Общие понятия «Остойчивости судна»

     Остойчивость — способность плавучего средства противостоять внешним силам, вызывающим его крен или дифферент и возвращаться в состояние равновесия по окончании воздействия внешних сил (Внешнее воздействие может быть обусловлено ударом волны, порывом ветра, сменой курса и т. п.). Это одно из важнейших мореходных качеств плавучего средства.     Запасом остойчивости называется степень защищённости плавучего средства от опрокидывания.В зависимости от плоскости наклонения различают поперечную остойчивость при крене и продольную остойчивость при дифференте. Применительно к надводным судам, из-за удлинённости формы корпуса судна его продольная остойчивость значительно выше поперечной, поэтому для безопасности плавания наиболее важно обеспечить надлежащую поперечную остойчивость.     В зависимости от величины наклонения различают остойчивость на малых углах наклонения (начальную остойчивость) и остойчивость на больших углах наклонения.     В зависимости от характера действующих сил различают статическую и динамическую остойчивость.     Статическая остойчивость — рассматривается при действии статических сил, то есть приложенная сила не изменяется по величине.     Динамическая остойчивость — рассматривается при действии изменяющихся (то есть динамических) сил, например ветра, волнения моря, подвижки груза и т. п.     Важнейшими факторами, влияющими на остойчивость, являются расположение центра тяжести и центра величины судна(ЦВ).Рассмотрим поперечную остойчивость:Цт -центр тяжести судна. Он постоянно сохраняет свое положение при данном расположении грузов и не зависит от угла крена. Он может сместиться только при изменении нагрузки судна после грузовых операций, приема или откатки балласта, расхода судовых запасов, смещения грузов от качки, обледенения и т. п.
 ЦВ -центр величины. Является центром тяжести погруженного объема судового корпуса. В этой точке приложена равнодействующая выталкивающих сил воды. Центр величины перемещается при изменении формы погруженной части корпуса судна, т.е. при крена.
Δ -равнодействующая сила весового водоизмещения судна. Эта сила всегда направлена вниз.
точка А -центр величины в прямом положении судна, т.е. без крена. Если судно на плаву, Δ=ɣV ЦВ -центр величины при крене судна.ɣV -равнодействующая сила выталкивающих сил воды. Она равна произведению объемного веса воды ɣ на объем погруженной части корпуса V и направленная всегда по вертикали вверх. 
l -плечо восстанавливающего момента(плечо статической остойчивости). Это кратчайшее расстояние между направлением действия сил Δ и ɣV.МЦ -центр кривизны линии по которой перемещается ЦВ.Zc -возвышение ЦВZg -возвышение ЦТZm -возвышение МЦr -начальный метацентрический радиусa -возвышение ЦТ над ЦВh -метацентрическая высота, или возвышение МЦ над ЦТСоотношение величин: h=Zm-Zg=r+Zc-Zg=r-aСудно будет остойчиво и сможет вернуться в прямое положение, если восстанавливающий момент больше кренящего, а ЦВ находится между линией Δ и наклоненным бортом. Если это условие не будет соблюдено — судно опрокинетсяПри небольших углах крена r остается постоянным и поэтому для l может быть применено выражение:l=h*sinθ где, θ -угол крена.Тогда: Мв=Δ*h*sinθМв -величина восстанавливающего элемента
     Запас плавучести — объем непроницаемой для воды надводной части судна, расположенной от грузовой (конструктивной) ватерлинии до верхней непрерывной водонепроницаемой палубы и включающей водонепроницаемые надстройки и рубки. 3апас Плавучести определяет количество воды, поступление которой при аварии выдерживает судно до полного погружения, поэтому является важнейшей характеристикой его непотопляемости. Степень непотопляемости тем выше, чем больше относительно 3апас Плавучести (отношение 3апаса плавучести к расчетнотному объемному водоизмещению судна).     Достаточный запас плавучести в процессе проектирования и постройки судна достигается рядом конструктивных мероприятий, к числу которых относятся: обеспечение достаточной высоты надводного борта, устройство водонепроницаемых закрытий и разделение судна на отсеки прочными водонепроницаемыми переборками и палубами. При отсутствии последних, любое повреждение подводной части судна может привести к полной потере запаса плавучести и гибели судна. Запас плавучести в этом случае конструктивно не обеспечен.