Осигуряване на здравината на корпуса на кораба по време на товарработа и по време на пътуване
Като цяло общата здравина на корпуса в корабната документация може да бъде описана с 5 вида криви:
Криви на натоварване на корпуса, показващи разликата между гравитацията и опорните сили на различни места по дължината на корпуса.
Криви на разпределение на силите на плаваемост върху корпуса.
Криви на разпределение на гравитацията.
Криви на разпределение на силите на рязане.
Криви на разпределение на огъващите моменти.
Съдът, в зависимост от съотношението на гравитацията и опорните сили по дължината му (коя от силите доминира), може да се огъне надолу (отклонение, на английски -„провисване“) или нагоре (извиване, на английски -„hogging“). Корабите с кърмово машинно отделение в товара обикновено изпитват отклонение поради наднормено тегло в зоната на товарните трюмове, разположени в средната част на кораба. Когато плава в баласт, корабът обикновено има прегъване, тъй като масата на пълния баласт обикновено е около половината от товароносимостта, а основните баластни танкове са разположени до товарните трюмове. Обикновено общата якост за дадено натоварване на съда се проверява от големината на най-големите огъващи моменти в средата на кораба, тъй като практиката показва, че именно в това място огъващите моменти достигат максимум за повечето кораби. Най-големите стойности на силите на срязване се наблюдават, като правило, на ¼ от дължината на кораба от краищата на корпуса (фиг. 12).
Морската вълнаводи до факта, че свободната водна повърхност престава да бъде хоризонтална, съответно формата на ефективната водолиния на кораба се променя и опорните сили се преразпределят по дължината на корпуса в сравнение с тези в спокойна вода (фиг.13). Моментът, действащ върху кораба в този случай, може да бъде представен като сума от моментите върху неподвижна вода идопълнителна вълна:
Средата на кораба на върха на вълната (гребенът на вълната е по средата)
Средата на кораба в дъното на вълната (корито на вълната е в средата на кораба)
Ориз. 13 Изменение на формата на водната повърхност и натоварвания от опорните сили по дължината на кораба при вълни.
За определяне на хидростатичния компонент на вълновия момент се използва изкуствена техника - статичната настройка на съда върху вълната. Приема се, че няма измествания на вълновия профил. Вълнението се счита за редовно. Максималният огъващ момент в средната част на кораба възниква, ако средата на съда е в горната или долната част на вълна, чиято дължина е близка до дължината на съда. В реални условия подобна ситуация ще има при движение по задна вълна, когато скоростта на кораба е равна на скоростта на разпространение на вълната. Този режим на навигация е най-неблагоприятен както по отношение на здравината, така и по отношение на стабилността (поради намаляване на площта на мократа повърхност) и управляемостта (възможно е пробиване). Когато корабът е поставен на върха на вълната, той леко се носи поради по-голямата завършеност на контурите в средата на корпуса. При поставяне на дъното на вълната се наблюдава обратната картина.
В условия на корабобщата якост може да се провери чрез изчисление с помощта на карти за контрол на якостта (когато такива диаграми са налични в документацията на кораба), както и с помощта на аналогови инструменти и програми, предназначени за изчисляване на якостта, стабилността и кацането на кораба. Програмата въвежда масите и координатите на центровете на тежестта, както и границите на зоните на разпределение на тегловните натоварвания (абсцисите на краищата на купчините товари) по дължината на плавателния съд. Отчита се и пълненето на баласт, гориво и други резервоари. След изчисленията програматачаст от якостта дава кривите на разпределение на силите на срязване и моментите на огъване по дължината на корпуса, стойностите на максималните сили на срязване и моментите на огъване по дължината на корпуса, а също така ги сравнява с допустимите стойности.Такива програми и компютрите, на които са инсталирани, трябва да бъдат сертифицирани от класификационната организация (Регистър), която контролира кораба.
Процедурата за проверка на здравината на корпуса на кораб с помощта на диаграми за якосте както следва:
Стандартната таблица записва масите на товарите и разстоянията от центровете на тези маси до равнината на средната рамка.
Изчислява се сумата от моментите от едната (която и да е) страна на този участък.
На диаграмата за контрол на якостта (фиг. 14) дедвейтът се нанася по хоризонталата, съответстваща на трифа на съда, и през получената точка се изчертава вертикала, върху която се нанася тази сума от моменти.
Получената точка характеризира състоянието на якостта на кораба по отношение на огъващия момент в дадено сечение. Силата се счита за достатъчна, ако точката е между линиите "Опасност - огъване при полет" и "Опасност - отклонение при полет". Ако точката се намира между редовете „Опасно – завой на рейда“ и „Опасно – отклонение на рейда“, тогава тази опция за товарене може да се използва само при плаване по спокойна вода, на рейд или в река.
Ориз. 14 Диаграма за контрол на силата на огъващия момент.
По същия начин, якостта на срязване се проверява с помощта на подходящата диаграма (фиг. 15). Тук част от собственото тегло се отлага вертикално, разположено пред контролирания участък.
Ориз. 15 Диаграма на контрол на якостта чрез срязващи сили.