Stabilitatea navei (vas)

Stabilitatea este capacitatea poziției navei, în afara bilanțului de către forțe externe, a reveni la poziția inițială la încetarea forței. Stabilitatea - un navigabilitatea foarte important, pierderea care capsizes nava și moare.






Am arătat deja că nava normală de aterizare este de aterizare. la care nava se află în poziție verticală și cu o ușoară asieta. Sub influența diferite motive, cum ar fi vântul, valurile, gazele de reacție la salvei arma bot sau inundare la bord compartimentele terminale și m. N. O navă va fi înclinat în planul longitudinal sau transversal. Atunci când se analizează înclinările transversale de stabilitate transversală a navei, cu înclinările longitudinale - stabilitate longitudinală a navei. Stabilitatea la unghiuri mici de înclinare (10 - 12 °) se numește stabilitate inițială.

Pentru a înțelege natura fizică a stabilității, consultați ilustrația de pe această pagină, pe care nava sub influența listei momentul MKR bandare la tribord. Deoarece această marfă mișcare pe navă nu se întâmplă, centrul de greutate al navei rămâne în vigoare. Când înclinarea navei este schimbată forma porțiunea scufundată a carcasei, astfel încât valoarea centrală C ca centrul de greutate al volumului imersat trece de la axa spre partea inclinata. Deoarece forța F gravitațională care acționează forța în jos și să mențină D, care acționează vertical în sus, nu va mai fi pe aceeași verticală, formează o pereche de forțe. După cum se poate observa din figură, în momentul în care perechea m forțele contracarează bandare momentul Mkr și tinde să îndrepte nava, t. E. Pentru a restabili situația existentă înainte de înclinația. Acest punct se numește moment de redresare. Cu cât este mai redresare moment, mai stabilitatea navei. Deoarece momentul de redresare de forță egală cu produsul pe umăr, putem scrie m = P x GK, GK-segment unde perechea de reducere a umărului.
Cu cât mai mare pârghie, stabilitatea pentru o deplasare mai. Punctul de intersecție al liniei, astfel încât D centrul planului de forțe menținere se numește metacentres cruce și este centrul arcului, în care centrul valorii se deplasează la unghiuri mici de înclinare a navei.

Distanța dintre metacentru și centrul de greutate T G este transversală înălțimii metacentrice h. După cum se vede din figură, cu atât mai mare înălțimea metacentrică, cu atât mai mare stabilitatea umărului și, astfel, mai mult și restaurarea moment. Astfel, cu cât înălțimea metacentrică, cu atât mai mare stabilitatea inițială a navei, astfel încât înălțimea metacentrică este o măsură a stabilității inițiale a navei.
Înălțimea Transversal metacentrice pentru diferitele clase de nave sunt diferite. De exemplu, pentru crucișătoare h = 0,9-1,5 m pentru distrugatoarele h = 0,7 - 1 m, pentru submarine h = 0,30 - 0,45 m.

Când înclinări longitudinale natura fizică a stabilității similară cu natura fizică a stabilității în timpul înclinări laterale. Se măsoară stabilitatea inițială în înclinări longitudinale ale înălțimii metacentrice longitudinală este notată cu litera N. Mărimea înălțimii metacentrice longitudinale este 1 - lungime 1.5 navă.
Înălțimea metacentrică longitudinală depășește cruce mai mult de 100 de ori, și, prin urmare, stabilitatea longitudinală a navei este considerabil mai mare stabilitate laterală. În viitor, vom lua în considerare doar stabilitatea transversală.
Prin metacentru aranjament reciproc și centrul de greutate se poate observa pe stabilitatea inițială a navei. Din figură după cum se poate observa în mod clar că poziția metacentru deasupra centrului de greutate al vehiculului după încetarea momentului de bandare revin la o poziție verticală, adică. E. O navă cu ostoychiv.
Când poziția metacentru sub centrul de greutate al vehiculului de la o ușoară înclinare poate răsturna, adică. Nava E. Neostoychiv. Când coincidența centrului de greutate și metacentru (vezi figura c) restabilirea moment este egal cu zero, iar nava după încetarea momentului de bandare rămâne flotor cu o rolă, t. E. Nu se întoarce la o poziție dreaptă și nu calcai pe. Această situație se numește în mecanica indiferenți, iar nava în același timp, trebuie să fie luate în considerare neostoychivym. În primul caz, înălțimea metacentrică inițială este pozitiv, al doilea - negativ, în al treilea - zero.

Pentru aceeași poziție relativă a centrului de greutate și metacentru navei depinde de localizarea navei de marfă în înălțime. Dacă mutați mărfurile în jos centrul de greutate este coborât și creșterea înălțimii metacentrice. Atunci când se deplasează în sus sarcini centrul de greutate se va ridica și înălțimea metacentrică este redusă. La primirea sau scoaterea încărcăturii deplasarea centrului de greutate și metacentru, provocând o schimbare a înălțimii metacentrice.

Forța, înclina nava poate continua treptat (lent compartimente laterale afundare, circulația mărfurilor solide și așa mai departe. P.) sau rapid și chiar instantaneu (un baraj de „arme deochiate de vânt, impactul val explozie, fluxul de apă prin orificiile mari, câlți rupte ... cablul sub tensiune, etc.) In primul caz, luând în considerare stabilitatea statică și în al doilea - stabilitatea dinamică.

În impactul dinamic al navei înclinat la unghiuri mai mari decât la o expunere statică. De exemplu, în cazul în care expunerea statică bandare navă momentul înclinări 10 °, apoi aceeași dinamică momentul de acțiune mai mare de bandare va determina înclinația de aproximativ 20 °.
În expunerea statică bandare moment al navei nu se poate răsturna în cazul în care efectul dinamic al acestui același timp nava se poate răsturna. Rețineți, totuși, că creșterea stabilității statică a navei și crește stabilitatea dinamică.
Dacă există un moment negativ stabilitatea inițială a cuplului de forțe - forțele de greutate și menținerea puterii - acționează în direcția de înclinare (. A se vedea figura b), și nava după încetarea momentului de bandare nu numai că nu a revenit în poziția verticală, dar continuă să se sprijine pe. Efectul negativ al perechii va fi cu atât mai mare, cu atât mai mare cantitatea de negativ înălțimii metacentrice t. E. Cu cât centrul de greutate este situat deasupra metacentru.

Dacă eliminați sarcinile din puntile de sus și le plonjați în cală, centrul de greutate cade în jos și de stabilitate va fi pozitiv.
Stabilitatea inițială negativă poate avea loc în prezența unor cantități mari pe punți barca cu apă de mare, având o suprafață mare. Când înclinațiile navei care apa curge în direcția de înclinare, formând momentul suplimentar bandare.
Trebuie reamintit faptul că orice prezență a apei de suprafață liberă sau stabilitatea încărcăturii lichide scade, iar atunci când o cantitate mare de ei conduce la o stabilitate inițială negativă. efect special în reducerea stabilității și apariția unui apă inițial negativ stabilitatea infiltrațiilor exercită pe platforme și punți vysokoraspolozhennyh, care se află la inundarea înălțimi mari și deteriora vehiculul. Un număr mare de apă de suprafață liberă pe punțile superioare poate fi turnat din apa cu o explozie puternică la partea sau stingerea unor mari incendii.
În 1939, pe nava „Paris“, în picioare în Le Havre, un incendiu a izbucnit în zona de panificație. Sa presupus că a ars saci de făină lung luptat cu acest focar de incendiu, a existat un incendiu într-o frizerie. Curând am găsit un al treilea foc. Focul a fost pus, dar în camera de gătit cu aburi pe punțile superioare turnat apă atât de mult încât nava sa răsturnat și sa scufundat. Un caz similar a avut loc cu mare linie franceză „Normandie“.

Caracteristici externe Stabilitatea inițială negativă a navei sunt:

- navă care navighează cu o rolă în absența momentelor de bandare;
- dorința navei peste pe partea opusă, cu rectificarea;
- perevalivanie dintr-o parte în alta în circulație, în timp ce rola rămâne la o ieșire pe un curs direct al navei;
- o cantitate mare de apă în cală, pe platforme și punți.

Acesta din urmă nu este doar un semn, dar, de asemenea, cauza principală a stabilității inițiale negativă. În prezența stabilității inițiale negativă îndrepta partea navă scufundarea compartimentele imposibilă, deoarece, în acest caz, nava poate răsturna pe partea opusă a acțiunii comune a egalizatorul de flux și punctele de timp de la apa care curge în direcția de rectificare. Prin urmare, trebuie să restaurați mai întâi stabilitatea inițială sau îndepărtarea apei de pe punte sau coborându-l în camerele inferioare.
Prezența pe navă încărcăturilor vrac și suspendate și reduce stabilitatea navei. Aceste sarcini la înclinațiile navei se deplaseze în direcția înclinării și creșterea momentului de bandare.
Mai ales stabilitatea nava scade brusc atunci când intră în impermeabil marginea de bord superioară punte de apă. În consecință stabilitatea longitudinală scade substanțial la capătul de intrare a navei în apă.

Pentru a păstra stabilitatea corespunzătoare a navei trebuie să fie:

- Toate sarcinile plasate pe cât posibil, pe locurile obișnuite și asigurați-vă că pentru a le remedia în poziția sa de depozitare;
- încărcături lichide primesc și consumă în conformitate cu instrucțiunile, și astfel încât să se evite formarea de suprafețe libere mari;
- pentru a preveni revărsarea tancurilor de marfă lichide de pe o parte pe cealaltă parte a rezervorului;
- pentru a preveni acumularea de apă în calele;
- eliminarea imediată a apei din compartimentul avariat după etanșarea găurilor;
- forfecare și îndepărtați gheața de la peste bord îngheț punte de acumulare și tachelaj;
- Evitați să atingă pământul în parcarea de la peretele navei si ai grija de acostare;
- pentru a afla cauzele bandare și tăiați și să le elimine;
- să ia măsuri pentru a păstra rola înainte de intrarea în apă a punții superioare;
- Respectați întotdeauna disciplina greutatea pe navă.

Întreținerea și recuperarea stabilității inițiale a navei joacă un rol important în protecția anti-nucleare a navei. Din amploarea înălțimii metacentrice inițiale într-o mare măsură, depinde de distanța la care nava poate răsturna șoc explozie atomică. Cu cat mai mare stabilitatea inițială a navei, mai aproape de el poate fi epicentrul exploziei, fără teama de basculare. (Epicentrul exploziei este numit proiecția punctului exploziei de pe suprafața Pământului).

Așa cum am arătat la unghiuri mici de înclinare a măsurii inițiale de stabilitate este înălțimea metacentrică inițială. La unghiuri mari de înclinare caracteristică a stabilității navei este stabilitatea umărului, t. E. perpendiculara a scăzut de la centrul de greutate al navei pentru a menține linia de acțiune a forței. Dacă acest umăr denota lvosst, momentul cuplului de redresare va fi egal

Cu cât efectul de levier, cu atât mai mare stabilitatea navei. Umăr Modificarea stabilității datorită modificărilor în unghiul nominal poate fi văzut în mod clar pe o diagramă specială numită redresare. Odată cu creșterea stabilității rola umăr și, în consecință, reducerea timpului, mai întâi crește până la un anumit maxim și apoi scade, iar la un anumit unghi de role (pentru vase de război 70-80 °) dispare. Cu cât valoarea maximă a stabilității umărului are o navă, cu atât mai mare momentul bandare poate rezista fără basculare. Poziția navei, cu o rolă aproape de Qmax periculoase. Dacă această situație persistă bandare moment, nava se poate răsturna.
Cu cât este mai Bordul liber, cu atât mai mare este valoarea Qmax.

Orice reducere a necăptușită agravează stabilitatea la unghiuri mari de înclinare. Reducerea necăptușită are loc atunci când leziunile, prezența pe acestea găuri nezadraennyh și cu creșterea precipitațiilor cauzate de supraîncărcare a navei.
Zona diagramei descrie stabilitatea dinamică stabilitatea statică a navei. Cu cât suprafața, mai mare moment de bandare aplicat imediat, adică. E. Dynamically, poate rezista nava.