Расчёт плавучести лодки или катера при затоплении

Блок плавучести и отсек

Блоком плавучести назвать можно любой герметичный сосуд с воздухом внутри или вместо воздуха используется материал с наименьшей плотностью, к примеру, пенопласт.

Отсек – это пространство внутри корпуса огороженное (ограниченное) со всех сторон переборками, обшивкой корпуса и палубой.

Отсеки в свою очередь подразделяются на непроницаемые и просто отсеки.

Непроницаемые отсеки – это отсеки, которые не имеют отверстий, позволяющих проникнуть воде во внутрь отсека.

В практике проектирования непотопляемости судов рассматривают 5 категорий отсеков в зависимости от характера затопления ( Рис. 64 ):

  • I категория – отделения, затопленные полностью (отделения 1, 5 и 6);
  • II категория – частично затопленные отделения, не имеющие сообщения с забортной водой (отделения 2 и 3);
  • III категория – частично затопленные отделения, сообщающиеся с забортной водой и атмосферой (открытые сверху), например отделения 7 и 8 (ЦГБ);
  • IV категория – частично затопленные отделения, сообщающиеся с забортной водой, но не имеющие сообщения с атмосферой (с воздушными подушками), например отделение 9 (отсек прочного корпуса) и 10 цистерны главного балласта (ЦГБ);
  • V категория – отделения, затопленные (частично) по кромку пробоины или открытого забортного отверстия (отделение 4).

Рис. 64 . Схема классификации затопленных отделений: а – на надводном корабле; 6 – на подводной лодке.

Следует отметить, что в гражданском судостроении при проектировании рассматривают только отсеки до 3-ей категории в военном же рассматривают все 5 категорий.

При проектировании судна учитывают, что носовая часть судна чаще всего подвергается ударам, отсюда высока вероятность образования трещины или пробоины. Поэтому на моторных судах, на расстоянии одной-двух шпаций (шпация – расстояние между шпангоутами) от форштевня, но не менее 0,5В необходимо устанавливать поперечную водонепроницаемую переборку. Места установки стационарных – моторные отсеки также рекомендуется ограждать водонепроницаемыми переборками. Помимо обеспечения непотопляемости, эти переборки предотвратят распространение загрязненной топливом и маслом воды из моторного отсека по всему судну и за борт.

Также непотопляемость обеспечивается путем установки в корпусе блоков плавучести из пенопласта (стойкого к воздействию масла и бензина, не впитывающего воду и не разрушающегося от вибрации, тряски или колебаний температуры) либо герметичных воздушных ящиков, изготавливаемых из некорродирующего материала. Необходимый объём блоков или ящиков подсчитывается с учетом того, что корпус лодки, двигатель и оборудование сами вытесняют определенный объём воды. Массу погруженной в воду лодки с мотором G 3 можно определить по формуле:

G 3 =G k K 1 +G п k 2 +0,69G o +G д K д , где

G k – масса корпуса, т; G п – масса палубы и рубки, т; G о – масса закрепленного к корпусу оборудования и снабжения, т; G д – масса двигателя с трансмиссией и обслуживающими его системами, т; k 1 , k 2 и k д – коэффициенты плотности материалов корпуса, рубки и двигателя. Коэффициент кд для подвесных моторов принимается равным 0,55; для стационарных двигателей – 0,75. Значения коэффициентов k 1 и k 2 для различных материалов приведены в таблице 1; знак минус означает, что материал обладает избыточной плавучестью.

Таблица 1. Коэффициенты плотности различных материалов

Коэффициенты плотности k1 и k 2

Плавучесть блоков пенопласта (в кг) определяется по следующей формуле:

W=G 3 +0,25G л , где

Gл – масса всех пассажиров, допускаемых к посадке в лодку; в расчетах масса одного человека принимается равной 75 кг.

Если для создания запаса плавучести используют надувные камеры или воздушные ящики, то их объём V ( в дм3) должен быть равен W, если пенопласт, то необходимо учесть его собственную массу по формуле:

ρ — плотность пенопласта, т/м3.

Объём воздушных ящиков, пенопласта и т.п. Рекомендуется принимать в пределах:

в зависимости от назначения и района плавания судна.

Приведенные формулы пригодны для первого случая обеспечения непотопляемости, когда пассажиры находятся за бортом.

Во втором случае обеспечения непотопляемости масса лодки с мотором в аварийном состоянии (погруженной примерно по линию борта) будет равна:

G 3 =k 1 G k +G п +G o +k’ д G д , где (11)

k’ д =1 – для подвесного мотора; k’ д =0,75 – для стационарной установки.

Необходимый объём пенопласта определяется по тем же формулам, что и в первом случае. Если требуется особо высокая надежность судна, рекомендуется выполнять воздушные отсеки плавучести в виде вкладных герметичных ящиков или бачков. Отсеки, являющиеся частью конструкции корпуса, по некоторым правилам (например, по американским стандартам BIA) в аварийном запасе плавучести не учитывается. Объем воздушных ящиков должен быть подсчитан с учетом обеспечения плавучести лодки при нарушении герметичности двух самых больших по объему ящиков.

Для обеспечения безопасности важно еще распределить запас плавучести таким образом, что бы в аварийном состоянии лодка держалась на воде в положении на ровный киль и сохраняла положительную остойчивость. Иногда весь запас плавучести располагают в носовой части. При этом лодка, залитая водой, принимает почти вертикальное положение – тяжелый мотор разворачивает её транцем вниз ( Рис. 65 ).

Рис. 65. Положение заполненной водой лодки при недостаточном объёме блоков плавучести в корме (а) и при правильном распределении блоков плавучести (б).

Лодку в таком положении весьма затруднительно отбуксировать на мелкое место: мотор может зацепиться за дно и оторваться от транца; пассажирам трудно удерживаться около лодки.

Если весь пенопласт размещается под пайолами лодки и ее заливает водой, центр тяжести оказывается расположенным слишком высоко, и она переворачивается вверх килем. Теперь весь плавучий объём оказывается вверху и лодка имеет устойчивое положение, вывести из которого ее довольно трудно. Что бы судно не оказалось в подобной ситуации, запас плавучести необходимо распределить по бортам и по возможности ближе к палубе.

Американские правила постройки прогулочных лодок BIA рекомендуют при расположении пенопласта под пайолами оставлять среднюю часть корпуса вдоль киля свободной. При такой конструкции образуется своеобразная балластная цистерна, которая во время аварии лодки заполняется водой и не дает ей опрокинуться при дальнейшем погружении. Такое расположение плавучего материала показано на Рис. 66 . Для того, что бы обеспечить аварийному судну положение на плаву без большого деферента, 50% минимального запаса плавучего материала следует размещать в корме лодки – в пределах 1/3 длины корпуса от транца, 25% – в передней части кокпита (треть длины), и еще 25% этого запаса могут находиться под пайолами и в других местах, не используемых для хранения снаряжения.

Благодаря использованию легких пенопластов – пенополиуретанов, масса кубометра которых 40-80 кг, появились новые возможности в создании непотопляемых лодок. Необходимый запас плавучести можно распределить равномерно по всей внутренней поверхности обшивки и палубы слоем толщиной 30-100 мм, защитив его тонким слоем стеклопластика. Таким путем удается обеспечить непотопляемость не только мотолодок, но даже килевых яхт, на которых масса балластного фальшкиля достигает 40-50% общей массы.

Рис. 66. Рекомендуемая схема расположения блоков плавучести на мотолодке. 1 – кормовые блоки – 50% общего запаса плавучести W; 2 – блоки в передней трети кокпита – 25% W; 3 – плита под палубой; 4 – свободная от пенопласта средняя часть корпуса под пайолами; 5 – пенопласт под пайолами (не более 25% W).

На металлических катерах L≥7 м непотопляемость обеспечивается, как и на больших морских судах, делением корпуса водопроницаемыми переборками на ряд отсеков. Поскольку эти катера имеют сплошные палубы, прочные рубки и герметичные люки, заливание волной им не страшно – опасность представляют лишь пробоины в подводной части. Переборки должны ограничивать количество попадающей воды через пробоины и предотвращать ее распространение по корпусу. Это способствует уменьшению аварийного дифферента и сохранению остойчивости.

Практика показала, что переборки только в тех случаях бывают надежны, когда они действительно водонепроницаемы, т.е. не имеют отверстий и дверей, а выполнение этого требования создает неудобства для экипажа и пассажиров. В прогулочном катере могут быть только две-три такие «глухие» переборки: форпиковая и моторного отсека (последних может быть две, если двигатель расположен в средней части катера).

Для крупных судов справедливо высказывание о том, что, чем больше высота надводного борта, тем в большей мере обеспечена непотопляемость.

Это так, потому, что у больших судов есть водонепроницаемая палуба, и вода не может попасть внутрь судна. А вода, попавшая на палубу, скатывается с неё благодаря «погиби» (покатости палубы в поперечной плоскости). Да и го произойти подобное может только в шторм, если высота волны окажется больше расчётной. Важную роль играет относительная высота волны.

Применительно же к лодкам, проведенные расчеты и изучение аварийной статистики показывают, что у открытых беспалубных судов, В≤1,5 м при L=3-4 м, значение метацентрической высоты лежит в пределах 0,2-0,4 м.

Если люди находящиеся в лодке (3-5 человек) встают, их средний центр тяжести поднимется на 0,28-0,32 м. Суммарная поправка к метацентрической высоте, рассчитанная по формуле (4) может составить от 0,15 до 0,25 м. Т.е. исправленная метацентрическая высота будет порядка от 0,1 до 0,07 м, а в некоторых случаях уменьшится до нуля, либо станет отрицательной и лодка может перевернуться.

Когда же В≤1 м, то в результате вставания людей в лодке (а это неизбежно, при высадке из лодки, посадке в лодку, приёме грузов и их выгрузке, подъёме в лодку пострадавшего из воды) метацентрическая высота становится однозначно отрицательной, т.е. лодка опрокинется.

Если же лодка залита водой, из значения метацентрической высоты надо вычесть ещё и поправку на жидкий груз со свободной поверхностью рассчитанную по формуле (7). А ведь в залитой водой лодке перемещаться и двигаться всё равно придётся, хотя бы для того, что бы отчерпывать воду.

Итак, важный вывод: лодка должна быть достаточно широкой. Ширина в любом случае не должна быть менее 1,5-1,6 м.

Теперь снова о высоте борта. Мы выяснили, что рано или поздно малое беспалубное судно, каким является наша лодка, будет залито. А раз так, то пусть заливает

Лишь бы влившейся воды было меньше, и её центр тяжести был расположен как можно ниже. Но нам возразят, что раз вода вольётся внутрь лодки – она утонет! Поэтому поговорим подробнее о второй составляющей непотопляемости о плавучести, но не просто о плавучести, а в тесной взаимосвязи с остойчивостью.

Поскольку плавучесть открытой лодки, как было сказано выше, не может быть обеспечена непроницаемой палубой и высотой борта, это можно сделать только за счёт блоков плавучести – объёмов, обладающих положительной плавучестью. При этом объём блоков плавучести должен быть таким, чтобы залитая водой шлюпка сохраняла плавучесть, неся на борту полную нагрузку. Запас плавучести должен быть распределён так, что бы в затопленном состоянии лодка не получила существенного крена и дифферента.

Для обеспечения аварийной остойчивости, предпочтительным оказывается не поперечное, а продольное расположение блоков плавучести, которое даёт большее значение момента инерции площади блоков плавучести, относительно продольной оси на уровне действующей ватерлинии при затоплении лодки.

Важнейшим фактором является размещение блоков плавучести в вер хней части борта, поскольку в противных случаях, когда они расположены под банками или вдоль скулы лодка, будучи залита водой, оказывается в положении неустойчивого равновесия. Блоки плавучести стремятся всплыть, т.е. лодка опрокидывается от малейшего воздействия, например, при попытке экипажа освободить её от влившихся масс воды.

Расчёт плавучести лодки или катера при затоплении

Способность судна оставаться на плаву и сохранять свои мореходные качества в случае пробоины в обшивке или затопления через палубные отверстия называется непотопляемостью. Это свойство в первую очередь определяется запасом плавучести судна — его водонепроницаемым надводным объемом от КВЛ до верхней палубы. Чем выше надводный борт, тем большее количество воды может влиться внутрь корпуса, прежде чем судно затонет.

Непотопляемость небольших легких прогулочно-туристских судов обеспечить сравнительно несложно. Необходимо ограничить количество воды, заполняющей трюм, благодаря устройству бортовых отсеков плавучести, второго дна, герметичных отсеков в носу и корме — в местах, которые не могут быть эффективно использованы для других целей. Роль подобных отсеков могут выполнять блоки пенопласта с закрытыми порами, не впитывающего воду, воздушные ящики из металла. Отсеки и пенопласт, как и детали конструкции корпуса и его оборудования, образуют незатапливаемый объем судна или аварийный запас плавучести. Его величина обычно рассчитывается так, чтобы при заполнении корпуса водой судно сохраняло надводный борт около 10 см и положительную поперечную и продольную остойчивость.

В частности, по ГОСТ 19105—79 все прогулочно-туристские суда, выпускаемые промышленностью для продажи населению, должны иметь аварийный запас плавучести, позволяющий при их заливании водой оставаться на плаву со всем штатным снабжением, но без людей, а также иметь избыточный запас плавучести, равный 10 % полезной грузоподъемности. При этом подразумевается, что в аварийном случае пассажиры смогут придерживаться за корпус лодки, плавая около нее в воде. Кроме того, заполненное водой судно не должно переворачиваться при приложении к одному борту в районе миделя силы, равной 5 % полезной грузоподъемности.

Аналогичные требования содержатся и в правилах «Дет Норске Веритас», согласно которым все прогулочные суда длиной до 5,5 м, не имеющие сплошной палубы, должны быть снабжены запасом плавучести, и в американских стандартах BIA, по которым непотопляемыми должны быть лодки и катера длиной до 6 м.

В последние годы стало правилом, чтобы аварийный запас плавучести создавался путем установки в корпусе блоков из пенопласта, стойкого к воздействию масла и бензина, не впитывающего воду и не разрушающегося от вибрации, тряски или колебаний температуры. В зарубежной практике герметичные отсеки, встроенные в корпус, не рассматриваются в качестве средства обеспечения непотопляемости по причине низкой надежности; если воздушные ящики применяются, то расчет непотопляемости ведется при условии исключения объема двух самых больших ящиков.

1. Объем пенопласта, необходимый для поддержания на плаву корпуса с учетом того, что палуба и ветровое стекло располагаются выше ватерлинии


 где Gк — масса корпуса лодки в воздухе, т (для «Днепра» — 0,14 т); Gп — масса конструкции палубы и стекла, т (0,02 т); k — коэффициент плотности материала корпуса, т/м³ — см. табл. 3; p — удельная плавучесть пенопласта, т/м³. При плотности пенопласта γ 

p = 1 − γ.

Если в данном случае использовать пенопласт с плотностью 0,1 т/м³, то для обеспечения плавучести корпуса необходимо


Этот пенопласт должен быть расположен симметрично по бортам в районе мидель-шпангоута лодки.

2. Объем пенопласта, необходимого для поддержания подвесного мотора:

где Gм — масса погруженного в воду мотора и бензобака, т. Для расчетов можно принять Gм равным 0,55 сухой массы мотора с баком.

Этот объем пенопласта необходимо разместить в пределах расстояния 0,75—0,9 м от транца симметрично по обоим бортам для того, чтобы не было чрезмерного дифферента на корму при заполнении лодки водой.

3. Объем пенопласта, необходимый для поддержания людей в лодке, их багажа и снаряжения:

где 75 · n — масса собственно пассажиров (кг) при их числе n; Gс — масса багажа и снаряжения, равная паспортной грузоподъемности минус масса пассажиров (для «Днепра» Gс = 400 − 75 · 4 = 100 кг).


Этот пенопласт располагается по бортам симметрично в нос и корму от середины кокпита в пределах обычного размещения пассажиров, причем запас плавучести стараются поместить возможно выше, под бортовой опалубкой.

Таким образом, общий объем пенопласта, необходимый для выполнения поставленного выше условия должен быть равен


Если расчет выполняется для катера со стационарным двигателем, то Gм принимается равным массе 75 % массы двигателя с редуктором плюс масса стартерной батареи.

Аналогичным образом можно определить минимальный запас плавучести для удовлетворения требованиям ГОСТ 19105—79; только составляющая w3 принимается равной 10 % грузоподъемности лодки. Для лодки «Днепр» получим соответствующую цифру


Другая ошибка — весь пенопласт размещается под пайолами лодки. В случае заливания водой центр тяжести лодки оказывается расположенным слишком высоко и она переворачивается вверх килем. Теперь судно будет иметь устойчивое положение, вывести из которого его довольно трудно.

Рис. 11. Расположение пенопласта, рекомендуемое стандартом BIA-305‑77.
w1 — объем пенопласта, необходимый для поддержания на плаву корпуса лодки; располагается по всей длине корпуса симметрично относительно миделя; w2 — объем пенопласта для поддержания мотора; располагается в пределах длины корпуса 900 мм транца; w3 — объем пенопласта для поддержания людей; располагается в пределах длины кокпита.

В качестве отправных пунктов при распределении запаса плавучести можно воспользоваться приведенными выше рекомендациями и рис. 11. Пенопласт необходимо располагать возможно выше (под палубой или планширем) и достаточно широко разнести его по бортам и в оконечности судна. Хорошей практикой является создание вдоль киля под пайолами свободного от пенопласта пространства по всей длине лодки. В случае заливания водой это пространство заполняется первым и служит своеобразной балластной цистерной, препятствующей опрокидыванию лодки при ее дальнейшем заполнении.

В ряде случаев для обеспечения непотопляемости применяется пенополиуретан, который равномерно распределяется методом напыления по всей внутренней поверхности обшивки и палубы слоем толщиной 20—80 мм и защищается оклейкой стеклопластиком.

Следует заметить, что требования «Дет Норске Веритас» к объему аварийного запаса плавучести оказываются значительно более жесткими, чем ГОСТ 19105—79. При испытаниях заполненная водой лодка должна оставаться на плаву с двигателем и прочим постоянным оборудованием и не тонуть при загрузке ее дополнительным грузом из расчета 25 кг на каждого члена экипажа или определяемым по формуле

где L — наибольшая длина лодки. Для того же «Днепра» соответствующий дополнительный груз составляет 145 кг против 40 кг, требуемых при испытаниях по ГОСТ 19356—74. При этом проверяется остойчивость лодки путем установки на ее планшире кренящего груза массой (10 + 5·n) кг. Лодка не должна опрокидываться при крене вплоть до 60°.

Х. Дю Плесси. Малотоннажные суда из стеклопластика, оснащение, обслуживание, ремонт

Профессиональная химия для профессионального клининга на железнодорожном транспорте, моющие средства для уборки сертифицированные ВНИИЖТ- “Фаворит К” и “Фаворит Щ”, внутренняя и наружная замывка вагонов.

Как и чем отмыть катера, лодки, яхты, водные речные и морские суда, моющие средства для мойки катеров купить в Саратове, мойка катеров и лодок, яхт, загрязнения на катерах и лодках, судах, Купить моющие средства для мойки катеров, купить моющие средства для мойки яхт, купить моющие средства для мойки водных судов и лодок, как отмыть лодки от водорослей и органических загрязнений, мойка днища судов, лодок, яхт катеров, водоросли на днище яхт как убрать, технологии мойки катеров и яхт, как избавится от загрязнений ниже ватерлини у яхт, кораблей, судов, лодок, катеров, продажа моющих средств для убирания водорослей с поверхности катеров и яхт, как отмыть яхту самому от водорослей, мойка днища кораблей и яхт, как убрать с днища судов водорслии, что делать если яхта долго стояла в воде и днище обросло водорослями, зачем надо мыть дниже яхт и катеров, наросты на днище катеров как их убрать, купить моющие средства для мойки днища катеров, купить эффективные средства для мойк днищ водных судов, отмыть катер своими руками, купить моющее средство для яхт и катеров в Саратове с доставкой в регионы от производителя, производство моющих средств для катеров, мойка катеров и яхт в домашних условиях, как часто надо мыть днище катера, мойка катеров и лодок, как отмыть катер, почему надо мыть катер снаружи, ватерлиния что это такое, почему обрастает судно водорослями, известковые налеты на днище судов, какие микроорганизмы и водоросли поселились на вашем судне, как ненадо мыть катер, отмывка катера профессионалами, купить профессионалные моющие средства для мойки катеров, реклама моющих средств, сравнение моющих средств для катеров и лодок, сревнения яхт, как очистить яхту от бурого налета, как очистить лодку от водорослей, очистка водного транспорта от водорослей, водный транспорт проблемы очитски кузова и днища ниже ватерлинии, как чистят от водослей водный и морской транспорт, очистка гребных винтов от водорослей, наросты на днищах судов как их удалить, технология очистки водного транспорта от загрязнений, водоросли и водный траспорт, как мешают бурые водоросли движению водного транспорта, срагассы, бермудский треугольник, гибель судов в бермудах, аномальные явления на бермудах, жесткость речной водыЮ цветение воды, водоросли и поверхность яхт, ичпытание моющего средства Фаворит К при мойке лодок и катеров рекомендации специалистов, купить Фаворит К в Москве, Самаре, Ростове-на-Дону, Краснодаре

Условия размещения статей смотрите здесь

Глава 16. Плавучесть

16.2. Расчет плавучести

Один кубический метр объема воздушного ящика создает положительную плавучесть, равную 1000 кгс в пресной воде и 1040 кгс в соленой. При расчетах следует руководствоваться первым значением.

Пенополистирол обладает положительной плавучестью в пресной воде около 900-950 кгс на 1 м3 объема, что не составляет существенной разницы по сравнению с плавучестью, создаваемой объемом воздушного ящика. Ниже приведены значения удельной плавучести материалов в пресной воде.

Пенополистирол. 960-990
Пенопласт полихлорвиниловый . 800-930
Пенополиуретан. 830-970
Пеноизоцианат. 800-900
. 800-930
Пробка. 730-790
Бальзовая древесина. 640-960
Воздушное заполнение:
в пресной воде. 1000
в соленой воде. 1040

Согласно Международной конвенции 1960 г. по спасению на море положительная плавучесть, необходимая для поддержания человека на воде, составляет 65 кгс.

Таблица 3 Характеристики различных материалов, используемые для расчета плавучести

Таблица 3 Характеристики различных материалов, используемые для расчета плавучести

Таблица 4 Плавучесть шлюпки длиной 2,5 м

Таблица 4 Плавучесть шлюпки длиной 2,5 м

Как уже отмечалось, плотность стеклопластика ниже, чем стали, а следовательно, для обеспечения безопасности судна из стеклопластика требуется меньший запас плавучести. Плотность стеклопластика составляет около 1,5, так что его масса в погруженном состоянии равна лишь одной трети его массы вне погружения, т. е. суда из стеклопластика являются легковесными. Например, для поддержания небольшой формованной шлюпки массой 20 кг требуется усилие, равное 5,7 кгс, что соответствует объему около 0,01 м3. Благодаря значительному количеству деревянных деталей внутренней отделки объем может быть еще меньше.

В противоположность этому для поддержания энергетической установки и оборудования или балластного киля, имеющих значительную массу, требуется плавучесть, равная 90% массы этих конструкций. В то же время объем, равный 0,01 м3, который поддерживает шлюпку массой 20 кг, достаточен лишь для поддержания массы 7,5 кг, что составляет примерно половину массы небольшого подвесного мотора.

Трехслойная конструкция имеет обычно легкий заполнитель и обладает соответствующей плавучестью, значение которой зависит от толщины и материала заполнителя. Она гарантирует поддержание по крайней мере самого корпуса и тем самым обеспечивает непотопляемость (табл. 3).

Таблица 5 Плавучесть моторной лодки длиной 3,6 м

Таблица 5 Плавучесть моторной лодки длиной 3,6 м

Таблица 6 Плавучесть парусной яхты длиной 6 м

Таблица 6 Плавучесть парусной яхты длиной 6 м

Примечание. При удельной плавучести 960 кгс/м3 объем 0,764 м3 обеспечивает плавучесть, эквивалентную усилию 732 кгс. Такой объем составляет значительную часть пространства небольшого судна, равную, например, пространству, занимаемому одним спальным местом. В то же время плавучесть, необходимая для поддержания команды, не превышает 5%.

Для правильной оценки данных, представленных в табл. 3. следует помнить, что свинец массой 40 кг представляет собой небольшой кусок, но 40 кг стеклопластика – это уже масса, вполне достаточная для изготовления судна. Для поддержания свинца требуется в десять раз больший объем плавучести по сравнению с собственным объемом, для поддержания стеклопластика- только половина от собственного объема, а человека – одна десятая.

Из табл. 4-6 видно, как пользоваться данными, приведенными в табл. 3, при определении плавучести судна любого типа. Представленные в табл. 4-6 значения являются приближенными, хотя и типичными. Следует рассматривать каждый отдельный случай в соответствии с действительными массовыми нагрузками.

Необходимо исходить всегда из наихудших условий при максимальной нагрузке, поскольку именно при таких обстоятельствах авария наиболее вероятна. Разумно рассматривать такое решение как едва достаточный минимум и ориентироваться на обеспечение максимально возможного запаса плавучести. Это особенно важно применительно к судну, оснащенному пустотелыми ящиками, плавучесть которых может быть утрачена в результате течи при повреждении. Следует исходить при расчетах из предположения, что по меньшей мере один воздушный ящик может быть выведен из строя. В случае использования ящиков с пенозаполнителем необходимости в таком допущении не возникает.

Справочник по катерам, лодкам и моторам

Способность судна оставаться на плаву и сохранять свои мореходные качества в случае пробоины в обшивке или затопления через палубные отверстия называется непотопляемостью. Это свойство в первую очередь определяется запасом плавучести судна — его водонепроницаемым надводным объемом от КВЛ до верхней палубы. Чем выше надводный борт, тем большее количество воды может влиться внутрь корпуса, прежде чем судно затонет.

Непотопляемость небольших легких прогулочно-туристских судов обеспечить сравнительно несложно. Необходимо ограничить количество воды, заполняющей трюм, благодаря устройству бортовых отсеков плавучести, второго дна, герметичных отсеков в носу и корме — в местах, которые не могут быть эффективно использованы для других целей. Роль подобных отсеков могут выполнять блоки пенопласта с закрытыми порами, не впитывающего воду, воздушные ящики из металла. Отсеки и пенопласт, как и детали конструкции корпуса и его оборудования, образуют незатапливаемый объем судна или аварийный запас плавучести. Его величина обычно рассчитывается так, чтобы при заполнении корпуса водой судно сохраняло надводный борт около 10 см и положительную поперечную и продольную остойчивость.

В частности, по ГОСТ 19105—79 все прогулочно-туристские суда, выпускаемые промышленностью для продажи населению, должны иметь аварийный запас плавучести, позволяющий при их заливании водой оставаться на плаву со всем штатным снабжением, но без людей, а также иметь избыточный запас плавучести, равный 10 % полезной грузоподъемности. При этом подразумевается, что в аварийном случае пассажиры смогут придерживаться за корпус лодки, плавая около нее в воде. Кроме того, заполненное водой судно не должно переворачиваться при приложении к одному борту в районе миделя силы, равной 5 % полезной грузоподъемности.

Аналогичные требования содержатся и в правилах «Дет Норске Веритас», согласно которым все прогулочные суда длиной до 5,5 м, не имеющие сплошной палубы, должны быть снабжены запасом плавучести, и в американских стандартах BIA, по которым непотопляемыми должны быть лодки и катера длиной до 6 м.

В последние годы стало правилом, чтобы аварийный запас плавучести создавался путем установки в корпусе блоков из пенопласта, стойкого к воздействию масла и бензина, не впитывающего воду и не разрушающегося от вибрации, тряски или колебаний температуры. В зарубежной практике герметичные отсеки, встроенные в корпус, не рассматриваются в качестве средства обеспечения непотопляемости по причине низкой надежности; если воздушные ящики применяются, то расчет непотопляемости ведется при условии исключения объема двух самых больших ящиков.

Другой тенденцией является обеспечение плавучести и аварийной остойчивости заполненной водой лодки с людьми, находящимися внутри, а не плавающими около нее. Дело в том, что для поддержания на плаву человека, находящегося в воде, необходимо всего около 8 кг дополнительной плавучести, а для его поддержания полностью над водой — 75—100 кг (в зависимости от массы). Если человек сидит в лодке в воде по грудь, то необходимо около 30 кг плавучести для того, чтобы уравновесить массу части тела, находящуюся над водой. Таким образом, чтобы в случае заполнения лодки водой люди смогли оставаться в ее кокпите, следует предусмотреть дополнительный аварийный запас плавучести.

В качестве примера рассмотрим приближенный расчет количества пенопласта, необходимого для обеспечения непотопляемости дюралюминиевой мотолодки «Днепр» с четырьмя пассажирами, находящимися в кокпите. При этом учитывается незатапливаемый объем конструкции корпуса, двигателя и закрепленного в лодке оборудования.

1. Объем пенопласта, необходимый для поддержания на плаву корпуса с учетом того, что палуба и ветровое стекло располагаются выше ватерлинии:

w1 = Gк·k + Gп м³,
p

где Gк — масса корпуса лодки в воздухе, т (для «Днепра» — 0,14 т); Gп — масса конструкции палубы и стекла, т (0,02 т); k — коэффициент плотности материала корпуса, т/м³ — см. табл. 3; p — удельная плавучесть пенопласта, т/м³. При плотности пенопласта γ

Коэффициенты плотности различных материалов

Материал Плотность,
т/м³
Коэффициент
плотности k
Сталь 7,85 0,88
Алюминий 2,73 0,63
Стеклопластик 1,70 0,41
Бакелизированная фанера 1,10 0,10
Дуб 0,63 −0,56
Сосна, ель 0,56 −0,78
Авиационная фанера 0,55 −0,81
Кедр 0,33 −1,95

Если в данном случае использовать пенопласт с плотностью 0,1 т/м³, то для обеспечения плавучести корпуса необходимо

w1 = 0,14 · 0,63 + 0,02 = 0,12 м³.
0,9

Этот пенопласт должен быть расположен симметрично по бортам в районе мидель-шпангоута лодки.

2. Объем пенопласта, необходимого для поддержания подвесного мотора:

w2 = Gм = 0,029 = 0,03 м³,
p 0,9

где Gм — масса погруженного в воду мотора и бензобака, т. Для расчетов можно принять Gм равным 0,55 сухой массы мотора с баком.

Этот объем пенопласта необходимо разместить в пределах расстояния 0,75—0,9 м от транца симметрично по обоим бортам для того, чтобы не было чрезмерного дифферента на корму при заполнении лодки водой.

3. Объем пенопласта, необходимый для поддержания людей в лодке, их багажа и снаряжения:

w3 = 0,5 · 75 · n + Gс · 0,125 , м³,
1000

где 75 · n — масса собственно пассажиров (кг) при их числе n; Gс — масса багажа и снаряжения, равная паспортной грузоподъемности минус масса пассажиров (для «Днепра» Gс = 400 − 75 · 4 = 100 кг).

w3 = 0,5 · 75 · 4 + 100 · 0,125 = 0,19 м³.
1000

Этот пенопласт располагается по бортам симметрично в нос и корму от середины кокпита в пределах обычного размещения пассажиров, причем запас плавучести стараются поместить возможно выше, под бортовой опалубкой.

Таким образом, общий объем пенопласта, необходимый для выполнения поставленного выше условия должен быть равен

w = w1 + w2 + w3 = 0,12 + 0,03 + 0,19 = 0,34 м³.

Если расчет выполняется для катера со стационарным двигателем, то Gм принимается равным массе 75 % массы двигателя с редуктором плюс масса стартерной батареи.

Аналогичным образом можно определить минимальный запас плавучести для удовлетворения требованиям ГОСТ 19105—79; только составляющая w3 принимается равной 10 % грузоподъемности лодки. Для лодки «Днепр» получим соответствующую цифру

w = 0,12 + 0,03 + 0,04 = 0,19 м³.

Недостаточно лишь рассчитать по приведенным выше формулам объем блоков пенопласта или воздушных ящиков. Важно еще распределить запас плавучести таким образом, чтобы в аварийном состоянии судно держалось на воде в положении на ровный киль и сохраняло положительную остойчивость. Иногда весь запас плавучести располагают в носовой части. При этом лодка, залитая водой, принимает почти вертикальное положение — тяжелый мотор разворачивает ее транцем вниз. Лодку в таком положении почти невозможно отбуксировать на мелкое место: мотор может зацепиться за дно и оторваться от транца; пассажирам трудно удерживаться около лодки.

Другая ошибка — весь пенопласт размещается под пайолами лодки. В случае заливания водой центр тяжести лодки оказывается расположенным слишком высоко и она переворачивается вверх килем. Теперь судно будет иметь устойчивое положение, вывести из которого его довольно трудно.

Рис. 11. Расположение пенопласта, рекомендуемое стандартом BIA-305‑77.

w1 — объем пенопласта, необходимый для поддержания на плаву корпуса лодки; располагается по всей длине корпуса симметрично относительно миделя; w2 — объем пенопласта для поддержания мотора; располагается в пределах длины корпуса 900 мм транца; w3 — объем пенопласта для поддержания людей; располагается в пределах длины кокпита.

В качестве отправных пунктов при распределении запаса плавучести можно воспользоваться приведенными выше рекомендациями и рис. 11. Пенопласт необходимо располагать возможно выше (под палубой или планширем) и достаточно широко разнести его по бортам и в оконечности судна. Хорошей практикой является создание вдоль киля под пайолами свободного от пенопласта пространства по всей длине лодки. В случае заливания водой это пространство заполняется первым и служит своеобразной балластной цистерной, препятствующей опрокидыванию лодки при ее дальнейшем заполнении.

В ряде случаев для обеспечения непотопляемости применяется пенополиуретан, который равномерно распределяется методом напыления по всей внутренней поверхности обшивки и палубы слоем толщиной 20—80 мм и защищается оклейкой стеклопластиком.

Следует заметить, что требования «Дет Норске Веритас» к объему аварийного запаса плавучести оказываются значительно более жесткими, чем ГОСТ 19105—79. При испытаниях заполненная водой лодка должна оставаться на плаву с двигателем и прочим постоянным оборудованием и не тонуть при загрузке ее дополнительным грузом из расчета 25 кг на каждого члена экипажа или определяемым по формуле

T = 50 · (L − 1,5·n) кг,

где L — наибольшая длина лодки. Для того же «Днепра» соответствующий дополнительный груз составляет 145 кг против 40 кг, требуемых при испытаниях по ГОСТ 19356—74. При этом проверяется остойчивость лодки путем установки на ее планшире кренящего груза массой (10 + 5·n) кг. Лодка не должна опрокидываться при крене вплоть до 60°.

Как обеспечивается непотопляемость?

В настоящее время все заводы, выпускающие лодки и катера длиной до 6 м, должны обеспечивать их непотопляемость, т. е. способность судна оставаться на плаву в случае опрокидывания, зали­вания волной или получения пробоины в обшивке. Существует два решения этой проблемы. При первом — обеспечивается запас аварий­ной плавучести, достаточный для того, чтобы лодка после аварии сохраняла минимальный надводный борт и могла поддерживать на плаву людей, находящихся за бортом. При втором — корпусу придается дополнительная плавучесть, позволяющая судну сохра­нять прямое положение со всеми пассажирами на борту.

Непотопляемость обеспечивается путем установки в корпусе блоков из пенопласта (стойкого к воздействию масла и бензина, не впитывающего воду и не разрушающегося от вибрации, тряски или колебаний температуры) либо герметичных воздушных ящиков, изго­товленных из некорродирующего материала. Необходимый объем блоков или ящиков подсчитывается с учетом того, что корпус лодки, двигатель и оборудование сами вытесняют определенный объем воды. Массу погруженной в воду лодки с мотором С3 можно определить по формуле

Где GK — масса корпуса; Gn — масса палубы и рубки; Оо закрепленного к корпусу оборудования и снабжения; Ga
Двигателя с трансмиссией и обслуживающими его системами; fej, Kt И Ад — коэффициенты плотности материалов корпуса, рубки и дви­гателя. Коэффициент /гд для подвесных моторов принимается рав* ным 0,55; для стационарных двигателей — 0,75. Значения коэффи­циентов Kt и K2 для различных материалов приведены в табл. 2; знай минус означает, что материал обладает избыточной плавучестью.

Коэффи­циенты плотности *, и кг

Плавучесть блоков пенопласта (в кг) определяется по следующей формуле:

W = G+ 0,256л,

Где пл — масса всех пассажиров, допускаемых к посадке в лодку; в расчетах масса одного человека принимается равной 75 кг.

Если для создания запаса плавучести используют надувные ка­меры или воздушные ящики, то их объем V (в дм3) должен быть равен W, Если пенопласт, то необходимо учесть его собственную массу по фор­муле:

Где Y — плотность пенопласта, т/м3.

Приведенные формулы пригодны для первого случая обеспечения непотопляемости, когда пассажиры находятся за бортом.

Во втором случае обеспечения непотопляемости масса лодки с мо­тором в аварийном состоянии (погруженной примерно по линию борта) будет равна

Где KA = I — для подвесного мотора; KA 0,75 — для стационарной установки.

Коэффициенты плотности различных материалов

Необходимый объем пенопласта определяется по тем же форму­лам, что и в первом случае. Если требуется особо высокая надежность судна, рекомендуется выполнять воздушные отсеки плавучести в виде
вкладных герметичных ящиков или бачков. Отсеки, являющиеся Частью конструкции корпуса, по некоторым правилам (например, по американским стандартам BIA) в аварийном запасе плавучести не учитываются. Объем воздушных ящиков должен быть подсчитан с учетом обеспечения плавучести лодки при нарушенной герметич — носТр двух самых больших по объему ящиков.

Для обеспечения базопасности важно еще распределить запас рлавучести таким образом, чтобы в аварийном состоянии лодка Дер­жалась на воде в положении на ровный киль и сохраняла положи­тельную остойчивость. Иногда весь запас плавучести располагают в носовой части. При этом лодка, залитая водой, принимает почти

Как обеспечивается непотопляемость?

Рис. 68. Положение заполненной водой лодки при недостаточном объеме влоков плавучести в корме (а) и при правильном распределении блоков

Плавучести (б).

Вертикальное положение — тяжелый мотор разворачивает ее транцем вччз (рис. 68). Лодку в таком положении почти невозможно отбук- чировать на мелкое место: мотор может зацепиться за дно и оторваться от транца; пассажирам трудно удерживаться около лодки.

Если весь пенопласт размещается под пайолами лодки и ее зали­вает водой, центр тяжести оказывается расположенным слишком высоко и она переворачивается вверх килем. Теперь весь плавучий объем оказывается вверху и лодка имеет устойчивое положение, вы­вести из которого ее довольно трудно. Чтобы судно не оказалось в по­добной ситуации, запас плавучести необходимо распределить по бор­там и возможно ближе к палубе.

Американские правила постройки прогулочных лодок BIA реко­мендуют при расположении пенопласта под пайолами оставлять сред­нюю часть корпуса вдоль киля свободной. При такой конструкции образуется своеобразная балластная цистерна, которая во время ава­рии лодки заполняется водой и не дает ей опрокинуться при дальней­шем погружении. Такое расположение плавучего материала показано на рис. 69. Для того чтобы обеспечить аварийному судну положение на плаву без большого дифферента, 50% минимального запаса пла­вучего материала следует размещать в корме лодки — в пределах Ч3 Длины корпуса от транца, 25% — в передней части кокпита (треть длины), и еще 25% этого запаса могут находиться под пайолами и в других местах, не используемых для хранения снаряжения.

Благодаря использованию легких пенопластов — пенополиуре­танов, масса кубометра которых 40—80 кг, появились новые возмож­ности в создании непотопляемых лодок. Необходимый запас плаву­чести можно распределить равномерно по всей внутренней поверхности обшивки и палубы слоем толщиной 30—100 мм, защитив его тонким слоем стеклопластика. Таким путем удается обеспечить непотопляе­мость не только четырех-пятиметровых мотолодок, но даже килевых яхт, на которых масса балластного фальшкиля достигает 40—50% общей массы.

На металлических катерах длиной более 7 м непотопляемость обеспечивается, как и на больших морских судах, делением корпуса водонепроницаемыми переборками на ряд отсеков. Поскольку эти

Как обеспечивается непотопляемость?

Рис. 69. Рекомендуемая схема расположения блоков плавучести на

/ — кормовые блоки — 50% общего запаса плавучести W; 2 — блоки в перед­Ней трети кокпита — 25% W; 3 — плита под палубой; 4 — свободная от пено­пласта средняя часть корпуса под пайолами; 5 — пенопласт под пайолами (не более 25% W).

Катера имеют сплошные палубы, прочные рубки и герметичные люки, заливание волной им не страшно — опасность представляют лишь пробоины в подводной части. Переборки должны ограничивать коли­чество попадающей через пробоины воды и предотвращать ее распро­странение по корпусу. Это способствует уменьшению аварийного дифферента и сохранению остойчивости.

Практика показала, что переборки только в тех случаях бывают надежны, когда они действительно водонепроницаемы, т. е. не имеют отверстий и дверей, а выполнение этого требования создает неудоб­ства для экипажа и пассажиров. В прогулочном катере могут быть только две-три такие «глухие» переборки: форпиковая и моторного отсека (последних может быть две, если двигатель расположен в сред­ней части катера).

Как вычислить плавучесть (выталкивающую силу)

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 11 человек(а).

Количество источников, использованных в этой статье: 8. Вы найдете их список внизу страницы.

Количество просмотров этой статьи: 57 358.

Плавучесть – это выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость (или газ), и направленная противоположно силе тяжести. В общих случаях выталкивающая сила может быть вычислена по формуле: Fb = Vs × D × g, где Fb – выталкивающая сила; Vs – объем части тела, погруженной в жидкость; D – плотность жидкости, в которую погружают тело; g – сила тяжести.

Изображение с названием Calculate Buoyancy Step 1

  • У тел, которые полностью погружены в жидкость, погруженный объем равен объему тела. У тел, плавающих в жидкости, погруженный объем равен объему части тела, скрытой под поверхностью жидкости.
  • В качестве примера рассмотрим шар, плавающий в воде. Если диаметр шара равен 1 м, а поверхность воды доходит до середины шара (то есть он погружен в воду наполовину), то погруженный объем шара равен его объему, деленному на 2. Объем шара вычисляется по формуле V = (4/3)π(радиус) 3 = (4/3)π(0,5) 3 = 0,524 м 3 . Погруженный объем: 0,524/2 = 0,262 м 3 .

Изображение с названием Calculate Buoyancy Step 2

  • В нашем примере шар плавает в воде. Плотность воды приблизительно равна 1000 кг/м 3 .
  • Плотности многих других жидкостей можно найти здесь.

Изображение с названием Calculate Buoyancy Step 3

  • В нашем примере мы имеем дело с обычной стационарной системой, поэтому на шар действует только сила тяжести, равная 9,81 Н/кг.
  • Однако если шар плавает в емкости с водой, которая вращается вокруг некоторой точки, то на шар будет действовать центробежная сила, которая не позволяет шару и воде выплескиваться наружу и которую необходимо учесть в расчетах.

Изображение с названием Calculate Buoyancy Step 4

  • В нашем примере: Fb = Vs × D × g. Fb = 0,262 м 3 × 1000 кг/м 3 × 9,81 Н/кг = 2570 Н.

Изображение с названием Calculate Buoyancy Step 5

  • Например, рассмотрим 20 килограммовое бревно (цилиндрической формы) с диаметром 0,75 м и высотой 1,25 м, погруженное в воду.
    • Найдите объем бревна (в нашем примере объем цилиндра) по формуле V = π(радиус) 2 (высота) = π(0,375) 2 (1,25) = 0,55 м 3 .
    • Далее вычислите выталкивающую силу: Fb = 0,55 м 3 × 1000 кг/м 3 × 9,81 Н/кг = 5395,5 Н.
    • Теперь найдите силу тяжести: G = (20 кг)(9,81 м/с 2 ) = 196,2 Н. Это значение намного меньше значения выталкивающей силы, поэтому бревно будет плавать.

    Изображение с названием Calculate Buoyancy Step 6

    Используйте описанные выше вычисления для тела, погруженного в газ. Помните, что тела могут плавать не только в жидкостях, но и в газах, которые вполне могут выталкивать некоторые тела, несмотря на очень небольшую плотность газов (вспомните про шар, наполненный гелием; плотность гелия меньше плотности воздуха, поэтому шар с гелием летает (плавает) в воздухе).

    Изображение с названием Calculate Buoyancy Step 7

    Поместите небольшую чашку в ведро. В этом простом эксперименте мы покажем, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, так как тело выталкивает объем жидкости, равный погруженному объему тела. Мы также продемонстрируем, как найти выталкивающую силу при помощи эксперимента. Для начала поместите небольшую чашку в ведро (или кастрюлю).

    Расчёт плавучести лодки или катера при затоплении

    Поговорить на эту тему я решил после того как прочел в книге вице-адмирала В.Д.Рязанцева «В кильватерном строю за смертью» следующие строчки: «Запас плавучести подводных лодок — непроницаемый объем прочного корпуса и цистерн главного балласта, который находится над водой выше ватерлинии… Подводные лодки обладают запасом плавучести только в надводном положении. Поэтому, в подводном положении даже небольшое поступление воды во внутрь прочного корпуса создает для подводной лодки опасную ситуацию. В этом случае она приобретает отрицательную плавучесть и тонет. Экипаж аварийной подводной лодки для своего спасения должен либо прекратить поступление забортной воды в отсеки АПЛ, либо всплыть в надводное положение. Если в надводном положении в отсеки АПЛ продолжит поступать забортная вода, она будет удерживаться, на плаву до тех пор, пока не потеряет свой запас плавучести. Таким образом, запас плавучести подводной лодки характеризует ее надводную непотопляемость. В подводном положении у нее нет запаса плавучести, а значит и нет понятия «подводной непотопляемости» подводных лодок.
    Однако многие военные моряки и ученые считают, что подводные лодки в подводном положении обладают подводной непотопляемостью. По их мнению, подводная непотопляемость — это способность АПЛ всплывать в надводное положение или на безопасную глубину при поступлении воды в прочный корпус в подводном положении. На мой взгляд, это ошибочное суждение. Если в подводном положении в прочный корпус подводной лодки начнет поступать вода, она может всплыть в надводное положение с помощью продувания воздухом цистерн главного балласта, скорости хода и горизонтальных рулей управления. В этом случае за счет удаления воды из цистерн мы уменьшаем вес подводной лодки и создаем положительную плавучесть, а за счет хода на корпусе АПЛ и горизонтальных рулях управления возникает подъемная сила всплытия…
    Надводная непотопляемость оценивается запасом плавучести, а подводная непотопляемость, как ее понимают те, кто утверждает ее наличие, запасом воздуха высокого давления, объемом цистерн главного балласта, глубиной погружения подводной лодки, скоростью хода, площадью горизонтальных рулей и корпуса АПЛ, профессиональными навыками подводников. Все это относится к понятию борьбы за живучесть подводной лодки в подводном положении. Таким образом, понятие подводной непотопляемости часть наших военных моряков-подводников и ученых отождествляют с понятием борьбы за живучесть подводной лодки в подводном положении».

    И так по мнению уважаемого адмирала подводной непотопляемости нет есть только борьба за живучесть. Для продолжения разговора необходимо дать определение подводной непотопляемости как ее понимают «многие военные моряки и ученые».

    Подводной непотопляемостью – называется способность подводной лодки, находящейся в подводном положении, при поступлении воды внутрь прочного корпуса удерживаться от провала за предельную глубину, всплывать на безопасную по прочности переборок глубину либо на поверхность (если это позволяет надводная обстановка), имея при этом остойчивость и посадку, обеспечивающие возможность хотя бы ограниченного использования ее по назначению.

    Чтобы полностью погрузить лодку в воду, нужно довести ее вес до веса воды, вытесняемой ее полным объемом. Иначе говоря, погасить запас плавучести до 0 % приемом дополнительного груза (балласта), на практике – забортной воды.

    Представим что некая подводная лодка находится на глубине 100 м, без хода, имея запас плавучести равный 0%, в таком состоянии лодка не будет тонуть и не будет всплывать (На подводную лодку свободно плавающую в спокойной воде действует: сила тяжести (направленная вниз), вес лодки который действует в направлении силы тяжести и выталкивающая (архимедова) сила (направленная вверх) при уравновешивании этих разнонаправленных сил подводная лодка как бы зависает на одной глубине, по мере увеличения глубины погружения увеличивается выталкивающая сила).

    По различным причинам в один из отсеков лодки начинает поступать вода вес лодки в следствии поступления воды увеличивается и становится больше архимедовой силы на данной глубине (100 м), равновесие сил нарушается, лодка получает отрицательную плавучесть и начинает погружаться. Чтобы остановить погружение и вернуть лодку на глубину 100 м необходимо уменьшить ее вес, для этого необходимо удалить часть балласта из цистерн ГБ, эти действия вполне можно отнести к БЗЖ.

    Поступившая в прочный корпус вода уменьшила запас плавучести в надводном положении, одновременно увеличив массу лодки, в данном случае лодка продув все цистерны ГБ может всплыть только в позиционное положение либо вообще на поверхность не всплывет (в зависимости от количества затопленных отсеков и балластных цистерн). Здесь мне могут возразить: «А как же «Рули на всплытие», «Полный ход»… Моментально на поверхность выскочим». Не спорю, на поверхность лодка выскочит и будет оставаться на поверхности пока имеет ход, как только застопорит ход опять уйдет под воду.
    Таким образом получается, что подводной непотопляемости нет есть только БЗЖ.
    Но не будем делать поспешных выводов давайте посмотрим на схему.

    Та часть подводной лодки которая находится над водой т.е. выше действующей ватерлинии определяет запас плавучести (надводной) таким образом в запас плавучести входит объем прочного корпуса, прочной рубки, цистерн главного балласта и другие объемы, расположенные выше действующей ватерлинии. Не включаются в запас плавучести объемы проницаемых частей корпуса – ограждения рубки, надстройки, оконечностей.
    В этом определении необходимо обратить внимание на следующие строчки: «цистерн главного балласта… расположенные выше действующей ватерлинии» . Возникает законный вопрос: «Зачем в той части подводной лодки которая находится над водой установлены цистерны?».

    Объем цистерн главного балласта, расположенный выше ватерлинии, одновременно входящий и в состав запаса плавучести, и в состав цистерн главного балласта, называется пассивным запасом плавучести . Пассивный запас плавучести не влияет на посадку подводной лодки в крейсерском положении и с точки зрения величины объема цистерн главного балласта невыгоден, но наличие его имеет большое значение для обеспечения остойчивости и непотопляемости подводной лодки.

    И так, если есть специально выделенные балластные цистерны для обеспечения подводной непотопляемости подводной лодки. Значит реально подводная непотопляемость имеет место быть и ее не нужно отожествлять с борьбой за живучесть.

    Вернемся опять к нашей виртуальной ПЛ зависшей на глубине 100 м, как мы с вами выяснили если мы будем проводить, при поступлении в прочный корпус лодки воды, мероприятия по БЗЖ используя цистерны главного балласта мы рискуем эту лодку утопить, но если мы будем управлять подводной непотопляемостью используя пассивный запас плавучести т.е. не трогая цистерн ГБ объем которых нам нужен чтобы лодка всплыла в крейсерское положение. То в этом случае мы нейтрализуем вес поступившей в прочный корпус воды (за счет продувки цистерн пассивного запаса плавучести) и сможем не только удержать лодку на заданной глубине (100 м) но и поднять ПЛ на поверхность даже если лодка не будет иметь хода.

    Чтобы наш разговор о непотопляемости ПЛ был полным необходимо выяснить какой процент от общего объема лодки приходится на запас плавучести и какой процент в общем запасе плавучести отводится под пассивный запас плавучести.

    Запас плавучести равен разности подводного и надводного водоизмещении подводной лодки

    W= Vп — Vн
    где: Vп — подводное водоизмещение (непроницаемый объем корпуса подводной лодки), м3;
    Vн — надводное водоизмещение по действующую ватерлинию (погруженный объем корпуса), м3.

    Определяем надводное водоизмещение (для того чтобы подводная лодка оставалась на плаву при затоплении одного из отсеков прочного корпуса и двух смежных с ним цистерн главного балласта одного борта, что обусловлено требованиями непотопляемости подводной лодки, запас ее плавучести должен быть не менее 25-30% от крейсерского водоизмещения (для расчетов используем весовые характеристики АПЛ 949 А).

    Берем – водоизмещение надводное – 14700 т, подводное – 23860 т.

    W=23860 – 14700=9160 т

    9160 это и будет наш запас плавучести, определяем процент плавучести:

    У нас получился запас плавучести АПЛ пр. 949 А равным 38% т.е. больше упомянутых 30% это говорит о том, что скорее всего данные по водоизмещению взятые автором статьи из сети Интернет для данного проекта не верны.

    Определим процент пассивного запаса плавучести. По определению подводная лодка должна всплыть при затоплении одного из отсеков прочного корпуса и двух смежных с ним цистерн главного балласта одного борта.
    Предположим что объем затопленного отсека составляет – 1000 м3 , две смежные цистерны имеют объем по 200 м3. Итого: 1000+200+200=1400 м3

    Условно примем 1 м³ = 1 т. Тогда 1400 м3 = 1400 т.

    15,3% – процент пассивного запаса плавучести.

    Если из заложенного проектом 30% запаса плавучести вычесть полученный расчетным путем процент пассивного запаса плавучести – 15,3%, который имеет непосредственное отношение к подводной непотопляемости то получим – 14,7% – «чистый запас плавучести» наших подводных лодок.

    Зачем мы это посчитали?

    В своей книге «В кильватерном строю за смертью» вице-адмирала В.Д.Рязанцев пишет: «В США строили и строят подводные лодки для войны. Архитектура американских атомных подводных лодок однокорпусная, запас плавучести — в пределах 14–18 %».

    Таким образом мы наглядно доказали, что запас плавучести у нас не сколько не отличается от американских подводных лодок, наши подводные лодки тоже строятся для войны, а заложенный дополнительный запас пассивной плавучести дает возможность поддерживать подводную непотопляемость подводной лодки в.ч. без всплытия на поверхность, что в боевых условиях несомненно даст нашим подводным лодкам преимущество перед лодками противника.

    Читайте также:
    Техническая информация – обзор свечей зажигания
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: