Остойчивость на больших углах наклонения. Диаграмма статической остойчивости.

При больших углах наклонения судно нельзя считать прямостенным в пределах изменения формы подводного объема; симметрия входящей и выходящей частей площади наклонной ватерлинии значительно нарушается, что приводит к смещению оси пересечения двух равнообъемных ватерлиний. Перемещение Ц.В. при больших углах крена происходит уже не по дуге окружности, а по кривой переменной кривизны. Это равносильно тому, что поперечный метацентр не остается в постоянной точке m на ДП, как это было при малых углах крена, а смещается в новую точку. Следовательно, и расстояние между метацентром и Ц.В. - поперечный метацентрический радиус - является переменной величиной. Из сказанного следует, что метацентрическая высота уже не может служить критерием поперечной остойчивости. По этим соображениям, решая вопросы остойчивости при больших углах крена, нельзя пользоваться метацентрической формулой поперечной остойчивости и всеми полученными на ее основании формулами, в которые входит значение поперечной метацентрической высоты. Восстанавливающий момент, являющийся мерой статической остойчивости судна при больших углах крена, будет равен: Мθ = D' × lст. Основная задача расчета остойчивости при больших углах крена сводится к определению плеча lст восстанавливающего момента в зависимости от угла крена θ.

диаграммой статической остойчивости - кривая, выражающая зависимость плеч статической остойчивости от угла крена судна. Построение выполняют в прямоугольной системе координат: на оси абсцисс откладывают углы крена (положительные-вправо, отрицательные - влево от начала координат)Диаграммы статической остойчивости отличаются большим разнообразием форм кривых, но все они обладают некоторыми общими свойствами: Начальный участок диаграммы статической остойчивости представляет собой прямую наклонную линию. Это видно, если приравнять две формулы восстанавливающего момента; метацентрическую формулу поперечной остойчивости, применимую только для малых углов крена, и формулу восстананливающего момента, справедливую для любых углов крена, т. е.

Mθ = D' × h × θ и Mθ = D' × lст, откуда: lст = h × θ При малых углах крена поперечная метацентрическая высота - постоянная величина, поэтому зависимость между плечом статической остойчивости lст и углом крена θ при малых углах крена является линейной и изображается прямой линией.2. Отрезок перпендикуляра, восстановленного из точки на оси абсцисс, находящейся на расстоянии одного радиана (57, 3 град) от начала осей координат, до точки пересечения его с начальной касательной к кривой, определяет на диаграмме статической остойчивости поперечную метацентрнчсскую высоту h, взятую в масштабе плеч статической остойчивости. Однако графически определять метацентрическую высоту h по диаграмме статической остойчивости не рекомендуется, т.к. проведение касательной к кривой не может быть выполнено с необходимой точностью.3. Восходящая часть кривой диаграммы статической остойчивости характеризует устойчивое положение равновесия судна, а нисходящая - неустойчивое.