Непотопляемость

Непотопляемостью судна называют его способность после затопления части помещений (например, при аварии) оставаться на плаву и сохранять остойчивость, а также некоторый запас плавучести.

Массу влившейся внутрь корпуса воды можно рассматривать как массу дополнительного груза, прием которого, как известно, всегда вызывает увеличение осадки. При этом погружение судна будет происходить до тех пор, пока объем дополнительно погрузившейся неповрежденной части корпуса не окажется равным объему влившейся в корпус воды.

Можно также рассматривать объем поврежденной части корпуса, куда поступает вода, как объем, уже не принадлежащий судну и не участвующий в создании силы поддержания. А так как сила веса (сила тяжести) судна остается неизменной, то для сохранения равной ей силы поддержания потерянный (затопленный) объем должен быть компенсирован дополнительным объемом, который, будучи погруженным в воду, восстановит утраченную часть силы поддержания. Очевидно, что этот дополнительный объем должен быть равен затопленному объему корпуса (рис. 157). Чем больше запас плавучести судна, тем больше воды может оно принять, т. е. тем выше степень его непотопляемости. Поэтому главным направлением в борьбе за непотопляемость является увеличение запаса плавучести и принятие мер, ограничивающих количество поступающей в корпус воды при его повреждении. Первое достигается увеличением высоты надводного борта до верхней водонепроницаемой палубы, второе разделением корпуса на ряд относительно небольших отсеков водонепроницаемыми поперечными и продольными переборками.

Рис. 157. Изменение осадки судна при затоплении отсека:

ΔT — изменение осадки после затопления; ν₁ — объем поврежденного отсека

(до ГВЛ); ν₂ — объем неповрежденной части корпуса, погрузившейся

в воду

Наибольшие допустимые расстояния между поперечными переборками определяют по кривой предельных длин отсеков, которую строят по результатам специального расчета. Однако эти мероприятия все же не гарантируют живучести судна в поврежденном состоянии, так как помимо плавучести должна быть обеспечена и аварийная остойчивость, которая в этом случае резко уменьшается.

Уменьшение остойчивости происходит в основном из-за образования свободной поверхности воды в частично затопленных отсеках, а также высокого расположения самих затапливаемых отсеков. Особенно опасны дополнительные кренящие моменты, возникающие от несимметричного относительно ДП расположения затапливаемых отсеков. Это происходит главным образом из-за наличия на некоторых судах продольных водонепроницаемых переборок или бортовых цистерн судовых запасов. Повреждения корпуса происходят чаще с одного борта — удар при столкновении с другим судном, в военное время — попадание торпеды (снаряда), разрушения от взрыва авиабомбы вблизи судна и т. д.

Поэтому вода, поступающая в отсек, ограниченный неразрушенной продольной водонепроницаемой переборкой, может вызвать опасный крен судна (рис. 158). Именно это обстоятельство явилось причиной потери остойчивости и опрокидывания трагически погибшего в 1956 г. итальянского пассажирского лайнера «Андрее Дориа», столкнувшегося со шведским лайнером «Стокгольм».

Рис. 158. 0бразование крена судна при несимметричном затоплении отсека

Чтобы уменьшить крен при затоплении бортовых отсеков, принимают специальные меры по его выравниванию, которые сводятся либо к установке переточных труб между симметричными отсеками обоих бортов, либо к оборудованию креновой системы (на ледоколах, военных кораблях). Иногда крен выравнивают, принимая дополнительное количество воды в отсеки противоположного борта, если позволяет запас плавучести. Последний способ был предложен еще в конце прошлого века знаменитым русским адмиралом и ученым-кораблестроителем С. О. Макаровым и в дальнейшем разработан академиком А. Н. Крыловым, предложившим составлять для каждого боевого корабля так называемые таблицы непотопляемости. С помощью этих таблиц

можно быстро определить, какие именно отсеки надо искусственно затопить, чтобы уменьшить крен и дифферент, образовавшиеся из-за затопления поврежденных отсеков.

При проектировании гражданских судов проверяют посадку судна при различных вариантах затопления и полученные результаты сравнивают с требованиями, которые предъявляются в части непотопляемости к разным типам судов. Для пассажирских судов такие требования сформулированы в Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 г. (СОЛАС—74).

По правилам Регистра эти требования предъявляются не только к пассажирским, но и к грузовым и промысловым судам, а также к ледоколам, буксирам и спасателям. В частности, судно считается непотопляемым, если после затопления одного любого отсека или нескольких смежных, количество которых определяется в зависимости от размеров и числа находящихся на судне людей (обычно это один, а для крупных пассажирских и любых атомных судов — два отсека), верхняя водонепроницаемая палуба, до которой доведены все водонепроницаемые переборки, не входит в воду. Кроме того, в месте наибольшего погружения высота надводного борта, от ватерлинии до этой палубы должна быть не менее 76 мм. Для непассажирских судов допускается вход в воду открытой палубы, но при этом должно оставаться расстояние от поверхности воды до отверстий в палубе, через которые вода может распространяться внутрь корпуса, равное не менее 300 мм.

При несимметричном затоплении крен до принятия аварийных мер по выравниванию не должен превышать 15°, а после выравнивания — не более 7° - для пассажирских судов и не более 12° — для непассажирских (для пассажирских судов оговаривают максимальное время выравнивания — не более 15 мин).

Начальная метацентрическая высота поврежденного судна должна быть не меньше 5 см, а максимальное плечо диаграммы статической остойчивости — не менее 10 см, при минимальной протяженности положительного участка

диаграммы 20°.