Способ эквивалентного отсека

Суть способа состоит в том, что затапливаемая группа отсеков заменяется таким одиночным отсеком, при затоплении которого посадка и остойчивость судна оказывается такой же, как и при затоплении группы отсеков. Этот фиктивный отсек называется эквивалентным отсеком. В способе используется известный принцип суммирования сил (объемов), площадей, статических моментов и моментов инерции. Этот способ может быть распространен на отсеки различных категорий.

Согласно данному способу элементы отсека определяют следующим образом.

Сила тяжести влившейся воды и координаты ее ЦТ равны

(5.51)

(5.52)

Потерянную площадь ватерлинии и координаты ее ЦТ находят как

(5.53)

(5.54)

Площадь поврежденной ватерлинии равна

(5.55)

Собственные моменты инерции потерянной площади ватерлинии равны

(5.56)

Моменты инерции площадей поврежденной ватерлинии определяют по формулам (5.15) – (5.17), заменив в них s, x_s, y_s, i_x, i_y на величины, вычисленные по (5.51) – (5.52).

Если непотопляемость рассчитывается по способу исключения отсека, то для определения элементов посадки и остойчивости судна при затоплении фиктивного отсека следует пользоваться выражениями (5.9), (5.38), (5.39), (5.41), (5.42), в которых нужно произвести замены по формулам (5.51) – (5.56).

При рассмотрении отсека, открытого сверху и сообщающегося с забортной водой, необходимо учитывать массу влившейся воды по исходную ватерлинию.

Если расчет производится по способу приема груза, то потерянная площадь ватерлинии не учитывается, посадка и остойчивость вычисляется по формулам (5.1), (5.4), (5.7) и (5.8), а моменты инерции свободной поверхности воды в отсеке – по (5.56).

Изложенный здесь способ эквивалентного отсека дает точные результаты и используется при составлении справочных таблиц непотопляемости. Недостаток способа состоит в том, что в случае необходимости изменения состава затопляемой группы отсеков весь расчет непотопляемости необходимо повторять заново, начиная с вычисления элементов эквивалентного отсека.

Способ наложения

Смысл способа состоит в том, что изменение посадки и остойчивости судна при затоплении группы отсеков определяется как сумма этих характеристик, полученных отдельно для каждого затапливаемого отсека, т. е. используется метод линейной суперпозиции. Использование этого способа упрощает расчет непотопляемости при затоплении группы отсеков. В этом случае определение посадки и остойчивости от затопления каждого отсека группы производится в предположении, что все остальные отсеки не заполнены водой.

Расчеты остойчивости и посадки судна при затоплении каждого отсека выполняются заранее в конструкторских бюро, их результаты являются исходным справочным материалом для расчета какого-либо варианта группового затопления. Рассматриваемый способ весьма приближенный, так как он не учитывает исходного состояния судна, его посадки и остойчивости и в ряде случаев дает ошибочные результаты. Для выяснения практической возможности использования этого способа проводится сопоставление результатов расчетов остойчивости и посадки конкретного судна определенного типа способом эквивалентного отсека, который является точным, и способом наложения. Если результаты практически совпадают, тогда способ наложения применим для всех судов этого типа.