Элементы погруженного объема судна при посадке его прямо, но с дифферентом

Наличие дифферента заметно влияет на характеристики отдельных элементов погруженного объема корпуса судна. Определение их при наличии дифферента по кривым элементам теоретического чертежа исключено, так как приведет к большим погрешностям. Такие характеристики, как величина погруженного объема и координаты ЦВ судна в случае посадки с дифферентом требуют своих способов расчетов.

3.5.1. Масштаб Бонжана. Для определения водоизмещения и абсциссы х_с судна с дифферентом используется масштаб Бонжана (рис.24), представляющий собой совокупность интегральных кривых погруженных площадей шпангоутов (рис.17). Кривые ω_i(d) строятся при следах соответствующих шпангоутов на чертеже диаметрального сечения корпуса судна. Для удобства пользования масштаб чертежа по высоте берется в несколько раз крупнее, чем по длине, а масштаб абсцисс кривых ω_i(d) принимают соответствующим точности расчета площади ω. При использовании масштаба Бонжана вычерчивают на нем след наклонной ватерлинии по известным осадкам d_н и d_к, и отмечают точки ее пересечения с перпендикулярами, соответствующим положению шпангоутов. Площади шпангоутов ω_i снимаются по горизонтали и представляют собой расстояния от ватерлинии до соответствующей интегральной кривой.

Полученные величины подставляют в расчетные формулы, полученные по правилам приближенного интегрирования (правило трапеций):

V = ω dx @ dL [ω ₀ + ω₁ + ω₂ + … + ω_n – 1/2(ω ₀ + ω_n)];

,

где dL = L / 20 - длина теоретической шпации; k_i - множители отстояния шпангоутов от плоскости миделя в теоретических шпациях. Расчет рекомендуется выполнять в табличной форме (табл. 2).

Таблица 2.

Масштаб Бонжана строится, как правило, по данным теоретического чертежа и не учитывает объемы выступающих частей (рули, винты, кронштейны, гребные валы, толщина обшивки корпуса и др.). Следовательно, для определения действительных значений V и x_с в расчетные результаты следует ввести поправки на объем выступающих частей dV и их моментов относительно плоскости мидель-шпангоута dМ.

При пользовании масштабом Бонжана не следует допускать две возможные ошибки. Во-первых, в связи с различием линейных масштабов чертежа по длине и высоте нельзя наносить след ватерлинии непосредственно по заданной величине угла дифферента. Во-вторых, изменение абсцисс кривых ω_i(d) недопустимо производить по точкам пересечения следа ватерлинии с самими кривыми. Их следует отсчитывать от пересечения следа ватерлинии со следом соответствующих шпангоутов.

Рис.24. Масштаб Бонжана

3.5.2. Дифферентные диаграммы.Для судовых условий выполнение расчетов по определению элементов погруженного объема судна с помощью масштаба Бонжана требует сравнительно много времени. С достаточной для практики точностью эти элементы могут быть непосредственно определены при помощи специальных диаграмм, получивших название дифферентных (рис. 25). Широкое распространение получили диаграммы Г.А.Фирсова (рис.25, а), Петерсена, КТИРПиХ (рис.25,б) и диаграмма посадок (рис.25, в).

На диаграмме Г.А.Фирсова в прямоугольной системе кординат представлены зависимости между водоизмещением судна, абсциссами ЦВ и отвечающими им осадками носом и кормой. Цифры, стоящие на кривых, показывают, к каким значениям водоизмещения и абсциссы ЦВ относится данная кривая.

Отличаются друг от друга эти диаграммы только формой представления элементов погруженного объема и позволяют определить массу судна Δ и абсциссы ЦТ (ЦВ) x_c » x_g.

Основное достоинство дифферентных диаграмм в том, что они позволяют непосредственно определить элементы погруженного объема судна по известным параметрам посадки.

Рис.25. Дифферентные диаграммы

Глава 4

Плавучесть судна