Раздел «Корпус, остойчивость и мореходность». Программа IYT.
Остойчивость — способность судна сопротивляться крену и возвращаться к рабочему положению. Для малых углов используют центр тяжести G, центр плавучести B, метацентр M и метацентрическую высоту GM. Если GM положительна, при малом крене возникает восстанавливающий момент; если отрицательна, судно стремится увеличивать крен. Большая GM дает резкую качку, малая — вялое возвращение и опасность при заливании.
Для малых углов плечо восстанавливающего момента GZ приближенно равно GM × sin крена. Момент равен водоизмещению, умноженному на GZ. На больших углах смотрят не одну GM, а кривую GZ: максимум плеча, угол заливания, диапазон положительной остойчивости и угол закатывания, где GZ становится нулем.
`text GZ ≈ GM × sin θ RM = Δ × GZ GM = 0,9 м, θ = 30° → GZ = 0,9 × 0,5 = 0,45 м Δ = 8,5 т → RM = 8,5 × 0,45 = 3,83 т·м `
| Параметр | Смысл |
|---|---|
| GM | начальная остойчивость при малых углах |
| GZ | плечо восстанавливающего момента |
| Максимум GZ | где судно сопротивляется крену сильнее всего |
| Угол заливания | вода начинает входить внутрь |
| Угол закатывания | предел положительной остойчивости |
Грузы меняют G. Подъем 120 кг на 0,8 м на яхте водоизмещением 8,5 т поднимет G на (120 × 0,8) / 8500 = 0,011 м. Само число мало, но несколько канистр, тузик на палубе и вода в трюме складываются. Свободная поверхность жидкости опаснее: вода перетекает к низкому борту и уменьшает GM. Для прямоугольной цистерны грубая поправка пропорциональна моменту инерции свободной поверхности; широкий неглубокий объем хуже узкого и полного.
`text потеря GM ≈ I / Δ I для прямоугольника ≈ длина × ширина³ / 12 пример: 1,2 × 3,0³ / 12 / 8,5 = 0,318 м GM после воды: 0,9 - 0,318 = 0,582 м `
Практический вывод: тяжелое — ниже и ближе к центру, баки либо полные, либо почти пустые, вода в трюме немедленно удаляется, люки закрыты до волны. Угол закатывания не должен использоваться как «разрешенный крен»; заливание через открытый люк может уничтожить остойчивость раньше, чем кривая GZ дойдет до нуля. Капитан управляет остойчивостью каждый день через укладку, рифление и водонепроницаемость.