Հարաբերությունների ազդեցությունը նավի կայունության վրա. Նախնական լայնակի կայունության տարրեր

Նավի կայունությունը նրա հատկությունն է, որի շնորհիվ նավը, երբ ենթարկվում է արտաքին գործոնների (քամի, ալիքներ և այլն) և ներքին գործընթացներին (բեռի տեղաշարժ, հեղուկի պաշարների տեղաշարժ, խցիկներում ազատ հեղուկ մակերեսների առկայություն), և այլն) չի գլորվում: Նավի կայունության առավել տարողունակ սահմանումը կարող է լինել հետևյալը՝ նավի կարողությունը չշրջվել, երբ ենթարկվում է բնական ծովային գործոններին (քամի, ալիքներ, սառցակալում) իրեն հատկացված նավիգացիոն տարածքում, ինչպես նաև «ներքին» հետ համատեղ: անձնակազմի գործողություններից առաջացած պատճառները

Այս հատկանիշը հիմնված է ջրի մակերևույթի վրա լողացող օբյեկտի բնական հատկության վրա. այն հակված է վերադառնալու իր սկզբնական դիրքին այս ազդեցության ավարտից հետո: Այսպիսով, կայունությունը, մի կողմից, բնական է, իսկ մյուս կողմից, պահանջում է կանոնակարգված վերահսկողություն այն անձի կողմից, որը ներգրավված է դրա նախագծման և շահագործման մեջ:

Կայունությունը կախված է կորպուսի ձևից և նավի CG-ի դիրքից, հետևաբար, նախագծման մեջ ընտրելով ճիշտ կեղևի ձևը և շահագործման ընթացքում նավի վրա բեռի ճիշտ տեղադրումը, հնարավոր է ապահովել բավարար կայունություն՝ ապահովելու համար, որ նավը ոչ մի նավարկության պայմաններում չի շրջվում:

Նավերի թեքությունները հնարավոր են տարբեր պատճառներով՝ մուտքային ալիքների ազդեցությունից, անցքի ժամանակ խցիկների ասիմետրիկ հեղեղումից, ապրանքների տեղաշարժից, քամու ճնշումից, ապրանքների ընդունման կամ ծախսման պատճառով և այլն: Գոյություն ունեն երկու տեսակի կայունություն՝ լայնակի և երկայնական: Նավագնացության անվտանգության տեսանկյունից (հատկապես փոթորկոտ եղանակին) ամենավտանգավորը լայնակի թեքություններն են։ Կողային կայունությունը դրսևորվում է, երբ անոթը գլորվում է, այսինքն. երբ այն թեքվում է նավի վրա: Եթե ​​անոթի թեքման պատճառ հանդիսացող ուժերը դանդաղ են գործում, ապա կայունությունը կոչվում է ստատիկ, իսկ եթե արագ է, ապա դինամիկ։ Անոթի թեքությունը լայնակի հարթությունում կոչվում է գլանափաթեթ, իսկ երկայնական հարթությունում` եզրագծում; այս դեպքում ձևավորված անկյունները համապատասխանաբար նշանակում են O և y: Կայունությունը թեքության փոքր անկյուններում (10 - 12 °) կոչվում է նախնական կայունություն:

(նկ.2)

Պատկերացրեք, որ արտաքին ուժերի ազդեցությամբ նավը 9 անկյան տակ գլորում է ստացել (նկ. 2): Արդյունքում նավի ստորջրյա հատվածի ծավալը պահպանեց իր արժեքը, բայց փոխեց իր ձևը. աջ կողմում հավելյալ ծավալ է մտել ջուրը, իսկ նավահանգստի կողմից հավասար ծավալ է դուրս եկել ջրից։ Մեծության կենտրոնը սկզբնական C դիրքից շարժվել է դեպի նավի գլանը՝ դեպի նոր ծավալի ծանրության կենտրոն՝ C1 կետ։ Երբ նավը թեքված է, G կետում կիրառվող P գրավիտացիան և C կետում կիրառվող աջակցության ուժը D, ուղղահայաց մնալով նոր ջրագծին V1L1, ձևավորում են մի զույգ ուժեր GK ուսով, որը G կետից իջեցված ուղղահայաց է: աջակցության ուժերի ուղղությունը.

Եթե ​​մենք շարունակենք աջակցության ուժի ուղղությունը C1 կետից դեպի խաչմերուկ իր սկզբնական ուղղությամբ C կետից, ապա կրունկի փոքր անկյուններում, որոնք համապատասխանում են սկզբնական կայունության պայմաններին, այս երկու ուղղությունները կհատվեն M կետում, որը կոչվում է լայնակի: մետակենտրոն։

M և G կետերի փոխադարձ դիրքը թույլ է տալիս սահմանել կողային կայունությունը բնութագրող հետևյալ նշանը. (նկ. 3)

• Ա) Եթե մետակենտրոնը գտնվում է ծանրության կենտրոնից վեր, ապա վերականգնման պահը դրական է և հակված է նավը վերադարձնելու իր սկզբնական դիրքին, այսինքն՝ գարշապարը կանգնելիս նավը կայուն կլինի:
• Բ) Եթե M ​​կետը գտնվում է G կետից ցածր, ապա h0 բացասական արժեքով պահը բացասական է և հակված է մեծացնելու գլանափաթեթը, այսինքն՝ այս դեպքում անոթը անկայուն է:
• Գ) Երբ M և G կետերը համընկնում են, P և D ուժերը գործում են մեկ ուղղահայաց գծի երկայնքով, զույգ ուժեր չեն առաջանում, և վերականգնման պահը զրոյական է, ապա նավը պետք է համարել անկայուն, քանի որ այն հակված չէ վերադառնալու: նրա սկզբնական հավասարակշռության դիրքը (նկ. 3):

Նկ.3

Նավի սկզբնական բացասական կայունության արտաքին նշաններն են.

• - նավը գլանով նավարկելը գարշապարի պահերի բացակայության դեպքում.
• - ուղղելիս նավի ցանկությունը հակառակ կողմը գլորվելու համար.
• - շրջանառության ընթացքում տեղափոխել կողքից այն կողմ, մինչդեռ գլանափաթեթը մնում է նույնիսկ այն ժամանակ, երբ նավը մտնում է ուղիղ ընթացք.
• - մեծ քանակությամբ ջուր պահարաններում, հարթակների և տախտակամածների վրա:

Կայունություն, որն արտահայտվում է նավի երկայնական թեքություններով, այսինքն. երբ կտրված է, կոչվում է երկայնական:

Անոթի երկայնական թեքությամբ W անկյան տակ լայնակի առանցքի շուրջ Ց.Վ. C կետից կտեղափոխվի C1 կետ, և աջակցող ուժը, որի ուղղությունը նորմալ է ընթացիկ ջրագծին, կգործի սկզբնական ուղղությամբ w անկյան տակ: Աջակցող ուժերի սկզբնական և նոր ուղղության գործողության գծերը հատվում են մի կետում։ հատման կետը, հենակետային ուժերի գործողության գիծը երկայնական հարթության մեջ անսահման փոքր թեքության դեպքում կոչվում է երկայնական մետակենտրոն M. seaworthy կայունության շարժիչ նավ:

IF ջրագծի տարածքի իներցիայի երկայնական մոմենտը շատ ավելի մեծ է, քան IX իներցիայի լայնակի մոմենտը: Հետևաբար, երկայնական մետակենտրոն R շառավիղը միշտ շատ ավելի մեծ է, քան լայնական r-ը։ Փորձնականորեն համարվում է, որ երկայնական մետակենտրոն R շառավիղը մոտավորապես հավասար է նավի երկարությանը։ Քանի որ երկայնական մետակենտրոն R շառավիղի արժեքը շատ անգամ մեծ է լայնական r-ից, ցանկացած նավի երկայնական մետակենտրոնական բարձրությունը H շատ անգամ մեծ է լայնակի մեկ h-ից: հետեւաբար, եթե նավն ունի լայնակի կայունություն, ապա երկայնական կայունությունը անշուշտ ապահովված է։

Նավի կայունության վրա ազդող գործոններ, որոնք ուժեղ ազդեցություն ունեն նավի կայունության վրա:

Գործոնները, որոնք պետք է հաշվի առնվեն փոքր նավակ շահագործելիս, ներառում են.

• 1. Նավի կայունության վրա ամենից էականորեն ազդում է նրա լայնությունը. որքան մեծ է այն իր երկարության, բարձրության և ձգման համեմատությամբ, այնքան բարձր է կայունությունը: Ավելի լայն անոթն ավելի շատ ուղղման պահ ունի:
• 2. Փոքր նավի կայունությունը մեծանում է, եթե կեղեւի սուզված մասի ձեւը փոխվում է կրունկի մեծ անկյուններում։ Այս պնդման վրա, օրինակ, հիմնված է կողային սալիկների և փրփուր փեղկերի գործողությունը, որոնք ջրի մեջ ընկղմվելիս ստեղծում են լրացուցիչ վերականգնողական պահ։
• 3. Կայունությունը վատանում է, եթե նավի վրա կան վառելիքի բաքեր՝ մակերևույթի հայելիով կողքից այն կողմ, ուստի այդ տանկերը պետք է ունենան նավի կենտրոնական հարթությանը զուգահեռ տեղադրված միջնորմներ կամ նեղացված լինեն դրանց վերին մասում:
• 4. Կայունության վրա ամենից շատ ազդում է նավի վրա ուղևորների և բեռների տեղադրումը, դրանք պետք է տեղադրվեն հնարավորինս ցածր: Անհնար է թույլ տալ, որ նավում գտնվող մարդիկ և նրանց կամայական շարժումը փոքր նավի վրա նստեն դրա շարժման ընթացքում: Բեռները պետք է ապահով կերպով ամրացվեն՝ կանխելու դրանց անսպասելի տեղաշարժը իրենց սովորական վայրերից:
• 5. Ուժեղ քամու և ալիքների դեպքում գարշապարի (հատկապես դինամիկ) գործողությունը շատ վտանգավոր է նավի համար, հետևաբար եղանակային պայմանների վատթարացման դեպքում անհրաժեշտ է նավը տանել պատսպարման և սպասել վատը. եղանակ. Եթե ​​դա հնարավոր չէ ափից զգալի հեռավորության պատճառով, ապա փոթորկի պայմաններում պետք է փորձել պահել նավը «խոնարհվել քամու առջև»՝ դուրս նետելով լողացող խարիսխը և աշխատելով շարժիչը ցածր արագությամբ։

Չափազանց կայունությունը առաջացնում է արագ բարձրացում և մեծացնում է ռեզոնանսի վտանգը: Ուստի ռեգիստրը սահմաններ է սահմանել ոչ միայն կայունության ստորին, այլեւ վերին սահմանի համար։

Նավի կայունությունը բարձրացնելու համար (վերականգնման պահի ավելացում կրունկի անկյան մեկ միավորի համար), անհրաժեշտ է բարձրացնել մետակենտրոնական բարձրությունը h նավի վրա բեռների և պահեստների համապատասխան տեղադրմամբ (ավելի ծանր բեռ ներքևում և ավելի թեթև բեռներ՝ ներքևում): վերևում): Նույն նպատակով (հատկապես բալաստով նավարկելիս՝ առանց բեռի), նրանք դիմում են բալաստային տանկերը ջրով լցնելու։

Կայունությունը հավասարակշռության դիրքից շեղված նավի կարողությունն է՝ վերադառնալու նրան շեղումը առաջացրած ուժերի դադարեցումից հետո։

Նավերի թեքությունները կարող են առաջանալ հանդիպակաց ալիքների գործողությունից, փոսի ժամանակ խցիկների ասիմետրիկ հեղեղման պատճառով, ապրանքների տեղաշարժից, քամու ճնշումից, ապրանքների ընդունման կամ ծախսման պատճառով:

Նավի թեքությունը լայնակի հարթության մեջ կոչվում է գլորում,իսկ երկայնականում կտրել.Այս դեպքում ձևավորված անկյունները նշվում են համապատասխանաբար θ և ψ

Այն կայունությունը, որն ունի նավը երկայնական թեքություններում, կոչվում է երկայնական.Այն, որպես կանոն, բավականին մեծ է, և անոթը աղեղի կամ խորշի միջով շրջվելու վտանգ երբեք չի առաջանում։

Անոթի կայունությունը լայնակի թեքություններով կոչվում է լայնակի.Դա նավի ամենակարևոր հատկանիշն է, որը որոշում է նրա ծովային լինելը։

Կան նախնական լայնակի կայունություն կրունկի փոքր անկյուններում (մինչև 10 - 15 °) և կայունություն մեծ թեքություններում, քանի որ վերականգնողական պահը կրունկի փոքր և մեծ անկյուններում որոշվում է տարբեր ձևերով:

նախնական կայունություն.Եթե ​​անոթը գտնվում է արտաքին կրունկի պահի ազդեցության տակ Մ ԿՌ(օրինակ՝ քամու ճնշումը) գլորվելու է θ անկյան տակ (բնօրինակի միջև եղած անկյունը WL 0և ընթացիկ WL 1ջրագծեր), այնուհետև, նավի ստորջրյա մասի ձևի փոփոխության պատճառով, մեծության կենտրոնը. ՀԵՏտեղափոխել մի կետ 1-ից(նկ. 5): Պահպանող իշխանություն yVկետում կկիրառվի C1և ուղղահայաց ուղղահայաց ընթացիկ ջրագծին WL 1.Կետ Մգտնվում է տրամագծային հարթության հատման կետում օժանդակ ուժերի գործողության գծի հետ և կոչվում է. լայնակի մետակենտրոն. Նավի քաշի ուժը Ռմնում է ծանրության կենտրոնում Գ.Ուժի հետ միասին yVայն ձևավորում է մի զույգ ուժեր, որոնք թույլ չեն տալիս անոթը թեքվել մինչև գարշապարը Մ ԿՌ. Այս զույգ ուժերի պահը կոչվում է վերականգնող պահըՄ Վ.Դրա արժեքը կախված է ուսի վրա l=GKթեք նավի քաշի և աջակցության ուժերի միջև. M B \u003d Pl \u003d Ph sin θ, Որտեղ հ- կետի բարձրացում Մնավի CG-ի վերևում գ,կանչեց լայնակի մետակենտրոն բարձրություն անոթ, նավ.

Բրինձ. 5. Ուժերի գործողությունը նավի գլորման ժամանակ.

Բանաձևից երևում է, որ վերականգնող պահի արժեքը որքան մեծ է, այնքան մեծ հ.Հետևաբար, մետակենտրոն բարձրությունը կարող է ծառայել որպես տվյալ նավի կայունության չափանիշ:

Արժեք հտվյալ նավի որոշակի հոսքի դեպքում կախված է նավի ծանրության կենտրոնի դիրքից: Եթե ​​բեռները տեղադրվեն այնպես, որ նավի ծանրության կենտրոնն ավելի բարձր դիրք զբաղեցնի, ապա մետակենտրոնական բարձրությունը կնվազի, և դրա հետ մեկտեղ կնվազեն ստատիկ կայունության թեւը և վերականգնման պահը, այսինքն՝ նավի կայունությունը: Ծանրության կենտրոնի դիրքի նվազմամբ կաճի մետակենտրոն բարձրությունը, կավելանա նավի կայունությունը։

Քանի որ փոքր անկյունների համար դրանց սինուսները մոտավորապես հավասար են ռադիաններով չափված անկյուններին, մենք կարող ենք գրել M B = Phθ.

Արտահայտությունից կարելի է որոշել մետակենտրոն բարձրությունը h = r + z գ - z g,Որտեղ z գ- CV-ի բարձրացում OL-ի վրա; r- լայնակի մետակենտրոնային շառավիղ, այսինքն՝ մետակենտրոնի բարձրացումը CV-ից վեր; զ է- նավի CG-ի բարձրացումը հիմնականից վեր:

Կառուցված նավի վրա նախնական մետակենտրոնական բարձրությունը որոշվում է էմպիրիկ եղանակով. թեքված,այսինքն՝ նավի լայնակի թեքությունը՝ շարժելով որոշակի քաշի բեռ, որը կոչվում է գլանային բալաստ։

Կայունություն կրունկի բարձր անկյուններում. Նավի պտույտի մեծացման հետ վերականգնման պահը սկզբում մեծանում է, հետո նվազում, հավասարվում է զրոյի, իսկ հետո ոչ միայն չի կանխում թեքությունը, այլ ընդհակառակը, նպաստում է դրան (նկ. 6)։

Բրինձ. 6. Ստատիկ կայունության դիագրամ:

Քանի որ բեռնվածքի տվյալ վիճակի համար տեղաշարժը հաստատուն է, վերականգնման պահը փոխվում է միայն կողային կայունության թևի փոփոխության պատճառով լ փ. Ըստ կրունկի մեծ անկյուններում լայնակի կայունության հաշվարկների՝ ստատիկ կայունության դիագրամ, որը կախվածությունն արտահայտող գրաֆիկ է լ փգլորման անկյունից: Ստատիկ կայունության դիագրամը կառուցված է նավի բեռնման առավել բնորոշ և վտանգավոր դեպքերի համար:

Օգտագործելով գծապատկերը, հնարավոր է որոշել գարշապարի անկյունը հայտնի գարշապարի պահից կամ, ընդհակառակը, գտնել գարշապարը հայտնի ակունքից: Սկզբնական մետակենտրոնական բարձրությունը կարելի է որոշել ստատիկ կայունության դիագրամից: Դա անելու համար կոորդինատների սկզբնաղբյուրից հանվում է 57,3 °-ի հավասար ռադիանը, իսկ ուղղահայացը վերականգնվում է սկզբնամասում կայունության ուսերի կորի շոշափման հետ: Հորիզոնական առանցքի և հատման կետի միջև ընկած հատվածը դիագրամի սանդղակի վրա հավասար կլինի սկզբնական մետակենտրոն բարձրությանը:

Կրունկի պահի դանդաղ (ստատիկ) գործողությամբ գլորման ժամանակ հավասարակշռության վիճակ է առաջանում, եթե պահպանվում է պահերի հավասարության պայմանը, այսինքն. M KR \u003d M B(նկ. 7):

Բրինձ. 7. Գլանման անկյունի որոշումը ստատիկ (ա) և դինամիկ (բ) կիրառվող ուժի գործողությունից:

Կրունկի պահի դինամիկ գործողությամբ (քամու պոռթկում, քարշակային մալուխի ցնցում նավի վրա) նավը, թեքվելով, ձեռք է բերում անկյունային արագություն: Իներցիայով այն կանցնի ստատիկ հավասարակշռության դիրքը և կշարունակի գարշապարը, մինչև գարշապարի աշխատանքը հավասարվի վերականգնող պահի աշխատանքին։

Կրունկի անկյան արժեքը կրունկի պահի դինամիկ գործողության ներքո կարելի է որոշել ստատիկ կայունության դիագրամից: Կրունկի պահի հորիզոնական գիծը շարունակվում է դեպի աջ մինչև տարածքը ՕԴՍԵ(կրունկի պահի աշխատանքը) չի հավասարվի գործչի մակերեսին ԵՐԿՈՒՍ(վերականգնող պահի աշխատանք): Միաժամանակ տարածքը OASEտարածված է, ուստի մենք կարող ենք մեզ սահմանափակել տարածքները համեմատելով Օ, ԱՅՈԵվ ABC.

Եթե ​​վերականգնման պահի կորով սահմանափակված տարածքը անբավարար է, նավը կշրջվի:

Ծովային նավերի կայունությունը պետք է համապատասխանի ռեգիստրի պահանջներին, որոնց համաձայն՝ անհրաժեշտ է կատարել պայմանը (այսպես կոչված եղանակային չափանիշ). K \u003d M def min / M d max ≥ 1», որտեղ M def min- շրջվելու նվազագույն պահը (դինամիկորեն կիրառվող գարշապարի նվազագույն պահը, հաշվի առնելով պոչը), որի ազդեցության տակ անոթը դեռ չի կորցնի կայունությունը. Մ դ մաքս- դինամիկորեն կիրառվող գարշապարը քամու ճնշումից կայունության առումով վատթարագույն բեռնման տարբերակում:

Ռեգիստրի պահանջներին համապատասխան՝ ստատիկ կայունության դիագրամի առավելագույն թեւը lmaxպետք է լինի 0,25 մ-ից ոչ պակաս 85 մ երկարությամբ նավերի համար և 0,20 մ-ից ոչ պակաս 105 մ-ից բարձր նավերի համար՝ 30°-ից ավելի գարշապարի θ անկյան տակ: Դիագրամի թեքության անկյունը (այն անկյունը, որով կայունության թեւերի կորը հատում է հորիզոնական առանցքը) բոլոր անոթների համար պետք է լինի առնվազն 60°։

Հեղուկ բեռների ազդեցությունը կայունության վրա.Եթե ​​բաքը լցված չէ մինչև վերև, այսինքն՝ ունի ազատ հեղուկ մակերես, ապա թեքվելիս հեղուկը կթափվի գլանափաթեթի ուղղությամբ և նավի ծանրության կենտրոնը կտեղափոխվի նույն կողմը։ Սա կհանգեցնի կայունության թևի նվազմանը և, հետևաբար, վերականգնման պահի նվազմանը: Միևնույն ժամանակ, որքան լայն է բաքը, որի մեջ կա հեղուկի ազատ մակերես, այնքան ավելի էական կլինի կողային կայունության նվազումը։ Ազատ մակերեսի ազդեցությունը նվազեցնելու համար նպատակահարմար է նվազեցնել տանկերի լայնությունը և ձգտել ապահովել, որ շահագործման ընթացքում լինի հեղուկի ազատ մակերեսով տանկերի նվազագույն քանակը:

Սորուն բեռների ազդեցությունը կայունության վրա.Սորուն բեռներ (հացահատիկ) տեղափոխելիս մի փոքր այլ պատկեր է նկատվում. Թեքության սկզբում բեռը չի շարժվում։ Միայն այն ժամանակ, երբ կրունկի անկյունը գերազանցում է հանգստի անկյունը, բեռը սկսում է թափվել: Այս դեպքում թափված բեռը չի վերադառնա իր նախկին դիրքին, այլ մնալով կողքին, կստեղծի մնացորդային գլան, որը կրկնվող գարշապարով (օրինակ՝ խռխռոց) կարող է հանգեցնել կայունության կորստի և շրջվելու։ նավը.

Հացահատիկի արտահոսքը ամբարներում կանխելու համար տեղադրվում են կախովի երկայնական կիսամիջնապատեր. տեղափոխող տախտակներկամ ցորենի պարկերը շարել պահարանում լցված հացահատիկի վրա (բեռների պարկեր):

Կախովի բեռի ազդեցությունը կայունության վրա:Եթե ​​բեռը գտնվում է պահեստում, ապա երբ այն բարձրացվում է, օրինակ, կռունկով, տեղի է ունենում, ասես, բեռի ակնթարթային տեղափոխում դեպի կախման կետ։ Արդյունքում, նավի CG-ը կշարժվի ուղղահայաց վերև, ինչը կհանգեցնի նավը գլորում ստանալու պահին ուղղիչ պահի թևի նվազմանը, այսինքն՝ կայունության նվազմանը: Այս դեպքում կայունության նվազումը կլինի այնքան մեծ, այնքան մեծ կլինի բեռի զանգվածը և դրա կասեցման բարձրությունը:

Նավի երկայնական կայունությունը շատ ավելի բարձր է, քան նրա լայնակի կայունությունը, հետևաբար, նավարկության անվտանգության համար առավել կարևոր է պատշաճ լայնակի կայունության ապահովումը:

• Կախված թեքության մեծությունից, կայունությունը տարբերվում է թեքության փոքր անկյուններում ( նախնական կայունություն) և կայունություն թեքության մեծ անկյուններում:

• Կախված գործող ուժերի բնույթից՝ առանձնանում են ստատիկ և դինամիկ կայունությունը։

Ստատիկ կայունություն- համարվում է ստատիկ ուժերի գործողության ներքո, այսինքն՝ կիրառվող ուժը մեծությամբ չի փոխվում։ Դինամիկ կայունություն- դիտարկվում է փոփոխվող (այսինքն՝ դինամիկ) ուժերի ազդեցության ներքո, օրինակ՝ քամու, ծովի ալիքների, բեռների շարժի և այլն։

Նախնական կողային կայունություն

Նախնական լայնակի կայունություն: Նավի վրա գործող ուժերի համակարգը

Գլանով կայունությունը համարվում է սկզբնական մինչև 10-15 ° անկյուններում: Այս սահմաններում վերականգնող ուժը համաչափ է կրունկի անկյան հետ և կարող է որոշվել պարզ գծային հարաբերությունների միջոցով:

Այս դեպքում ենթադրվում է, որ հավասարակշռության դիրքից շեղումները պայմանավորված են արտաքին ուժերով, որոնք չեն փոխում ոչ նավի կշիռը, ոչ էլ նրա ծանրության կենտրոնի դիրքը (CG): Այնուհետեւ ընկղմված ծավալը չի ​​փոխվում մեծությամբ, այլ փոխվում է ձեւի մեջ: Հավասար ծավալի թեքությունները համապատասխանում են հավասար ծավալի ջրագծերին՝ կտրելով կեղևի ընկղմված հավասար ծավալները: Ջրագծերի հարթությունների հատման գիծը կոչվում է թեքության առանցք, որը հավասար ծավալային թեքություններով անցնում է ջրագծի տարածքի ծանրության կենտրոնով։ Լայնակի թեքություններով այն ընկած է տրամագծային հարթության վրա։

Ազատ մակերեսներ

Վերը քննարկված բոլոր դեպքերը ենթադրում են, որ նավի ծանրության կենտրոնը գտնվում է անշարժ վիճակում, այսինքն՝ չկան բեռներ, որոնք շարժվում են թեքվելիս։ Բայց երբ այդպիսի կշիռներ կան, դրանց ազդեցությունը կայունության վրա շատ ավելի մեծ է, քան մյուսները:

Տիպիկ դեպքը հեղուկ բեռներն են (վառելիք, նավթ, բալաստ և կաթսայի ջուր) մասնակի լցված տանկերով, այսինքն՝ ազատ մակերեսներով։ Նման բեռները կարող են վարարել, երբ թեքվում են: Եթե ​​հեղուկ բեռը ամբողջությամբ լցնում է բաքը, դա համարժեք է պինդ ֆիքսված բեռի:

Ազատ մակերեսի ազդեցությունը կայունության վրա

Եթե ​​հեղուկը ամբողջությամբ չի լցնում բաքը, այսինքն. ունի ազատ մակերես, որը միշտ հորիզոնական դիրք է գրավում, ապա երբ նավը թեքված է անկյան տակ θ հեղուկը հորդում է թեքության ուղղությամբ. Ազատ մակերեսը կունենա նույն անկյունը դիզայնի գծի համեմատ:

Հեղուկ բեռների մակարդակները կտրում են տանկերի հավասար ծավալները, այսինքն. դրանք նման են հավասար ծավալի ջրագծերի։ Հետեւաբար, այն պահը, որը առաջացել է հեղուկ բեռի փոխներարկման արդյունքում, երբ գարշապարը δm θ, կարող է ներկայացվել այնպես, ինչպես ձևի կայունության պահը մզ, միայն δm θհակառակը մ f նշանով.

δm θ = - γ f i x θ,

Որտեղ ես x- հեղուկ բեռի ազատ մակերեսի տարածքի իներցիայի պահը այս տարածքի ծանրության կենտրոնով անցնող երկայնական առանցքի նկատմամբ. գ- հեղուկ բեռի տեսակարար կշիռը

Այնուհետև վերականգնման պահը ազատ մակերեսով հեղուկ բեռի առկայության դեպքում.

m θ1 = m θ + δm θ = Phθ − γ x i x θ = P(h − γ x i x /γV)θ = Ph 1 θ,

Որտեղ հ- լայնակի մետակենտրոն բարձրություն փոխներարկման բացակայության դեպքում, h 1 = h − γ g i x /γV- փաստացի լայնակի մետակենտրոն բարձրություն:

Հորդառատ բեռի ազդեցությունը ուղղում է տալիս լայնակի մետակենտրոնական բարձրությանը δ h \u003d - γ w i x / γV

Ջրի և հեղուկ բեռի խտությունները համեմատաբար կայուն են, այսինքն՝ ուղղման վրա հիմնական ազդեցությունը ազատ մակերեսի ձևն է, ավելի ճիշտ՝ նրա իներցիայի պահը։ Սա նշանակում է, որ կողային կայունության վրա հիմնականում ազդում է լայնությունը, իսկ ազատ մակերեսի երկայնական երկարությունը:

Ուղղման բացասական արժեքի ֆիզիկական իմաստն այն է, որ ազատ մակերեսների առկայությունը միշտ է նվազեցնում էկայունություն. Հետևաբար, դրանք նվազեցնելու համար ձեռնարկվում են կազմակերպչական և կառուցողական միջոցառումներ.

էներգիաները, ավելի ճիշտ՝ ուժերի և պահերի աշխատանքի տեսքով, և ոչ թե բուն ջանքերի։ Այս դեպքում օգտագործվում է կինետիկ էներգիայի թեորեմը, ըստ որի նավի թեքության կինետիկ էներգիայի աճը հավասար է նրա վրա ազդող ուժերի աշխատանքին։

Երբ նավի վրա կիրառվում է գարշապարը մ կր, մեծությամբ հաստատուն, այն ստանում է դրական արագացում, որով սկսում է գլորվել։ Քանի որ թեքությունը մեծանում է, վերականգնման պահը մեծանում է, բայց սկզբում, մինչև անկյունը θ փ, որը m cr = m θ, ավելի քիչ գարշապարը կլինի։ Ստատիկ հավասարակշռության անկյան հասնելուն պես θ փ, պտտման շարժման կինետիկ էներգիան կլինի առավելագույնը։ Հետևաբար, նավը չի մնա հավասարակշռության դիրքում, բայց կինետիկ էներգիայի շնորհիվ այն կշրջվի ավելի, բայց ավելի դանդաղ, քանի որ վերականգնման պահն ավելի մեծ է, քան գարշապարը: Նախկինում կուտակված կինետիկ էներգիան վերադարձվում է վերականգնման պահի ավելցուկային աշխատանքով։ Հենց որ այս աշխատանքի մեծությունը բավարարի կինետիկ էներգիան ամբողջությամբ մարելու համար, անկյունային արագությունը հավասար կլինի զրոյի, և նավը կդադարի գարշապարը:

Թեքության ամենամեծ անկյունը, որը նավը ստանում է դինամիկ պահից, կոչվում է կրունկի դինամիկ անկյուն։ θ dyn. Ի տարբերություն դրա, կրունկի անկյունը, որով նավը նավարկելու է նույն պահի գործողության տակ (ըստ պայմանի. m cr = m θ), կոչվում է ստատիկ ափի անկյուն θ փ.

Անդրադառնալով ստատիկ կայունության դիագրամին՝ աշխատանքը արտահայտվում է որպես վերականգնման պահի կորի տակ գտնվող տարածք մ. Համապատասխանաբար, դինամիկ բանկի անկյունը θ dynկարելի է որոշել տարածքների հավասարությունից ՕԱԲԵվ BCDվերականգնման պահի ավելցուկային աշխատանքին համապատասխան. Վերլուծականորեն նույն աշխատանքը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ.

,

0-ից մինչև միջակայքում θ dyn.

Հասնելով դինամիկ բանկի անկյունին θ dyn, նավը չի գալիս հավասարակշռության, բայց ավելորդ վերականգնման պահի ազդեցության տակ այն սկսում է արագ ուղղվել։ Ջրակայունության բացակայության դեպքում նավը ոտքի կանգնելիս հավասարակշռված դիրքի շուրջը մտնում է չխոնավ տատանումների մեջ: θ st Marine Dictionary - Սառնարանային նավի Ivory Tirupati նախնական կայունությունը բացասական է Կայունությունը լողացող օբյեկտի կարողությունը դիմակայելու արտաքին ուժերին, որոնք ստիպում են այն գլորվել կամ կտրվել և վերադառնալ հավասարակշռության վիճակի անհանգստության վերջում ... ... Վիքիպեդիա

Նավ, որի կորպուսը շարժվելիս բարձրանում է ջրի վրայից ջրի մեջ ընկղմված թեւերի կողմից ստեղծված բարձրացնող ուժի ազդեցությամբ։ S.-ի համար արտոնագիր է տրվել Ռուսաստանում 1891 թվականին, սակայն այդ նավերը սկսեցին օգտագործվել 20-րդ դարի 2-րդ կեսից ... ... Սովետական ​​մեծ հանրագիտարան

Միջքաղաքային տրանսպորտային միջոց, որը կարող է շարժվել ինչպես ցամաքում, այնպես էլ ջրի վրա: Երկկենցաղ մեքենան ունի կնքված թափքի ավելացված ծավալ, որը երբեմն լրացվում է մոնտաժված լողացողներով՝ ավելի լավ լողացողության համար: Շարժում ջրի վրա ... ... Տեխնոլոգիաների հանրագիտարան

- (մալայերեն) առագաստանավի տեսակը, եղջյուրի կողային կայունությունը ապահովվում է ամրացվող բոցով: դեպի հիմնական կորպուսը լայնակի ճառագայթներով: Նավը նման է առագաստանավային կատամարանի։ Հնում խաղաղօվկիանոսյան կղզիների հետ կապի միջոց է ծառայել Պ. Մեծ հանրագիտարանային պոլիտեխնիկական բառարան

երկկենցաղ «Ավիացիա» հանրագիտարան

երկկենցաղ- (հունական amphíbios-ից, որը վարում է երկակի ապրելակերպ) հիդրոինքնաթիռ, որը հագեցած է ցամաքային շասսիով և կարող է հիմնվել ինչպես ջրի մակերեսի, այնպես էլ ցամաքային օդանավակայանների վրա: Ամենատարածված Ա. նավակները. Ջրից հանվելով՝ ...... «Ավիացիա» հանրագիտարան

"...Զգույշ եղիր! ճռռաց միաչք կապիտանը։ Բայց արդեն ուշ էր։ Չափազանց շատ երկրպագուներ են կուտակվել Վասյուկինի dreadnought-ի աջ կողմում: Փոխելով ծանրության կենտրոնը՝ նավը չի տատանվել և շրջվել է ֆիզիկայի օրենքներին համապատասխան։

Դասական գրականության այս դրվագը կարող է օգտագործվել որպես պատկերավոր օրինակ կայունության կորուստմի կողմից ուղևորների կուտակման պատճառով ծանրության կենտրոնի տեղափոխումից։ Միշտ չէ, որ, ցավոք, բանը սահմանափակվում է զվարճալի լողով. կայունության կորուստը հաճախ հանգեցնում է նավի մահվան, իսկ հաճախ մարդիկ, երբեմն մի քանի հարյուր մարդ միաժամանակ (հիշենք վերջին ողբերգությունը՝ նավի մահը»: Բուլղարիա» ... - խմբ. .):

Համաշխարհային նավաշինության պատմության մեջ մի շարք դեպքեր են գրանցվում, ինչպես դա տեղի ունեցավ դարասկզբին ամերիկյան «General Slocum» բազմատախտակամած գետային շոգենավի հետ։ Նրա դիզայներներն ամեն ինչ տրամադրել են ուղևորների հարմարության համար, բայց չեն ստուգել, ​​թե ինչպես կվարվի նավը, եթե նրա բոլոր 700 բնակիչները միանգամից բարձրանան զբոսավայրի վերին տախտակամած և միևնույն ժամանակ մոտենան տախտակին՝ հիանալու տեսարանով...

Կայունության կորուստը փոքր նավերի վթարների ամենատարածված պատճառներից մեկն է: Ահա թե ինչու նավապետներից յուրաքանչյուրը, անկախ նրանից, թե ինչ տեսք ունի իր նավը՝ բայակ կամ, ասենք, տեղաշարժվող նավակ, ջրի վրա հանգստացողներից յուրաքանչյուրը պետք է պատկերացում ունենա «ֆիզիկայի օրենքների» մասին։ որի անտեղյակությունը Վասյուկինին թանկ նստեց։ Այլ կերպ ասած՝ նավի ծովային պիտանիության մասին, որը նավաշինողները անվանում են կայունություն։

Կայունություն- սա անոթի կարողությունն է դիմակայելու արտաքին ուժերի գարշապարը և այս գործողության ավարտից հետո վերադառնալ ուղիղ դիրքի: Այս տերմինը մեր երկրում հայտնվեց 18-րդ դարում, երբ Ռուսաստանը դարձավ ծովային տերություն; ծագմամբ և իմաստով այն սովորական «կայունություն» բառի տատանումն է։

Մենք առօրյա կյանքում մշտապես բախվում ենք հավասարակշռության կայունության հետ։ Մեզ համար գաղտնիք չէ, որ աթոռն ավելի հեշտ է թեքվել, քան բազմոցը. իսկ դատարկ գրապահարանն ավելի թեթև է, քան գրքերով լցվածը: Ծանր տուփը կողոսկրի վրայով շրջելով՝ մենք նախ մեծ ջանքեր ենք գործադրում, հետո մեզ համար ավելի հեշտ է դառնում, և վերջապես, երբ տուփի ծանրության կենտրոնով ուղղահայաց գծված երևակայական գիծն անցնում է կողոսկրի վրայով, տուփն ինքնին շրջվում է։ , առանց մեր մասնակցության։ Համոզվելով, որ ցածր լայն տուփն ավելի դժվար է շրջել, քան բարձրն ու նեղը, իսկ ծանրը՝ ավելի դժվար, քան թեթևը, կարող ենք գալ այն եզրակացության, որ մարմնի կայունությունը կոշտ մակերեսի վրա որոշվում է նրա քաշով և ծանրության կենտրոնից մինչև աջակից հարթության եզրին՝ ուսի լծակի հորիզոնական հեռավորությունը: Որքան մեծ է քաշը և ուսը, այնքան ավելի կայուն է մարմինը:

Այս պարզ օրենքը գործում է նաև լողացող նավի համար, բայց այստեղ գործը բարդանում է նրանով, որ ամուր մակերեսի փոխարեն ջուրը հենարան է ծառայում «շրջվող» նավի համար։ Սկզբունքորեն, ինչպես հենց նկարագրված դեպքում, նավի կայունությունը որոշվում է նրա քաշով և ուսով` երկու ուժերի կիրառման կետերի փոխադարձ դասավորությամբ:

Դրանցից մեկը քաշն է, այսինքն՝ ձգողականությունը, որը կիրառվում է նավի ծանրության կենտրոնում (CG) և միշտ ուղղահայաց դեպի ներքև:

Մյուսը լողացող ուժն է կամ պահպանող ուժ. Լողացող նավի համար Արքիմեդի օրենքի համաձայն՝ այս ուժը մեծությամբ հավասար է ձգողության, բայց ուղղահայաց դեպի վեր է ուղղված։ Աջակցության արդյունքում ստացված ուժերի կիրառման կետը նավի հենակետն է: Այս կետը գտնվում է ջրի մեջ ընկղմված մարմնի ծավալի կենտրոնում և կոչվում է լողացող կենտրոն կամ մեծության կենտրոն(CV).

Երբ նավը ազատորեն լողում է ուղիղ դիրքով, CV-ն միշտ գտնվում է CG-ի հետ նույն ուղղահայաց վրա, և նավի վրա գործող հավասար և հակառակ ուժերը հավասարակշռված են: Բայց այժմ նավի վրա սկսեցին գործել գարշապարը։ Սա պարտադիր չէ, որ ուղևորների տեղաշարժը լինի. դա կարող է լինել քամու պոռթկում կամ, եթե մենք խոսում ենք զբոսանավի մասին, պարզապես նրա ճնշումը առագաստների վրա, կտրուկ ալիք, քարշակային գծի ցնցում, կենտրոնախույս ուժ կտրուկ շրջանառության մեջ, ջրից կողքից բարձրացող լողացող: , և այլն, և այլն:

Այս գարշապարի ուժի պահի գործողությունը, այսինքն. գարշապարը պահը, թեքվում է - գլորում է նավը։ Ընդ որում, նավի CG-ն չի փոխում դիրքը, եթե, իհարկե, սա նույն «Վասյուկին» դեպքն է, և նավի վրա չկան այնպիսի բեռներ, որոնք կարող են շարժվել թեքության ուղղությամբ։ Քանի որ նավը շարունակում է լողալ նույնիսկ գարշապարը, այսինքն՝ Արքիմեդի օրենքը շարունակում է գործել, ջրի մեջ մտնող կողմի վրա ընկղմված ծավալի ավելացումը համապատասխանում է հակառակ կողմում ընկղմված ծավալի հավասար նվազմանը։ ջուրը. Չմոռանանք. հետևաբար, ընկղմված ծավալի ընդհանուր արժեքը պետք է մնա անփոփոխ:

Ստորջրյա ծավալի այս վերաբաշխման շնորհիվ CV-ի դիրքը փոխվում է՝ այն հեռանում է դեպի նավի գարշապարը. արդյունքում առաջանում է աջակցող ուժերի պահ, որը հակված է վերականգնել նավի ուղիղ դիրքը և հետևաբար կոչվել. վերականգնող պահը.

Մինչ անոթը պահպանում է կայունությունը, վերականգնման պահը, մեծանալով գլանափաթեթի մեծացման հետ, հավասարվում է գարշապարը և, քանի որ այն ուղղված է հակառակ ուղղությամբ, ամբողջովին «կաթվածահար է անում» իր գործողությունը: Սա նշանակում է, որ եթե գարշապարի ուժերի մեծությունն այլևս չփոխվի, նավը կշարունակի լողալ մշտական ​​ցուցակով. եթե գարշապարային ուժերի գործողությունը դադարում է, և գարշապարը չկա, ապա վերականգնման պահը անմիջապես կուղղի նավը:

Անդրադառնալով 2-րդ սխեմային, մենք կարող ենք ենթադրել, որ պտտման ընթացքում առաջացող վերականգնման պահի արժեքը կլինի այնքան մեծ, այնքան մեծ կլինի ուսը՝ հորիզոնական հեռավորությունը CV-ի նոր դիրքի և CV-ի անփոփոխ դիրքի միջև. դրա համար էլ կոչվում է կայունություն ուսի. Քանի դեռ այս ուսը առկա է, վերականգնման պահն ուժի մեջ է. նավը պահպանում է, բայց հենց որ ուսը անհետանա գլանվածքի հետագա աճով, CV-ն կլինի նույն ուղղահայաց վրա CG-ի հետ, այլևս ջանքեր չեն գործի: պահանջվում է շրջել նավը, այն կկորցնի կայունությունը. այն կշրջվի:

Որքան մեծության կենտրոնը կարող է գնալ թեքության ուղղությամբ. որքան մեծ է կայունության ուսը, այնքան ավելի դժվար է անոթը շրջելը, այսինքն՝ այնքան կայուն է այն: Այդ պատճառով լայն անոթը միշտ նկատելիորեն ավելի կայուն կլինի, քան նեղը։ Չորս թիավարի յալի վրա, որն ունի 1,6 մ լայնություն, թիավարները կարող են ոտքի կանգնել և քայլել առանց մեծ ռիսկի, իսկ ակադեմիական ութնյակի վրա, որի լայնությունը 0,7 մ է, բավական է, որ մեկ թիավարը ոտքը ավելի ուժեղ հենի կամ. բարձրացրեք թիակը մի փոքր ավելի բարձր՝ սպառնացող գլորում առաջացնելու համար:

Հատկապես կարևոր է ունենալ բավարար լայնություն ամենափոքր նավակների վրա: Զգալիորեն ազդում է դրանց կայունության և ջրագծի ամբողջականության վրա, այսինքն՝ ցուցիչ այն բանի, թե ուղղանկյունի որ մասնաբաժինը, որի կողմերը կազմված են առավելագույն երկարությամբ և լայնությամբ, զբաղեցնում է ընթացիկ ջրագծի տարածքը: Այլ հավասար պայմանների դեպքում, ավելի մեծ ջրագիծ ունեցող նավերը միշտ ավելի կայուն են, քան աղեղի և ծայրամասի սուր ջրագծերով:

Կայունությունը, հատկապես թեքության ցածր անկյուններում, մեծապես կախված է կորպուսի ձևից՝ կորպուսի ստորջրյա հատվածի ծավալների բաշխումից։ Ի վերջո, կայունությունը որոշվում է ոչ միայն ընթացիկ ջրագծի լայնությամբ, այլև «հենակետի» դիրքով՝ իրականում ընկղմված ծավալի կենտրոնով:

Կայունության տեսանկյունից ամենաքիչ շահավետը կիսաշրջանաձև հատվածներն են, որոնք, ըստ շարժման պայմանների, հաճախ օգտագործվում են տեղաշարժման նավերի համար. կիսաշրջանաձև հատվածներին մոտ կան թիավարող ակադեմիական նավակների կորպուսներ, ինչպես նաև համեմատաբար նեղ և երկար նավակներ, որոնք նախատեսված չեն սահելու համար: Ուղղանկյուն հատվածն ունի սկզբնական կայունության ավելի բարձր բնութագրեր. Այս տեսակի հատվածը պատրաստված է նվազագույն երկարությամբ նավակների վրա՝ տուզիկներով և պունտ մաքոքներով: Եթե, այնուամենայնիվ, ստորջրյա ծավալները երկարացվեն դեպի կողքերը՝ միջին մասում քաշի (և ծավալի) նվազման պատճառով, կայունությունն ավելի շատ կշահի. ունեն նմանատիպ ձև:

Հետևելով նույն ճանապարհին՝ դուք կարող եք ավելի մեծացնել կայունությունը՝ կեղևը երկայնքով կտրելով՝ DP-ի երկայնքով, և նեղ կեսերը տեղադրելով որոշակի լայնությամբ: Ահա թե ինչպես մենք մոտեցանք կրկնակի կորպուսով նավի գաղափարին, որը մարմնավորված է ինչպես ցածր արագությամբ լողացող քոթեջների կամ փչովի լաստանավների, այնպես էլ ռեկորդային արագության համար նախատեսված մրցարշավային շարժիչով կամ առագաստանավային կատամարների նախագծում:

Թեքության անկյունների մեծացման հետ մեկտեղ ավելի ու ավելի է կարևորվում գարշապարի մակերևութային մասի ձևը ջուրը մտնող տարածքում։ Լավ օրինակ է շրջանաձև խաչմերուկով գերանի կայունության բացակայությունը. դրա ցանկացած «գլորով» - առանցքի շուրջ պտտվելով - լրացուցիչ ծավալ չի մտնում ջրի մեջ, ընկղմված մասի ձևը և CV-ի դիրքը: չի փոխվում, վերականգնման պահ չկա.

Նույն պատճառով վնասակար է նաև մոտորանավակների վրա երբեմնի մոդայիկ կողքերի խցանումը։ Դա հասկանալի է. Հետևաբար, կտրուկ շրջադարձերի ժամանակ հին Կազանկաները հաճախ շրջվում էին, որոնք առանց այն էլ բավականին նեղ հետնամասում ուներ կողքերի խցանում դեպի ներս։

Եվ հակառակը. կայունությունը բարձրացնող միջոցներն են կողմերի փլուզումը և դրանց վերին եզրերի երկայնքով լրացուցիչ լողացող տարրերի ամրացումը: Բացատրությունը պարզ է. երբ գարշապարը, ծավալները մտնում են ջուրը հենց այնտեղ, որտեղ նրանք առավել անհրաժեշտ են աջակցության համար, որտեղ նրանք տալիս են մեծ լծակ: Սկզբունքորեն, մակերեսի վրա բռնկվող նավը և համեմատաբար նեղ հոսող ջրագիծը համատեղում է լավ արագությունը բարձր կայունության հետ: Օրինակ, հնագույն գալերաներն ունեին այնպիսի կորպուսի ձև, որտեղ, ինչպես գիտեք, «շարժիչի» հզորությունը սահմանափակ էր, իսկ արագության և ծովային պիտանիության պահանջները՝ բավականին բարձր։ Նույն նպատակով կազակական թեթև «ճայերի» կողքերին կապում էին չոր եղեգի կապոցներ։

Փաստորեն, մեր զբոսաշրջիկ-առագաստանավերը նույն տեխնիկան են օգտագործում՝ փչովի փուչիկներ ամրացնելով բայկաների կողերին։ Առագաստանավերի կայունությունը բարձրացնելու նույնիսկ ավելի արդյունավետ միջոց են կողային լողակները, որոնք տեղադրված են խաչաձողերի վրա: Հավասար կիլի վրա նրանք անցնում են ջրի վերևում և չեն դանդաղեցնում շարժումը: Երբ առագաստի վրա քամու ճնշումը թեքում է trimaran kayak-ը, թմբկավոր բոցը մտնում է ջուրը և ծառայում է որպես լրացուցիչ հենարան, որը գտնվում է շատ բարենպաստ՝ հեռու DP-ից:

Նմանատիպ նպատակի են ծառայում սահող շարժիչային նավակների վրա տարբեր կողային կցորդներ՝ բուլիկներ և սպոնսոններ. դրանք բարելավում են նավի կամ մոտորանավակի կայունությունը ինչպես կայանատեղիում, այնպես էլ շարժման մեջ: Նույն «Կազանկան» դառնում է ավելի անվտանգ նույնիսկ «Whirlwind»-ի հետ աշխատելիս՝ լրացուցիչ լողացող ծավալների տեղադրման շնորհիվ՝ խիստ բուլղարներ, որոնք մտնում են ջուրը, երբ ծայրը ակնհայտ ծանրաբեռնված է կամ ավտոկայանատեղիում գարշապարը ոտքի կանգնելիս: Ուղիղ առաջ շարժվելիս բուլերի ստորին աշխատանքային մակերեսը գտնվում է հոսող ջրագծից վեր, և Կազանկայի համար վտանգավոր կտրուկ շրջադարձերով այս մակերեսը սկսում է «աշխատել». շրջանառություն.

Ջրագծի արդյունավետ երկարությունը, թեև լայնությունից ավելի փոքր չափով, բայց նաև զգալիորեն ազդում է ամենափոքր նավերի կայունության վրա: Ահա մի պատկերավոր դեպք. Մի անգամ փորձարկվել է սեկցիոն զբոսաշրջային բայակ: Եռաբաժանի մեկ տարբերակում նավը չափազանց «սպորտային» էր. նրանք, ովքեր փորձ չունեին թիավարելու «ակադեմիկոս աղջիկներին», անընդհատ շրջվում էին ափի մոտ: Սակայն բավական էր ավելացնել եւս մեկ միջին հատված՝ 0,8 մ երկարությամբ, քանի որ նույն նավը դարձավ «հանգիստ» զբոսաշրջային նավ։

Կայունությունը շատ սերտորեն կապված է նավի մեկ այլ ծովային որակի՝ չսուզվելու հետ: Մենք ընդգծում ենք, որ այս երկու որակներն էլ մեծ չափով պայմանավորում են իրականը ազատ տախտակ. Եթե ​​ազատ տախտակը ցածր է, ապա արդեն կրունկի փոքր անկյուններից տախտակամածը կմտնի ջուրը, արդյունավետ ջրագծի լայնությունը կսկսի նվազել, և այդ պահից կայունության թևը և վերականգնման պահը կսկսեն ընկնել: Բաց - տախտակամած նավակները, կողքի վերին եզրի ջուրը մտնելուց հետո, անմիջապես լցվում են և շրջվում (այսպես տուժեցին նավի տեսության մեջ փորձ չունեցող վասյուկինիտները): Հասկանալի է, որ որքան բարձր է ազատ տախտակը, այնքան մեծ է կրունկի թույլատրելի անկյունը, որի կրիտիկական արժեքը կոչվում է ջրհեղեղի անկյուն։

Ցանկի վտանգավոր աճի և ջրհեղեղի անկյան մոտենալու առավել ակնհայտ ցուցանիշը մակերևույթի բարձրության նվազումն է նավակի գլանվածքի կողմում: Ավելորդ է ասել, որ որքան փոքր է նավը, այնքան ավելի վտանգավոր է ցանկացած գլորում, այնքան ավելի կարևոր է բուն հարթակի յուրաքանչյուր սանտիմետրը: Բացարձակապես անընդունելի է արտադրողի կողմից նշված նավակի բեռնատարողությունը գերազանցելը (գերբեռնում)! Վտանգավոր է բեռներն այնպես տեղադրել, որ նավը ափից դուրս գալու պահին արդեն գարշապարը գա. ի վերջո, դա անմիջապես նվազեցնում է կողքի իրական բարձրությունը և ձեր նավակի կայունության սահմանը:

Պատահական չէ, որ մենք խոսում ենք ցատկի իրական բարձրության մասին։ «Մեծ» նավաշինության պատմությանը հայտնի են բազմաթիվ դեպքեր, երբ ամբողջական և անվնաս նավերը կորցրել են իրենց կայունությունը միայն այն պատճառով, որ ջրի մակերևույթի մոտ գարշապարը կողքի վրա պատահաբար բաց անցքեր են հայտնվել:

Ակադեմիկոս Ա.Պ. Կռիլովը պատմում է մի հետաքրքիր պատմություն. Մինչ «Քինգ Ջորջ» նավը մեկնել էր իր առաջին նավարկությանը (դա տեղի ունեցավ 1782 թվականին Պորտսմուտում), այն հատուկ կրունկներով շտկվեց քինգսթոնների ինչ-որ անսարքությունը շտկելու համար: Բաց ատրճանակի անցքերի ստորին շարքի եզրերը միևնույն ժամանակ գտնվում էին ջրի մակերևույթից ընդամենը 5-8 սմ բարձրության վրա: Ավագ սպան, չհասկանալով նավի վտանգավոր դիրքը, երբ դա եղել է 5-8 սմ, և ոչ թե սովորական 8 մ, որը եղել է կողքի իրական բարձրությունը, հրամայել է թիմին կանչել հրացանները՝ բարձրացնելու համար: դրոշ. Ակնհայտ է, որ նավաստիները վազում էին կրունկներով, և ցուցակի մի փոքր աճը բավական էր, որ նավը նստի և 800-ից ավելի մարդ տեղափոխի հատակին ...

Այսպիսով, նավի կայունության համար անհրաժեշտ պայմանները նրա բավարար լայնությունն ու կողքի բարձրությունն են։ Հիմա պարզաբանում անենք. Փաստն այն է, որ կայունությունը սովորաբար բաժանվում է սկզբնական (կրունկի անկյան տակ մինչև 10-20 °) և կայունության: բարձր հակումներով. Փոքր անոթների համար, առաջին հերթին, կարևոր են սկզբնական կայունության լայնությունը և բնութագրերը. կրունկի մեծ անկյուններում կայունությունը ամենից հաճախ «չի հասնում», քանի որ հեղեղման անկյունը սովորաբար գտնվում է սկզբնական կայունության մեջ: Ավելի մեծ ծովային պիտանի և փակ տախտակամած նավերի համար ավելի կարևոր է ազատ տախտակի բարձրությունը՝ ապահովելով կայունություն բարձր թեքությունների դեպքում:

Այժմ մենք նշում ենք ևս մեկ լիովին ակնհայտ և գործնականում շատ կարևոր պայման. որքան կայուն է նավը, այնքան ցածր է նրա ծանրության կենտրոնը. Բոլորը գիտեն, թե ինչով են պարտական ​​իրենց բարձր «կայունությունը» roly-poly-ին և roly-poly-ին: Մեր սեփական փորձից բոլորը լավ գիտեն, թե ինչպես է ցանկացած փոքր նավակ սկսում ճոճվել, երբ նրանք կանգնում են դրա մեջ մինչև իրենց ամբողջ բարձրությունը և փորձում են մի ափից մյուսը գնալ. գարշապարը զգալիորեն մեծանում է, թեև անձի քաշն ինքնին չի փոխվում…

Այդ իսկ պատճառով նույն բայակների վրա, որոնց լայնությունը, որպես կանոն, գտնվում է վտանգավոր նվազագույն սահմանի վրա, պետք է նստել գրեթե ուղիղ հատակին։ Մեկ այլ օրինակ. Երբ կայմը դնում են հորանջի վրա, առաջանում է առագաստների վրա քամու ճնշման ուժ, որը կիրառվում է որոշակի բարձրության վրա. առաջացող զգալի գարշապարը փոխհատուցելու համար անհրաժեշտ է նույն կերպ բարձրացնել կայունությունը՝ ամբողջ թիմը տարաներից մինչև հատակ է փոխվում:

Եվ երրորդ օրինակը. Հավաքածուի խմբագիրները ծանոթացել են բավականին նեղ երկտեղանի նավակի հետ (տես լուսանկարը), որը նախատեսված է երկար ճոճվող թիակներով թիավարելու համար։ Նավակի վարման կատարումը հիանալի ստացվեց, բայց կար մեկ «բայց». մինչ նախագծի հեղինակը նավը քշում էր դեպի փորձարկման վայր, նա արդեն շրջվել էր: Նավակը փորձած խմբագիրները նույնպես հայտնվել են ջրի մեջ։ Սակայն բավական էր 150 մմ-ով իջեցնել տարաների բարձրությունը՝ իրավիճակը փոխվել է։

Չնայած քաշի խնայողության ամենախիստ ռեժիմին, կայունության հատկապես խիստ պահանջներ ունեցող անոթները պետք է վերցնեն «մեռած քաշը»՝ բալաստը հատուկ կենտրոնացված ջեռուցումն իջեցնելու համար: Սովորաբար, նավարկող զբոսանավերն ու փրկանավերը կրում են մշտական ​​ամուր բալաստ՝ խարսխված այնքան ցածր, որքան թույլ է տալիս նավի դիզայնը: (Որքան ցածր կարող եք տեղադրել բալաստը, այնքան քիչ այն կպահանջվի ամբողջ նավի CG-ի որոշակի բարձրություն ապահովելու համար:) Նման նավերի վրա նրանք փորձում են CG-ն տեղադրել CG-ի տակ: Այնուհետև կայունության լծակի առավելագույն արժեքը ձեռք կբերվի շատ մեծ գլորումով` մինչև 90 դյույմ: Համեմատության համար բավական է ասել, որ սովորական ծովային նավակների մեծ մասը շրջվում է արդեն 60-75 ° գլորումով:

Երբեմն նրանք վերցնում են ժամանակավոր հեղուկ բալաստ: Այսպիսով, ծովային պիտանի մոտորանավակների և ներքևի եզրագծերով նավերի վրա, ավտոկայանատեղիում (գլորում) ցածր սկզբնական կայունությունը հաճախ պետք է փոխհատուցվի՝ ջուրը ներքևի մասում գտնվող հատուկ բալաստ տանկերի մեջ վերցնելով, որոնք ինքնաբերաբար դատարկվում են շարժման ընթացքում:

Շատ կարևոր է, որ կրունկներով նավի CG-ն մնա տեղում. պատահական չէ, որ առագաստանավերի վրա բոլոր ծանր առարկաները ապահով կերպով ամրացված են, որպեսզի դրանք չշարժվեն: Այնուամենայնիվ, կան ապրանքներ, որոնք համարվում են վտանգավոր, քանի որ դրանք կարող են հանգեցնել կայունության կորստի: Սրանք բոլոր տեսակի սորուն բեռներ են՝ հացահատիկից և աղից մինչև թարմ ձուկ, որոնք պատահականորեն թափվում են նավի թեքության ուղղությամբ: (Հենց սորուն բեռների՝ հացահատիկի տեղաշարժից էր՝ փոթորկի ժամանակ, որ 4500 տոննա մեռած քաշով վերջին խոշոր բեռնատար առագաստանավը՝ 4500 տոննա մեռած քաշով, շրջվեց և սատկեց հսկայական չորս կայմ բարքա Պամիրը): Հեղուկ բեռը առանձնահատուկ վտանգի տակ է: Մենք չենք խորանա նավի տեսության խորքերը, բայց շեշտում ենք, որ այս դեպքում կայունությունը նվազեցնում է ոչ այնքան վարարած հեղուկ բեռի քաշը, այլ հենց դրա ազատ մակերեսը.

Ինչպե՞ս, կհարցնի ընթերցողը, հետո այդ վտանգավոր հեղուկ բեռը տեղափոխող տանկերները լողում են ծովերով և օվկիանոսներով: Նախ, լցանավի կորպուսը լայնակի և երկայնական անթափանց միջնորմներով բաժանվում է առանձին խցիկների՝ տանկերի, և դրանց վերին մասում տեղադրվում են այսպես կոչված խարույկի միջնորմները, որոնք լրացուցիչ «կոտրում են» ազատ մակերեսը (այն 2 մասի բաժանելը նվազեցնում է. կայունության վրա վնասակար ազդեցությունը 4 անգամ): Երկրորդ՝ տանկերն ամբողջությամբ ողողված են։

Նույն պատճառներով, նավակի վրա ավելի լավ է ունենալ երկու ավելի նեղ վառելիքի բաք, քան մեկ լայն: Բոլոր պահեստային տանկերը մինչև փոթորկի անցումը պետք է ամբողջությամբ լցվեն (ինչպես ասում են նավաստիները, դրանք պետք է սեղմվեն): Անհրաժեշտ է հերթով հեղուկներ ծախսել՝ սկզբից մինչև վերջ մի տանկից, հետո հաջորդից, որպեսզի դրանցից միայն մեկում մակարդակն ազատ լինի։

Փոքր անոթների սարսափելի թշնամին ջրամբարի ջուրն է, նույնիսկ եթե դրա ընդհանուր քաշը փոքր է: Մի անգամ նոր աշխատանքային նավակ դուրս եկավ փորձարկման։ Հենց առաջին շրջադարձին նշվեց, որ շրջանառության ժամանակ նավակը ստանում է անսովոր մեծ պտույտ և շատ «դժկամությամբ» հեռանում է այն։ Մենք բացեցինք հետնամասի լյուկը և տեսանք, որ ջուրը քայլում էր գագաթին, որն այնտեղ հասավ կարի հազիվ նկատելի ճեղքի միջով:

Շատ կարևոր է ժամանակին ջրահեռացնել փոքր անոթների կեղևը, միջոցներ ձեռնարկել, որպեսզի մաքուր եղանակին ջուրը ներս չմտնի տարբեր անցքերով և արտահոսքերով:

Անկազմակերպ ուղևորների վտանգով մենք սկսեցինք այս խոսակցությունը կայունության մասին։ Այժմ, երբ մենք զինված ենք ինչ-որ հիմնական տեսությամբ, ևս մեկ անգամ շեշտում ենք ցանկացած փոքր նավերում վարքագծի սահմանված կանոնները խստորեն պահպանելու անհրաժեշտությունը: Ի վերջո, սխալմամբ, թեթև մոտորանավակ նստած ուղևորը հսկայական կրունկ է, որը կազմում է նավի տեղաշարժի գրեթե 1/5-ը: Եվ երկու ուղևորներ, ովքեր որոշել են միաժամանակ անցնել «Պրոգրես-4» նավը անիվի տախտակով, իրական վտանգ են ներկայացնում նավը շրջելու համար (անցյալ ամառ Կալինինում ողբերգական ելքով երկու նման դեպք է տեղի ունեցել):

Հյուրեր հրավիրելիս ձեր «նավարկիչ»՝ քաղաքավարի, բայց վճռական հրահանգեք նրանց, ծանոթացրեք անվտանգության գործող կանոններին։ Ամենափոքր նավերի վրա երբեմն անհնար է կանգնել ձեր ամբողջ բարձրության վրա և տեղից տեղ շարժվել, և մարդիկ կարող են դա չգիտեն:

Մինչ այժմ խոսվում էր, որ ԴՀ դիրքորոշումը չպետք է փոխվի։ Այնուամենայնիվ, կա սպորտային անոթների բազմաթիվ դասեր, որոնց համար CG-ի բազմակողմ շարժումը գլանափաթեթին հակառակ ուղղությամբ ամենակարևոր պայմանն է բարձր արդյունքների հասնելու համար: Խոսքը թեթև մրցարշավային նավակների և կատամարանների, երբեմն էլ զբոսանավերի և մրցարշավային զբոսանավերի թեքման մասին է։ Տրապեզոիդի օգնությամբ ծովից դուրս կախվելով՝ մարզիկը իր քաշով հրում է CG-ն և մեծացնում կայունության թեւը, ինչը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել գլորումը և նույնիսկ խուսափել շրջվելուց...

Ի վերջո, պետք է նկատի ունենալ, որ նույնիսկ որոշ պայմաններում կայուն նավը կարող է բավականաչափ կայուն չլինել որոշ պայմաններում: Կայունությունը կարող է տարբեր լինել, մասնավորապես՝ անշարժ վիճակում և վարելիս: Հետևաբար, պետք է նաև հաշվի առնել վազքի կայունություն. Օրինակ, տեղաշարժվող նավը, որը կայանատեղիում նույնիսկ չի արձագանքում կողքին նստած ուղեւորին, երբ նավարկում է ալիքների վրա, հանկարծ սկսում է գլորվել նրա ուղղությամբ: Պարզվում է, որ նավը, այսպես ասած, «կախվում է»՝ հենվելով իր ետնամասն ու աղեղը երկու հարակից ալիքների գագաթների վրա, և շնորհիվ այն բանի, որ նրա ամբողջ միջին մասը, ամենալայնը, գտնվում է ալիքի խոռոչում, լրիվությունը. Մեզ արդեն հայտնի ջրագիծը նվազել է, իսկ կայունությունը անմիջապես նվազել է:

Պլանավորվող մոտորանավակների վրա զգալի հիդրոդինամիկ ուժերը, որոնք առաջանում են շարժման ընթացքում կայունությունը պահպանելու համար, որպես կանոն, մեծանում են։ Այնուամենայնիվ, դրանք կարող են նաև առաջացնել շրջվել. օրինակ՝ չափազանց կտրուկ պտտվելիս, պտուտակի կանգառի ուղղության փոփոխությունը և արտաքին այտոսկրում ճնշման կտրուկ աճը (շեղման հետևանքով)՝ շրջվելու համար, ստեղծում է վտանգավոր զույգ ուժեր, որոնք. հաճախ շրջում է նավակը արտաքին կողմի վրայով, որպեսզի շրջվի:

Ի վերջո, նավաշինողները առանձին-առանձին վերլուծում են գարշապարի ուժերի դինամիկ կիրառման դեպքերը (կա նաև հատուկ հայեցակարգ. դինամիկ կայունությունՄեծ արտաքին բեռների հանկարծակի և կարճաժամկետ կիրառման դեպքում նավի վարքագիծը կարող է լիովին տարբերվել ստատիկ կայունության դասական սխեմաներից: Ահա թե ինչու, փոթորկոտ պայմաններում, փոթորկի և ալիքի ազդեցության անբարենպաստ դինամիկ ազդեցություններով, շրջվում են բացարձակապես կայուն թվացող զբոսանավերը, որոնք հատուկ նախագծված են ծովային ամենադաժան պայմաններում նավարկելու համար: (Չիչեսթերի, Բարանովսկու, Լյուիսի և այլ միայնակ կտրիճների զբոսանավերը շրջվեցին: Այստեղ նրբությունն այն է, որ նավաշինողները նույնպես կանխատեսել էին դա. զբոսանավերը անմիջապես բարձրացան հավասար կիլի վրա և նորից կայունացան):

Իհարկե, ինժեներներին չեն բավարարում այնպիսի գնահատականներ, ինչպիսիք են «այս նավը կայուն է, և դա այնքան էլ շատ չէ». նավաշինողները կայունությունը բնութագրում են ճշգրիտ արժեքներով, որոնք կքննարկվեն հաջորդ հոդվածում։

Ցանկացած նավ նախագծելիս՝ լինի դա սուպերտանկեր, թե թիավար, նախագծողները կատարում են կայունության հատուկ հաշվարկներ, իսկ երբ նավը փորձարկվում է, նախ ստուգվում է իրական կայունության համապատասխանությունը նախագծին։ Որպեսզի երաշխավորվի, որ ցանկացած նոր նավի կայունությունը իր բնականոն իրավասու շահագործման ընթացքում այն ​​պայմաններում, որոնց համար այն նախագծված է, բավարար է, ԽՍՀՄ ռեգիստրի նման կազմակերպությունները հատուկ թողարկում են. Կայունության ստանդարտներև այնուհետև վերահսկել դրանց համապատասխանությունը: Դիզայներները, ովքեր ստեղծում են նավի նախագիծ, կատարում են բոլոր հաշվարկները՝ առաջնորդվելով այս կայունության չափանիշներով, ստուգում են, թե արդյոք ապագա նավը կշրջվի ալիքների և քամու ազդեցության տակ: Բնականաբար, լրացուցիչ պահանջներ են դրվում որոշակի տեսակի անոթների վրա։ Այսպիսով, մարդատար նավերն այժմ ստուգվում են մի կողմից բոլոր ուղևորների կուտակման դեպքերի համար, և նույնիսկ շրջանառության համար գարշապարը (այս դեպքում գարշապարի անկյունը չպետք է գերազանցի տախտակամածը ջրի մեջ մտնելու անկյունը և 12 արժեքը: °). Քարշակները ստուգվում են քարշակի շարժման գործողության համար, իսկ գետային քարշակները՝ քարշակի ստատիկ ազդեցության համար:

Հաշվարկների արդյունքները նավի նավապետին տրված հրահանգի հետ միասին գրանցված են նավի ամենակարևոր փաստաթղթերից մեկում, որը կոչվում է «Տեղեկատվություն նավի կայունության մասին»։

Փոքր նավակների համար River Register-ը ճանաչում է նաև առաջատար նավի լայնածավալ փորձարկումները, որոնք իրականացվել են հատուկ ծրագրի համաձայն: Այս թեստերը կասկածելի դեպքերում կարող են փոխարինել համապատասխան հաշվարկները:

Փոքր հաճույքների նավատորմը, որը վերահսկվում է նավիգացիոն և տեխնիկական զննումների միջոցով, դեռևս չունի կայունության բավականաչափ հստակ և պարզ չափանիշներ: Նման նավերի ծովային պիտանիությունը հիմնականում ստանդարտացված է` սահմանելով նվազման տախտակ և երկարություն-լայնություն հարաբերակցությունը (2,3-ից 1): Կախված ազատ տախտակի բարձրությունից՝ NTI (այժմ GIMS) փոքր անոթները բաժանում է երեք դասի. երկրորդը `ոչ պակաս, քան 350 մմ; երրորդը `առնվազն 500 մմ:

Առևտրային փոքր նավակներով տրվող հրահանգները սովորաբար պարունակում են հիմնական առաջարկություններ կայունությունը պահպանելու համար: Յուրաքանչյուր սիրողական նավիգատոր ծանոթանում է անվտանգության կանոններին նախքան նրան նավը ղեկավարելու իրավունքի վկայական տալը:

E. A. Morozov, «KiYa», 1978

Կան կայունության հասկացություններ հետևյալ տեսակների` ստատիկ և դինամիկ, նավի փոքր թեքություններով և մեծ թեքություններով:

Ստատիկ կայունություն - նավի կայունությունը նավի աստիճանական, հարթ թեքությամբ, երբ իներցիայի և ջրի դիմադրության ուժերը կարող են անտեսվել:

Սկզբնական կայունության օրենքները պահպանում են իրենց վավերականությունը միայն մինչև կրունկի որոշակի անկյան տակ։ Այս անկյան արժեքը կախված է նավի տեսակից և դրա բեռնման վիճակից: Ցածր սկզբնական կայունություն ունեցող նավերի համար (ուղևորատար և փայտե փոխադրիչներ) կրունկի առավելագույն անկյունը 10-12 աստիճան է, տանկերի և չոր բեռնատար նավերի համար՝ մինչև 25-30 աստիճան։ CG-ի (ծանրության կենտրոնի) և CG-ի (մագնիտուդի կենտրոնի) գտնվելու վայրը նավը գլորվելիս կայունության վրա ազդող հիմնական գործոններն են:

Կայունության հիմնական տարրերը: տեղաշարժ ∆ , վերականգնող պահի ուս (ստատիկ կայունության ուս) - lct, սկզբնական մետակենտրոն շառավիղը - r,

լայնակի մետակենտրոն բարձրություն - h, գլորման անկյուն - Ơ, վերականգնող պահ - MV

Կրունկի մոմենտը - Mkr, կայունության գործակիցը -K, ծանրության կենտրոնի բարձրությունը Zg,

մեծության բարձրության կենտրոն -Zc, Եղանակի չափանիշ-K, DSO (ստատիկ կայունության դիագրամ), DDO (դինամիկ կայունության դիագրամ):

DSO - տալիս է նավի կայունության ամբողջական նկարագրությունը լայնակի մետակենտրոն բարձրություն, ստատիկ կայունության ուս, DSO-ի սահմանային անկյուն, DSO-ի մայրամուտի անկյուն:

DSO-ն թույլ է տալիս լուծել հետևյալ խնդիրները.

• բեռի տեղաշարժից և շրջվելու պահից գարշապարի պահի մեծությունը.
• կորպուսի, արտաքին կցամասերի վերանորոգման համար կողքի անհրաժեշտ բացահայտման ստեղծում.
• Ստատիկորեն կիրառվող գարշապարի պահի ամենամեծ արժեքի որոշում, որին նավը կարող է դիմակայել առանց շրջվելու, և այն գլորումը, որը նա կստանա այս դեպքում.
• նավի պտտման անկյան որոշումը ակնթարթորեն կիրառվող գարշապարի պահից նախնական գլորման բացակայության դեպքում.
• ոլորման անկյան որոշումը հանկարծակի կիրառվող գարշապարի պահից՝ սկզբնական գլանվածքի առկայության դեպքում, գարշապարի մոմենտի ուղղությամբ.
• գլանման անկյան որոշումը հանկարծակի կիրառվող գարշապարի պահից՝ սկզբնական գլանվածքի առկայության դեպքում՝ գարշապարի գործողությանը հակառակ ուղղությամբ:
• Տախտակամածով բեռներ տեղափոխելիս գլորման անկյունի որոշում.
• Ստատիկ շրջվելու պահի և ստատիկ շրջվելու անկյան որոշում;
• Դինամիկ շրջվելու պահի և դինամիկ շրջվելու անկյան որոշում;
• Անոթն ուղղելու համար անհրաժեշտ գարշապարի պահի որոշում.
• բեռի քաշի որոշում, որի շարժման ընթացքում նավը կկորցնի կայունությունը.
• Ինչ կարելի է անել նավի կայունությունը բարելավելու համար:

Կայունության ստանդարտացում Ռուսաստանի և Ուկրաինայի բեռնափոխադրումների ռեգիստրի պահանջով.

1. DSO-ի ստատիկ կայունության առավելագույն թեւը ավելի քան կամ = 0,25 մ է, եթե նավի առավելագույն երկարությունը պակաս է կամ = 80 մ և ավելի կամ = 0,20 մ, անոթի երկարությամբ ավելի քան կամ = 105 մ;
2. դիագրամ առավելագույն անկյուն ավելի քան կամ = 30 աստիճան;
3. մայրամուտի անկյուն DSO ավելի կամ = 60 աստիճան: եւ 55 աստիճան՝ հաշվի առնելով մերկասառույցը

4. Եղանակի չափանիշ՝ K-ից ավելի կամ \u003d 1, իսկ Հյուսիսային Ատլանտիկայում նավարկելիս՝ 1,5

5. շտկված լայնակի մետակենտրոն բարձրությունը բեռնման բոլոր տարբերակների համար

միշտ պետք է լինի դրական, իսկ ձկնորսական նավերի համար ոչ պակաս, քան -0,05 մ.

Անոթի գլանային բնութագրերը կախված են մետակենտրոնական բարձրությունից: Որքան մեծ է մետակենտրոնական բարձրությունը, այնքան ավելի սուր և ինտենսիվ է պտտվում, ինչը բացասաբար է անդրադառնում բեռի և դրա ամբողջականության ապահովման և, ընդհանրապես, ամբողջ նավի անվտանգության վրա:

Տարբեր անոթների օպտիմալ մետակենտրոն բարձրության մոտավոր արժեքը մետրերով.

• բեռնատար-ուղևոր մեծ տոննաժ 0,0-1,2 մ, միջին 0,6-0,8 մ.
• չոր բեռ մեծ տոննաժի 0,3-1,5 մ., միջին տոննաժի 0,3-1,0 մ.
• խոշոր տանկեր 1,5-2,5 մ.

Միջին տոննաժով չոր բեռնատար նավերի համար դաշտային դիտարկումների հիման վրա որոշվել են կայունության չորս գոտիներ.

A - roll գոտի կամ անբավարար կայունություն-h|B =0.0-0.02 - երբ այդպիսի նավերը պտտվում են ամբողջ արագությամբ, առաջանում է մինչև 15-18 աստիճանի ցանկ:

B - օպտիմալ կայունության գոտի h|B=).02-0.05 – խորդուբորդ ծովերում նավերը սահուն պտտվում են, անձնակազմի բնակելիությունը լավ է, կողային իներցիոն ուժերը չեն գերազանցում տախտակամածի բեռների ծանրության 10%-ը:

B - անհանգստության գոտի կամ ավելացել է կայունությունը h|B=0.05-0.10 - սուր թռիչքը, անձնակազմի աշխատանքային և հանգստի պայմանները վատ են, կողային իներցիոն ուժերը հասնում են տախտակամածի բեռների ծանրության 15-20%-ին:

Ավելորդ կայունության G գոտի կամ ոչնչացում h|B ավելի քան 0,10 - լայնակի իներցիալ ուժերը գլորման ժամանակ կարող են հասնել տախտակամածի բեռի ծանրության 50%-ին, մինչդեռ բեռը կոտրված է, տախտակամածի մասերը (օղակները, պարկուճները), ոչնչացվում են նավի պատնեշը, ինչը հանգեցնում է. բեռների կորուստ և նավի մահ.

Նավի կայունության տեղեկատվությունը սովորաբար տալիս է կայունության ամբողջական հաշվարկներ՝ առանց սառցակալման.

• 100% նավի խանութներ առանց բեռի
• 50% նավի խանութներ և 50% բեռներ, որոնցից կարող են լինել տախտակամածի բեռներ
• 50% գույքագրում և 100% բեռ
• 25% նավի խանութներ, առանց բեռների, բեռների տախտակամած
• 10% նավերի խանութներ, 95% բեռներ:

Հաշվի առնելով սառույցը, նույնը + տանկերի բալաստով:

Ի հավելումն տիպիկ բեռնման դեպքերի կայունության հաշվարկին` սառցակալմամբ և առանց սառցակալման, կայունության մասին տեղեկատվությունը թույլ է տալիս կատարել նավի կայունության ամբողջական հաշվարկ ոչ ստանդարտ բեռնման դեպքերի համար: Այս դեպքում անհրաժեշտ է.

• Տոննաներով բեռների տեղակայման ճշգրիտ պատկերացում ունենալ բեռների տարածքներում.
• Տվյալներ տոննաներով նավերի բաքերի համար՝ ծանր մազութ, դիզելային վառելիք, նավթ, ջուր;
• Կազմել կշիռների աղյուսակը տվյալ նավի բեռի համար, հաշվարկել նավի CG մոմենտները

ուղղահայաց և հորիզոնական առանցքների համեմատ և կիրառվում է ուղղահայաց և հորիզոնական -

• Հաշվեք կշիռների գումարները (նավի ընդհանուր տեղաշարժը), նավի ԳԿ-ի երկայնական մոմենտի արժեքը (հաշվի առնելով + և - նշանները), ուղղահայաց ստատիկ մոմենտը.
• Որոշեք նավի CG-ի կիրառությունը և աբսցիսսը որպես համապատասխան պահեր՝ բաժանված նավի ներկայիս համախառն տեղաշարժի վրա՝ տոննաներով
• Ըստ տեղեկատու աղյուսակների (սահմանափակող կորի) պաշարների քանակի %-ով և բեռի %-ով, կոպիտ է գնահատել՝ արդյոք նավը կայուն է, թե ոչ, և արդյոք կարիք կա լրացուցիչ ծովային ջրի բալաստ վերցնել նավի կրկնակի մեջ։ - ներքևի տանկեր:
• Որոշեք նավակի հարդարման կորերը (տես Կայունության տեղեկատվության աղյուսակները)
• Որոշեք սկզբնական լայնակի մետակենտրոնական բարձրությունը որպես մեծության կենտրոնի կիրառման և ծանրության կենտրոնի կիրառման տարբերությունը, ընտրեք աղյուսակներից (կիրառեք Կայունության մասին տեղեկատվություն - այսուհետ՝ «Տեղեկություն») ազատ մակերեսի ուղղումը. լայնակի մետակենտրոնական արժեքը - որոշել շտկված լայնակի մետակենտրոնական արժեքը:
• Տվյալ ճանապարհորդության համար նավի տեղաշարժի հաշվարկված արժեքներով և շտկված մետակենտրոնական բարձրությամբ մուտքագրեք ստատիկ կայունության կորերի ուսերի դիագրամը (կցված է «Տեղեկատվության մեջ») և 10 աստիճանից հետո կառուցեք ստատիկ կայունության DSS: ուսերը կրունկի անկյան տակ՝ տվյալ տեղաշարժով (Ռիդի գծապատկեր)
• DSO դիագրամից հանեք բոլոր հիմնական տվյալները՝ Ուկրաինայի, Ռուսաստանի բեռնափոխադրումների ռեգիստրի պահանջներին համապատասխան:
• Որոշեք գլանափաթեթի պայմանական հաշվարկված ամպլիտուդի արժեքը այս բեռնման դեպքի համար՝ օգտագործելով տեղեկանքի տվյալների առաջարկությունները: Քամու ճնշման պատճառով այս ամպլիտուդը մեծացրեք 2-5 աստիճանով (հաշվի է առնվում քամու ճնշումը 6-7 բալ): Միաժամանակ հաշվի առնելով բոլոր գործող գործոնները, այս ամպլիտուդը կարող է հասնել -15-50 աստիճանի արժեքների:
• Շարունակեք DSO-ն աբսցիսայի բացասական արժեքների ուղղությամբ և մի կողմ դրեք զրոյական կոորդինատների ձախ կողմում հաշվարկված բարձրացման ամպլիտուդի արժեքը, այնուհետև վերականգնեք ուղղահայացը աբսցիսայի առանցքի բացասական արժեքի կետից: Աչքով գծեք աբսցիսայի առանցքին զուգահեռ հորիզոնական գիծ այսպես. Որպեսզի x-առանցքից ձախ և DSO-ից աջ տարածքը հավասար լինեն: (տե՛ս օրինակ) - որոշել շրջվելու պահի ուսը:
• Միաժամանակ հանեք շրջման պահի թեւը DSO-ից և հաշվարկեք շրջման պահը որպես տեղաշարժի և շրջվելու պահի թևի արտադրյալ:
• Ըստ միջին նախագծի արժեքի (ավելի վաղ հաշվարկված) լրացուցիչ աղյուսակներից ընտրեք գարշապարի պահի արժեքը (Տեղեկություն)
• Հաշվարկեք եղանակի չափանիշը -K, եթե այն համապատասխանում է Ուկրաինայի բեռնափոխադրումների ռեգիստրի պահանջներին, ներառյալ մնացած բոլոր 4 չափանիշները, ապա կայունության հաշվարկն ավարտվում է այստեղ, բայց ըստ IMO-ի բոլոր տեսակի նավերի կայունության օրենսգրքի պահանջների: -1999 թ., պահանջվում է լրացուցիչ ունենալ կայունության ևս երկու չափանիշ, որոնք կարող են որոշվել միայն DDO-ից (Դինամիկ կայունության դիագրամ): Երբ նավը նավարկում է սառցակալման պայմաններում, հաշվարկեք եղանակի չափանիշը այս պայմանների համար:
• DDO - դինամիկ կայունության դիագրամների կառուցումը ավելի հեշտ է կատարել DSO դիագրամի հիման վրա՝ օգտագործելով աղյուսակի սխեմա: 8 (էջ 61 - L.R. Aksyutin «Նավի բեռների պլան» - Օդեսա-1999 կամ էջ 22-24 «Ծովային նավերի կայունության վերահսկում» - Օդեսա-2003) - հաշվարկել դինամիկ կայունության ուսերը: Եթե, ըստ Կայունության մասին տեղեկատվության սահմանափակող պահերի սխեմայի, նավը կայուն է մեր հաշվարկներով, ապա անհրաժեշտ չէ հաշվարկել DDO-:

Համաձայն IMO-1999 Կայունության օրենսգրքի պահանջների (IMO Resolution A.749 (18) հունիսի 1999 թ.)

· Նվազագույն լայնակի մետակենտրոն բարձրությունը GM o -0,15 մ մարդատար նավերի համար, իսկ ձկնորսության համար՝ 0,35-ից ավելի կամ հավասար;

· 0,20 մ-ից ոչ պակաս ստատիկ կայունության ուս;

· առավելագույն DSO առավելագույն ստատիկ կայունության թևով - 25 աստիճանից ավելի կամ հավասար;

· Դինամիկ կայունություն 30 աստիճանից ավելի կամ գումարած անկյան տակ - ոչ պակաս, քան -0,055 մ-ռադ; (մետր)

դինամիկ կայունության ուս 40 աստիճանով (կամ ջրհեղեղի անկյան տակ) ոչ պակաս, քան - 0,09 մ-ռադ; (մետր)

Դինամիկ կայունության ուսերի տարբերությունը 30 և 40 աստիճանում` 0,03 մ-ռադից ոչ պակաս (մետր)

· Եղանակի չափանիշ ավելի քան կամ = մեկ (1) - ավելի քան կամ = 24 մ նավերի համար:

· 10 աստիճանից ոչ ավելի մարդատար նավերի համար մշտական ​​քամու պատճառով կրունկի լրացուցիչ անկյուն, մնացած բոլոր նավերի համար ոչ ավելի, քան 16 աստիճան կամ 80% այն անկյան տակ, որով տախտակամածի եզրը մտնում է ջուրը, կախված նրանից, թե որ անկյունն է նվազագույնը: .

1999 թվականի հունիսի 15-ին IMO Նավիգացիոն անվտանգության կոմիտեն թողարկեց շրջաբերական 920 - Model loading and stability Manual, որը խորհուրդ է տալիս, որ նավատորմ ունեցող բոլոր պետությունները բոլոր նավերին տրամադրեն նավի բեռնման և կայունության հաշվարկման հատուկ ձեռնարկ, որում պետք է տրամադրվի. նավի օպտիմալ ծանրաբեռնվածության և կայունության հաշվարկների տեսակները, տալիս են միաժամանակ տրված բոլոր նշաններն ու հապավումները, ինչպես վերահսկել նավի կայունությունը, վայրէջքը և նրա երկայնական ամրությունը: Այս ձեռնարկը պարունակում է վերը նշված հաշվարկների բոլոր հապավումներն ու միավորները, կայունության և ճկման պահերի հաշվարկման աղյուսակները:

ԾովումՆավի լայնակի մետակենտրոնական բարձրության ստուգումն իրականացվում է մոտավոր բանաձևի համաձայն, որը հաշվի է առնում նավի լայնությունը՝ B (մ), բարձրացման ժամանակահատվածը՝ մինչև (վրկ) և C - գործակիցը 0,6-ից մինչև 0,88, կախված նավի տեսակից և դրա բեռնվածությունից - h = (CB / To) 2 85-90% ճշգրտությամբ .(h-m):

«Հատուկ ռեժիմի և վտանգավոր բեռների փոխադրում» թեմայով RGZ-ն իրականացնելու համար կարող եք օգտագործել SevNTU-ի կողմից հրատարակված «Նավի բեռների պլանի հաշվարկը» հեղինակային ձեռնարկը։

Ուսուցիչից ստացեք բեռի պլանի հաշվարկման կոնկրետ առաջադրանք: Օրիգինալ

Նավի կայունության մասին տեղեկատվությունը ուսուցչի մոտ է։ Հաշվարկներ կատարելու համար

Այս նավի համար ուսանողը պետք է պատճենի հաշվարկային աղյուսակները և գրաֆիկները «Տեղեկատվությունից»: Սեփական, հատուկ նավի և տեղափոխվող բեռների համար ծովային արտադրության պրակտիկայի ընթացքում այլ «Նավի կայունության մասին տեղեկատվության» օգտագործումը թույլատրվում է պաշտպանել RGZ-ն: