Vedi le unitàTabelle delle sollecitazioni, calcolatori di carico e perdita parziale della galleggiabilità a nave integra
Perdita parziale della spinta integra: due metodi di calcolo
1La lezione in parole semplici
Quando un compartimento si allaga, puoi usare la sottrazione di carena o l'imbarco di pesi. I due metodi danno lo stesso Δ × GM, con valori intermedi diversi.
Che cosa succede
Se un compartimento comunica con il mare sotto il galleggiamento, l'acqua lo riempie fino al livello esterno. La nave perde la spinta fornita da quello spazio. Si immerge finché il volume integro rimasto la compensa. Cambia anche assetto o sbanda se lo spazio è fuori dal piano diametrale o lontano dal centro di galleggiamento, il punto attorno a cui varia l'assetto longitudinale. Questo allagamento per apertura dello scafo al mare è detto allagamento per falla.
Permeabilità
La permeabilità, μ (mu), è la frazione del volume di un locale che l'acqua può riempire. SOLAS II-1/7-3 usa 0,60 per i depositi, 0,95 per alloggi e spazi vuoti e 0,85 per i locali macchine. I locali per carichi secchi e container usano 0,70, 0,80 o 0,95, dall'immersione massima alla minima. Un volume geometrico vuoto si avvicina a 1; i calcoli normativi per spazi vuoti usano 0,95. Per i locali destinati ai liquidi usa 0 o 0,95, scegliendo il caso più sfavorevole.
Metodo per sottrazione di carena
È detto anche metodo a dislocamento costante. Il compartimento allagato non conta più come parte della nave. Dislocamento e KG restano invariati. Ricalcola la geometria della carena integra e i valori idrostatici. Per un parallelepipedo a pareti verticali che si immerge diritto e senza variazione d'assetto, sovraimmersione = volume iniziale perso ÷ area del galleggiamento integro. La geometria ricalcolata tiene già conto dell'allagamento. Non aggiungere una seconda correzione per la superficie libera dell'acqua entrata: fa parte del mare. Mantieni le correzioni per le altre cisterne parzialmente piene.
Metodo per imbarco di pesi
L'acqua entrata è trattata come un peso aggiunto alla nave. Il dislocamento aumenta, KG si sposta verso il centro dell'acqua e la sua superficie libera va considerata. I dati idrostatici si ricavano dalle tavole al nuovo dislocamento. Il metodo è adatto a locali allagati solo parzialmente ed è usato da molti calcolatori di allagamento. Richiede più passaggi, perché il livello interno dipende dalla nuova immersione.
Stesso risultato, GM diverso
Entrambi danno la stessa immersione finale e la stessa rigidezza raddrizzante iniziale, Δ × GM. Per piccoli angoli di sbandamento θ, momento raddrizzante ≈ Δ × GM × sin θ. Con GM positivo, l'imbarco di pesi dà un GM minore perché Δ è maggiore. Mantieni insieme Δ, KG, KM e trattamento delle superfici libere di ciascun metodo. Per il controllo pratico delle falle, vedi Emergenze: allagamento.
2Dati chiave
- Permeabilità μ
- Frazione del volume di un locale riempibile dall'acqua entrata
- SOLAS II-1/7-3
- Depositi 0,60; locali macchine 0,85; alloggi e spazi vuoti 0,95
- Locali da carico (7-3)
- Carico secco 0,70 / 0,80 / 0,95 a immersione massima / parziale / minima
- Sovraimmersione: parallelepipedo
- Volume iniziale perso ÷ area integra di galleggiamento; diritto, senza assetto
- Sottrazione di carena
- Δ e KG costanti; nessuna correzione extra per superficie libera d'allagamento
- Entrambi i metodi
- Stessa immersione e rigidezza raddrizzante iniziale, Δ × GM
3Punti chiave
- 1
Allagamento per falla: la nave si immerge finché il volume integro compensa la spinta persa.
- 2
La permeabilità è la frazione di un locale che l'acqua può riempire.
- 3
Sottrazione di carena: Δ e KG invariati, geometria ricalcolata, nessuna correzione aggiuntiva per la superficie libera dell'acqua entrata.
- 4
Imbarco di pesi: Δ aumenta, KG cambia e la superficie libera dell'acqua entrata conta.
- 5
Entrambi danno la stessa immersione e lo stesso Δ × GM; non mescolare mai i loro valori.
4Errori frequenti
Errore: Una stiva allagata piena di carico perde tutto il suo volume di spinta.
Corretto: Si allaga solo la parte permeabile. Moltiplica il volume per la permeabilità, per esempio 0,70 per carico secco all'immersione massima.
Errore: I due metodi danno GM diversi, quindi uno è sbagliato.
Corretto: GM diversi da soli non indicano un errore. Confronta immersione finale e rigidezza raddrizzante iniziale, Δ × GM; mantieni insieme i valori di ciascun metodo.
Errore: Aggiungi un'altra correzione per la superficie libera dell'acqua entrata nel metodo per sottrazione di carena.
Corretto: L'acqua entrata appartiene al mare. La geometria ricalcolata ne tiene conto; un'altra correzione la conterebbe due volte. Mantieni le correzioni per le altre cisterne parzialmente piene.
5Caso pratico e chiavi d'esame
Una nave parallelepipeda subisce una falla a mezza nave. L'imbarco di pesi dà GM 0,992 m con Δ 8.811 t; la sottrazione di carena dà GM 1,137 m con Δ 7.688 t. I soli GM diversi dimostrano che un calcolo è sbagliato?
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No. La rigidezza raddrizzante iniziale è Δ × GM: 7.688 × 1,137 ≈ 8.741 t·m e 8.811 × 0,992 ≈ 8.741 t·m. I prodotti sono coerenti; questo da solo non convalida nessuno dei due calcoli completi. Prevedono circa lo stesso sbandamento sotto lo stesso piccolo momento sbandante. Mantieni insieme Δ, KG, KM e trattamento delle superfici libere di ciascun metodo.
Chiavi d'esame
- Permeabilità μ = frazione di un locale che l'acqua può riempire.
- SOLAS 7-3: depositi 0,60, locali macchine 0,85, alloggi e spazi vuoti 0,95.
- La sottrazione di carena mantiene Δ e KG costanti; la formula semplice della sovraimmersione presume un parallelepipedo diritto a pareti verticali senza variazione d'assetto.
- Imbarco di pesi: Δ e KG cambiano, la superficie libera conta; Δ × GM resta uguale.
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