ГО СТ Р 55615.3— 2013
Приложение К
(справочное)
Пример построения диаграммы статической остойчивости плавающего объекта*
К.1 Общие сведения по остойчивости плавающего объекта’*
Водоизмещающий объект, плавающий на поверхности тихой воды, в спокойном состоянии при определен
ныхвнешних воздействиях может находиться в равновесии, которое обеспечивается за счетравенства следующих
сил. принимаемых за сосредоточенные:
- сил тяжести (точнее весового водоизмещения) объекта, приложенных в его центре тяжести и направлен
ных во всех случаях перпендикулярно кватерлинии;
- сил поддержания (или сил плавучести) со стороны воды, противодействующих силам тяжести и приложен
ных кобъекту в центре его подводного объема, называемом центром величины.
Происхождения этих сил не зависят друг от друга и поэтому направления их действия также независимы
(самостоятельны) и они могут действовать вдоль:
- одной вертикальной линии навстречу другдругу;
- параллельных линий, образуя пару сип. параллельных и перпендикулярных действующей ватерлинии.-Эти
две категории сип участвуют в обеспечении остойчивости, хотя их взаимодействие при крене объекта
существенно изменяется.
В действительности реакция воды на погруженный в нее неподвижный объект проявляется в виде неравно
мерно распределенного гидростатического давления в точках наружной поверхности погруженного корпуса. При
наклонениях объекта эта распределенная нагрузка изменяется посвоему характеру, однако, результирующая вер
тикальная сила (сила плавучести) остается постоянной согласно третьему закону Ньютона (действие равно проти
водействию).
Перераспределение гидростатического давления по поверхности объекта при его наклонении приводит к
изменению положения центра величины внутри объекта.
В итоге получаются двеситуации, изображенные нарисунке К.1 и обусловленные пространственным положе
нием объекта:
- при вертикальном положении объекта с ватерлинией Во— Л0 его центр тяжести G и центр величины С0
расположены на одной вертикали, следовательно, момент силы веса иплавучести равен нулю;
- при наклонном положении объекта с ватерлинией в ,— Л, его центр тяжести G и центр величины С, уже
не лежат наодной вертикали, хотя иостаются параллельными иобразуют впространстве парусил.момент которой
не равен нулю, противодействует внешнему кренящему моменту и поэтому его называют восстанавливающим
моментом. Знак этого момента принимают положительным, если егодействие стремится уменьшать угол крена.
Вертикально плавающий объект при появлении внешних моментов, обусловленных ветром, волнением,
течением, обледенением идругими факторами, первоначально не оказывает им противодействия (поскольку вес и
сила поддержания проходят по одной прямой) и вследствие отсутствия этого противодействия объект начинает
наклоняться, изменяя конфигурацию подводного объема и «теряя симметрию» погруженного объема.
Процесс наклонения заканчивается тогда, когда внутренний (восстанавливающий) момент достигает
величины внешнего момента и наступает новое состояние равновесия, теперь уже для наклоненного объекта.
Это состояние будет сохраняться, пока внешний момент не изменится или не исчезнет. Кактолько это произойдет,
восстанавливающий момент заставит объект принять вновь вертикальное положение, т. е. восстановит исходное
положение объекта.
При любом изменении баланса между внешним кренящим и восстанавливающим моментами объект будет
изменять свое положение на поверхности воды анаправлении действия большего по величине момента.
Такова физическая картина статической остойчивости, рассматривающая равновесные состояния объекта
поддействием постоянных внешних моментов, иусловия этого равновесия.
* Пример построения диаграммы статической остойчивости плавающего объекта приведен всправочных це
лях для учета и обеспечения инженерами-гидротехниками. проектирующими возводимые наплавным способом
ГТС, основных мореходных качеств названных сооружений в период их нахождения на плаву (плавучесть, остойчи
вость. непотопляемость, качка).
” Далее по тексту настоящего приложения под плавающим объектом понимаются любые возводимые
наплавным способом ГТС и ихотдельные блоки а период их нахождения на плаву (см. 3.32 и 8.1).
44