1)Na przekroju poprzecznym statku w przechyle o kąt φ nanieść następujące oznaczenia:

-środek wyporu Bο i Bφ

-środek ciężkości G

-punkt metacentrum Mο

-wektory działania siły ciężkości P oraz siły wyporu D

-odległości(wymiary): hο, ZG, ZM, rο

-zaznaczyć ramię prostujące l

2)Statek pasażerski pływający po wodach śródlądowych posiada następujące charakterystyki hydrostatyczne:

Zanurzenie	T[m]		0,500
Szerokość na wodnicy	Bw[m]		5,085
Długość na wodnicy	Lw[m]		18,981
Wyporność objętościowa	∇[m^3]		35,004
Powierzchnia wodnicy pływania	Aw[m^2]		91,567
Rzędna metacentrum	Zm[m]		5,570
Rzędna środka wyporu	Zb[m]		0,288
Promień metacentryczny	rο[m]		5,288
Duży promień metacentryczny	Rο[m]		72,718
Rzędna środka ciężkości	Zg[m]		1,3
Gęstość wody		ρ[kg/m^3]	1000

a)oblicz wysokość metacentryczną hο i oceń czy jednostka jest stateczna(czy jest w równowadze trwałej)

Zm=Zb+ro

hο=Zm-Zg = Zb+ro-Zg

ho=5,570-1,3 = 4,270

ho>0

-równowadze trwałej gdy ho > 0,

(istnieje moment prostujący) - ciało wychylone z położenia równowagi samo do niego

powraca po usunięciu przyczyny wychylenia,

- równowadze obojętnej gdy ho = 0,

(brak momentu prostującego) - po wychyleniu ciało pozostaje w nadanym mu położeniu,

- równowadze chwiejnej - nietrwałej gdy ho< 0,

(przy wychyleniu powstaje moment przewracający) - ciało wychylone z położenia

równowagi coraz bardziej się od niego oddala

b)15 osób łącznej masie 1050 kg przemieściło się z lewej burty na prawą o Δy=5,6 m. Oblicz kąt φ przechyłu jednostki.

Dane:

mA =1050 kg

Δy =5,6 m

hο =4,27

tg φ =0,03934

φ=3°

c)30 osób o łącznej masie 2100 kg przemieściło się z dolnego pokładu na górny ( widokowy) o Δz=2,2 m. Oblicz nową wartość wysokości metacentrycznej.

mB =2100 kg

m =35 004 kg

Δz =2,2 m

d)na statek weszło dodatkowych 15 pasażerów o łącznej masie 1050 kg. Oblicz nowe zanurzenie T1 jednostki.

mC = 1050 kg

m = 35 004 kg

T = 0,500 m

ρ = 1000 kg/m^3

AW = 91,567 m^2

3)Napisz wzory na współczynniki pełnotliwości kadłuba Cb oraz współczynnik pełnotliwości wodnicy Cw. Oblicz wartości tych współczynników dla jednostki z zadania 2.

4)Opisz pojęcia niezatapialność okrętu. Co oznacza, że okręt posiada zdolność przetrwania?

NIEZATAPIALNOŚC OKRĘTU:

zdolność utrzymania się statku na powierzchni wody po poważnym nawet uszkodzeniu podwodnej części kadłuba. Zwiększenie niezatapialności osiąga się poprzez podział kadłuba na przedziały wodoszczelne za pomocą poprzecznych i wzdłużnych grodzi wodoszczelnych. Dzięki temu, w razie uszkodzenia dna lub podwodnej części burt, woda zaleje tylko jeden lub kilka przedziałów, a nie rozleje się po całym kadłubie, co spowodowałoby zatonięcie.

ZDOLNOŚC PRZETRWANIA w tym wypadku oznacza:

− zachowanie pływalności statku w takim stanie równowagi, który umożliwia

jeszcze wykonywanie podstawowych funkcji, aczkolwiek niekiedy w bardzo

ograniczonym stopniu,

− zachowanie określonej stateczności umożliwiającej wykonywanie

wspomnianych funkcji pomimo działających momentów przechylających

5)Napisz z jakich składników składa się opór całkowity okrętu (diagram).

Opór kadłuba RT

Opór ciśnienia RT Opór tarcia RF

Opór falowy RW Lepkościowy opór ciśnienia RVP

Opór lepkościowy RV

Opór rozbicia fali dziobowej RWB

Falotwórczy opór lepkości RWMV

Opór układu falowego RWP Opór śladu RWAKE

Opór kadłuba RT

6)Opisz główne założenia (hipotezy) na których opiera się metoda Froude'a.

a)Opór statku można podzielić na 2 współczynniki:

-opór tarcia

-opór resztowy

CT (RN , FN) = Cf(RN) + Cr(FN)

CT - współczynnik oporu całkowitego

Cf - współczynnik oporu tarcia

Cr -współczynnik oporu resztowego

b) Opór tarcia statku lub modelu równy jest oporowi tarcia płaskiej płyty o tej samej długości i powierzchni zwilżonej co statek i przy tej samej prędkości

Cf = Cfο

Cfο -współczynnik oporu płaskiej płyty

c) Przy zachowaniu podczas prób modelowych opory prawa prawdopodobieństwa Froude'a- wartość współczynnika oporu resztkowego jest taki sam dla modelu i statku przy ustalonej liczbie Froude'a

CNS (FNS) = Crm (FNm)

FNS = FNm

7)Wymień i opisz fazy wodowania bocznego statku.

Tzw. wodowanie boczne z zeskokiem dzieli się na cztery charakterystyczne okresy:

-okres pierwszy-statek po zwolnieniu stoperów zsuwa się w dół torów spustowych. Okres ten kończy się z chwilą początku obrotu dokoła krawędzi pochylni.

-okres drugi-statek ześlizguje się płozami po krawędzi pochylni, wykonując jednocześnie obrót dookoła tej krawędzi. Okres kończy się z chwilą zetknięcia się kadłuba z wodą.

-okres trzeci-statek wykonuje w dalszym ciągu ześlizg i obrót, zaczynając się jednocześnie zanurzac w wodzie. Pojawiają się siły oporu i wyporu wody. Okres kończy się z chwilą zejścia płóz z pochylni.

-okres czwarty-statek pływa swobodnie, wykonując kołysania boczne i nurzania, oddalając się jednocześnie od pochylni.

8) Co to jest krzywa grodziowa .Jak z niej korzystać?

Krzywa grodziowa jest wykresem długości zatapialnych w zależności od położenia środka przedziału wzdłuż długości okrętu. Wykres ten sporządza się na wzdłużnym przekroju okrętu, na którym obok wzdłużnicy zerowej i linii pokładu grodziowego nanosi się linie grodzi poprzecznych. Ułatwia to kontrolę pływalności okrętu po zatopieniu dowolnego, rzeczywistego przedziału wodoszczelnego (lub grupy sąsiednich przedziałów).

Z krzywą tą związane są następujące pojęcia:

- linia graniczna /linia poprowadzona na burcie co najmniej 76 mm poniżej górnej powierzchni pokładu grodziowego/

- długość zatapialna /długość hipotetycznego przedziału tak dobrana, że zatopienie tego przedziału, w umownym stanie załadowania i przy umownym współczynniku zatopienia przedziału (najczęściej µ= 0,8) powoduje stan równowagi, w którym nowa pływnica awaryjna , jest styczna do linii granicznej/

- zanurzenie podziałowe /zanurzenie okrętu w umownym stanie załadowania/

-długość podziałowa / długość pływnicy odpowiadająca zanurzeniu podziałowemu albo długość podwodzia -jeżeli jest większa od długości pływnicy/.

Krzywa grodziowa to wykres pomocny w wyborze liczby i rozstawieniu grodzi poprzecznych.

Krzywa grodziowa służy odpowiedzi na pytanie czy zatopienie dowolnego przedziału (lub grupy sąsiednich przedziałów: dwóch lub trzech) nie powoduje zanurzenia linii granicznej, na długości rzeczywistego przedziału (lub grupy przedziałów). W tym celu buduje się trójkąt równoramienny, którego wysokością jest długość rzeczywistego przedziału (lub grupy przedziałów). Jeżeli wierzchołek takiego trójkąta, zbudowanego na dowolnym pojedynczym przedziale nie ”przebije” krzywej grodziowej mówi się o niezatapialności (pływalności awaryjnej) jednoprzedziałowej okrętu. Spełnienie tego warunku przez dowolne dwa sąsiednie przedziały zatopione jednocześnie daje okręt o niezatapialności dwuprzedziałowej, trzypodziałowej.

---