Диаграмма статической остойчивости как комплекс критериев ост. судна.

Статическая остойчивость это остойчивость судна, при медленном, постепенном приложении момента внешних сил (Мкр) от нуля до конечного значения, которые не вызывают угловых ускорений.

Диаграммой ста­тической остойчиво­сти называется гра­фик зависимости пле­ча статической остой­чивости от угла крена, которую используют для решения вопросов остойчивости на больших углах крена (рис. 37). С равным успехом на диаграм­ме вместо 'Плеча статической остойчивости можно отложить пропорциональный ему восстанавливающий момент:

Отметим характерные точки диаграммы статической остойчивости (рис. 37). Точка О (начало координат) определяет положение устойчивого равновесия. Точка А соответствует мак­симальному плечу статической остойчивости Lшах. В точке В диаграмма пересекает горизонтальную ось, и плечо статической остойчивости обращается в нуль; точку В называют закатом диаграммы статической остойчивости, а образованный угол - углом заката диаграммы .

Начальный участок диаграммы легко связать с метацентрической формулой остойчивости, согласно кото­рой восстанавливающий момент равен: откуда плечо статической остойчивости можно найти по формуле:

График плеча статической остойчивости, выражен­ного формулой (54), представляет собой прямую ли­нию, которая при малых углах крена, когда метацентрическая формула справедлива, совпадает с диаграм­мой остойчивости, или точней — является касательной ОС к начальному участку диаграммы (рис. 37). Пря­мую ОС нетрудно построить, если из точки D на оси углов крена, соответствующей углу в 1 рад (т. е. 57,3°), отложить вверх отрезок DC, равный метацентрической высоте в масштабе диаграммы. Справедливость этого построения вытекает из формулы (54); действи­тельно, если в ней принять 0=1, то плечо статической остойчивости окажется равным метацентрической вы­соте. Характер началь­ной части диаграм­мы статической ос­тойчивости может быть различным.

Диаграмма, приведенная на рис. 38, отличается вогну­той начальной ветвью. В этом случае судно может обладать достаточной остойчивостью и при небольшой метацентрической высоте. Такую форму диаграммы имеют, например, суда с высоким надводным бортом.

На рис. 39 представлена диаграмма остой­чивости с отрицательной начальной ветвью. Метацентрическая высота при этом также отрица­тельна, т. е. центр тяжести судна рас­положен выше мета­центра. Судно, обла­дающее такой диа­граммой, не может плавать в прямом положении, а будет при отсутствии кренящих сил иметь угол крена во. Спрямлять такое судно поперечным переме­щением груза не следует, так как это создаст еще больший крен на другой борт. В таких случаях надо восстановить начальную остойчивость путем снижения центра тяжести. Это можно сделать, переместив грузы вертикально вниз или приняв добавочный груз ниже ва­терлинии судна.Когда угол крена превышает 6тах, плечи статиче­ской остойчивости уменьшаются и при угле заката обра­щаются в нуль. При дальнейшем увеличении угла крена плечо статической остойчивости становится отрицатель­ным; это означает, что пара, составленная весом судна и силой поддержания, не выпрямляет, а наоборот, на­креняет судно.

Требования к диаграмме статической остойчивости

1. Максимальное плечо диаграммы статической остойчивости должно быть не менее 0.25 м для судов длиной менее 80 метров, и не менее 0.2 для судов более 105 метров.

2. Угол заката диаграммы статической остойчивости з должен быть не менее 60о, при обледенении не менее 55о.

3. Угол крена, максимальный угол диаграммы статической остойчивости max должен быть не менее 30о.

4. Начальная метацентрическая высота должна быть не менее 0.15 м, при всех вариантах погрузки всегда положительна.

5. Для судов перевозящих сыпучие грузы угол статического крена, вызванного расчетным смещением груза не должен превышать 12°, а остаточная площадь диаграммы статической остойчивости между кривыми восстанавливающих и кренящих плеч должна быть не менее 0,075 м*рад, а метацентрическая высота должна быть равна или быть более 0,30м

6. Критерий погоды равный отношению: К= Мопр / Мкр должен быть больше или равен 1.

7. Критерий ускорения К* должен быть не менее 1.