Влияние на остойчивость подвешенного, перекатывающегося, жидкого и сыпучего грузов

Существенное влияние на остойчивость оказывают грузы, перемещающиеся при наклонениях судна. К ним относятся грузы подвешенные (например, груз, подвешенный на гаке стрелы плавучего крана), перекатывающиеся (незакре-пленные бочки в трюме промыслового судна), жидкие (вода или нефтепродукты в судовых танках, цистернах и других емкостях) и сыпучие (зерно, уголь, руда и т. п. при перевозке в трюме навалом). Известны многочисленные случаи, когда при перемещении подобных грузов суда получали опасный крен и даже опроки-дывались [1]. Поэтому учет влияния на остойчивость перемещающихся грузов имеет особое значение для безопасной эксплуатации судна.

Подвешенный груз

Пусть груз p с ЦТ в точке B подвешен на судне или жестко связанном с ним устройстве в некоторой точке A (рис. 2.17, а). Если груз закреплен в этой точке, то при наклонении судна он перемещаться не сможет и дополнительного влияния на остойчивость не оказывает, этот груз просто войдет в нагрузку масс судна с координатами точки B как ЦТ. Если же груз не закреплен или в процессе наклонения судна освобождается, то ЦТ груза переместится в сторону наклонения, в точку B₁. Линия подвеса, разумеется, останется вертикальной и перпендикулярной поверхности воды, а угол между линиями подвеса до наклонения и после него будет равен углу наклонения судна, на пример углу крена . Благодаря такому перемещению груза образуется пара сил и дополнительный кренящий момент

, (2.64)

где l — длина подвеса; — расстояние, на которое переместился груз в поперечной плоскости. При достаточно малых наклонениях судна

. (2.65)

Из предыдущего параграфа следует, что действие на судно дополнительного кренящего момента можно трактовать как уменьшение восстанавливающего момента . Поэтому восстанавливающий момент с учетом влияния подвешенного груза равен

. (2.66)

Величина -pl/D — поправка к метацентрической высоте, обусловленная перемещением груза

. (2.67)

Эта поправка всегда отрицательна; значит, влияние подвешенного груза можно рассматривать так же, как перемещение его ЦТ наверх, в точку подвеса, в результате чего аппликата ЦТ судна изменяется на

. (2.68)

Эта величина не зависит от угла наклонения, следовательно, она будет одной и той же при малых и больших углах крена, при наклонениях в поперечной и продольной плоскостях. Таким образом, поправка к продольной метацентрической высоте равна

. (2.69)

При выводе формул в этом параграфе на величину груза p никаких ограничений не накладывалось. Поэтому они справедливы как для малого, так и для большого подвешенного груза.