КОНСТРУКТИВНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ

Основным документом, содержащим требования к конструкции, оборудованию и снабжению морских судов, является Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 г.

Согласно ст. 1 Конвенции договаривающиеся правительства обязуются издавать законы, декреты, приказы и правила и принимать другие меры, необходимые для полного осуществления положений Конвенции в целях обеспечения того, чтобы с точки зрения охраны человеческой жизни на море судно было пригодно для того вида эксплуатации, для которого оно предназначено.

Судно проектируется и строится с учетом основных требований по прочности, непотопляемости, безопасности и обитаемости. Требования и их реализация в судостроении изучаются в процессе теоретической подготовки моряков.

Требования к прочности реализуются применением конструкционных материалов (металлов и их заменителей, различных систем набора корпуса и др.) в соответствии с нормами и стандартами судостроения в зависимости от типа судна.

Непотопляемостью судна называется его способность оставаться на плаву после затопления части помещений (отсеков) и сохранять остойчивость, достаточную хотя бы для ограниченного использования его по назначению. Иными словами, речь идет о сохранении судном двух важнейших мореходных качеств: плавучести и остойчивости. Под плавучестью судна понимается его способность держаться в определенном положении относительно поверхности воды, а под остойчивостью - способность судна, выведенного из положения равновесия под воздействием внешних сил, снова к нему возвращаться после прекра­щения этого воздействия.

Основная конструктивная мера обеспечения непотопляемости — разделение корпуса на отсеки водонепроницаемыми переборками, палубами и платформами, которые ограничивают количество воды, поступающей внутрь корпуса, и этим способствуют сохранению аварийного запаса плавучести и остойчивости в допустимых пределах.

Для конструктивного обеспечения непотопляемости на каждом судне должно быть установлено определенное число поперечных вертикальных водонепроницаемых переборок. Переборки устанавливаются по всему внутреннему периметру поперечного сечения корпуса и простираются от борта до борта и от днища до главной палубы. Главную палубу называют еще палубой переборок. Водонепроницаемая переборка не должна резаться никакими конструкциями (например, промежуточными палубами и их набором), а, наоборот, все промежуточные палубы пристыковываются к ней. Водонепроницаемая переборка должна иметь прочность, выдерживающую давление воды на всю площадь переборки при затоплении отсека. На танкерах кроме поперечных переборок дополнительно устанавливают продольные, число которых зависит от ширины судна. Влияние их на непотопляемость судна неоднозначно: с одной стороны, они вызывают несимметричное затопление и опасный аварийный крен, а с другой — их отсутствие может заметно снизить остойчивость из-за большой площади свободной поверхности влившейся воды. Компромиссное решение состоит в устройстве управляемых и автоматических перетоков.

Требования к делению судов на отсеки изложены в Правилах классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства в части V — «Деление на отсеки». Уровень (степень) обеспечения непотопляемости оценивается вероятностной характеристикой, определяющей непотопляемость судна как вероятность сохранения его на плаву после получения пробоины.

Деление судна на отсеки считается удовлетворяющим требованиям Правил, если:

• фактический вероятностный индекс деления на отсеки А не меньше, чем требуемый вероятностный индекс деления на отсеки R: A≥R;

• аварийная остойчивость удовлетворяет требованиям Правил.

Способы вычисления конкретных значений А и R приведены в Правилах.

Судно, удовлетворяющее требованиям Правил, в символе класса Российского морского регистра судоходства имеет знак 1, 2 или 3, определяющий количество любых отсеков, при затоплении которых судно остается на плаву.

Наличие двойного дна, а на многих современных судах и двойных бортов, повышает степень непотопляемости судна.

ПЛАВУЧЕСТЬ СУДНА

Как было сказано выше, судно должно быть способно плавать в заданном положении относительно поверхности воды, неся предназначенные по роду его деятельности грузы, т.е. обладать плавучестью. При этом заданное положение относительно поверхности воды ограничивается сезонными и районными грузовыми марками.

Плавучесть судна определяется законом Архимеда, из которого следует, что на судно действует равнодействующая сил гидростатичес­кого давления γV(сила плавучести, или сила поддержания), равная по величине и противоположная по направлению силе тяжести судна D. Точки приложения этих сил лежат на одной вертикали.

Для судна, плавающего без крена и дифферента, уравнения плавучести имеют вид:

D = γV; x_g = x_c; y_g = y_c = o.

При наличии крена Ө и дифферента ψ первое уравнение сохраняется без изменения, а два других принимают вид:

x_c - x_g = (z_g - z_c)tgφ; y_c - y_g = (z_g - z_c)tg Ө,

где D — весовое водоизмещение судна; g — удельный вес воды; V — объем подводной части судна (объемное водоизмещение); x_g, y_g, z_g, — абсцисса, ордината и аппликата центра тяжести судна; z_c, y_c, z_c - абсцисса, ордината и аппликата центра величины судна.

Полный объем судна по палубу переборок V_полн складывается из двух составляющих: объема подводной V объема надводной водонепроницаемой части V_H. Первая из них определяет плавучесть судна, а вторая — ее запас.

Для того чтобы судно обладало положительной плавучестью, т.е. находилось на поверхности воды, имея некоторый запас плавучести ( V_H > 0), необходимо выполнить условие р <γ, где р = D/V_полн. — условный удельный вес судна. При р = γ судно обладает нулевой плавучестью, т.е. находится под поверхностью воды в полностью погруженном положении (V_H = 0). Такое состояние равновесия является безразличным, так как любое возмущение может изменить глубину погружения судна. При р > γ судно тонет, т.е. имеет отрицательную плавучесть.

Запас плавучести конструктивно обеспечивается приданием судну надлежащей высоты надводного борта и его водонепроницаемостью (включая непроницаемость верхней открытой палубы). Всякое нарушение непроницаемости надводного борта снижает запас плавучести и может вызвать катастрофические последствия. В частности, наличие открытых иллюминаторов ниже непроницаемой верхней палубы, а также незадраенных дверей на самой этой палубе может резко уменьшить запас плавучести.