Остійність підводного човна при посадці на клітини дока

Підводний човен виявляється на твердій опорі при постановці в док, посадці на мілину в надводному положенні, покладка на грунт в підводному положенні або при пріледненіі. У всіх цих випадках до сил, що діють на вільно плаваючу підводний човен, додається сила реакції кильблоків, грунту або льоду. Ця обставина викликає необхідність здійснювати оцінку впливу сили реакції на остійність підводного човна в кожному окремому випадку опори її на тверду основу.

При постановці в док підводний човен може мати деякий дифферент (ватерлінія ВЛ, рис. 15). В цьому випадку при осушенні дока підводний човен стосується кильблоків спочатку тієї краєм, осаду якої більше. З цього моменту подальше осушення доку призводить до появи дедалі більшою реакції кильблоків Rк і одночасного повороту підводного човна навколо точки опори до тих пір, поки вона не сяде на кільблоків всім кілем (ватерлінія B1Л1).

Поява сили реакції кильблоків Rк обумовлено виходом з води обсягу δV, укладеного між ватерлінії ВЛ і B1Л1. Що вийшов з води обсяг δV зменшує силу підтримки γV на величину ваги води в цьому обсязі γ δV. Сила γ δV прикладена в центрі ваги вийшов з води обсягу і спрямована вниз. Врівноважується вона силою реакції кильблоків. Таким чином, на підводний човен діють чотири сили: Р1 γV1, γ δV і Rк, при цьому Р1 = P - Rк, a γV1 = γV - γδV. Якщо підводний човен не має крену, то всі вони діють в діаметральної площині.

При накрененіі підводного човна з якої-небудь причини на кут θ (ватерлінія В2Л2) на неї буде діяти два моменти: відновлює момент від пари сил P1, γV1 (mθ = P1h sinθ) і крениться, момент від пари сил γδV, Rк (Mкр = Rк АЕ = Rк АК sin θ).

Мал. 15. Постановка підводного човна в док при наявності кута диференту або крену

В результаті відновлює момент підводного човна, що спирається однією краєм на кільблоків буде дорівнює,

mθ1 = P1h sinθ - Rк АК sin θ або mθ1 = P1 (h- Rк АК / P1) sin θ,

Вираз в дужках є новою метацентрической висотою

h1 = h- Rк АК / P1

Як видно з останньої формули, поперечна остійність підводного човна, що спирається на кільблоків, зменшується в порівнянні з вільно плаваючою підводним човном. Це зменшення буде тим більше, чим більше сила реакції кильблоків, т. Е. Чим більше вийшов з води обсяг корпусу δV.

Максимальної величина зосередженого реакції кильблоків буде в момент безпосередньо перед посадкою на кільблоків другий краю підводного човна. При посадці підводного човна на кільблоків всією лінією кільового листа і надалі осушенні дока загальна сила реакції кильблоків збільшується, але буде розосереджена по всій спирається поверхні корпусу. Тому повертання підводного човна в поперечній площині стає неможливим і немає необхідності розглядати її поперечну остійність.

Максимальна зосереджена сила реакції кильблоків Rк max може бути визначена за умови рівності моментів, що діють на підводний човен в поздовжній площині безпосередньо перед посадкою її другий краю. Диферент моменту від сили реакції кильблоків Mдіф = Rk max (хк + xf) cosψ протидіє відновлює момент Мψ = РН sinψ. Таким чином Rk max (х до + xf) cosψ = ​​РН sinψ, звідки Rk max = РН tgψ / (х до + xf) або, враховуючи, що РН є коефіцієнт поздовжньої остійності, а при малих кутах tgψ = ψ радий,

Rk max = Kψψ / (х до + xf)

C достатнім для практики наближенням абсциссу точки дотику хк можна прийняти рівною половині довжини підводного човна, а значення xf і Н - відповідними положенню підводного човна на рівному кілі.

Таким чином, знаючи кут диференту, з яким підводний човен стає в док, можна визначити максимальну зосереджену силу реакції кильблоків і величину, на яку зменшується поперечна метацентрическая висота.

Величину зміни остійності підводного човна при постановці в док можна також визначити за формулами для остійності при знятті вантажу. Для цього величина опорної реакції Rк представляється як вага умовного вантажу р = Rк, який знімається з підводного човна в точці A. Тоді за формулою з урахуванням зміни знаків для вивантаження вантажу

δKθ = Rk (Т + Т / 2 - za + dIx / dV а оскільки za = 0, то δKθ = Rk (Т + Т / 2 + dIx / dV.

Чим більше кут диференту, тим більше максимальна величина зосередженої сили реакції кильблоків, тим на більшу величину зменшується остійність підводного човна. Це слід враховувати особливо при постановці в док аварійного підводного човна, що має великий диферент і крен, і вживати всіх заходів до їх зменшення.

При виведенні підводного човна з доку також відбувається зменшення поперечної остійності в момент відриву однієї з країв від кильблоків. Досвід показує, що найбільшу небезпеку становить зменшення остійності підводного човна не при постановці в док, а при спливанні в доці. Це пояснюється тим, що при постановці в док зниження остійності відбувається поступово і може бути відмічено по наростанню крену, викликаного завжди наявної невеликий несиметричністю навантаження. При спливанні ж підводного човна в момент відриву однієї її краю від кильблоків несиметричність навантаження викличе миттєве динамічне нахил. Тому особливо важливо контролювати навантаження підводного човна, що стоїть в доці, не допускаючи таких її змін, які дізнався б істотний дифферент при спливанні і крен внаслідок несиметричності розташування вантажів щодо діаметральної площині. При осушенні і заповненні дока необхідно постійно вести спостереження за креном і дифферентом. Крен підводного човна більш 1,5 ° не допускається.