Разработка технических предложений на проектирование (создание) малых и специализированных научно исследовательских судов нового поколения для выполнения геофизических, экологических и других видов исследований, страница 9

­  ширина судна ограничена  значением 14,3м из условий прохода Беломоро-Балтийским каналом. Также выбор ширины судна обусловлен, с одной стороны, необходимостью обеспечения остойчивости, с другой стороны, ограничен стремлением улучшения обитаемости, и увеличения ледопроходимости при неизменяющейся мощности энергетической установки;

­  осадка судна ограничивалась величиной 4,0 м в варианте нагрузки для прохода Беломоро-Балтийским каналом, величиной 4,2м в варианте нагрузки при проходе Волго-Балтийским каналом, в остальных случаях  - значением 4,5м;

­  форма корпуса выбиралась из условий обеспечения требуемой ходкости на чистой воде и вместимости, углы теоретического чертежа также будут соответствовать Правилам РС для судна ледового класса Arc4 (Ice3 для неарктического МУНИС).

3.3. Анализ нагрузки и остойчивости и влияние характеристик нагрузки и остойчивости на главные размерения.

На 1-м этапе ОКР ширина по КВЛ была задана ориентировочно 12,0м. На 2-м этапе ОКР была проанализирована нагрузка МУНИС порожнем, состав дедвейта. В результате появилась возможность проанализировать характеристики начальной остойчивости и на основании этого анализа уточнить главные размерения. При этом значения кривых элементов теоретического чертежа принимались по приближенным формулам.

1 Определение ординаты центра величины

Согласно формуле В. В. Ашика

Z/T = 0,858 - 0,370*d/a

Z =4*(0,858-0,370*0,62/0,83) = 2,33м

2 Определяем поперечный метацентрический радиус по формуле А. П. Фан-дер-Флита

r =1/k*B^2/T* a²/d = 1/11,65*0,832/0,62*12,02/4= 3,43 м

3 Определяем поперечную метацентрическую высоту

h = Zc + r - Zg = 2,33+3,43-5,48=0,28 м

Принимая во внимание необходимость учета возможных поправок на свободные поверхности жидкостей, поперечная метацентрическая высота является недостаточной

В связи с этим увеличиваем ширину судна до 12,4м, тогда:

r=1/k*a²/d*B²/T = 1/11,65*0,832/0,62*12,42/4= 3,67 м,

и поперечная метацентрическая высота:

h = Zc + r - Zg = 2,33+3,67-5,48=0,52 м, что является достаточным для обеспечения остойчивости судна.

Таким образом, для обеспечения достаточной остойчивости по результатам выполнения работ по 2-му этапу было принято решение об увеличении ширины по КВЛ до 12,4м.

В ходе выполнения работ по 3-му этапу был построен теоретический чертеж, позволивший уточнить размещение, массу и координаты составляющих дедвейта, водоизмещение порожнем, а также получить значения кривых элементов теоретического чертежа.

Были выполнены расчеты посадки и начальной остойчивости для случаев нагрузки судна со 100% запасов и с 10% запасов. Значения элементов посадки и начальной остойчивости для двух рассматриваемых случаев нагрузки приведены в таблице 3.3.:

Таблица 3.3