeниe опытом и пpoцecc познaния в этой области дaвaлись дopoгoй цeнoй: вceгдa ктo-то плaтил cвoeй жизнью.

 

Пepeнeceмся в XIX в. Aнглийский бpoнeнocный фpeгaт «Keптeн» совepшaл учeбноe плaвaниe. 7 ceнтябpя 1870 г. вeтep стaл свeжeть, появились волны, нaчaлся шторм.  Ночью коpaбль опpокинулся. Из  550 чeловек комaнды cпaслось только 18 вaхтенных. B числe пoгибшиx был и aвтop пpoeктa, кaпитaн Kyпep Kольз. Поскольку остaльныe 10 коpaблeй эскадры ycпeшнo выдержали 6 — бaлльный штоpм, пpичиной гибeли кopa6ля пpизнaли eгo нeдостaточную остойчивость.

 

История моpeплaвaния знaeт нe мeнee ужaсныe кaтaстpофы, и эта остaлaсь бы pядовой, eсли бы тpaгичeскaя учaсть фpeгaтa «Keптeн» нe былa пpeдскaзaнa eщe до зaклaдки eгo киля нa стaпeлe. Эдвapд Джeймс Pид — Глaвный cтpоитeль Aдмиpaлтeйствa Beликобpитaнии, знaя водоизмещение будущeгo кopaбля и положeниe цeнтpa тяжести (ЦT), нaчepтил диaгpaмму. Пo оси aбcцисс он отложил yглы кpeнa суднa, по оси opдинaт — момeнты, котopыe нaдо пpиложить, что6ы нaкpeнить судно нa соотвeтствующий yгол.

 

У тaкой диaгpaммы eсть ocобeнность: ee площaдь oпpeдeляeт paботу, которую нeобxoдимо совepшить дeйcтующим нa кopaбль силaм, что — бы eгo oпpoкинуть. Eсли кpeнящий момeнт дeйcтвyeт нa кopaбль стaтичeски, он получaeт yгол кpeнa Фs , eсли этот жe момeнт пpиложeн динамически

(a тaким и являeтся дeйствиe шквaлa), кpeн будeт бльшe. Oпpeделить yгoл динамического кpeнa Фd можно пo диaгpaммe из условия, что площадь S1 И S2 paвны (pис. I).

 

Paвeнствo paбот кpeнящих сил  и пpoтиводeйcтвующeгo этому восстанавливающего момента  позволяет нaйти нaибольший кpeнящий момeнт  от шквaлa Mкp d, котоpый судно  cпoсобно выдеpжaть. Нa pис. 2 покaзaнo, что M Kpd < M max , a yгoл oпpoкидывания  Фd < Ф 3aK , т. e. динамическое  действие внешних сил влечет более раннее опрокидывание корабля , чем статическое.

 

Eсли к постоянному кpeнy, имeющeмycя у пapycникa под действием ветра, пpиплюсовaть добавочный динамический момент,  создaющийся шквaлом (cм. pиc. 3), вeличинa мaксимaльнoгo момeнтa, котopый кopa6ль можeт выдepжaть, нe oпpoкидывaясь, знaчитeльно умeньшится. Eсли постоянный кpeн пpиблизится к Фm , зaпaс остoйчивости кopa6ля 6yдeт исчepпaн, и достaточно нeбольшoгo шквaлa, чтoбы судно опpокинyлось. Ceгoдня для построения подобной диаграммы пользуются следующей формулой восстанавливающего момента:

 

продольной оси; а —  возвышение ЦТ судна над центром величины (ЦВ);         О —  угол крена; ф —  текущее значение угла крена. Первая часть формулы (1), которая является величиной, зависящей от обводов копуса, часто называется момнтом остойчивость формы, а вторая часть, которая определяется только водоизмещением суднa и положением егo центра тяжести по высоте — моментом остойчивости веса. Строить диаграмму остойчивости принято в масштабе плеч остойчивости, значения которых мсжно получить, разделив моменты на водоизмещение судна:

                                                                           Где lF – плечо остойчивости формы.

В ХIХ в. эта формула уже была известна, однако, поскольку определить плечо остойчивости формы довольно сложно, предпочитали пользоваться метацентрической формулой остойчивости

Где ho = (ro —  а) —  начальная поперечная метацентрическая высота; ro — поперечный метацентрический радиус конструктивной ватерлинии. Разница между формулами (1) и (3) определяется поправкой:

которая учитывает изменeниe поперечного метацентрнческого радиуса при крене судна, Чем больше крен корабля, тем больше допускаемая формулой (3) ошибка, и даже высокая начальная остойчивость, определяемая h0, уже не гарантирует, что запас остойчивости, определяемый площадью диаграммы, на самом деле будет достаточен. Именно этот недостаток и 6ыл присущ фрегату «Кептен» (см. рис. 4),

 

Почему к предостережениям Рида не прислушались? Все были уврены, чтo знают об остойчивости не меньше Рида, а диаграмма, на которую он ссылался, представлялась умствованием кабинетного ученого. В то вpeмя под  динамической остойчивостью корабля подразумевали только качку: что влияет на амплитуду и период качки и как их уменьшить. На практике все привыкли пользоваться метацентрической формулой (3), которая вполне удовлетворяла при стpоительствe высокобортных кopaблей.

 

А Кольз  задумал построить фрегат с расположенным в башнях aртиллерийским вооружением и низким защищенным броней надводным бортом, который менее уязвим для снарядов противника. Что касается динамической остойчивости, ее сочли качеством второстепенным. Даже командир «Кептена» капитан Бургойн, с которым Рид говорил накануне выхода в море, судя по всему, выслушал ученого только из вежливости.

 

Когда же катастрофа произошла, Рида стали обвинять! Дескать, вместо тoгo чтобы вовремя дать совет, как повысить остойчивость, пока корабль еще строился, он порочит «Кептен» как никуда негодный и тем самым незаслуженно позорит имя погибшего Кольза. Противников Рида не сразу убедили в eгo правоте ни судебное разбирательство причин гибели пресловутого корабля [4], ни даже построенный по указаниям Рида фрегат «Монарх» с теми же, что у «Кептена», главными размерениями, но с более высоким надводным бортом (4,3 м против 1,9 м); «Монарх» выдержал шторм, в котором «Кептен» погиб, и продолжал успешно плавать (см. рис. 4).

 

Однако с тoгo времени оценка динамической остойчивости корабля вошла в повседневную практику проектирования корабля, а диаграмму статической остойчивости еще долгие годы назывaли  диаrраммой Рида. Гибель фрегата «Кептен»  не единственный трагический эпизод в истории кораблестроения. В том же 1870 г. 21 — летний мичман С. О. Макаров в журнале «Морской сборник» опубликовал анализ аварии броненосной лодки «Русалка» и свои соображения  что следует предпринять, чтобы предотвратить возможность подобных инцидентов [5]. Работа получила признание: мичману досрочно присвоили звание лейтенанта.

 

В течение следующих четырех лет он занимался под началом адмирала А. А. Попова вопросами непотопляемости и живучести боевых кораблей. В 1904 г. С. О. Макаров  к тому времени уже вице — адмирал  был назначен командовать Тихоокеанским флотом Российской империи. 24 февраля он прибыл в Порт-Артур, а 31 марта погиб на броненосце «Петропавловск»: подорвавшийся на японской мине флагман Тихоокеанского флота накренился на правый борт и через полторы минуты пошел ко дну. Из 740 чел. экипажа спасли лишь 59, В числе погибших был и командующий флотом…

 

По свидетельству академика А. Н. Крылова, в 1898 [. С, О. Макаров советовался с ним о проведении в опытовом бассейне испытаний модели броненосца этого типа с пробоиной В борту. Трудно сказать, как повлияли бы такие опыты на дальнейшие события, но ведь опыты проведены не были! Основоположник учения о живучести корабля погиб на судне, которое не отвечало элементарным требованиям [6]…

 

По этой же причине, т. е. из — за недостаточной остойчивости, в Цусимском сражении погибло большинство русских кораблей: получив повреждения, они опрокидывались и тонули. Точно такие же недостатки были присущи и японским кораблям; например, броненосец «Хатсусе» подорвался на мине, опрокинулся и затонул. И десять лет спустя, в 1 мировую войну, недостаточная аварийная остойчивость послужила конечной причиной гибели более двух третей погибших кораблей всех флотов, причем крейсер «Паллада», например, опрокинулся и затонул за 10 секунд!

 

Между тем, требования к аварийной остойчивости корабля к тому времени уже были четко сформулированы: «Судно должно погружаться, не теряя остойчивости, т. е. теряя запасы плавучести, не терять запасов остойчивости» (А. Н. Крылов), «Неверен критерий, оценивающий непотопляемость и живучесть судна числом водонепроницаемых отделений… Чем меньше разница между мореходными качествами судна до и после аварии, тем выше eгo живучесть, тем совершеннее само судно» (И.Г. Бубнов).

 

Ко II мировой вoйнe положение нзменилось. Чтобы затопить линкор, требовалось уже не одно-два, как в 1914 г., а шесть семь торпедных попаданий хотя мощность заряда торпеды тоже нюмного возросла. Однако почти все линкоры тонули опрокидываясь, не псчерпав запаса плавучести. Дело даже не в том, что добиться желаемого не так просто, а в том, что к будущему судну предъявляется не одно, а мнoгo требований, и эти требования противоречивы.

 

Если судно предназначено перевозить груз, то, естественно, чтобы больше поместится, тем лучше. С другой стороны, остойчивость ради остойчивости тоже нелепость. А гдe злотая середина? Что лучше: брать меньше груза и сделать судно более остойчивым или повысить грузовместимость за счет eгo остойчивости, причем остойчивости аварийной, ведь вероятность аварии при неукоснительном соблюдении морских правил так низка?

 

Выход был найден Английским Ллойдом: помимо регулярного освидетельствования эксплуатирующихся судов, с 1888 г. единые требования стали предъявлять и к строящимся судам. Требования эти разрабатывались с учетом накопленного опыта мореплавания, на основе характеристик успешно плавающих, т. е. не терпевших аварий, судов. С течением времени эти требования уточнялись, ужесточались, к ним добавлялись новые, но они вceгдa были и остаются нормой, которая обязательна для всех проектирующихся судов. Эти требования касаются, разумеется, и остойчивости.

 

Каждая морская авария не только фиксируется, но и становится предметом вcecтopoннeгo разбирательства органами надзора и специалистами. Так, 23 февраля 1955 г. в Каспийском море опрокинулся и в течение двух суток плавал вверх килем дрифтер «Куули Маяк». Судно опрокинулось в шторм, но eгo остойчивость в момент аварии удовлетворяла существующим нормам. Как показал анализ катастрофы, причиной гибели явилось снижение остойчивости на попутном волнении [7, 8].

 

В иаши дни в понятие «остойчивость» вкладывают глубокий смысл. Сегодня отличают начальную остойчивость корабля от остойчивости на больших углах крена, поперечную от продольной, статическую от динамической, остойчивость на тихой воде от остойчивости на волнении, остойчивость неповpежденного судна от аварийной, кoгдa судно повреждено и частично затоплено вoдoй; учитывают, наконец, влияние качки на остойчивость.

 

Однако даже сейчас наши знания неполны: например, не учитывается фактор снижения остойчивости на волнении. Действительно, на ceгoдняшний  день в качестве нормативных величин принимаются минимальные величины плеч статической остойчивости на различных углах крена, величины максимальных плеч статической и динамической остойчивости, угол максимума и угол заката диагpaммы статической остойчивости, наконец, начальная поперечная метацентрическая высота.

 

Критерий погоды «К», учитывающий действие ветра и качки судна, тоже ориентируется на диаграмму остойчивости судна, рассчитанную для тихой воды, кoгдa действующая ватерлиния горизонтальна. Остойчивость же судна на волнении, по-существу, никак не peгламентируется. Теперь поговорим о прoгулочных и спортивных мотосудах, число которых сейчас постоянно увеличивается. Их остойчивость намого ниже, чем килевых яхт. Для многих лодок и катеров 3 – 4 — балльное волнение представляет уже серьезную опасность.

 

Хотя опасные для их остойчивости условия создаются нaмнoгo раньше и чаще, чем для крупных судов, и управлять ими в штормовых условиях намного сложнее, большинством мелких судов управляют люди менее опытные, чем профессиональные моряки и яхтсмены. Потому к самым малым судам, к их остойчивости и другим мореходным качествам должны предъявляться повышенные требования.

 

Однако на маломерный флот не распространяются требования «Международной конвенции по охране человеческой жнзни на море». К морским судам длиной менее 20 м нормативные требования появились сравнительно недавно [9]. В ряде стран введены и требования к остойчивости малотоннажных прогулочно — туристских судов [10].

 

Самое главное —  упомянутые требования неполны. Например, требования к прогулочным судам oгoвaривают только величину начальной поперечной метацентрической высоты и высоту нaдвoднoгo борта, а аварийную остойчивость считают удовлетворительной, если она положительна. Нет, по-существу, требований к динамической остойчивости и остойчивости на волнении.

 

Нельзя умолчать и о том, что кaтастрофы прогулочных судов за частую никем не анализируются. Мы никогда не узнаем, как и почему погиб Ален Кола, и если бы «Джипси Мот», опрокинувшись затонула, мы не узнали бы, что произошло с Ф. Чичестером. Ответить, почему снижается остойчивость судов на волнении, позволяет следующая формла восстанавливающего момента, выведенная автором для судна, расположеннoго лагом к фронту волны, когда действующая ватерлиния наклонена, а накренения неравнообъемны:

 

гдe V —  объемное водоизмещение судна по действующую ватерлинию; lfX — момент инерции площади действующей ватерлинии относительно продольной оси; а —  возвышение ЦТ над ЦВ судна при посадке по действующую ВЛ;   ф —  угол крена судна относительно нормали к поверхности воды; а  -  угол наклона действующей ватерлинии к rоризонту: (+) — при крене судна к подножию волны;  (-) —  при крене к вершине волны.

Если действующая ватерлиния гoризонтальна, т. е. а = О, а водоизмещение постоянно, то формула (5) становится идеинтична формуле (1).

 

Влияние угла наклона действующей ватерлинии на диаграмму статической остойчивости судна сказывается в том, что симметричная на тихой воде, кoгдa ВЛ горизонтальна, она перестает быть симметричной на склоне волны (см. рис. 5): - при крене к вершине волиы восстанавливающие моменты больше, к подножию волны —  меньше, чем на тихой воде при тех же углах крена относительно нормали к поверхности воды;

 

-  угол заката и угол максимума диаграммы при крене к вершине волны отдаляются от начала координат, а при крене к подножию волны приближаются к нему;

 

-  уrол статического равновесия смещается от начала координат к подножию волны;

 

-  искажение диагpаммы остойчивости тем больше, чем больше угол наклона действующей ВЛ.

 

Диaграмму остойчивости судна на волнеиии предлагается строить при ожидаемом максимальном угле наклона ватерлинии; назначать этот расчетный угол следует исходя из условий эксплуатации судна, eгo класса и размеров. Для небольших судов, размеры которых нaмнoгo меньше размеров волн, с какими они мoгут встретиться, он может быть принят равным максимальному углу волновoгo склона, теоретически это 26 — 300 (при крутизне волн 1/5 а0 = 360).

 

Более глубокий анализ диаграммы остойчивости судна при наклонной ватерлинии показывает, что ее искажение по сравнению с диаграммой остойчивости на тихой воде зависит не только от «а», т. е. суда, имевшие одинаковые диаграммы остойчнвости на тихой воде, как правило, имеют разные диаграммы остойчивости, кoгда действующая ВЛ наклонена на один и тот же угол (см. рис. 5). Причина данного явления заключается в разной физической природе составляющих остойчивости формы и веса.

 

На тихой воде, кorда действующая ВЛ горизонтальна, и диаграмма остойчивости формы, и диаграмма остойчивости веса проходят через начало координат (см. рнс. 6, а) и обязательно симметричны относительно этой точки. На склоне волны, когда действующая ВЛ наклонена, диаграмма остойчивости веса, оставаясь такой же, как на тихой воде, смещается к вершине волны на угол а, а ось ординат пересекает в точке а sin а. В то же время диаграмма остойчивости формы смещается не только по оси абсцисс к вершине волны на угол «а», но и по оси ординат на величину rо sin а.

 

Коuда уuол крена относительно нормали равен нулю, момент остойчивости формы тоже paвен нулю (см. рис. 6, б). Кроме тoгo, диаграмма остойчивости формы искажается и вследствие изменения момента инерции действующей ВЛ. Поэтому при одинаковых диаграммах остойчивости на тихой воде, на волнении худшая остойчивость будет у судна, имеющего больший поперечный метацентрический радиус, т. е. у более широкого или с меньшей осадкой.

 

Уяснить фнзический смысл, отчего снижается остойчивость судна на волнении, не представляет труда. Если ЦТ судиа совпадает с eгo ЦВ, то на волненни судно будет «следить» за профилем волны, т. е. с некоторым запаздыванием по фазе крен судна будет соответствовать наклону действующей ВЛ; крен относительно нормали к поверхности воды появится в результате качки.

 

Однако у подавляющего большинства судов ЦТ расположен выше ЦВ, и когда судно оказывается на склоне волны, на нeгo действует дополнительный момент Da sin а, стремящийся накренить к подножию волны. Именно потому, что у обычного спасательного плота возвышение ЦТ над ЦВ намного больше, чем у килевой яхты, вероятность eгo опрокидывания выше. Поэтому-то и не советуют раньше времени покидать аварийную яхту: при одинаковом волиении плот будет опрокидываться чаще, чем яхта.

 

Величина а является единственной величиной, которой конструктор может управлять при проектировании судна; ее легко контролировать и во время эксплуатации судна. Нормировать величину а тем более необходимо, что сегодня при проектировании судна положению ЦТ обычно не придают особо важного значения. Если начальная остойчивость или величина плеча статической остойчивости окaзывается недостаточной, то чаще всегo увеличивают ширину судна.

 

А так как водоизмещение при этом, как правило, возрастать не должно, одновременно с увеличением ширины уменьшают осадку. В итoгe уменьшается аппликата ЦВ и еще больше увеличивается «а». Иначе говоря, нeоправданное завышение «а» приводит к снижению остойчивости  судна на волнении. Поскольку при положении ЦТ выше ВЛ амплитуда качки возрастает, у судов, которым предстоит плавать в условиях сильного волнения, ЦТ должен быть ниже КВЛ.

 

Для небольших судов в качестве дополнительного критерия остойчивости можно предложить ограничение вepxнeгo предела начальной поперечной метацентрической высоты. О желательности нормирования вepхнeгo предела h писал  еще академик А. Н. Крылов, и после нeгo мнoгиe авторы придерживались тех же взглядов (см., например, [1]).

 

По данным Ллойда, относящимся к морским судам валовой вместимостью свыше 100 peг. т, относительные потери миpoвoгo флота в последнее время не снижаются. Ежегодно 40% всех затонувших судов гибнет в результате опрокидывания, хотя 25% из них удовлетворяет существующим нормативам. Интересно отметить, что гибнут чаще вceгo небольшие суда и преимущественно в первые годы эксплуатации.

 

Это значит, что требования, которые сегодня предъявляются к остойчивости, не всегда достаточны, а море  строгий экзаменатор. Конечно, невозможно ограничить силы стихии каким-то пределом и полностью устранить вероятность опрокидывания, но Koppeктировка существующих норм с учетом снижения остойчивости судов на волнении, безусловно, повысит безопасность плавания и уменьшит неизбежный риск.

 

Ю. Саруханов.

 

Литература:

 

1. Аксютин Л. Р. Благовщенский С. Н. Аварии судов от потери остойчивости. Л..: Судостроение, 1975.

 

2. Александров М. Н. Безопасность человека иа мope. Л.: Судостроение, 1983.

 

3. Фастнет — 79:  Трагедии и уроки.- Катера и яхты, 1980, N2, с. 79-84.

 

4. Описание крушеинй и других бедственных случаев военных судов иностранных флотов. спб, 1874.

 

5. Макаров С. Броиеносная лодка «Русалка».- Морск. сб.,1870, №3, 5 и 6.

 

6. Бубнов И. Г. О непотопляемости судов. Морск. сб.. 1901, N.4 и 5.

 

7. Салтовская В., Скорняков Н. Почему погиб океанский ceнep. Морской флот, 1956, N. 9.

 

8. Благовещенский С. Н. Холодилин А. Н. Анализ аварии дрифтера «Куули Маяк»  В кн.: Научио-техи. сборник Регистра СССР. 1958, вып. 1.

 

9. Регистр СССР. Бюллетень дополнений и изменений к Правилам классификации и постройки морских судов, 1974. 1975. N2.

 

10. Цой Л. Г. О нормировании остойчивости и высоты борта прогулочных судов.  Катера и Яхты, 1971, № 6, с. 36.

 

Источник:  «Катера и Яхты»,  №113.

 

 

 

Оставить комментарий

Комментарии: 4
  • #1

    rytuał miłosny (Понедельник, 10 Апрель 2017 18:22)

    rytuał miłosny

  • #2

    porn tube (Четверг, 13 Апрель 2017 12:40)

    best fucking

  • #3

    Kamagra Effervescent (Пятница, 14 Июль 2017 14:50)

    Viagra 200mg

  • #4

    sex telefon (Четверг, 10 Август 2017 14:50)

    купить виагру