Подъем кормы на плаву для осмотра и ремонта гребных валов и винтов

Для выполнения ремонтных работ по движительно-рулевому комплексу на плаву необходимо принудительно создать дифферент на нос. При этом выход кормовой части корпуса из воды может быть обеспечен без использования дока или кессона.

В принципе задача может быть решена тремя способами: приемом груза в носовую часть судна, переносом имеющегося на судне груза из кормы в нос, а также снятием груза с кормы или подъемом кормы с помощью крана. Каждый из способов можно применять в отдельности или в совокупности с другим, если имеются производственные возможности.

В качестве заданной величины принимаем необходимое изменение осадки δТ_к; определению подлежит величина требуемого для этого дифферентующего момента, создаваемого переносом, приемом или снятием груза (подъем кормы краном).

Перенос груза с кормы в нос при сохранении положения груза по высоте судна. При заданном изменении осадки необходимый угол дифферента определяется из выражения (рис. 2.21, а):

, откуда

(2.31)

В то же время, используя зависимость (11), можно записать

(2.32)

Приравняв правые части выражений (2.31), (2.32) получим

Используя последнюю зависимость, можно, задавшись величиной плеча продольного перемещения, рассчитать вес груза. Необходимый момент можно создать перемещением различных грузов на разные расстояния.

Уменьшение осадки кормы за счет приема груза (жидкого балласта) в носовую часть судна (рис. 2.21, б). При приеме груза средняя осадка (осадка кормы) судна увеличивается на δT. С учетом этого необходимая осадка кормы обеспечивается путем дифферентовки судна на нос в такой мере, чтобы осадка кормы уменьшилась на . Применительно к этому случаю можно записать

и

(2.33)

где

–

значение коэффициента продольной остойчивости судна до приема груза (изменением коэффициента остойчивости из-за приема груза пренебрегаем ввиду того, что ).

Приравняв правые части зависимостей (2.33), получим выражение для момента, который необходимо создать приемом груза

(2.34)

Если при осуществлении подъема кормы возможно изменение значений P и l_пр, то, чтобы воспользоваться формулой (34), необходимо принять некоторое значение Р, рассчитать изменение средней осадки , а затем обеспечить необходимый момент за счет величины плеча l_пр.

Рис. 2.21. Варианты подъема кормы судна на плаву

При заданном значении плеча l_пр вес необходимого груза или балласта определяется по формуле

(2.35)

где

S

–

площадь действующей ватерлинии.

Способ подъема кормы краном или путем снятия с нее груза. Сопоставление рис. 2.21, б и рис. 2.21, в при одновременном рассмотрении формул (2.34) и (2.35) позволяет получить следующие расчетные выражения для данного способа

(2.36)

где

–

плечо момента дифферентующего.

По формуле (2.36) вычисляется необходимая грузоподъемность крана; при этом величина x_г определяется по точке закрепления троса.

Сравнивая три способа подъема кормы, нетрудно выявить, что наименьшее значение дифферентующего момента и угла дифферента необходимо создать в случае снятия груза с кормы или ее подъема краном. Практически применяется наиболее доступный способ создания дифферента; при этом может быть осуществлена комбинация двух или даже трех способов. В любом случае необходимо проверить осадку носа после наклонения и убедиться в безопасности выбранного способа, в частности, с точки зрения общей продольной прочности корпуса.

Задача о «корабле на камне»

Посадка на мель является одним из наиболее распространенных видов аварий. Возможна и преднамеренная посадка судна на грунт для предотвращения еще большей опасности (ударов о жесткие конструкции или берег, потопления и т.п.).

При посадке на грунт необходимо уметь проводить расчеты, связанные со снятием судна с мели. К ним относятся определение реакции грунта и координат места касания, а также количества и координат центра тяжести груза, который необходимо переместить или снять с судна для его всплытия.

Случай посадки судна на мель без получения пробоины. В первую очередь необходимо определить силу воздействия грунта на корпус судна и координаты точки ее приложения (рис. 2.22). Воздействие грунта можно считать аналогичным снятию груза из точки касания судном дна водоема; тогда из условия равенства потерянной силы плавучести и силы R получим

где		–	изменение средней осадки;
	Т0	–	средняя осадка судна до посадки на мель;
	Тн, Tк	–	замеренные осадки судна на мели носом и кормой соответственно.

Рис. 2.22. К определению воздействия грунта при посадке судна на мель

Значение коэффициента поперечной остойчивости судна после посадки на мель с учетом того, что аппликата условно снятого груза равна нулю ( ), можно определить по формуле

Тогда, при замеренном значении угла крена (θ), ордината точки касания с грунтом находится по выражению

или, при известной ширине корпуса (В), а также замеренных осадках правым (Т_пр) и левым (Т_л) бортами, – по формуле

При определении абсциссы точки приложения реакции грунта поправкой к коэффициенту продольной остойчивости можно пренебречь ввиду ее малости по сравнению с начальным значением коэффициента, т.е. считать . С учетом этого, абсцисса рассчитывается с использованием зависимости

где

L

–

длина судна.

После определения силы реакции грунта и координат точки ее приложения к корпусу появляется возможность выполнить расчеты с целью снятия судна с мели. Очевидным способом устранения силы R является приложение к судну, с помощью, например, плавкрана подъемной силы P = R по линии действия силы R.

С этой же целью можно снять или перенести груз с оконечности и борта, сидящих на мели, на противоположные оконечность и борт судна. Решение задачи в этих случаях сводится к определению дифферентующего и кренящего моментов, при действии которых на судно его осадки станут равными замеренным после посадки на мель: T_н, T_к, T_пр, T_л. Для выполнения таких расчетов могут быть использованы зависимости п.2.3 и п.2.4.

При получении пробоины опорная сила реакции грунта увеличивается на вес влившейся воды. Количество влившейся воды определяется методами, используемыми в расчетах по непотопляемости судна.