Каталог статей /

Остойчивость :: Начальная продольная остойчивость

Остойчивость · Виды остойчивости · Начальная поперечная остойчивость · Начальная продольная остойчивость · Диаграмма остойчивости · Факторы, влияющие на изменение остойчивости · Динамическая остойчивость · Близкие статьи · Примечания · Литература ·


Продольная остойчивость определяется теми же зависимостями, что и поперечная.

Под воздействием внешнего дифферентующего момента Mдиф судно, плавающее в положении равновесия на ровный киль (ватерлиния ВЛ), наклоняется в продольной плоскости на угол , (ватерлиния B1Л1). Перемещение центра величины вследствие изменения формы погруженного объёма обеспечивает появление продольного восстанавливающего момента

M = P·GK,

где GK — плечо продольной остойчивости. Точка М является продольным метацентром, возвышение продольного метацентра над центром тяжести — продольной метацентрической высотой Н, а расстояние между продольным метацентром и центром величины — продольным метацентрическим радиусом R.

Продольный восстанавливающий момент при малых углах дифферента определяется по формулам: M = PH·sin , M = РН·, которые называются метацентрическими формулами продольной остойчивости. Эти зависимости для продольного восстанавливающего момента справедливы при углах дифферента до 0,51,0°, поэтому продольная остойчивость рассматривается как начальная только в этих пределах.

Продольный метацентрический радиус определяется по формуле:

R = \frac { I_\text{yf} } { V } \, , (5)

где: Iyf — момент инерции площади действующей ватерлинии относительно поперечной оси, проходящей через её центр тяжести F, м4, а метацентрическая формула продольной остойчивости в развернутом виде получается так же, как формула (4),

М = Iyf·sin  - Pa sin· , (6)

Таким образом, продольный момент остойчивости формы М = Iyf· sin , а момент остойчивости веса Мв = - Pa· sin .

Сравнивая моменты остойчивости формы и веса при поперечных и продольных наклонениях по формулам (4) и (6), видим, что остойчивость веса в обоих случаях одинакова (при условии = ), но остойчивость формы сильно отличается. Продольный момент остойчивости формы значительно больше поперечного, поскольку Iyf примерно на два порядка больше Ix. Действительно, момент инерции площади ватерлинии относительно продольной оси Ix пропорционален квадрату ширины этой площади, а момент инерции площади ватерлинии относительно поперечной оси Iyf — квадрату длины той же площади.

Если величина поперечной метацентрической высоты составляет десятые доли метра, то продольная метацентрическая высота лежит в пределах H = (0,8 1,5) L, где L — длина по ватерлинии, м.

Доля моментов остойчивости формы и веса в обеспечении поперечной и продольной остойчивости неодинакова. При поперечных наклонениях, момент остойчивости веса составляет значительную долю от момента остойчивости формы. Поэтому поперечный восстанавливающий момент составляет 30 % от момента остойчивости формы. При продольных наклонениях момент остойчивости веса составляет всего лишь 0,51,0 % от момента остойчивости формы, то есть продольный восстанавливающий момент практически равен моменту остойчивости формы.

Коэффициент продольной остойчивости К определяется по формуле:

K_\mathrm\psi = \ M_\mathrm\psi ' \partial \psi \ = \ PH \,

При наклонениях в любых других плоскостях, отличных от поперечной и продольной, величины метацентрических радиусов и метацентрических высот (а, следовательно, и остойчивость) имеют промежуточные значения между максимальным и минимальным, соответствующим продольным и поперечным наклонениям.

  • Russian to English Russian to German Russian to French Russian to Spanish Russian to Italian Russian to Japanese

Информация на сайте из открытых источников. Основа ВикипедиЯ. | Пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу!