Метацентрическая высота как мера начальной остойчивости

Из структуры метацентрических формул остойчивости следует,что чем больше метацентрические высоты и при данном водоизмещении, тем больше восстанавливающие моменты, т.е. тем больше начальная остойчивость судна. Таким образом, метацентрические высоты и могут служить мерой начальной остойчивости.

Проиллюстрируем это на ряде примеров для поперечной метацентрнческой высоты.

1. В начальном положении ЦВ С₀ расположен ниже ЦТ G, а ЦТ ниже метацентра M , т.е. - положительная (рис. 2.11). Тогда восстанавливающий момент будет направлен против кренящего момента , и после прекращения действия кренящего момента восстанавливающий момент вернет судно в исходное положение. Такое судно будет остойчивым.

2. В начальном положении ЦТ G находится ниже ЦВ С₀ . Ввиду того, что r - сугубо положительная величина, т.е. метацентр всегда находится выше ЦВ, метацентрическая высота тем более будет положительной, т.е. судно обладает безусловной остойчивостью. У надводных судов такого положения ЦТ трудно достичь, но оно встречается, например, у парусных судов, где применяются для этого специальные меры (металлический киль, балласт), а также у подводных аппаратов.

3. В начальном положении ЦТ G лежит выше метацентра, т.е. -отрицательная (рис. 2.12). Восстанавливающий момент в этом случае действует в ту же сторону, что и кренящий, и после прекращения действия кренящего момента судно не вернется в исходное положение, т.е. будет неостойчивым.

4. В начальном положении ЦТ G совпадает с метацентром, т.е. . Восстанавливающий момент в этом случае также равен 0. После прекращения действия кренящего момента судно не вернется в исходное положение, т.е. будет неостойчивым.

Мерой остойчивости может также служить произведение , которое называется коэффициентом поперечной остойчивости.

Рис. 2.11. Кренящий и восстанавливающий моменты при h₀ > 0

Рис.2.12. Кренящий и восстанавливающий моменты при h₀ < 0

Продольная метацентрическая высота для надводных судов практически всегда положительная (только в аварийных случаях может стать отрицательной). Величина называетсякоэффициентом продольной остойчивости.