Как изменится дифферент судна при переходе из морской воды в пресную?

Всем привет, меня зовут Артур Соколов, я автор курса «Chief Officer — подготовка к должности».

В данный курс входит блок по остойчивости судна. Остойчивость судна — это, наверное, основа работы старшего помощника, именно поэтому по stability так много вопросов задают на интервью.

Читайте статью или смотрите видео, чтобы наглядно разобраться в интересном вопросе по остойчивости. Эти знания увеличат ваши шансы успешно пройти интервью ⬇️

Давайте сегодня разберем один интересный вопрос по остойчивости, который задали одному участнику курса:

Изменится ли дифферент судна при переходе из морской воды в пресную?

Правильный ответ на этот вопрос: Да, изменится.

При переходе из морской воды в пресную дифферент увеличится на нос.
При переходе с пресной воды в морскую дифферент увеличится на корму.

Это обусловлено тем, что Longitudinal Center of Buoyancy (LCB) меняет свое значение из-за изменения осадки судна.

Мы понимаем, что:

При переходе из пресного бассейна в морской бассейн осадка судна уменьшается, следовательно, center of buoyancy меняет свое положение.
При переходе из морского бассейна в пресный бассейн осадка судна увеличивается, потому что в пресном бассейне плотность меньше, чем в морском. И из-за этого center of buoyancy также меняет свое положение.

Чтобы основательно разобраться, поговорим о природе изменения дифферента.

А пока напоминаю, что если хотите не просто знать, а понимать нюансы остойчивости и прочности, приходите на курс «Chief Officer — подготовка к должности» — тут все объясним максимально наглядно и понятно.

Как меняется дифферент судна?

Судно, как и любое другое тело, имеет:

Центр тяжести (Center of Gravity — G),

Центр плавучести (Center of Buoyancy — B).

Center of buoyancy — это геометрический центр подводной части корпуса судна.

К Center of gravity приложена сила тяжести.
К Center of buoyancy приложена сила Архимеда.

Если оба центра находятся на одной вертикальной линии, то:

Сила тяжести и сила Архимеда действуют друг на друга.
Дифферентующего момента не возникает.
Судно находится в равновесии.

Если мы погрузим груз в кормовую часть судна:

center of gravity сместится в корму.

Центры G и B окажутся не на одной вертикали.

Возникает пара сил с плечом — появляется вращательный момент (дифферентующий момент).
У нас есть пара сил, которые противоположно направлены друг к другу, и есть плечо между ними. Выполняются два условия для возникновения вращательного момента. В данном случае этот вращательный момент правильнее будет назвать дифферентующим моментом.

Под действием этого дифферентующего момента судно будет стремиться изменить свой дифферент.

Когда тело обретает вращательный момент, оно будет вращаться до тех пор, пока не пропадет действие этого момента.

Мы понимаем, что от того, что мы погрузим какой-то груз в кормовую или носовую часть судна, и судно обретет дифферентующий момент, оно не будет вращаться на 360 градусов вокруг какой-то оси.

Судно изменит дифферент и дальше будет находиться в состоянии покоя. Соответственно, дифферентующий момент пропадет.

Дело в том, что когда мы погрузим какой-то груз в кормовую часть судна, судно обретет дифферентующий момент и оно начнет менять дифферент на корму.

По мере того как судно будет менять дифферент на корму, будет смещаться и center of buoyancy.

Он будет смещаться, естественно, также в корму, и до тех пор, пока опять не окажется на одной вертикальной линии с Center of gravity.

Соответственно, пропадет плечо дифферентующего момента, момент будет равняться 0 и судно будет опять находиться в состоянии покоя.

А в каком случае дифферент судна будет изменяться на нос, а в каком случае дифферент судна будет изменяться на корму?

Если center of gravity находится в корму относительно Center of buoyancy, в таком случае судно будет менять дифферент на корму.

А значение LCG (Longitudinal Center of Gravity) больше чем значение LCB (Longitudinal Center of Buoyancy), то есть если center of gravity находится в нос относительно Center of buoyancy, в таком случае судно изменяет дифферент на нос.

Когда судно меняет дифферент?

Если center of gravity находится в корму относительно Center of buoyancy → судно изменяет дифферент на корму.
Если center of gravity находится в нос относительно Center of buoyancy → судно изменяет дифферент на нос.

Практика: переход из морской воды в пресную и обратно

И теперь мы уже можем перейти непосредственно к практике, к ответу на вопрос, почему и как судно меняет свой дифферент при переходе из морской воды в пресную и наоборот.

Пример 1. Переход из морской воды в пресную

Мы возьмем гидростатику судна и туда зайдем с осадкой, к примеру, 7.30. Представим, что судно сейчас находится в морском бассейне.

Посмотрим на координату LCB (Longitudinal Center of Buoyancy). Она составляет 99,296 метров. Это значит, что от кормового перпендикуляра до Center of buoyancy 99,296 метров.

В данный момент времени center of gravity и center of buoyancy находятся на одной вертикальной линии, то есть дифферентующего момента не возникает.

Теперь давайте возьмем наше судно и из морской воды перенесем его в пресный бассейн.

Что произойдет с осадкой? Она увеличится. Предположим, что она станет 7.60.

И давайте посмотрим на значение LCB, которое соответствует осадке 7.60. LCB будет равняться 99,148. То есть center of buoyancy сместится в корму.

Уже будет следующая картина:

При изменении положения Center of buoyancy, при смещении его в корму, center of gravity окажется в нос относительно Center of buoyancy. Соответственно судно у нас изменит свой дифферент на нос.

При увеличении осадки судно будет стремиться изменить свой дифферент на нос.

Пример 2. Переход из пресной воды в морскую

Давайте рассмотрим другой пример.

Осадка тоже 7.30, но сейчас представим, что мы находимся в пресном бассейне, и мы перенесем наше судно в морской бассейн.

Что произойдет с осадкой? Она уменьшится. К примеру, она станет 7.00 метров.

Значение LCB — 99,439.

Center of buoyancy из-за уменьшения осадки судна сместится в нос.

Исходя из картинки, мы уже видим, что судно будет стремиться изменить свой дифферент на корму.

Поэтому мы можем действительно согласиться с первоначальным предположением, что:

при переходе судна из морской воды в пресную дифферент увеличится на нос,
а при переходе с пресной воды в морскую он увеличится на корму.

Это связано с геометрией корпуса судна.

ОТЗЫВЫ О КУРCЕ «Chief Officer — подготовка к должности»:

Чтобы уверенно работать старпомом, нужны глубокие знания, которые лучше получить от опытного наставника. Курс «Chief Officer — подготовка к должности» дает все, что нужно: от остойчивости и прочности до MARPOL и ISM.

В рамках курса вас ждут занятия с капитанами-наставниками, посвященные специфике работы на разных типах судов: от танкеров до газовозов. А для постоянной поддержки создан закрытый Telegram-чат, где вы сможете обмениваться опытом и получать ответы на любые вопросы от коллег и от меня, даже во время контракта.

Записи остаются с вами навсегда, поэтому вы можете проходить курс в любое удобное время, даже на борту судна.

Более 1000 участников уже получили реальный результат — успешно прошли интервью, получили промоушен и уверенно работают в должности. Присоединяйтесь и вы, чтобы достичь таких же результатов!

Спасибо за ваше внимание, с вами был Артур Соколов.