Дифферент

Дифферент

ДИФФЕРЕНТ, разность осадки в воде носа и кормы судна, измеряется в мерах длины по маркам углубления, нанесенным на фор- и ахтерштевне, дающим непосредственно осадку судна. В настоящее время в Англии изготовляются специальные приборы - пневмеркаторы, дающие возможность определения осадки в штурманской рубке, как на якоре, так и на ходу.

Суда обычной конструкции имеют одинаковое углубление оконечностей - осадку на ровный киль. При всяком продольном наклонении от изменения расположения грузов, при приеме или расходовании их, переходе судна в воду иной плотности, на ходу, при повороте и на волнении, судно получает дифферент; наибольшей величины последний достигает при аварии от подводной пробоины или подводного взрыва. Для винтовых судов дифферент на корму полезен, как увеличивающий КПД винта и улучшающий поворотливость; для ледоколов дифферент на корму необходим для всхода на лед; для речных колесных судов полезно иметь небольшой дифферент на нос для предупреждения посадки на мель; для парусных судов дифферент на нос не допускается, как ухудшающий управление судном. Незначительный дифферент выравнивается правильной погрузкой или затоплением специальных (дифферентных) отсеков, расположенных в оконечностях судна. Значительный дифферент ухудшает мореходные качества: остойчивость, ходкость, поворотливость.

Для выравнивания дифферента и правильной погрузки торговых судов требуется произвести расчет изменения дифферента для новых условий плавания. Вопрос об изменении дифферента на ходу и на циркуляции недостаточно исследован; дифферент при качке, носящий временный характер, изучается при расчете качки. Статический дифферент при стоянке вызывается исключительно изменением нагрузки судна. При перемещении груза, находящегося на судне, весом в (р) тонн в продольном направлении параллельно грузовой ватерлинии на (l) метров, судно наклонится на угол (θ), и дифферент его выразится:

Different 1

где L - конструктивная длина судна. Выражая (θ) как функцию момента, вызывающего дифферент, и продольного восстанавливающего момента судна, получим:

Different 2

где: D - тоннаж судна в тоннах, R - продольный метацентрический радиус и а - возвышение центра тяжести судна над центром величины. Для каждого случая изменения дифферента определенного судна в этой формуле переменными будут (р) и (I); поэтому на практике для расчета дифферента пользуются заранее вычисленной величиной момента, изменяющего дифферент данного судна на 1 метр и равного

Different 3

Для грубого приближения можно принять R–a = L и μ = D тм. Более точно

Different 4

для морских судов и

Different 5

для речных плоскодонных судов, где Т - среднее углубление судна. Определив (μ) по этим или иным приближенным формулам или по точному значению (R–a), имеем для любого случая перемещения грузов

Different 6

Зная (р) и (I) и определив по ним величину (d) изменения дифферента, новую осадку носа и кормы вычисляют по формулам:

Different 7

где h'1 и h1 - новая и старая осадки погружающейся, h'2 и h2 - всплывающей оконечности, а b - отстояние центра тяжести грузовой ватерлинии от середины длины судна; знаки при b берутся верхние, если этот центр тяжести расположен в корму, и нижние, если он расположен в нос от середины судна. Величина (b) определяется или по правилам приближенного вычисления положения центра тяжести площади или же эмпирически, по Нордману (см. фиг. 1, где изображена половина грузовой ватерлинии, линия АВ - след диаметральной плоскости, CD параллельна АВ и проведена от нее в расстоянии четверти ширины судна; эта линия делится пополам в точке Е). Если обозначить отстояние точки Е от середины длины судна через (а), то b = 0,78а.

Дифферент по Норману

Грузовые суда для быстрого подсчета изменения дифферента в различных случаях практики снабжаются диаграммой дифферента судна, на которой (фиг. 2) обозначены: I—VI номера грузовых трюмов, а цифрами показана вместимость соответствующих трюмов в м3; а—k - номера отсеков с указанием вместимости их в тоннах; С1, С2, С3, С4 - положение центра тяжести площади ватерлинии для соответствующей осадки.

Диаграмма дифферента судна

На первой шкале под схемой расположения трюмов и отсеков поставлены номера шпангоутов, а на второй - отстояния от кормового перпендикуляра переборок судна. Нижние шкалы являются отсчетными, цифры на них обозначают величину изменения дифферента в метрах. Верхняя шкала построена для полной нагрузки судна, нижняя - для порожнего судна, промежуточные - для двух случаев нагрузки. Величины изменения дифферента наносятся на соответствующих шкалах при последовательном перемещении 100 тонн груза от точек С в места расположения переборок. При пользовании диаграммой определяют величину среднего изменения углубления при приеме или расходовании данного количества груза и этим выбирают требуемую шкалу, по которой производят отсчет дифферента, интерполируя для каждого трюма цифровые отметки для ограничивающих его переборок. Например: перемещение груза в 800 тонн при полной нагрузке (верхняя шкала) из точки С1 в трюм I даст изменение дифферента

Different 10

Для уничтожения этого дифферента в трюм VI нужно переместить из точки С1 700 тонн, что даст дифферент

Different 11

В итоге дифферент изменится на d1+d2 = +0,005 м, что неощутимо. При погрузке задача правильного размещения грузов сводится к такому их распределению по трюмам, которое дает суммарный дифферент требуемой величины и знака. Для выбора шкалы предполагают, что весь груз сначала помещается в точку С, что не меняет дифферент, и затем распределяется по трюмам с изменением дифферента, величину которого определяют так, как показано на примере, для каждого перемещения грузов. Требуемая величина суммарного дифферента получается при этом путем последовательных проб.

Для значительных изменений дифферента при подводных пробоинах приведенные формулы не годятся, т. к. положенное в основу их (для приема груза) равенство:

Different 12

где значки указывают новые элементы судна после приема или расходования груза, нарушается. В этом случае пользуются масштабом Бонжана, позволяющим произвести более точные вычисления.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 6 - 1929 г.