НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ СУДНА.
Для восстановления утраченных мореходных качеств необходимо прежде всего закрыть отверстие и разобщить затопленный отсек от забортной воды. При удачном выполнении этой опера
ции состояние судна резко улучшается. Когда отсек имеет сообщение с забортной водой, он весь выключается из объема судна, который своей плавучестью помогает уравновешивать силу веса, т. е. водоизмещение. В этом случае происходит потеря площади ватерлинии, которая ухудшает условия посадки судна вследствие уменьшения продольной метацентрической высоты, входящей в знаменатель в выражении для вычисления угла дифферента; следовательно, угол дифферента увеличивается, в соответствии с чем изменяются осадки у штевней. Изоляция от забортной воды затопленного отсека позволяет откачать из него воду и приступить к заделке пробоины изнутри судна. До производства такой заделки судно не может начать движение, так как пластырь на ходу держаться на месте не будет.
Из всех средств закрытия пробоины рассмотрим только мягкие пластыри. Жесткие пластыри и методы заделки пробоины рассматриваются в курсе «Судоремонт».
Согласно правилам Регистра СССР все морские суда должны снабжаться пластырями следующих типов:
Непотопляемость — способность судна оставаться на плаву и не опрокидываться при повреждении его корпуса и затоплении одного или нескольких отсеков . Также — раздел теории корабля , изучающий это мореходное качество.
В теории корабля рассматривается отдельно, но по существу является составляющей живучести судна. Сохранение непотопляемости, поэтому является частью борьбы за живучесть (БЗЖ).
Понятие непотопляемости впервые введено С.О.Макаровым , теория непотопляемости создана А.Н. Крыловым , Первый известный случай применения теории непотопляемости — спрямление броненосца « Орёл», повреждённого в Цусимском сражении
СОДЕРЖАНИЕ.
1.Требование непотопляемости.
2.Пять теоретических случаев затопления.
3. Средства обеспечения непотопляемости.
1.Требования непотопляемости
Для обеспечения непотопляемости недостаточно сохранять положительную плавучесть. Судно должно еще плавать не опрокидываясь, иначе возможно потопление даже при положительной плавучести. Поэтому требованием непотопляемости является
сохранение остойчивости до полного исчерпания
запаса плавучести. при сохранить остойчивости и посадки .
В практике судовождения непотопляемость — это способность судна при определенном повреждении отвечать требованиям классификационного общества (ИМО) в отношении плавучести и остойчивости.
- поперечной метацентрический высоты ниже 0,3 м,
-сохранение запаса плавучести 35 %
- крена не более 2°
2.Пять теоретических случаев затопления
В теории рассматривается влияние различных случаев затопления на плавучесть, поперечную остойчивость и поперечную посадку (с креном или без). Определение того, к какому случаю относится затопление, важно для выбора способа сохранения (восстановления) непотопляемости и должно обязательно проводиться перед началом мероприятий по БЗЖ.
I случай затопления
Судно имеет полностью затопленный отсек (или несколько отсеков), симметричный относительно диаметральной плоскости (ДП). Оно сидит ниже конструктивной ватерлинии (КВЛ) без крена. Самый простой случай затопления. Может уменьшаться начальная метацентрическая высота, остальные факторы, влияющие на непотопляемость, отсутствуют.
II случай затопления
II
Судно имеет полностью затопленный отсек (отсеки), несимметричный относительно ДП. Таким образом, оно сидит ниже КВЛ с креном на затопленный борт. Уменьшается метацентрическая высота, уменьшается угол заката диаграммы остойчивости со стороны затопленного борта.
III случай затопления
III
Судно имеет полностью затопленный отсек (отсеки), несимметричный относительно ДП. Оно сидит ниже КВЛ с креном на борт, противоположный затопленному. Дополнительно к вышеуказанным факторам, возникает опасность переваливания на затопленный борт с ускорением, а значит уменьшается не только статическая, но и динамическая остойчивость.
IV случай затопления
IV

Судно имеет частично затопленный отсек (отсеки), имеющий свободную поверхность. Оно сидит ниже КВЛ с креном. Уменьшается метацентрическая высота,
начальная остойчивость отрицательна. Значительно снижается запас динамической остойчивости.
V случай затопления
V

Судно имеет частично затопленный отсек (отсеки), имеющий свободную поверхность, несимметричный относительно ДП. Оно сидит ниже КВЛ с креном на борт, '''противоположный''' затопленному. Самый опасный случай затопления. Помимо резкого снижения запаса динамической остойчивости, имеется опасность ''переваливания'' на затопленный борт и последующего опрокидывания.
3 Средства обеспечения непотопляемости
- Организационные
Принимаются в ходе эксплуатации.
1.Наблюдение за уровнем льяльных вод,
2.состоянием водонепроницаемых закрытий, перепускной арматуры, шпигатов;
3. контроль целостности корпуса и переборок,
4.нагрузки и расходования грузов, особенно жидких грузов;
5. поддержание в готовности средств БЗЖ.
-Технические
Принимаются в ходе борьбы за живучесть, обычно в результате повреждений.
1.Устранение крена и дифферента судна путём затопления отсеков, симметричных с поврежденными (контрзатопление)
2. восстановление остойчивости перепуском жидких грузов из верхних отсеков в нижние и приёмом балласта в нижние отсеки;
3. восстановление целостности корпуса и переборок (заделка пробоин); откачка поступившей воды.
Чтобы сократить, а по возможности исключить расчеты элементов плавучести и остойчивости в случае повреждения, и облегчить принятие решения, заранее вычисленные данные по типовым вариантам затоплений сводятся в табличную форму. В таблицах указывают:
объем каждого водонепроницаемого отсека;
величины изменения остойчивости и осадки, крена и дифферента судна при их затоплении для двух случаев: полностью и частично (со свободной поверхностью).
При этом крен на правый борт считается положительным, а на левый отрицательным;
заполнение отсека считается как отрицательное изменение плавучести, осушение как положительное. Это позволяет вычислять суммарное влияние затопления / осушения нескольких отсеков.
Вторая половина таблиц содержит рекомендованные меры спрямления для каждой ситуации:
перепуск / перекачка жидких грузов;
выбор отсеков на затопление или осушение.
Обычно таблицы сопровождаются схемой водонепроницаемых отсеков. На схеме указываются сокращенные данные для каждого отсека в форме дроби, например:
Рассмотрение пяти основных случаев показывает, почему определение случая затопления критически важно. Неправильный выбор способа спрямления или удаления воды может вызвать ухудшение остойчивости и привести к потере судна. Например, попытка спрямить контрзатоплением судно, относящееся к пятому случаю, может вызвать переваливание с динамическим моментом выше допустимого, и опрокидывание.
Очевидно, что для определения состояния судна необходима точная информация: какие отсеки затоплены, частично или полностью, сообщаются они с забортной водой или нет. С этой целью организуется сигнализация, осмотр помещений, а на боевых кораблях — также постоянная вахта и дозоры живучести.
Конструктивные
Принимаются при проектировании и постройке, реже — переделки в ходе эксплуатации судна.
Деление внутреннего объёма корпуса судна на водонепроницаемые отсеки по вертикали (палубами) и горизонтали (переборками); соединение отсеков противоположных бортов; устройство двойного дна и двойного борта; установка водоотливных и осушительных средств, и другие.
Контроль и обеспечение непотопляемости судна.
Непотопляемостью называют способность судна сохранять плавучесть и необходимую остойчивость после затопления одного или нескольких отсеков корпуса. Обеспечение непотопляемости является важнейшим условием безопасности плавания судна.
Характеристики непотопляемости судов нормируются Правилами Регистра. Судно признается удовлетворяющим требованиям непотопляемости, если аварийная ватерлиния при затоплении расчетных отсеков ни в одной точке не пересекает предельную линию погружения, проведенную на бортах корпуса ниже кромки незакрытых отверстий на 75 мм.
Требования к остойчивости поврежденного судна считаются выполняемыми, если расчеты для случая затопления указанного числа отсеков покажут следующее:
· начальная метацентрическая высота в конечной стадии затопления, определенная методом постоянного водоизмещения, составляет не менее 0,05 м;
· угол крена при этом без принятия мер по спрямлению не превышает 15°;
· аварийная ватерлиния на 300 мм проходит ниже отверстий в бортах или переборках;
· диаграмма статической остойчивости поврежденного судна имеет достаточную площадь участков с положительными плечами.
В период проектирования судна разрабатывают документ, содержащий информацию об аварийной остойчивости и посадке аварийного судна. Пользуясь ею, капитан в случае аварии имеет возможность оценить состояние поврежденного судна и принять необходимые меры по его спасению.
Непотопляемость судов обеспечивается прежде всего определенными конструктивными мероприятиями, а также грамотными действиями экипажа в аварийной ситуации. Так, при проектировании судна выбирают такую высоту непроницаемого надводного борта, при которой обеспечиваются достаточные запасы плавучести и остойчивости.
Важнейший фактор, обеспечивающий непотопляемость судна, — разделение корпуса на отсеки прочными водонепроницаемыми переборками. Разбивку на отсеки выполняют с учетом возможных повреждений и влияния затопления каждого из отсеков на крен, дифферент и остойчивость судна. Объем любого отсека должен быть меньше запаса плавучести, а уменьшение остойчивости при затоплении отсека не должно сопровождаться опрокидыьанием судна. В процессе проектирования выполняют специальный расчет и строят кривую предельных длин отсеков, которая определяет максимально допустимое расстояние между водонепроницаемыми переборками. Число переборок должно удовлетворять требованию по их минимуму, обеспечивая при этом заданные требования по сохранению мореходных качеств после затопления части отсеков.
Иногда на крупных судах отсеки, ограниченные поперечными переборками, делят продольными водонепроницаемыми переборками. Однако наличие таких переборок может вызвать опасный крен судна после затопления отсека, ширина которого меньше ширины судна. Для ликвидации крена в подобных случаях разрабатывают систему затопления отсеков, что позволяет при сохранении достаточной остойчивости спрямить судно.
Важное значение для сохранения мореходных качеств судна после затопления одного из отсеков имеют предупредительные организационно-технические мероприятия, для выполнения которых личный состав проходит специальную подготовку и тренировку. К таким мероприятиям относятся: поддержание в процессе эксплуатации судна непроницаемости наружной обшивки, палуб, переборок и сохранение герметичности люковых закрытий; сохранение необходимого запаса плавучести и остойчивости; содержание средств борьбы за живучесть в полной готовности к действию.
Борьба за непотопляемость судна обеспечивается быстрыми и точными действиями экипажа согласно разработанным инструкциям и наставлениям.
Комплекс предупредительных мер по сохранению непотопляемости в случае аварии включает следующее.
1. Контроль остойчивости неповрежденного судна, которая должна быть достаточной для компенсации ее потерь, вызванных затоплением, и сохранения ее нормированного аварийного минимума. С этой целью при составлении исполнительного варианта каргоплана, а также в течение рейса нельзя допускать превышения предельного значения статического момента водоизмещения Мz приведенного в Информации об остойчивости и в Информации о непотопляемости.
2. Заблаговременную оценку с помощью Информации о непотопляемости степени обеспечения непотопляемости в конкретном рейсе и прежде всего выявление и фиксирование на доске нагрузки и остойчивости (оперативном планшете) одиночных отсеков, а также пар смежных отсеков, при затоплении которых в данном рейсе непотопляемость не обеспечена.
3. Обеспечение водонепроницаемости корпуса в процессе эксплуатации с целью предупреждения поступления воды в отсеки и распространения ее в смежные отсеки в случае затопления одного из них.
4. Обеспечение и поддержание постоянной и немедленной готовности экипажа и технических средств к борьбе за непотопляемость.
В Информации о непотопляемости для каждого варианта затопления приведены конкретные меры. Наряду с этим может возникнуть возможность и необходимость использовать и другие общие меры из приведенного ниже перечня.
Меры по сохранению аварийной остойчивости и плавучести:
а) предотвращение поступления забортной воды в неповрежденные помещения при крене, дифференте и при качке путем закрытие всех иллюминаторов, люков, дверей и других отверстий, за исключением используемых в борьбе за живучесть судна;
б) снижение интенсивности поступления воды в поврежденные отсеки путем соответствующего маневрирования судном при данных гидрометеорологических условиях;
в) предотвращение поступления воды из поврежденных отсеков в смежные помещения через отверстия в переборках и сварные швы;
г) откачка фильтрационной воды из неповрежденных отсеков;
д) подкрепление деформированных переборок, находящихся под аварийным напором воды;
е) заделка пробоины и откачка воды из поврежденных отсеков при первой возможности;
ж) контроль за состоянием отсеков, смежных с аварийным.
Меры по повышению аварийной остойчивости:
а) откачка жидких грузов из высокорасположенных неповрежденных танков и цистерн;
б) прием водяного балласта в низкорасположенные цистерны (при достаточном запасе аварийной плавучести);
в) быстрое удаление воды с палуб судна;
г) удаление льда с палуб и надстроек;
д) удаление груза с верхних палуб (в самых крайних случаях).
Меры по повышению аварийной плавучести:
а) откатка воды из неповрежденных танков и цистерн. При недостаточной аварийной остойчивости или недопустимом ее снижении такая откатка разрешается только из цистерн, расположенных выше ЦТ судна;
б) осушение затопленных отсеков после заделки пробоин.
Меры по спрямлению и удифферентовке судна:
а) перекачка жидких грузов в цистерны, наиболее удаленные от района повреждения, или прием в них жидкого балласта;
б) откатка жидких грузов из цистерн, расположенных вблизи района повреждения, если это позволяет остойчивость;
в) перекачка жидких грузов из цистерн поврежденного борта в цистерны неповрежденного борта или балластировка последних.
Меры по повышению (частичному восстановлению) аварийной остойчивости и плавучести:
а) меры по повышению остойчивости должны предшествовать мерам по спрямлению судна, это особенно важно в тех случаях, когда начальная метацентрическая высота отрицательна или близка к нулю;
б) следует всегда помнить, что крен после аварии может быть вызван отрицательной начальной остойчивостью или несимметрией затопления относительно диаметральной плоскости.
При отрицательной начальной остойчивости совершенно недопустимо спрямление судна контрзатоплением отсеков противоположного борта, так как это может привести к переваливанию и опрокидыванию судна через противоположный борт. В таких случаях крен следует уменьшать исключительно восстановлением остойчивости путем затопления или осушения только симметричных относительно ДП отсеков;
в) принципиально важно оценить знак начальной остойчивости до принятия мер по восстановлению остойчивости и плавучести. Для этого значение, начальной метацентрической высоты h должно быть оценено заранее на основе данных Информации и оперативного планшета. Свидетельством отрицательной начальной остойчивости после затопления могут быть следующие характерные признаки:
появление крена при точно установленном симметричном относительно ДП затоплении;
переваливание с борта на борт под воздействием случайных причин (перекладки руля на ходу, волнения и т. д.);
наличие крена, противоположного вызванному несимметрией затопления;
большие количества фильтрационной воды в отсеках и в помещениях судна при пустых днищевых отсеках.
При восстановлении остойчивости и спрямлении судна цистерны должны заполняться и осушаться полностью; манипуляции по приему балласта при перекачке необходимо производить одновременно только с одной парой цистерн; крен и дифферент следует уменьшать не сразу, а по этапам.
Основной документ по непотопляемости — Оперативная информация о непотопляемости судна (ОИ), которая дает возможность решать задачи трех типов:
· заранее на стадии составления каргоплана дать ограничения или рекомендации по обеспечению аварийной посадки и остойчивости в данном рейсе;
· заранее или на любом этапе рейса определить и оценить аварийную посадку и остойчивость при затоплении одного или группы отсеков, выделить (по обоснованным признакам) те тяжелые случаи повреждения и затопления отсеков, в которых судно обречено и борьба за его спасение становится бессмысленной;
· в зависимости от полученной оценки аварийного состояния дать для каждого случая затопления конкретные рекомендации по первоочередным мерам борьбы за спасение судна и по срочным мерам для спасения экипажа в случае, если судно обречено.
Следует помнить, что только Оперативная информация, составленная достаточно полно для конкретного судна, позволяет наиболее точно определить аварийную посадку и остойчивость судна. При отсутствии Информации или при устаревших ее формах для грубой оценки состояния судна при затоплении единичного отсека могут быть использованы приближенные формулы (табл. формул), полученные методом постоянного водоизмещения при
затоплении отсеков трех категорий:
1) отсек затоплен полностью и объем воды в нем не зависит от того, сообщается он с забортной водой или нет;
2) отсек затоплен не полностью и не сообщается с забортной водой;
3) отсек затоплен не полностью и сообщается с забортной водой.
Посадку судна и изменение его остойчивости при затоплении отсека полностью, как может быть при затоплении междудонного пространства, оценивают по методу начальной остойчивости, используя все зависимости из задачи о приеме груза.
Для оценки посадки и остойчивости судна при затоплении отсека, сообщающегося с забортной водой, но не заполняемого полностью,
удобнее пользоваться методом постоянного водоизмещения. Суть метода состоит в том, что заполненный водой отсек исключают при определении элементов плавучести, а масса судна остается неизменной. Для решения задачи зададим элементы затопленного отсека (рис.11):
Рис. 11. Затопление отсека III категории
Изменение поперечной метацентрической высоты определяется изменением метацентрического радиуса и аппликаты ЦВ:
Метацентрический радиус изменяется в связи с уменьшением момента инерции площади ватерлинии на размер площади затопленного отсека:
0—25 %, для сухогрузных судов 30—50%, для ледоколов 80—90%, а для пассажирских судов 80—100%.

Рис. 11. Строевая по шпангоутам
Вес судна Р (весовая нагрузка) И координаты центра тяжести определяются расчетом, учитывающим вес каждой детали корпуса, механизмов, предметов оборудования, снабжения, запасов, грузов, людей, их багажа и всего находящегося на судне. Для упрощения вычислений предусматривается объединение отдельных наименований по специальности в статьи, подгруппы, группы и разделы нагрузки. Для каждого из них подсчитывается вес и статический момент.
Учитывая, что момент равнодействующей силы равен сумме моментов составляющих сил относительно той же плоскости, после суммирования по всему судну весов и статических моментов, определяют координаты центра тяжести судна G. Объемное водоизмещение, а также координаты центра величины С по длине от миделя хc и по высоте от основной линии zc определяют по теоретическому чертежу методом трапеции в табличной форме.
Для этой же цели пользуются вспомогательными кривыми, так называемыми строевыми, вычерченными также по данным теоретического чертежа.
Различают две кривые: строевую по шпангоутам и строевую по ватерлиниям.
Строевая по шпангоутам (рис. 11) характеризует распределение объема подводной части корпуса по длине судна. Она строится следующим способом. Пользуясь методом приближенных вычислений, определяют по теоретическому чертежу площади погруженной части каждого шпангоута (w). По оси абсцисс откладывают в выбранном масштабе длину судна и на нее наносят положение шпангоутов теоретического чертежа. На ординатах, восстановленных из этих точек, откладывают в определенном масштабе соответствующие площади вычисленных шпангоутов.
Концы ординат соединяют плавной кривой, которая и является строевой по шпангоутам.

Рис. 12. Строевая по ватерлиниям.
Строевая по ватерлинии (рис. 12) характеризует распределение объема подводной части корпуса по высоте судна. Для ее построения по теоретическому чертежу подсчитывают площади всех ватерлиний (5). Эти площади в избранном масштабе откладывают по соответствующим горизонталям, расположенным по осадкам судна, в соответствии с положением данной ватерлинии. Полученные точки соединяют плавной кривой, которая и является строевой по ватерлиниям.

Грузовой размер
Эти кривые служат следующими характеристиками:
1) площади каждой из строевых выражают в соответствующем масштабе объемное водоизмещение судна;
2) абсцисса центра тяжести площади строевой по шпангоутам, измеренная в масштабе длины судна, равна абсциссе центра величины судна хc;
3) ордината центра тяжести площади строевой по ватерлиниям, измеренная в масштабе осадок, равна ординате центра величины судна zc. Грузовой размер представляет собой кривую (рис. 13), характеризующую объемное водоизмещение судна V в зависимости от его осадки Т. По этой кривой можно определить водоизмещение судна в зависимости от его осадки или решить обратную задачу.
Эта кривая строится в системе прямоугольных координат на основании предварительно вычисленных объемных водоизмещении по каждую ватерлинию теоретического чертежа. На оси ординат в выбранном масштабе откладывают осадки судна по каж- дую из ватерлиний и через них проводят горизонтали, на которых, также в определенном масштабе, откладывают значение водоизмещения, полученное для соответствующих ватерлиний. Концы полученных отрезков соединяют плавной кривой, которая и называется грузовым размером.
Пользуясь грузовым размером, можно определить изменение средней осадки от приема или расходования груза или по заданному водоизмещению определить осадку судна и т. п.