Расчет параметров аварийной посадки и аварийной остойчивости при затоплении грузового отсека

Расчет коэффициента проницаемости

Расчет критериев остойчивости

Критерий ускорения:

К* = 0,3 / άрасч ≥ 1,0.

άрасч = 1,1 · 10ˉ³ ·В · m²· θr,

где θr – амплитуда качки в градусах, определяемая по диаграмме «Амплитуда бортовой качки»;

В – ширина судна, м;

h0 = Zm - Zg – начальная поперечная метацентрическая высота без поправки на свободные поверхности;

m = m0 / √­­­­­h0 – нормируемая частота собственных колебаний судна;

m0 – коэффициент определяемый по Приложению М в зависимости от ­­­­­h0В / Zg0³√▼,▼ = Δ / ρ – объемное водоизмещение судна;

К* на отход:

▼= 16300 / 1,025 =15902,4 м ³,

­­­­­h0В / Zg0³√▼ = 0,624 · 22,2 / 8,69­­­­­ · ³√15902,4 = 0,06,

=> m0 = 0,34, m = 0,34 / 0,79 =0,43,

άрасч = 1,1 · 10ˉ³ · 22,2 · 0,43² · 21,5 = 0,097,

К* = 0,3 / 0,097 = 3,092 ≥ 1,0.

К* на приход:

▼= 15359,1 / 1, 025 = 14984,1 м³

­­­­­h0В / Zg0³√▼ = 0,5 · 22,2 / 8,83 · 24,6 = 11,1 / 217,2 = 0,051,

=> m0 = 0,34, m = 0,34 / 0,707 = 0,48,

άрасч = 1,1 · 10ˉ³ · 22,2 · 0,48² · 20,8 = 0,117;

К* = 0,3 / 0,117 = 2,56 ≥ 1,0.

Критерий погоды, рассчитывается только на отход:

К = lc / lv ≥ 1,0;

где lv – плечо кренящего момента, определяется по «Таблице плеч ветровой нагрузки»;

lc – плечо опрокидывающего момента, снимается с ДДО;

К = 0,29 / 0,106 = 2,74 ≥ 1,0.

χотс1,3 = χгр = 0,35, так как отсеки – 1, 3 полностью заполнены одним грузом – рыбой (χ = 0,35).

χотс2,4 = χгр = 0,45, так как отсеки – 2, 4 полностью заполнены одним грузом – маслом сливочным (χ = 0,45).

Абсциссы центров тяжести затопленного объема xv, потерянной площади ватерлинии xs и пустого отсека xтр принимаются равными абсциссе ЦТ затопленного объема. Соответствующие ординаты принимаются равными нулю.

Площадь ватерлинии до затопления:

S = qм / ρ = 2500 / 1,025 = 2439,02 м²,

где qм – число тонн на метр осадки – определяется по таблице гидростатических элементов как разница соседних значений водоизмещения, деленная на разницу соответствующих им значений осадки.

Объем воды, влившейся по исходную ватерлинию:

v = χ · v0 =0,35 · 1824,81 = 638,68 м³,

где v0 = dтр · l · b = 6,81 · 20,3 ·13,2 = 1824,81 м³ – объем отсека по исходную ватерлинию;

dтр = d + (xтр – xf) · Df / L = 7,88 + (41,73 + 2,67) · (-0,024) = 6,81 м – осадка отсека по исходную ватерлинию;

Аппликата затопленного объема:

zv = 0,5 · dтр = 0,5 · 6,81 = 3,405 м

Потерянная площадь ватерлинии и моменты инерции свободной поверхности жидкости в затопленном отсеке определяются из выражений:

s = χ · l · b = 93,79 м³;

ix = 1/12 · χ · l · b³ = 1/12 · 20,3 ·(13,2)³ = 1356,9;

iy = 1/2· χ · l³ · b = 1/2 · (20,3)³ ·13,2 = 8365,4;

Изменение средней осадки:

δd = v / (S – s) = 638,7 / (2439,02 – 93,79) = 0,27 м;

Координаты ЦТ площади поврежденной ватерлинии:

xf1 = xf – (xs – xf) · s / (S – s) = -2,67 – (41,73 + 2,67) · 93,79 / 2345,23 = -4,45м;

yf1 = -ys · s / (S – s) = 0· 93,79 / 2345,23 = 0м;

Потерянные моменты инерции площади поврежденной ватерлинии:

δIx = ix + s · ys² + (S – s) · yf1² = ix = 1356,9;

δIyf = iy + s · (xs – xf)² + (S – s) · (xf1 – xf)² = 8356,4 + 93,79 · (41,73 + 2,67)² + 2345,23 · (-4,45 + 2,67)² = 200689,9;

Изменение метацентрических высот:

δh = v/▼ · (d + δd/2 – zv - δIx/ v) = 638,68 / 15902 · (7,88 + 0,135 – 3,405 – 1356,9 / 638,68) = 0,09м;

δH = v/▼ · (d + δd/2 – zv - δIyf/v) = 638,68 / 15902 · (7,88 + 0,135 – 3,405 – 200689,9 / 638,68) = -12,43м;

Метацентрические высоты:

hа = h + δh = 0,49 + 0,09 = 0,58м;

Hа = H + δH = 168,6 – 12,43 = 156,17м, где

H = М1м · L / Δ = 19359,6 · 142 / 16300 = 168,6м;

Изменение углов крена и дифферента:

δQ = 57,3º · (yv - yf1) · v/▼ · hа = 0º;

δψ = (xv - xf1) · v/▼ · Hа = (41,73 + 4,45) · 638,68 / 156,17 · 15902 = 0, 012 º;

Аварийная осадка носом и кормой:

dна = dн + δd + (L/2 – xf1) · δψ = 6,11 + 0,135 + (71 + 4,45) · 0,012 = 7,15м;

dка = dк + δd - (L/2 + xf1) · δψ = 9,52 + 0,135 + 66,65 · 0,012 = 10,45м;

Вывод об обеспеченности непотопляемости делается по результатам сравнения МЦВ с допустимой и максимальной осадки с высотой борта (условия прохождения аварийной ватерлинии):

hдоп = zm – zgдоп = 9,32 – 9,02 = 0,3м;

Высота борта = 13,6м;

=> hа =0,58м > hдоп = 0,3м; dка = 10,45м < Высота борта = 13,6м; => непотопляемость обеспечена.

Дата добавления: 2015-08-31