Negativna stabilnost plovila. Bočna stabilnost plovila. Uticaj slobodne površine

Stabilnost je sposobnost broda da se odupre silama koje ga odstupaju od njegovog ravnotežnog položaja i da se vrati u prvobitni ravnotežni položaj nakon što prestane djelovanje tih sila.

Uslovi ravnoteže plovila dobijeni u Poglavlju 4 „Uzgoj“ nisu dovoljni da on stalno pluta u datom položaju u odnosu na površinu vode. Takođe je neophodno da ravnoteža plovila bude stabilna. Svojstvo, koje se u mehanici naziva stabilnost ravnoteže, u teoriji broda obično se naziva stabilnost. Dakle, uzgon osigurava uvjete za ravnotežni položaj plovila sa datim slijetanjem, a stabilnost osigurava očuvanje ovog položaja.

Stabilnost plovila se mijenja sa povećanjem ugla nagiba i pri određenoj vrijednosti potpuno se gubi. Stoga se čini prikladnim proučavati stabilnost posude pri malim (teorijski beskonačno malim) odstupanjima od ravnotežnog položaja sa Θ = 0, Ψ = 0, a zatim odrediti karakteristike njegove stabilnosti, njihove dopuštene granice pri velikim nagibima.

Uobičajeno je razlikovati stabilnost plovila pri malim uglovima nagiba (početna stabilnost) i stabilnost pri velikim uglovima nagiba.

Uzimajući u obzir male nagibe, moguće je napraviti niz pretpostavki koje omogućavaju proučavanje početne stabilnosti plovila u okviru linearne teorije i dobivanje jednostavnih matematičkih ovisnosti njegovih karakteristika. Stabilnost plovila pri velikim uglovima nagiba proučava se pomoću rafinirane nelinearne teorije. Naravno, svojstvo stabilnosti plovila je ujednačeno i prihvaćena podjela je čisto metodološke prirode.

Prilikom proučavanja stabilnosti plovila razmatraju se njegovi nagibi u dvije međusobno okomite ravnine – poprečnoj i uzdužnoj. Kada se brod naginje u poprečnoj ravni, određenoj uglovima kotrljanja, proučava se bočna stabilnost; kada su nagibi u uzdužnoj ravni određeni uglovima trimova, proučite to uzdužna stabilnost.

Ako se brod naginje bez značajnih kutnih ubrzanja (pumpanje tekućeg tereta, spor protok vode u odjeljak), tada se stabilnost naziva statički.

U nekim slučajevima, sile koje naginju brod djeluju naglo, uzrokujući značajna ugaona ubrzanja (vjetar, valovitost, itd.). U takvim slučajevima razmotrite dinamičan stabilnost.

Stabilnost je vrlo važno svojstvo plovnosti plovila; zajedno sa uzgonom osigurava da plovilo pluta u zadatom položaju u odnosu na površinu vode, neophodnom za kretanje i manevar. Smanjenje stabilnosti plovila može uzrokovati hitno prevrtanje i trim, a potpuni gubitak stabilnosti može uzrokovati njegovo prevrtanje.

Kako bi spriječili opasno smanjenje stabilnosti plovila, svi članovi posade dužni su:

uvijek imati jasno razumijevanje o stabilnosti plovila;

znati razloge koji smanjuju stabilnost;

znati i biti u stanju primijeniti sva sredstva i mjere za održavanje i vraćanje stabilnosti.

Postoje koncepti stabilnosti sljedećih tipova: statički i dinamički, pri malim nagibima plovila i pri velikim nagibima.

Statička stabilnost je stabilnost plovila pri postepenom, glatkom nagibu plovila, kada se sile inercije i otpora vode mogu zanemariti.

Zakoni početne stabilnosti ostaju na snazi samo do određenog ugla prevrtanja. Veličina ovog ugla zavisi od vrste plovila i uslova njegovog opterećenja. Za brodove sa niskom početnom stabilnošću (putnički brodovi i nosači drva) maksimalni ugao nagiba je 10-12 stepeni, za tankere i brodove sa suvim teretom do 25-30 stepeni. Lokacija CG (centar gravitacije) i CV (centar magnitude) su glavni faktori koji utiču na stabilnost kada se plovilo kotrlja.

Osnovni elementi stabilnosti: pomak ∆, krak momenta uspravljanja (kraka statičke stabilnosti) - lct, početni metacentrični radijus - r,

poprečna metacentrična visina - h, ugao kotrljanja - Ơ, povratni moment - Mv

Moment nagiba - Mkr, koeficijent stabilnosti - K, elevacija težišta Zg,

elevacija centra vrijednosti -Zc, Vremenski kriterijum-K, DSO (dijagram statičke stabilnosti), DSO (dijagram dinamičke stabilnosti).

ODS – daje puni opis stabilnost broda : poprečna metacentrična visina, rame statičke stabilnosti, granični ugao DSO, ugao zalaska sunca DSO.

DSO vam omogućava da riješite sljedeće zadatke:

veličina momenta nagiba od pomaka tereta i momenta prevrtanja;
stvaranje potrebnog izlaganja bočne strane za popravku trupa i vanbrodskih armatura;
određivanje maksimalne vrijednosti statički primijenjenog momenta nagiba koji brod može izdržati bez prevrtanja i prevrtanja koji će primiti;
određivanje ugla nagiba broda iz momentalno primijenjenog momenta nagiba u odsustvu početnog zakretanja;
određivanje ugla nagiba iz naglo primijenjenog momenta nagiba u prisustvu početnog kotrljanja u smjeru momenta nagiba;
određivanje ugla nagiba iz naglo primijenjenog momenta nagiba u prisustvu početnog kotrljanja u smjeru suprotnom djelovanju momenta nagiba.
Određivanje ugla nagiba pri pomicanju tereta duž palube;
Određivanje statičkog momenta prevrtanja i statičkog ugla prevrtanja;
Određivanje dinamičkog momenta prevrtanja i dinamičkog ugla prevrtanja;
Određivanje potrebnog momenta nagiba za ispravljanje plovila;
Određivanje težine tereta pri kretanju koje će brod izgubiti stabilnost;
Šta učiniti da poboljšate stabilnost broda.

Standardizacija stabilnosti u skladu sa zahtjevima registra brodova Rusije i Ukrajine:

maksimalni krak statičke stabilnosti DSO više od ili = 0,25 m za maksimalnu dužinu plovila manju od ili = 80 m ili više ili = 0,20 m za dužinu plovila veću od ili = 105 m;
maksimalni ugao dijagrama je veći od ili = 30 stepeni;
ugao zalaska sunca DSO veći od ili = 60 stepeni. i 55 stepeni, uzimajući u obzir zaleđivanje

4. vremenski kriterij - K više od ili = 1, a pri plovidbi u sjevernom Atlantiku - 1,5

5. korigirana poprečna metacentrična visina za sve opcije utovara

mora uvijek biti pozitivan, a za ribarska plovila najmanje 0,05 m.

Karakteristike kotrljanja broda zavise od metacentrične visine. Što je veća metacentrična visina, to je nagli i intenzivniji nagib, što negativno utječe na osiguranje tereta i njegov integritet, te općenito na sigurnost cijelog plovila.

Približna vrijednost optimalne metacentrične visine za različite posude u metrima:

teretno-putnički velika tonaža 0,0-1,2 m, srednja tonaža 0,6-0,8 m.
suvi teret velike tonaže 0,3-1,5 m., srednje tonaže 0,3-1,0 m.
velike cisterne 1,5-2,5 m.

Za brodove za suhe terete srednje tonaže, na osnovu terenskih osmatranja, određene su četiri zone stabilnosti:

A - zona sječe ili nedovoljna stabilnost - h|B = 0,0-0,02 – kada se ova plovila okreću punom brzinom, dolazi do kotrljanja do 15-18 stepeni.

B - zona optimalne stabilnosti h|B=).02-0.05 – na uzburkanom moru brodovi doživljavaju glatko kotrljanje, uslovi za život posade su dobri, poprečne inercijalne sile ne prelaze 10% sile gravitacije tereta na palubi.

B - zona neugodnosti ili povećana stabilnost h|B=0,05-0,10 - uslovi oštrog kotrljanja, rada i odmora za posadu su loši, poprečne inercijalne sile dostižu 15-20% težine tereta na palubi.

G-zona pretjerane stabilnosti ili razaranja h|B više od 0,10 - poprečne inercijalne sile pri kotrljanju mogu dostići 50% sile gravitacije tereta na palubi, dok je pričvršćivanje tereta polomljeno, delovi palubnog opremanja (oči, obloge), bedem broda su uništeni, što dovodi do gubitka tereta i pogibije broda.

Informacije o stabilnosti plovila obično daju potpune proračune stabilnosti bez zaleđivanja:

100% brodskih zaliha bez tereta
50% brodskih zaliha i 50% tereta, od čega može biti palubni teret
50% inventar i 100% teret
25% brodskih zaliha, bez tereta, teret na palubi
10% brodskih zaliha, 95% tereta.

Uzimajući u obzir zaleđivanje, isto + sa balastom u tankovima.

Osim izračunavanja stabilnosti za tipične slučajeve opterećenja sa i bez zaleđivanja, informacije o stabilnosti omogućavaju potpuni proračun stabilnosti plovila za slučajeve netipičnih opterećenja. U ovom slučaju potrebno je:

Imati tačnu sliku lokacije tereta u tovarnim prostorima u tonama;
Podaci u tonama za brodske rezervoare: teško gorivo, dizel gorivo, nafta, voda;
Sastavite tabelu težina za dato opterećenje plovila, izračunajte CG momente plovila

u odnosu na vertikalnu i horizontalnu osu i primjenjuje se vertikalno i horizontalno

Izračunajte zbir težina (ukupni pomak plovila), vrijednost uzdužnog momenta CG plovila (uzimajući u obzir znakove + i -) i vertikalnog statičkog momenta
Odredite aplikaciju i apscisu CG broda kao odgovarajuće momente podijeljene sa sadašnjim ukupnim pomakom broda u tonama
Na osnovu iznosa rezervi u % i tereta u % pomoću referentnih tabela (granična krivulja) možete grubo procijeniti da li je brod stabilan ili ne i da li postoji potreba za unosom dodatnog balasta morske vode u brodske tankove s dvostrukim dnom .
Odredite pristajanje plovila koristeći trim krivulje (pogledajte tabele u Informacije o stabilnosti)
Odredite početnu poprečnu metacentričnu visinu kao razliku između aplikacije centra magnitude - i aplikacije centra gravitacije, odaberite iz tabela (Dodatak Informacije o stabilnosti - u daljem tekstu "Informacije") korekciju slobodne površine na poprečni metacentrični vrijednost - odredi korigiranu poprečnu metacentričnu vrijednost.
Sa izračunatim vrijednostima pomaka plovila za datu plovidbu i ispravljenom metacentričnom visinom, unesite dijagram krakova krivulja statičke stabilnosti (priloženo u "Informaciji") i nakon 10 stepeni konstruirajte DSO krakova statičke stabilnosti iz kuta pete pri datom pomaku (Reed dijagram)
Iz DSO dijagrama uklonite sve osnovne podatke u skladu sa zahtjevima registra brodova Ukrajine i Rusije.
Odredite vrijednost uslovno izračunate amplitude kotrljanja za dati slučaj opterećenja, koristeći preporuke u referentnim podacima Povećajte ovu amplitudu za 2-5 stepeni zbog pritiska vjetra (uzima se u obzir pritisak vjetra od 6-7 bodova). Uzimajući u obzir sve operativne faktore u isto vrijeme, ova amplituda može doseći vrijednosti od 15-50 stepeni.
Nastavite DSO prema negativnim vrijednostima apscise i odvojite vrijednost izračunate amplitude nagiba lijevo od nultih koordinata, a zatim vratite okomicu iz tačke na negativnu vrijednost apscise. Na oko nacrtajte horizontalnu liniju paralelnu sa x-osi ovako. Tako da su površine lijevo od x-ose i desno od DSO-a jednake. (vidi primjer) - određujemo krak momenta prevrtanja.
Uklonite krak momenta prevrtanja iz DSO i izračunajte moment prevrtanja kao proizvod pomaka i kraka momenta prevrtanja.
Po veličini prosječna gaza(ranije izračunato) odaberite vrijednost momenta nagiba iz dodatnih tabela (Informacije)
Izračunajte vremenski kriterij -K, ako ispunjava zahtjeve Registra brodova Ukrajine, uključujući sva ostala 4 kriterija, onda se izračunavanje stabilnosti završava ovdje, ali prema zahtjevima IMO Kodeksa stabilnosti za sve vrste brodova od 1999. godine potrebno je dodatno imati još dva kriterija stabilnosti, koji se mogu utvrditi samo iz DST (dinamičkog dijagrama stabilnosti) kada brod plovi u uslovima zaleđivanja, izračunati vremenski kriterij za ove uvjete.
Lakše je konstruisati DDO - dijagrame dinamičke stabilnosti na osnovu DSO dijagrama, koristeći dijagram u tabeli. 8 (str. 61- L.R. Aksyutin "Plan tereta plovila" - Odessa-1999 ili str. 22-24 "Kontrola stabilnosti morska plovila"-Odesa-2003) - za izračunavanje ramena dinamičke stabilnosti. Ako je, prema dijagramu graničnih momenata u Informaciji o stabilnosti, plovilo stabilno prema našim proračunima, tada nije potrebno izračunati DDO.

Prema zahtjevima IMO kodeksa stabilnosti-1999 (IMO Rezolucija A.749 (18) iz juna 1999.)

· minimalna poprečna metacentrična visina GM o -0,15 m for putnički brodovi, a za ribolov - više ili jednako 0,35;

· rame statičke stabilnosti od najmanje 0,20 m;

· maksimalni DSO na kraku maksimalne statičke stabilnosti - veći ili jednak 25 stepeni;

· ramena dinamičke stabilnosti pod uglom prevrtanja većeg od ili plus 30 stepeni – ne manje od -0,055 m-rad.; (metri)

Rame dinamičke stabilnosti na 40 stepeni (ili ugao poplave) ne manje od 0,09 m-rad.;

· razlika u kracima dinamičke stabilnosti na 30 i 40 stepeni – ne manje od 0,03 m-rad (metara).

· vremenski kriterijum više od ili = jedinica (1) - za brodove veće od ili = 24 m.

· dodatni ugao nagiba usled dejstva stalnog vetra za putničke brodove nije veći od 10 stepeni, za sve ostale brodove ne veći od 16 stepeni ili 80% ugla pod kojim ivica palube ulazi u vodu, u zavisnosti na kojem je ugao minimalan.

Dana 15. juna 1999. IMO-ov komitet za pomorsku sigurnost izdao je Cirkularni priručnik o utovaru i stabilnosti modela 920, koji preporučuje da sve države s flotom dostave svim brodovima poseban Vodič za izračunavanje utovara i stabilnosti broda, koji pruža vrste optimalnog utovara. i proračuni stabilnosti plovila, daju sve simbole i kratice date u ovom slučaju., kako kontrolirati stabilnost, pristajanje plovila i njegovu uzdužnu čvrstoću. Ovaj priručnik sadrži sve skraćenice i mjerne jedinice za gore navedene proračune, tabele za izračunavanje stabilnosti i momenata savijanja.

Na moru poprečna metacentrična visina posude se provjerava po približnoj formuli uzimajući u obzir širinu posude - B (m), period kotrljanja - To (sek) i C - koeficijent od 0,6 do 0,88 ovisno o vrsti posude i njegovo opterećenje - h = (CB/ To) 2 sa tačnošću od 85-90% .(h-m).

Za provođenje RGZ-a na temu „Prevoz specijalnih i opasnih tereta“ možete koristiti autorski priručnik „Proračun teretnog plana plovila“ koji je objavio SevNTU.

Dobijte od nastavnika konkretan zadatak za izračunavanje kargo plana. Original

Informacije o stabilnosti plovila dostupne su od nastavnika. Za izvođenje proračuna

za ovo plovilo student mora napraviti kopije proračunskih tabela i grafikona iz “Informacije”. Za zaštitu RGZ-a dozvoljena je upotreba drugih „Informacija o stabilnosti plovila“ u pomorskoj proizvodnoj praksi za vlastito, specifično plovilo i transportovani teret.

pošalji uzdužna stabilnost znatno viši od poprečnog, stoga je za sigurnu plovidbu najvažnije osigurati odgovarajuću bočnu stabilnost.

U zavisnosti od veličine nagiba, razlikuje se stabilnost pri malim uglovima nagiba ( početna stabilnost) i stabilnost pri velikim uglovima nagiba.

U zavisnosti od karaktera aktivne snage razlikovati statičku i dinamičku stabilnost.

Statička stabilnost- smatra se pod dejstvom statičkih sila, odnosno primenjena sila se ne menja po veličini. Dinamička stabilnost- smatra se pod djelovanjem promjenjivih (tj. dinamičkih) sila, na primjer vjetar, morski valovi, kretanje tereta itd.

Početna bočna stabilnost

Početna bočna stabilnost. Sistem sila koje djeluju na brod

Tokom kotrljanja, stabilnost se smatra početnom pri uglovima do 10-15°. Unutar ovih granica, sila uspravljanja je proporcionalna kutu kotrljanja i može se odrediti korištenjem jednostavnih linearnih odnosa.

U ovom slučaju se pretpostavlja da su odstupanja od ravnotežnog položaja uzrokovana vanjskim silama koje ne mijenjaju ni težinu plovila ni položaj njegovog centra gravitacije (CG). Tada se uronjeni volumen ne mijenja u veličini, već u obliku. Nagibi jednake zapremine odgovaraju vodenim linijama jednake zapremine, odsecajući uronjene zapremine trupa jednake veličine. Linija presjeka ravnina vodene linije naziva se osa nagiba, koja s jednakim nagibima zapremine prolazi kroz težište područja vodene linije. Sa poprečnim nagibima, leži u središnjoj ravni.

Slobodne površine

Svi gore razmatrani slučajevi pretpostavljaju da je težište plovila nepomično, odnosno da nema tereta koji se pomiče kada je nagnut. Ali kada takva opterećenja postoje, njihov utjecaj na stabilnost je mnogo veći od ostalih.

Tipičan slučaj je tečni teret (gorivo, ulje, balast i kotlovska voda) u tankovima koji su djelimično napunjeni, odnosno slobodnih površina. Takva opterećenja se mogu preliti kada se nagnu. Ako tečni teret u potpunosti ispuni rezervoar, on je ekvivalentan čvrstom fiksnom teretu.

Utjecaj slobodne površine na stabilnost

Ako tečnost ne napuni u potpunosti rezervoar, tj. ima slobodnu površinu koja uvijek zauzima horizontalni položaj, tada kada se brod naginje pod uglom θ tečnost teče prema nagibu. Slobodna površina će imati isti ugao u odnosu na KVL.

Nivoi tečnog tereta prekidaju jednake zapremine tankova, tj. slične su vodenim linijama jednake zapremine. Dakle, trenutak izazvan transfuzijom tečnog tereta tokom kotrljanja δm θ, može se predstaviti slično momentu stabilnosti oblika m f, samo δm θ suprotno m f po znaku:

δm θ = - γ f i x θ,

Gdje i x- moment inercije slobodne površine tereta tečnosti u odnosu na uzdužnu osu koja prolazi kroz težište ovog područja, γ f- specifična težina tečnog tereta

Zatim moment vraćanja u prisutnosti opterećenja tekućinom sa slobodnom površinom:

m θ1 = m θ + δm θ = Phθ − γ f i x θ = P(h − γ f i x /γV)θ = Ph 1 θ,

Gdje h- poprečna metacentrična visina u odsustvu transfuzije, h 1 = h − γ f i x /γV- stvarna poprečna metacentrična visina.

Uticaj iridescentne težine daje korekciju poprečne metacentrične visine δ h = - γ f i x /γV

Gustine vode i tečnog tereta su relativno stabilne, odnosno glavni uticaj na korekciju ima oblik slobodne površine, odnosno njen moment inercije. To znači da na bočnu stabilnost uglavnom utiče širina i uzdužna dužina slobodne površine.

Fizičko značenje negativne vrijednosti korekcije je da je prisutnost slobodnih površina uvijek smanjuje stabilnost. Stoga se preduzimaju organizacione i konstruktivne mjere za njihovo smanjenje:

Kada se na brod primeni moment nagiba m cr, konstantne veličine, prima pozitivno ubrzanje s kojim počinje da se kotrlja. Kako se naginjete, moment vraćanja se povećava, ali u početku do ugla θ st, pri čemu m cr = m θ, to će biti manje napeto. Po dostizanju ugla statičke ravnoteže θ st, kinetička energija rotacionog kretanja će biti maksimalna. Dakle, brod neće ostati u ravnotežnom položaju, već će se zbog kinetičke energije kotrljati dalje, ali polako, jer je moment ispravljanja veći od momenta nagiba. Prethodno akumulirana kinetička energija gasi se prekomjernim radom povratnog momenta. Čim veličina ovog rada bude dovoljna da potpuno ugasi kinetičku energiju, ugaona brzina će postati nula i brod će prestati da se naginje.

Najveći ugao nagiba koji brod dobije od dinamičkog momenta naziva se dinamički ugao nagiba θ din. Nasuprot tome, ugao prevrtanja pod kojim će brod plutati pod uticajem istog trenutka (prema uslovu m cr = m θ), naziva se statički ugao kotrljanja θ st.

Ako se pozovemo na dijagram statičke stabilnosti, rad se izražava površinom ispod krivulje momenta uspravljanja m in. Shodno tome, dinamički ugao kotrljanja θ din može se odrediti iz jednakosti površina OAB I BCD, što odgovara višku rada povratnog momenta. Analitički se isti rad izračunava kao:

u rasponu od 0 do θ din.

Postigavši dinamički ugao nagiba θ din, brod ne dolazi u ravnotežu, ali pod uticajem viška momenta uspravljanja počinje ubrzavati da se ispravlja. U nedostatku vodootpornosti, brod bi ušao u neprigušene oscilacije oko ravnotežnog položaja pri nagibu θ st Marine Dictionary - Hladnjak Ivory Tirupati početna stabilnost je negativna Stabilnost je sposobnost plutajućeg plovila da izdrži vanjske sile koje uzrokuju da se kotrlja ili trima i vrati u stanje ravnoteže nakon završetka poremećaja... .. Wikipedia

Plovilo čiji se trup uzdiže iznad vode pri kretanju pod utjecajem uzgona stvorenog krilima uronjenim u vodu. Patent za plovilo izdat je u Rusiji 1891. godine, ali su ovi brodovi počeli da se koriste u 2. polovini 20. veka... ... Velika sovjetska enciklopedija

Terensko vozilo sposobno da se kreće i po zemlji i po vodi. Amfibijsko vozilo ima povećanu zapreminu zatvorenog tijela, koje je ponekad dopunjeno montiranim plovcima radi bolje plovnosti. Kretanje po vodi...... Enciklopedija tehnologije

- (malajski) tip jedrilice, bočnu stabilnost na rog obezbjeđuje plovak s potporom, pričvršćen. do glavnog tijelo sa poprečnim gredama. Plovilo je slično katamaranu za jedrenje. U davna vremena, P. je služio kao sredstvo komunikacije o Tihom okeanu. Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

vodozemac Enciklopedija "Vazduhoplovstvo"

vodozemac- (od grčkog amphibios koji vodi dvostruki stil života) hidroavion opremljen kopnenim stajnim trapom i sposoban da se bazira i na površini vode i na kopnenim aerodromima. Najčešći su A. čamci. Izlazak iz vode...... Enciklopedija "Vazduhoplovstvo"

Sposobnost broda da se odupre djelovanju vanjskih sila koje teže da ga nagnu u poprečnom i uzdužnom smjeru, te da se nakon prestanka djelovanja vrati u uspravan položaj naziva se stabilnost. Najvažnija stvar za svaki brod je njegova bočna stabilnost, budući da se mjesto djelovanja sila koje suprotstavljaju kotrljanju nalazi unutar širine trupa, što je 2,5-5 puta manje od njegove dužine.

Početna stabilnost (pri malim uglovima kotrljanja). Kada brod pluta bez liste, onda gravitacija D i uzgona γ V, primijenjeni na CG i CV, djeluju duž iste vertikale. Ako se za vrijeme kotrljanja pod uglom θ posada ili druge komponente tereta ne pomjeraju, tada za bilo koji nagib CG zadržava svoj prvobitni položaj u DP (tačka G na sl. 7), rotirajući sa brodom. Istovremeno, zbog promijenjenog oblika podvodnog dijela trupa, CV se pomiče sa tačke C 0 prema strani sa petom do pozicije C 1. Zahvaljujući tome nastaje trenutak par sila D i γ V sa ramenom l, jednako horizontalnoj udaljenosti između CG i novog CG plovila. Ovaj trenutak ima tendenciju da vrati brod u uspravan položaj i stoga se zove restorative.

Rice. 7. Šema za određivanje krakova bočne stabilnosti kada su nagnuti pod uglom θ.

Tokom kotrljanja, CV se kreće duž zakrivljene putanje C 0 C 1, čiji se polumjer zakrivljenosti naziva poprečni metacentrični radijus, i odgovarajući centar zakrivljenosti M - transverzalni metacentar.

Očigledno, krak momenta vraćanja ovisi o udaljenosti GM- elevacija metacentra iznad centra gravitacije: što je manji, to se manje ispada tokom prevrtanja i ramena l. U samoj početnoj fazi nagiba broda (do 10-15°), vrijednost GM ili h smatra se od strane brodograditelja mjerom stabilnosti broda i naziva se poprečna metacentrična visina. Što više h, što je veća sila nagiba potrebna za naginjanje broda pod bilo kojim određenim kutom nagiba, to je brod stabilniji.

Iz trougla GMN lako je ustanoviti da je regenerativno rame

l = GN = h· sin θ m.

Moment vraćanja, uzimajući u obzir jednakost γ V I D, je jednako

M u = D · h· sin θ kgm.

Shodno tome, stabilnost plovila - veličina njegovog momenta uspravljanja - proporcionalna je pomaku: teža posuda je u stanju izdržati moment nagiba veće veličine od lakšeg, čak i na jednakim metacentričnim visinama.

Desni krak se može predstaviti kao razlika između dva rastojanja (vidi sliku 7): l f - krak stabilnosti oblika i l c - ruke stabilnosti težine. Nije teško ustanoviti fizičko značenje ovih veličina, jer je prva određena pomakom centra veličine prema kotrljanju, a druga odstupanjem linije djelovanja sile utega pri kotrljanju. D sa početne pozicije tačno iznad CV-a. S obzirom na djelovanje sila D i γ V relativno C 0 , možete vidjeti da je sila D teži da još više nagne brod, a sila γ· V, naprotiv, ispravite ga.

Iz trougla C 0 GK može se to naći

l u = GK = C 0 G sin θ m,

Gdje C 0 G = a- elevacija CG iznad CV u uspravnom položaju plovila.

Odavde je jasno da je za smanjenje negativnog efekta sile utega potrebno što je više moguće smanjiti CG broda. U idealnom slučaju - ponekad na trkaćim jahtama sa balastnom kobilicom, čija masa dostiže 45-60% pomaka plovila, CG se nalazi ispod CV-a. U takvim jahtama stabilnost težine postaje pozitivna i pomaže u ispravljanju plovila.

Efekat sličan smanjenju CG proizvodi nagib - pomeranje posade na brodu suprotno od nagiba. Ova metoda ima široku primjenu na lakim gumenjacima, gdje posada, visi preko palube na posebnom uređaju - trapezu, uspijeva pomjeriti opći centar gravitacije čamca toliko da linija djelovanja sile D seče sa DP znatno ispod CV-a i ispostavlja se da je krak stabilnosti težine pozitivan (vidi sliku 197).

Budući da masa posade na malim brodovima čini većinu deplasmana, kretanje ljudi u čamcu značajno utječe i na promjenu položaja težišta i na veličinu momenta nagiba. Dovoljno je, na primjer, da sva četiri putnika motornog čamca ustanu tako da težište postane 250-300 mm više, a jedna osoba koja sjedi na brodu izazove prevrtanje veće od 10°. Još značajniju ulogu igra masa posade na lakim čamcima i kajacima, gdje je širina trupa mala, a masa znatno manja od mase osobe. Stoga se dizajneri i oni koji su odgovorni za rad plovila trude da centar gravitacije posade smjeste što je niže moguće.

Prije svega, treba izbjegavati visoka sjedala - visina kante za veslanje od podne daske od 150 mm je sasvim dovoljna, a visina sjedišta na motornim čamcima je 250 mm. Na jednosjedima i dvosjedima za veslanje i sklopivim čamcima, kao što su kajaci, veslači mogu sjediti na vrlo niskom sjedištu (ne više od 70 mm) ili direktno na dnu čamca. Na lakim čamcima podnice se često zamjenjuju drvenim trakama zalijepljenim na dno iznutra.

Prilikom modernizacije serijskih čamaca ili izgradnje domaćih, preporučljivo je koncentrirati velike rezerve goriva (40-150 l) ispod podova u obliku spremnika s poprečnim presjekom koji odgovara mrtvoj visini dna. Ako je brod opremljen kabinom, onda je potrebno, ako je moguće, olakšati dizajn nadgradnje i smanjiti njegovu visinu, spustiti nivo platforme kokpita i kormilarskog mjesta. Unutarnji motor na brodu također treba biti postavljen što je niže moguće.

Prilikom pakiranja opreme za dugo putovanje potrebno je zapamtiti stabilnost čamca; najteže stvari treba postaviti što niže i kompaktnije. U slučajevima kada je potrebno osigurati posebno visoku stabilnost, potrebnu za plovidbu ili nadoknaditi utjecaj glomaznih nadgradnji, potrebno je ukrcati plovilo balast. Njegova optimalna lokacija je izvan trupa u obliku lažne kobilice - odljevka od olova ili lijevanog željeza pričvršćenog za kobilicu i ojačanih podova pomoću vijaka. Što je lažna kobilica dublje pričvršćena ispod vodene linije, sveukupni centar gravitacije plovila je više spušten.

Unutrašnji balast napravljen od metalnih odlivaka smeštenih u brodsko skladište manje je efikasan. Mora biti sigurno pričvršćen kako bi se spriječilo kretanje prema petoj strani, jer će u tom slučaju balast doprinijeti prevrtanju plovila. Osim toga, potrebno je paziti da svinje ne probuše tanku oblogu dna kada plove po uzburkanom moru.

Prilikom izrade projekta za novo plovilo, dizajner ima priliku promijeniti vrijednost stabilnosti, specificirajući jedan ili drugi oblik za trup. Na primjer, širina čamca uz vodenu liniju i njegov koeficijent napunjenosti α su od velike važnosti. Približno vrijednost metacentričnog radijusa r može se odrediti formulom

Dakle, najznačajnije po količini r i poprečna metacentrična visina h = r − A utiče na širinu trupa na vodnoj liniji B, koji treba izabrati onoliko veći koliko se može tolerirati iz razloga manevarske sposobnosti.

Sljedeći prosječni omjeri mogu se dati kao približne brojke za odabir širine čamca: L/B: turistički kajaci i kanui - 5,5÷8,5; veslački i motorni čamci dužine do 2,5 m - 1,8÷2; veslački trosjedi i četverosjedi (fofane, šatlovi s ravnim dnom itd.) - oko 3,5, mali motorni čamci do 3 m dužine - 2,4; veliki motorni čamci za rendisanje dužine 4-5,5 m - 3÷3,4; čamci otvorenog tipa - 3,2÷3,5; deplasmanski čamci dužine 6-8 m - 3,5÷4,5.

Koeficijent α je također od velike važnosti, posebno za male brze veslačke i deplasmanske čamce, čije su vodene linije često preuske da bi se smanjio otpor vode. Na malim tegljačima preporučljivo je izvesti konture vodene linije s maksimalnom potpunošću - α = 0,75÷0,85. Na turističkim kajacima poželjno je imati koeficijent α veći od 0,70; na velikim čamcima na vesla i deplasmanima α = 0,65÷0,72.

Jasno je da je najpovoljniji oblik vodene linije za stabilnost pravougaonik, pa se, ako je potrebna posebno velika stabilnost, koriste trupovi sa konturama tipa „morske sanke“, katamaran ili trimaran, kod kojih su stranice gotovo paralelne duž cijelom dužinom, preporučljivo je. Što je veći udio zapremine podvodnog dijela trupa koncentrisan u blizini bokova, to se više za vrijeme kotrljanja središte veličine pomiče u stranu i krak momenta uspravljanja je veći. Ekstremni stupovi su plovila s dvostrukim trupom - katamarani i čamac s konturom srednjeg presjeka bliskom krugu (slika 8), kod kojih se stabilitetni krak vrlo malo mijenja pri nagibu. Što je bradavica jasnije izražena u poprečnim presjecima trupa, to je čamac stabilniji. Za male čamce, optimalan trup je onaj s konveksnostima u blizini jagodica i obrisom trupa blizu pravokutnika u tlocrtu.

Rice. 8. Poprečni presjeci malih brodova, raspoređeni prema opadajućoj početnoj stabilnosti (od vrha do dna).

Stabilnost pri velikim uglovima nagiba. Kao što je gore prikazano, ruka za ispravljanje se mijenja sa povećanjem kotrljanja proporcionalno sinusu ugla kotrljanja. Osim toga, poprečna metacentrična visina ne ostaje konstantna h, čija vrijednost ovisi o promjeni metacentričnog radijusa r. Očigledno, potpuna karakteristika stabilnosti plovila može biti graf promjena u uspravnom kraku ili momentu u zavisnosti od kuta prevrtanja, koji se naziva dijagram statičke stabilnosti(Sl. 9). Karakteristične točke dijagrama su moment maksimalne stabilnosti plovila i maksimalni ugao nagiba pri kojem se brod prevrće (θ z - kut pada dijagrama statičke stabilnosti). S takvim kotrljajem, težište se opet nalazi na istoj vertikali s težištem; stoga je krak stabilnosti jednak nuli.

Rice. 9. Dijagram statičke stabilnosti

1 - čamac s visokim bokom sa kabinom; 2 - čamac otvorenog tipa; 3 - motorna jahta sposobna za plovidbu sa balastom; 4 - moment nagiba ruke M cr.

A(ugao kotrljanja θ = 16°) - stabilan položaj posude pod uticajem momenta M cr; i (θ = 60°) - nestabilan položaj; C(θ = 33°) - ugao plavljenja čamca; D(θ = 38°) - maksimalni moment vraćanja; E(θ = 82°) - ugao zalaska sunca dijagrama stabilnosti 1 .

Međutim, opasan trenutak može nastupiti i ranije ako brod ima otvoren kokpit, bočne prozore ili otvore na palubi kroz koje voda može prodrijeti u brod pod nižim kutom nagiba. Ovaj ugao se zove ugao poplave.

Oblik dijagrama statičke stabilnosti i položaj njegovih karakterističnih točaka zavise od kontura trupa i položaja brodskog CG. Tipično, maksimalna ispravljajuća ruka se javlja pod kutom pete koji odgovara početku uranjanja ruba palube u vodu, kada je širina vodene linije nagiba najveća. Dakle, što je viši nadvodni bok, veći je ugao nagiba broda zadržava svoju stabilnost. U trenutku kada kobilica izlazi iz vode, širina nagibne vodene linije počinje da se smanjuje; vrijednost metacentričnog radijusa se shodno tome smanjuje r. Istovremeno se povećava ruka stabilnosti težine i na listi od 50-60° na većini malih brodova ruka za ispravljanje l postaje jednaka nuli.

Izuzetak je jedrilice sa teškom lažnom kobilicom, kod koje se maksimalna stabilnost javlja pri nagibu od 90°, odnosno kada jarbol već leži na vodi. Ako su sve rupe na palubi zapečaćene, tada je trenutak gubitka stabilnosti ( l= 0) javlja se na oko 130° nagiba, kada je jarbol okrenut prema dolje pod uglom od 40° prema površini vode. Mnogo je poznatih slučajeva kada su se jahte koje su se prevrnule prema gore sa svojim kobilicama (ugao nagiba od 180°) ponovo vratile u uspravan položaj.

Isto svojstvo samopopravljanja iz prevrnutog položaja može se postići na čamcima s velikim nadgradnjom opremljenim hermetički zatvorenim zatvaračima. Kada je kobilica postavljena prema gore, ispostavlja se da se CG takvog plovila nalazi mnogo više od CG - postiže se položaj nestabilne ravnoteže iz kojeg se čamac može izvući djelovanjem malog vala ili punjenjem poseban rezervoar sa morskom vodom na jednoj od strana.

Kod katamarana, krak stabilnosti dostiže svoju maksimalnu vrijednost kada je jedan od trupova potpuno izvan vode - to je nešto manje od polovice udaljenosti između trupova trupa. Ova pozicija se postiže u većini katamarana na listi od 8-15°. Daljnjim povećanjem kotrljanja, krak stabilnosti se brzo smanjuje i pri zakretanju od 50-60° nastupa trenutak nestabilne ravnoteže, nakon čega stabilnost katamarana postaje negativna.

Koristeći dijagram statičke stabilnosti, projektant i kapetan mogu procijeniti sposobnost broda da izdrži određene sile nagiba koje nastaju, na primjer, kada se dio tereta pomakne na jednu od strana, djelovanje vjetra na jedra, itd. Moment nagiba M kr (ili njegovo rame jednako M kr/ D) je prikazan na dijagramu kao kriva (ili prava linija) ovisno o kutu kotrljanja. Točka presjeka ove krivulje sa dijagramom momenta uspravljanja odgovara kutu nagiba koji će brod primiti. Ako je kriva M kr prijeđe iznad maksimuma dijagrama statičke stabilnosti, brod će se prevrnuti. Ako je kriva M cr siječe krivulju momenta vraćanja, a zatim na uzlaznoj grani dijagrama (tačka A) njegov će položaj biti stabilan - ako se pod djelovanjem malog dodatnog momenta nagiba zakretanje plovila poveća, onda se prestankom djelovanja ovog dodatnog momenta vraća u prethodni položaj A. Na silaznoj grani dijagrama u tački B malo povećanje momenta nagiba će uzrokovati značajno povećanje kotrljanja, jer će moment ispravljanja biti manji od momenta nagiba; čamac se može prevrnuti. Kada se moment nagiba smanji, brod iz pozicije Bće se pomeriti na poziciju A. Shodno tome, položaj plovila koji odgovara tački B, je nestabilan.

Dinamička stabilnost. Iznad smo razmotrili statički učinak momenta nagiba na brod, kada sile postepeno rastu. U praksi se, međutim, često mora suočiti dinamičan djelovanjem vanjskih sila, pri čemu moment nagiba dostiže svoju konačnu vrijednost u kratkom vremenskom periodu - trenutno. To se dešava, na primjer, kada udari kiša ili val udari u bradu na vjetru, osoba skoči na brod sa visokog nasipa itd. U ovim slučajevima nije važna samo veličina momenta nagiba, već i kinetička energija prenesena na posudu i apsorbirana radom momenta ispravljanja. Važnu ulogu igra visina nadvodnog daska i ugao nagiba pod kojim čamac može biti poplavljen vodom. Ovi parametri, poput širine, određuju stabilnost pod dinamičkim djelovanjem vanjskih sila: što je viši nadvodni bok i što kasnije voda počinje ulaziti u trup, to se veća energija sila nagiba apsorbira radom momenta uspravljanja kada se nagibi plovila.

Prilikom upravljanja malim plovilima, posebno pri plovidbi, izvođenju spasilačkih operacija i sl., preporuča se osigurati barem usku bočnu oplatu (120-250 mm). Naglim prevrtanjem paluba ulazi u vodu, nakon čega slijedi brza reakcija posade koja svojom masom naginje čamac i prije nego voda u njega uđe.

Možete povećati stabilnost plovila uz pomoć bočnih okova - boules(vidi sl. 172), komora na naduvavanje ili pjenasti bokobran, koji okružuje bokove čamca blizu njihove gornje ivice, plovke dovoljno velike zapremine, montirane na nosače sa strane, ili spajanjem dva čamca u katamaran.

Povećanje stabilnosti uz pomoć čvrstog balasta nije uvijek opravdano, posebno na motornim brodovima, gdje je povećanje deplasmana povezano s dodatnim troškovima snage i goriva. Na čamcima za rendisanje i gumenjacima, morska voda se može koristiti kao privremeni balast, puneći posebne tankove na dnu gravitacijom (Sl. 10). Na čamcu je potreban samo kada miruje i pri maloj brzini, kada su dinamičke sile potpore neznatne. Voda iz rezervoara će biti uklonjena kroz krmeni deo krmene grede čim izađe iz vode. Na gumenjaku, naprotiv, balast je neophodan za povećanje stabilnosti pod jedrima; Kada plovite pod motorom ili kada se penjete na obalu, voda se može ukloniti iz rezervoara pomoću pumpe. Zapremina takvih balastnih tankova obično se uzima kao 20-25% deplasmana plovila.

Rice. 10. Balastni rezervoar na čamcu za rendisanje.

1 - šupljina rezervoara; 2 - ventilaciona cijev; 3 - ulaz vode u rezervoar; 4 - drugo dno.

Usput treba spomenuti utjecaj vode u brodskom skladištu (ili drugih tekućina u tankovima) na stabilnost. Učinak se ne sastoji toliko u kretanju masa tekućine prema petnoj strani, već u prisutnosti slobodne površine tekućine koja se prelijeva - njenog momenta inercije u odnosu na uzdužnu os. Ako, na primjer, površina vode u skladištu ima dužinu l i širinu b, tada se metacentrična visina smanjuje za iznos

Voda je posebno opasna u skladištima gumenjaka i motornih čamaca s ravnim dnom, gdje je slobodna površina velika. Stoga, kada se plovi u olujnim uvjetima, voda se mora ukloniti iz trupa.

Slobodna površina tekućina u spremnicima goriva podijeljena je na nekoliko uskih dijelova uzdužnim pregradama. U pregradama su napravljene rupe za protok tečnosti.

Ocjenjivanje i provjera stabilnosti plovila za razonodu i turizam. Opasnu listu malog plovila može izazvati pomicanje posade na jednu stranu, kao i utjecaj raznih vanjskih sila. U pravilu, plovila za razonodu i turistička plovila plove u plitkim obalnim područjima mora i u akumulacijama ograničene dubine. U ovim područjima val je opasno strm i ima greben koji se lomi. U položaju sa stranom okrenutom prema valu, zamah čamca može doći u nepoželjnu rezonancu s periodom vala, ako je stabilnost nedovoljna, plovilo se može prevrnuti.

Mala plovila također moraju izdržati opterećenja koja su opasna za bočnu stabilnost, kao što su trzaji vučne sajle kada čamac vuče drugo plovilo; dinamička akcija zaustavljanja propelera vanbrodskog motora kada se volan oštro pomakne; podizanje osobe u čamac preko boka; bura pri plovidbi itd. Sve to čini neophodnim da se nametnu vrlo strogi zahtjevi za stabilnost malih brodova.

Minimalna vrijednost poprečne metacentrične visine, koja osigurava bezbednu plovidbu čamca ili čamca u najlakšim uslovima - u unutrašnjem zatvorenom akvatoriju, smatra se 0,25 m, međutim, ova brojka postaje kritična i kada je u pitanju vrlo lagano veslanje čamci. Na kraju krajeva, uvijek je moguće da će jedan ili dva putnika ustati do svoje pune visine, a težište čamca će se povećati za 0,2-0,3 m za brodove koji plove otvorenoj vodi, preporučljivo je osigurati metacentričnu visinu od najmanje 0,5 m; ako je čamac dizajniran za plovidbu u valovima do sile 3, metacentrična visina mora biti najmanje 0,7 m.

Precizna mjerenja metacentrične visine povezana su s prilično napornim eksperimentom nagiba plovila, koji za čamce duge 4-5 m ne daje uvijek točne rezultate i ne može dovoljno okarakterizirati stabilnost. U praksi praćenja i ispitivanja malih plovila provodi se vizualniji i jednostavniji eksperiment, predviđen GOST 19356-74¹. Za ispitivanje se na čamac ugrađuje vanbrodski motor i plinski rezervoar napunjen gorivom, na sjedala se utovaruje balast, težine jednake nazivnoj nosivosti, i to na način da se 60% nalazi na boku. sa težištem na udaljenosti od 0,2 m od armature u širinu i 0,3 m iznad sjedišta u visini. Preostalih 40% nosivosti mora biti smješteno u središnjoj liniji plovila. S takvim opterećenjem, rukavac na petoj strani ne bi trebao ući u vodu.

¹ GOST 19356-74 „Motorni čamci za razonodu. Metode ispitivanja"

Prema pravilima Det Norske Veritas provode se slična ispitivanja, ali se ujedno dodatno provjerava stabilnost čamca praznog, odnosno bez vanbrodskog motora i uklonjive opreme koja inače nije učvršćena u čamcu. Na visini pištolja i na udaljenosti od 0,5 B NB iz DP-a osigurajte nagibno opterećenje masom n· 20 kg, gdje n- ukupni putnički kapacitet plovila. U tom slučaju čamac se ne smije puniti vodom preko boka i kotrljanje ne smije prelaziti 30°.

Stabilnost je sposobnost broda koji je skrenuo iz ravnotežnog položaja da se vrati u njega nakon prestanka sila koje su izazvale otklon.

Do naginjanja plovila može doći zbog djelovanja nadolazećih valova, zbog asimetričnog plavljenja odjeljaka tokom rupe, od kretanja tereta, pritiska vjetra, zbog prijema ili potrošnje tereta.

Nagib plovila u poprečnoj ravni naziva se roll, a u uzdužnoj ravni - trim. Uglovi formirani u ovom slučaju su označeni sa θ i ψ, respektivno

Stabilnost koju brod ima pri uzdužnim nagibima naziva se longitudinalna. Obično je prilično velik i nikada ne postoji opasnost da se brod prevrne kroz pramac ili krmu.

Stabilnost broda pri poprečnim nagibima naziva se poprečnim. To je najvažnija karakteristika plovila, koja određuje njegovu sposobnost za plovidbu.

Razlikuje se početna bočna stabilnost pri malim uglovima kotrljanja (do 10 - 15°) i stabilnost pri velikim nagibima, jer se moment uspravljanja pri malim i velikim uglovima kotrljanja određuje na različite načine.

Početna stabilnost. Ako se brod, pod utjecajem vanjskog nagibnog momenta MKR (na primjer, tlaka vjetra), okrene za ugao θ (ugao između originalne WL0 i trenutne vodne linije WL1), tada se zbog promjene u obliku podvodnog dijela plovila središte vrijednosti C će se pomjeriti u tačku C1 (sl. 5 ). Potporna sila yV će biti primijenjena u tački C1 i usmjerena okomito na efektivnu vodenu liniju WL1. Tačka M nalazi se na presjeku dijametralne ravnine sa linijom djelovanja potpornih sila i naziva se poprečni metacentar. Sila težine plovila P ostaje u težištu G. Zajedno sa silom yV čini par sila koje sprječava naginjanje plovila momentom nagiba MKR. Moment ovog para sila naziva se moment vraćanja MV. Njegova vrijednost zavisi od kraka l=GK između sila težine i oslonca nagnutog plovila: MV = Pl =Ph sin θ, gdje je h nadmorska visina tačke M iznad CG posude G, nazvana poprečna metacentrična visina plovila.

Iz formule je jasno da što je veća vrijednost h, to je veći moment vraćanja. Stoga, metacentrična visina može poslužiti kao mjera stabilnosti za datu posudu.

Vrijednost h datog plovila pri određenom gazu ovisi o položaju težišta plovila. Ako su tereti postavljeni tako da težište plovila zauzme viši položaj, tada će se smanjiti metacentrična visina, a time i krak statičke stabilnosti i moment uspravljanja, odnosno stabilnost plovila. Kako se položaj centra gravitacije smanjuje, metacentrična visina će se povećati i stabilnost plovila će se povećati.

Budući da su za male uglove njihovi sinusi približno jednaki veličini uglova mjerenih u radijanima, možemo napisati MV = Rhθ.

Metacentrična visina se može odrediti iz izraza h = r + zc - zg, gdje je zc elevacija CV iznad OL; r je poprečni metacentrični radijus, tj. visina metacentra iznad centralne tačke; zg je kota brodske CG iznad glavne.

Na izgrađenom brodu početna metacentrična visina se određuje eksperimentalno - nagibom, odnosno poprečnim nagibom plovila pomicanjem tereta određene težine, koji se naziva petni balast.

Stabilnost pri velikim uglovima nagiba. Kako se okretanje broda povećava, moment ispravljanja se prvo povećava, zatim smanjuje, postaje jednak nuli, a zatim ne samo da ne sprječava nagib, već, naprotiv, doprinosi tome

Budući da je pomak za dato stanje opterećenja konstantan, moment vraćanja se mijenja samo zbog promjene ruke bočne stabilnosti lst. Na osnovu proračuna bočne stabilnosti pri velikim uglovima kotrljanja, konstruisan je dijagram statičke stabilnosti, koji predstavlja graf koji izražava zavisnost lst od ugla kotrljanja. Dijagram statičke stabilnosti konstruiran je za najtipičnije i najopasnije slučajeve utovara broda.

Koristeći dijagram, možete odrediti kut nagiba iz poznatog momenta nagiba ili, obrnuto, pronaći moment nagiba iz poznatog kuta nagiba. Iz dijagrama statičke stabilnosti može se odrediti početna metacentrična visina. Da bi se to postiglo, radijan jednak 57,3° se odbacuje od početka koordinata, a okomica se vraća sve dok se ne siječe s tangentom na krivulju krakova stabilnosti u početku koordinata. Segment između horizontalne ose i tačke preseka na skali dijagrama biće jednak početnoj metacentričnoj visini.

Kod sporog (statičkog) djelovanja momenta nagiba, stanje ravnoteže pri prevrtanju nastaje ako je ispunjen uvjet jednakosti momenata, tj. MKR = MV

Pod dinamičkim djelovanjem momenta nagiba (nalet vjetra, trzaj vučne sajle na brodu), brod, naginjući se, poprima kutnu brzinu. Po inerciji će proći položaj statičke ravnoteže i nastaviti da se nagiba sve dok rad momenta nagiba ne postane jednak radu momenta ispravljanja.

Veličina kuta kotrljanja pod dinamičkim djelovanjem momenta nagiba može se odrediti iz dijagrama statičke stabilnosti. Horizontalna linija momenta nagiba nastavlja se udesno sve dok površina ODSE (rad momenta nagiba) ne postane jednaka površini figure OBE (rad momenta nagiba). U ovom slučaju, područje OACE je općenito, pa se možemo ograničiti na poređenje područja OACE i ABC.

Ako je područje ograničeno krivuljom momenata vraćanja nedovoljno, brod će se prevrnuti.

Stabilnost pomorskih plovila mora ispunjavati zahtjeve Registra, u skladu sa kojima je potrebno ispuniti uslov (tzv. vremenski kriterij): K = Moprmin / Mdnmax ≥ 1" gdje je Moprmin minimalni moment prevrtanja (tj. minimalni dinamički primijenjen moment nagiba uzimajući u obzir nagib), pod čijim utjecajem brod još neće izgubiti stabilnost; Mdnmax je dinamički primijenjen moment nagiba od pritiska vjetra pod najgorom opcijom opterećenja u smislu stabilnosti.

U skladu sa zahtjevima Registra, maksimalni krak dijagrama statičke stabilnosti lmax mora biti najmanje 0,25 m za brodove dužine 85 m i najmanje 0,20 m za brodove preko 105 m sa uglom nagiba θ preko 30°. Ugao nagiba dijagrama (ugao pod kojim kriva kraka stabilnosti siječe horizontalnu os) za sve brodove mora biti najmanje 60°.

Utjecaj tečnog tereta na stabilnost. Ako rezervoar nije napunjen do vrha, odnosno u njemu se nalazi slobodna površina tečnosti, onda kada se nagne, tečnost će teći u pravcu liste i težište posude će se pomeriti u istom smjer. To će dovesti do smanjenja kraka stabilnosti, a posljedično i do smanjenja momenta uspravljanja. Štaviše, što je širi rezervoar u kojem postoji slobodna površina tečnosti, to će biti značajnije smanjenje bočne stabilnosti. Da bi se smanjio uticaj slobodne površine, preporučljivo je smanjiti širinu rezervoara i nastojati da tokom rada postoji minimalan broj rezervoara sa slobodnom površinom tečnosti.

Utjecaj rasutih tereta na stabilnost. Kod transporta rasutih tereta (žita) uočava se nešto drugačija slika. Na početku nagiba teret se ne pomiče. Tek kada ugao kotrljanja pređe ugao mirovanja, teret počinje da se preliva. U tom slučaju, prosuti teret se neće vratiti u svoj prethodni položaj, već će, ostajući sa strane, stvoriti zaostalu petu, koja u ponovljenim momentima nagiba (na primjer, oluje) može dovesti do gubitka stabilnosti i prevrtanja plovila. .

Da bi se spriječilo izlivanje žitarica u skladištima, postavljaju se viseće uzdužne polurasute - daske za pomicanje, ili se vreće sa žitom postavljaju na zrno koje se sipa u skladišni prostor (pakiranje tereta).

Utjecaj visećeg opterećenja na stabilnost. Ako se teret nalazi u skladištu, onda kada se podiže, na primjer dizalicom, to je kao da se teret trenutno prebacuje na točku ovjesa. Kao rezultat toga, CG broda će se pomjeriti okomito prema gore, što će dovesti do smanjenja kraka momenta uspravljanja kada se brod kotrlja, odnosno do smanjenja stabilnosti. U ovom slučaju, smanjenje stabilnosti će biti veće, što je veća masa tereta i visina njegovog ovjesa.

Možda bi bilo korisno pročitati: