«Остойчивость»

— качество корабля находиться в равновесии в прямом положении и, будучи из него выведенным действием какой-либо силы, снова к нему возвращаться по прекращении ее действия. Это качество одно из важнейших для безопасности плавания; было много примеров гибели судов от недостаточной их О. О. корабля зависит как от его обводов, т. е. формы его наружной поверхности, так и от распределения грузов; пусть АВК (фиг. 1) представляет сечение корабля вертикально поперечной плоскостью, проходящей через центр тяжести его G, DK — пересечение диаметральной плоскости с плоскостью чертежа.

Фиг. 1.

При прямом положении корабля диаметр. плоскость его перпендикулярна к горизонту воды HH1 и тогда центр давления С 0, совпадающий с центром тяжести вытесненного объема воды и называемый в теории корабля центром величины, располагается на одной отвесной линии с точкой G, вес же вытесненной воды равен весу корабля. Пусть (фиг. 2) A1B1K представляет тот же корабль наклоненным около продольной оси на угол θ.

Фиг. 2.

От этого форма подводной части корабля изменилась, ибо часть A1QA вышла из воды, часть же BGB1 вошла в воду, вследствие этого центр величины из положения С 0 переместится в другое положение С и уже не будет находиться на одной отвесной линии с точкой G. В точке О приложен вес корабля Р, в точке С равнодействующая давления воды Q; обе эти силы направлены вертикально, первая вниз, вторая вверх, и если при наклонении водоизмещение не изменилось, то Q = P, и тогда эти силы составляют пару, момент которой равен P.Gz, и которая, в зависимости от относительного положения точек G и С, стремится или вернуть корабль к прямому положению, если центр величины будет в С, или еще более накренить корабль, если центр величины переместился не в С, а в С 1. В первом случае корабль остойчив, во втором неостойчив. При наклонении на данный угол перемещение центра величины зависит только от обводов корабля, положение же центра тяжести его G от распределения на корабле грузов — значит О. зависит от обеих этих причин. Вместо того, чтобы рассматривать относительное положениe точек G и С, из которых первая постоянна для данной нагрузки корабля, положение же второй изменяется с наклонением, продолжают направление силы Q до пересечения в точке M с диаметральной плоскостью, тогда видно, что корабль остойчив, если точка M лежит выше центра тяжести корабля G и неостойчив в противном случае. Оказывается, что для малых углов наклонения (для высокобортных судов до 10°, для низкобортных — пока палуба их не начнет уходить в воду) положение точки M постоянное, независимое от наклонения корабля. Эта точка называется метацентром и условие О. выражается тем, чтобы центр тяжести корабля лежал ниже метацентра. Положение метацентра зависит только от обводов корабля и вычисляется, пользуясь теоретическим чертежом корабля, для всякого его углубления, для чего наносят соответствующую грузовую ватерлинию и вычисляют при ней водоизмещение корабля V (по объему) и положение центра величины С 0 — метацентр находится над ним на той же отвесной линии в расстоянии

. Входящая в эту формулу величина

представляет собою момент инерции площади грузовой ватерлинии относительно продольной оси и вычисляется обыкновенно по одной из приближенных формул квадратур трапеций или Симсона, т. е. J = (2/3)h[(1/2)y13 + y32 + y33 +... + y3u-1 + (1/2)y3n] или же J = (2/3)(h/6) [y31 + 4y32 + 2y33 + 4y34 +... 4y32k + y3 2k + 1], где h есть промежуток между ординатами, а y 1, y2... ординаты, т. е. полуширины грузовой при соответствующих шпангоутах, число которых при пользовании второй из этих формул должно быть нечетное. Мерой О. корабля служит момент РGz восстановляющей пары, но плечо ее Gz = GMsin θ. Полагая C0G = a, видно, что GM = ρ — α, так что PGz = P( ρ — α )sin θ = Р (J/V — α) sin θ.

Величина a возвышения центра тяжести корабля над его центром величины вычисляется при составлении проекта корабля и, кроме того, непременно определяется из опыта, сущность которого состоит в том, что поперек корабля перемещают груз p, составляющий около 1/100 водоизмещения корабля P с одного борта к другому, и замечают по длинным отвесам происходящие от этого наклонения корабля θ, тогда величина GM = ρ — a = (pl/P)cotg θ, где 1 есть перемещение груза р. Эта величина для больших паровых судов составляет около 2 1/2 — 3 1/2 фт. При больших углах наклонения величина ρ, входящая в формулу восстановляющей пары, не может считаться постоянной, и эта формула не имеет места. Поэтому, чтобы судить об О. корабля и для углов, больших указанных выше пределов, проводят ряд ватерлиний, отсекающих данный подводный объем V и наклоненных к грузовой ватерлинии под углами 10°, 20°, 30° и т. д. и вычисляют соответствующее каждой из них положение центра величины, а по нему и плечи Gz восстановляющей пары. Результаты такого вычисления представляют графически, откладывая по одной оси углы наклонения θ, а по другой соответствующие плечи Gz или моменты P.qz. Полученная кривая называется диаграммой статической О. или диаграммой Рида, предложившего ее. Имея такую диаграмму, можно тотчас же найти угол наклонения корабля под действием данной кренящей пары, для чего, отложив момент этой пары ON по оси моментов (фиг. 3), проводят прямую NL параллельно оси θ до пересечения с кривой в точке L; соответствующий угол n0 и будет искомый, в котором корабль, под действием данной пары, будет находиться в равновесии.

Фиг. 3.

Если кренящая пара не будет постепенно и медленно возрастать от О до величины ON, а будет сразу приложена полностью, как, например, при действии порыва ветра, то корабль перейдет за положение равновесия и наибольший угол наклонения его будет не n0, а иной, который определится из того условия, чтобы, при наклонении до него, работа кренящей пары равнялась работе пары восстановляющей. Действительно, пока корабль, под действием внезапно приложенной пары с моментом ON, наклоняется до угла n0, кренящая пара больше восстановляющей и, значит, корабль, повинуясь разности их, будет вращаться ускоренно и, дойдя до угла n0, будет иметь такую угловую скорость, при которой живая сила вращательного движения его равна разности работ кренящей и восстановляющей пар (пренебрегая сопротивлением воды). На диаграмме эта работа изображается площадью ONL. Вследствие приобретенной скорости, корабль перейдет за положение равновесия и при этом его дальнейшем наклонении восстановляющая пара больше кренящей, значит, движение будет замедленное и продолжится до тех пор, пока угловая скорость не станет равна О, т. е. пока живая сила, которой обладал корабль при наклонении на n0, не сравняется с разностью работ восстановляющей и кренящей пар, т. е. пока площадь LRS не станет равной ONL. Таким образом, корабль наклонится на угол n01, который обыкновенно больше в два раза превосходит такой угол n0, при котором корабль этой парой удерживается в равновесии, ибо диаграмма обращена выпуклостью вверх.

Фиг. 4.

Работа восстановляющей пары при наклонении корабля служит мерой так наз. динамической его О., на которую стали обращать внимание после гибели, в 1870 г., англ. броненосца "Captain"; при первом же пробном плавании "Captain" был опрокинут налетевшим шквалом, не принесшим никакого вреда другим кораблям эскадры, что и было за полтора года перед тем предсказано Ридом в его докладе англ. обществу корабельных инженеров Institution of Naval Architects. Из 550 человек команды "Captain"'а спаслись только 17. На фиг. 4 представлены диаграммы О. "Captain"'a и "Monarch"'a, одинакового с ним по размерам и водоизмещению, но имевшего надводный борт высотой в 14 фт., тогда как у "Captain"'а было всего 5 1/2 фт.; как видно, шквал, который накренил бы "Monarch"'a до 25°, достаточен, чтобы опрокинуть "Captain", между тем для малых углов "Captain" был остойчивее "Monarch"'a. Способы вычисления О. излагаются в сочинениях по теории корабля, напр., Pollard et Dudebout, "Theorie du Navire"; Schmidt, "Stabilit ä t von Schiffen"; их можно также найти в справочных книгах для инженеров, напр., Johow, "Hilfsbuch f ür den Schiffbau"; "Die Hü tte" и пр.

А. Крылов.

судна, способность судна противостоять внешним силам, вызывающим его Крен или дифферент, и возвращаться в первоначальное положение равновесия после прекращения их действия; одно из важнейших мореходных качеств судна. О. при крене называется поперечной, при дифференте — продольной. Из-за удлинённости формы судового корпуса его продольная О. значительно выше поперечной, поэтому для безопасности плавания наиболее важно обеспечить надлежащую поперечную О.

Различают статическую и динамическую О. Мерой статической О. служит т. н. восстанавливающий момент (см. Пара сил), возникающий при наклонении судна на некоторый угол крена или дифферента, мерой динамической О. — работа этого момента. При малых наклонениях восстанавливающий момент приближённо пропорционален углу крена, водоизмещению и метацентрической высоте (см. Метацентр).

Проверка поперечной О. в эксплуатационных условиях сводится к определению метацентрической высоты и сравнению её с допустимой для данного судна. Поперечная О. регламентируется правилами классификационных обществ (См. Классификационное общество).

Л. Н. Стреляев.

1. осто́йчивость;
2. осто́йчивости;
3. осто́йчивости;
4. осто́йчивостей;
5. осто́йчивости;
6. осто́йчивостям;
7. осто́йчивость;
8. осто́йчивости;
9. осто́йчивостью;
10. осто́йчивостями;
11. осто́йчивости;
12. осто́йчивостях.

ОСТО́ЙЧИВЫЙ, -ая, -ое; -ив (спец.). О судне: при плавании не теряющий равновесия.

-и, ж. мор.

Способность судна, выведенного из положения равновесия воздействием внешних сил (качки, шторма и т. п.), возвращаться в прежнее положение по прекращении этого воздействия.

ОСТО́ЙЧИВОСТЬ, остойчивости, мн. нет, жен. (тех. мор.). Способность судна плавать в прямом положении и выпрямляться после наклонения.

ж.

Способность судна плавать в прямом положении и выпрямляться после наклонения.

жен. stability

stability мор.,(судна) stiffness

ж. мор.

stabilité f

ж. мор.

estabilidad f

попере́чная осто́йчивость — estabilidad transversal

ОСТОЙЧИВОСТЬ

- способность плавающеготела (судна), выведенного из положения равновесия, возвращаться вновь кисходному положению после прекращения действия возмущающих сил. О. судовзависит от взаимного расположения по высоте корпуса судна, его центратяжести и метацентра. Устойчивость равновесия рассматриваетсялишь по отношению к таким перемещениям тела, при к-рых сохраняется объёмтела, погружённый в жидкость, т. е. когда под действием возмущающих силпроисходит поворот тела вокруг горизонтальной оси, лежащей в плоскостиплавания. Плоскостью плавания наз. всякая плоскость, отсекающая от телаупомянутый пост. объём. По отношению к любому вертикальному поступат. перемещениюравновесие всегда является устойчивым, а к любому горизонтальному поступат. <перемещению и к любому повороту вокруг вертикальной оси равновесие тела, <плавающего в однородной жидкости, очевидно, будет безразличным.

Если плавающее тело (судно) имеет вертикальнуюплоскость симметрии и центр тяжести тела в положении равновесия лежит наодной вертикали с метацентрами, то тело будет остойчивым во всех случаях, <когда центр тяжести тела расположен ниже самого низшего метацентра, являющегосяточкой пересечения выталкивающей (архимедовой) силы, приложенной к выведенномуиз положения равновесия телу, с плоскостью симметрии тела (см. рис. в ст.Метацентр). Мерой О. является расстояние между метацентром и центромтяжести тела, к-рое наз. метацентрической высотой.

С. Л. Вишневецкий.