Διόρθωση και ανάγνωση της καμπύλης GZ του πλοίου
1Το μάθημα με απλά λόγια
Η ελεύθερη επιφάνεια και το έκκεντρο G μειώνουν την καμπύλη. Διόρθωσέ την και διάβασε GM, μέγιστο GZ, εύρος και κρίσιμες γωνίες.
Πρώτα η ελεύθερη επιφάνεια
Ο Κώδικας IS απαιτεί διόρθωση ελεύθερων επιφανειών σε κάθε κατάσταση φόρτωσης. Η συνήθης μέθοδος με το χέρι είναι το διορθωμένο KG: πρόσθεσε ΣFSM ÷ Δ στο KG, έπειτα GZ = KN − διορθωμένο KG × sin θ. Έτσι κάθε μοχλοβραχίονας μειώνεται κατά FSC × sin θ. Ορισμένα εγχειρίδια διορθώνουν κάθε γωνία με την πραγματική μετατόπιση του υγρού. Χρησιμοποίησε μόνο τη μέθοδο που περιγράφει το εγχειρίδιό σου.
Έκκεντρο G
Αν το G απέχει από το διάμηκες επίπεδο συμμετρίας κατά GGH, την οριζόντια μετατόπισή του, κάθε μοχλοβραχίονας προς εκείνη την πλευρά μειώνεται κατά GGH × cos θ: διορθωμένο GZ = GZ − GGH × cos θ. Η καμπύλη ξεκινά πλέον κάτω από το μηδέν. Το πλοίο παίρνει μόνιμη κλίση εκεί όπου η καμπύλη μηδενίζεται. Έχει μικρότερο μέγιστο GZ, εύρος και εμβαδόν προς την πλευρά της κλίσης.
Αρνητικό GM και κλίση
Το αρνητικό διορθωμένο GM κάνει την όρθια ισορροπία ασταθή. Το πλοίο μπορεί να σταθεροποιηθεί σε κλίση λόγω αρνητικού GM (loll) μόνο αν το GZ περάσει ξανά από το μηδέν με θετική κλίση πριν από την κατάκλυση. Διαφορετικά μπορεί να ανατραπεί. Για γάστρα κατακόρυφων πλευρών εντός των ορίων ισχύος, tan θ = √(2 × |GM| ÷ BM). Το πλοίο μπορεί να γείρει προς οποιαδήποτε πλευρά. Δες το μάθημα διαγωγής για ασφαλή διόρθωση.
Ανάγνωση καμπύλης
Διάβασε το GM από την αρχική κλίση της καμπύλης, έπειτα το μέγιστο GZ, τη γωνία του και το GZ στις 30°. Η γωνία μηδενισμού της ευστάθειας (AVS) είναι ο μεταγενέστερος μηδενισμός, όπου το GZ αλλάζει από θετικό σε αρνητικό. Το θετικό GZ εκτείνεται από τον μηδενισμό ευσταθούς ισορροπίας μέχρι την AVS. Με μόνιμη κλίση, δεν ξεκινά από την όρθια θέση. Πάρε την επισημασμένη βύθιση ακμής καταστρώματος και τη γωνία κατάκλυσης θf από το εγχειρίδιο. Μια καμπή μόνη της δεν δείχνει αξιόπιστα τη βύθιση της ακμής. Ανοίγματα μπορεί να βυθιστούν ενώ το GZ παραμένει θετικό.
Ροπές και ενέργεια
Το GZ × Δ δίνει τη ροπή επαναφοράς σε t·m. Πολλαπλασίασε το Δ με το εμβαδόν κάτω από τη διορθωμένη καμπύλη GZ, από την ευσταθή ισορροπία μέχρι την επιλεγμένη κλίση, σε ακτίνια. Αυτό δίνει τη δυναμική ευστάθεια: το έργο για να γείρει αργά το πλοίο, σε t·m·rad. Ξεκίνα από τις 0° για ευσταθές όρθιο πλοίο ή από τον μηδενισμό GZ ευσταθούς ισορροπίας για πλοίο με μόνιμη κλίση ή loll. Αυτός ο ιδανικός υπολογισμός προϋποθέτει απουσία κατάκλυσης. Οι έλεγχοι εμβαδών του Κώδικα IS ακολουθούν στο επόμενο μάθημα.
2Βήμα βήμα
Λυμένο παράδειγμα: διόρθωση καμπύλης για μόνιμη κλίση
- 1
Δεδομένα: ο πίνακας GZ του παραδείγματος παντοκαρήνων, με G 0,08 m αριστερά (GGH = 0,08 m).
Μια ανισορροπία δεξαμενών μετακίνησε το G εκτός επιπέδου συμμετρίας.
- 2
Υπολόγισε 0,08 × cos θ: 0,080, 0,079, 0,075, 0,069, 0,061, 0,051 m στις 0–50°.
Η απώλεια είναι μεγαλύτερη κοντά στην όρθια θέση.
- 3
Αφαίρεσε: διορθωμένο GZ = −0,080, 0,018, 0,160, 0,336, 0,363, 0,245 m.
Αυτοί είναι οι μοχλοβραχίονες για κλίση αριστερά.
- 4
Διάβασε τη μόνιμη κλίση: η καμπύλη μηδενίζεται περίπου στις 8° αριστερά.
Έλεγχος: tan θ = 0,08 ÷ 0,55, θ ≈ 8,3°.
- 5
Σύγκρινε: το μέγιστο GZ αριστερά πέφτει από περίπου 0,42 m σε περίπου 0,36 m.
Μικρότερο απόθεμα προς την πλευρά της κλίσης. Διόρθωσε τη μόνιμη κλίση πριν αποπλεύσεις.
3Βασικά στοιχεία
- Ελεύθερη επιφάνεια
- Διορθωμένο KG = KG + ΣFSM ÷ Δ. Απώλεια μοχλοβραχίονα = FSC × sin θ
- Διόρθωση μόνιμης κλίσης
- Διορθωμένο GZ = GZ − GGH × cos θ
- Loll (κατακόρυφες πλευρές)
- tan θ = √(2 × |GM| ÷ BM)
- Δυναμική ευστάθεια
- Δ × εμβαδόν GZ από την ευσταθή ισορροπία (t·m·rad)
- Γωνία κατάκλυσης θf
- Κλίση όπου βυθίζονται ανοίγματα χωρίς δυνατότητα καιροστεγούς κλεισίματος
4Βασικά σημεία
- 1
Διόρθωσε πρώτα τις ελεύθερες επιφάνειες: χρησιμοποίησε το διορθωμένο KG ή τη μέθοδο του εγχειριδίου.
- 2
Το έκκεντρο G αφαιρεί GGH × cos θ από κάθε μοχλοβραχίονα προς την πλευρά της μόνιμης κλίσης.
- 3
Το αρνητικό GM κάνει ασταθή την όρθια θέση. Το loll απαιτεί μηδενισμό GZ ευσταθούς ισορροπίας σε μη μηδενική γωνία.
- 4
Διάβασε μέγιστο GZ, γωνία του, GZ στις 30°, AVS, βύθιση ακμής καταστρώματος και θf.
- 5
Δυναμική ευστάθεια = Δ × εμβαδόν GZ από την ευσταθή ισορροπία μέχρι την επιλεγμένη κλίση. Χρησιμοποίησε ακτίνια.
5Συχνά λάθη
Λάθος: Διόρθωσε τη μόνιμη κλίση αφαιρώντας GGH × sin θ.
Σωστό: Η απώλεια μοχλοβραχίονα λόγω έκκεντρου G είναι GGH × cos θ: μέγιστη στην όρθια θέση, μικρότερη σε μεγάλη κλίση.
Λάθος: Πλοίο που γέρνει στις 8° με αρνητικό GM έχει μόνιμη κλίση λόγω έκκεντρου βάρους.
Σωστό: Αυτό είναι loll. Η μόνιμη κλίση λόγω έκκεντρου G έχει θετικό GM. Το loll προκύπτει από αρνητικό GM.
Λάθος: Η AVS είναι το όριο που παρακολουθείς για την κατάκλυση.
Σωστό: Το νερό μπορεί να μπει από ανοίγματα στη θf, συχνά πολύ πριν από την AVS. Διάβασε και τις δύο.
6Πρακτικό σενάριο και κλειδιά εξετάσεων
Κατά τον απόπλου, το πλοίο σου γέρνει 7° δεξιά. Στο σχέδιο δεν υπάρχει έκκεντρο βάρος. Διατοιχίζεται αργά και κάποια στιγμή γέρνει αντίστοιχα 7° αριστερά. Ο υπολογισμός δείχνει μερικώς γεμάτες δεξαμενές διπύθμενου και βαθιές δεξαμενές. Τι συμβαίνει;
Δες την απάντηση
Η αλλαγή πλευράς χωρίς μετατόπιση βάρους δείχνει loll αντί για μόνιμη κλίση λόγω έκκεντρου G. Έλεγξε το υπολογισμένο διορθωμένο GM και την κατάσταση των δεξαμενών: το αρνητικό GM κάνει ασταθή την όρθια ισορροπία. Μην αποπλεύσεις μέχρι η κατάσταση να πληροί τα εγκεκριμένα κριτήρια ευστάθειας. Ακολούθησε το μάθημα διαγωγής και τις εγκεκριμένες οδηγίες του πλοίου για ασφαλή διόρθωση.
Κλειδιά εξετάσεων
- GZ διορθωμένο για μόνιμη κλίση = GZ − GGH cos θ.
- Ελεύθερη επιφάνεια: διορθωμένο KG. Απώλεια μοχλοβραχίονα FSC × sin θ.
- Loll: αρνητικό GM. Κατακόρυφες πλευρές: tan θ = √(2|GM| ÷ BM).
- Κρίσιμα στοιχεία: GM, μέγιστο GZ και γωνία, GZ στις 30°, AVS, θf.
Ολοκλήρωσε αυτή την υποενότητα
Όταν τη διαβάσεις, απάντησε σε τρεις ερωτήσεις. Με τρεις σωστές απαντήσεις ολοκληρώνεις την υποενότητα. Δεν αρκεί να ανοίξεις μόνο τη σελίδα.
Οι σημειώσεις μου για αυτή την υποενότητα
Καμία σημείωση