Использование диаграммы для аварийного судна при колебаниях уровня воды.

Посадка на мель как правило происходит в прибрежных районах, и в этих случаях на аварийную ситуацию большое влияние оказывают приливы и отливы. При понижении уровня воды начинает возрастать реакция грунта и возможно даже переламывание судна. Наоборот, при повышении уровня воды реакция уменьшается вплоть до схода судна с мели.

Разумеется, судоводителю в аварийной ситуации необходимо четко знать последствия возможных колебаний уровня воды. По морским картам и соответствующим пособиям судоводитель должен уметь определять изменения уровня воды в районе аварии.

Рассмотрим, что будет при этом происходить с аварийным судном при приливах и отливах.

Напомним, что аварийное судно все повороты в продольной плоскости вокруг точки касания днища с грунтом. Поэтому, если уровень воды из-за прилива

изменяется на величину d_ПР, то и осадка в точке контакта  х_М изменяется на то же значение, т.е. будет равной:d_М + d_ПР.

Для удобства дальнейших вычислений необходимо на диаграмме построить семейство линий

d_М = const

          Одна из этих линий, составляющая d_М = 4,7 м была уже построена.

Другие линии строятся в соответствии с формулой (8), где вместо d_М = 4,7 м подставляются другие значения d_М.

Семейство линий d_Мi проходят практически параллельно линии    d_М = 4,7 м. На рис.6 пунктиром даны линии d_М = 4 м и d_М = 5 м, d_М = 5,3 м.

При колебании уровня воды рабочая точка будет двигаться вдоль линии АВ.

Точке В₁ соответствует случай, когда уровень воды из-за отлива спуститься на 0,7 м, т.е. до отметки 4 м, точка В₂ – подъем воды до уровня 5 м над точкой контакта, т.е. на – 0,3 м.

Определение реакций для точек В₁ и В₂ происходит так же, как показано выше т.е. равно разности  абсцисс точек А и В.Так, при опускании уровня воды на 0,7 м (точка В₁) реакция станет равной: R₁ = D_А – D_В1 = 5000 – 4000 = 1000 т.

          Значение осадок в носу и корме для точки В₁ равны соответственно: d_Н1 = 2,8 м,  d_К = 6,8 м.

Увеличение реакции до 1000 т вызовет  большее изменение в остойчивости судна и может привести к его опрокидыванию. Необходимо контролировать  не только прочность судна, но и его остойчивость.

Изменение метацентрической высоты аварийного судна может быть вычислено по формуле:

где d_СР – средняя осадка судна до аварии (соответствует точке А)

dd   –  изменение  средней осадки после посадки на мель

h₀   –  начальная метацентрическая высота судна (до аварии)

Если аварийная метацентрическая высота h₀ + dh станет отрицательной – судно начнет опрокидываться. Разумеется этого нельзя допустить.

Кроме того, необходимо контролировать общую прочность судна. Сделать это можно по диаграмме контроля общей прочности судна, которая содержится в «Информации капитану об остойчивости и прочности судна». Общий вид такой диаграммы представлен на рис.7.

Начальная рабочая точка А на этой диаграмме после посадки на мель сдвигается в новое положение. Необходимо найти его и оценить общую прочность аварийного судна.

В первом приближении это можно выполнить следующим образом. Поскольку по осям координат диаграммы прочности отложены D и М_Х Å, т.е. водоизмещение и момент сил в нос от миделя (х > 0), то при посадке на мель рабочая точка переместится влево на величину реакции R, а вниз на величину момента реакции – R · х_М (т.к. реакция эквивалентна снятию груза в точке х_М).

Кроме того, необходимо сделать  корреляцию точки В на дифферент судна как показано на рис.7 в точку В₁. Положение новой точки рабочей точки В₁ дает ответ с прочности  аварийного судна.

Аналогично находится аварийная точка  на диаграмме прочности при колебаниях уровня воды. При этом желательно заранее определить границы прочности судна, т.е. найти величину реакции, при которой судно начнет  переламываться.

Зная, как меняется реакция при колебаниях уровня воды, можно определить критическое опускание уровня, при котором судно начнет переламываться. При этом необходимо помнить, что общая прочность судна, по мере износа листов обшивки корпуса, уменьшается и перелом судна может наступить раньше, чем вы определили на диаграмме прочности.

Из рис.6 видно, что через точку А проходит линия d_М = 5,3 м. Следовательно, если уровень воды над мелью достигнет величины 5,3 м судно самостоятельно сойдет с нее. Этому случаю соответствует поднятие уровня воды на 0,6 м (5,3 – 4,7 = 0,6).

Поэтому, если после аварии ожидается в скором времени прилив на 0,6 м можно не волноваться – судно само сойдет с мели.