При затоплении отсеков судна возможны различные варианты их заполнения. В зависимости от характера затопления различают пять категорий затопленных отсеков (рис. 16):

Рисунок 16 − Схема классификации затопленных отсеков

I категория (отсеки 1 и 6) – отсеки, затопленные полностью (имеют или не имеют сообщения с забортной водой);

II категория (отсеки 3 и 5) – частично затопленные отсеки (имеющие свободную поверхность), не сообщающиеся с забортной водой;

III категория (отсек 7) – частично затопленные отсеки, сообщающиеся с забортной водой и атмосферой;

IV категория (отсек 2) – частично затопленные отсеки, сообщающиеся с забортной водой, но не имеющие сообщения с атмосферой (воздушная подушка), т.е. в этих отсеках уровень воды не совпадает с аварийной ватерлинией.

V категория (отсек 4) – отсеки, затопленные частично по кромку пробоины или открытого забортного отверстия.

На практике, рассматривают влияние на посадку и остойчивость судна только первых четырех категорий. Отсеки затопленные по V-ой категории рассматривают как затопленные по II-ой.

К отсекам первой категории относят поврежденные отсеки, расположенные ниже ватерлинии (цистерны двойного дна, диптанки), а также неповрежденные отсеки, целиком заполненные забортной водой. Объем таких помещений не значителен (для обычных судов не превышает 15% объемного водоизмещения судна), поэтому опасаться потери судном запаса плавучести нет оснований. Расход запаса плавучести судна равен объему воды, влившейся в отсек. Остойчивость судна при этой категории затопления улучшается (отсеки расположены ниже нейтральной плоскости). Большую опасность для судна представляет несимметричное затопление отсеков, при котором допустимый угол крена не должен превышать 20⁰. Если аварийный угол крена окажется больше допустимого, необходимо принять меры по спрямлению судна. Расчет параметров посадки и остойчивости аварийного судна при затоплении отсеков первой категории, может быть выполнен методом приема малого груза или по диаграммам КТИРПиХ, Фирсова-Гундобина и др.

К отсекам второй категории относят отсеки, имеющие фильтрационную воду из смежных поврежденных отсеков или через заделанную пробоину. Вода в этих отсеках может появиться в результате тушения пожаров или частичного затопления из поврежденных судовых систем. Очевидно, что отсеки второй категории могут находиться ниже и выше ватерлинии. Расчет посадки и остойчивости судна после затопления отсека второй категории выполняют методом приема жидкого груза. Изменение плавучести при затоплении отсека второй категории аналогично изменению плавучести при затоплении отсека первой категории. Учитывая значительные объемы отсеков, которые могут быть затоплены по второй категории, следует опасаться потери судном запаса плавучести. Свободная поверхность ухудшает остойчивость судна, причем потеря остойчивости будет больше в высоко расположенных широких отсеках.

Затопление отсеков по третьей категории, свободно сообщающихся с забортной водой, происходит через пробоину или при аварии забортной арматуры. В отсеке третьей категории вода всегда находится на одном уровне с забортной водой, поэтому ее количество меняется с изменением посадки судна. Параметры аварийного судна при затоплении таких отсеков рассчитывают методом постоянного водоизмещения. Весь отсек исключается из запаса плавучести судна, так как вода может беспрепятственно заполнять надводный объем отсека. Изменение начальной остойчивости определяется величиной потерянной площади ватерлинии (S и J_x). Степень падения остойчивости увеличивается с увеличением ширины судна, так как r = ,   а J_x = kLB³. При затоплении отсеков третьей категории у широких судов (B/d > 3,5) следует опасаться как потери остойчивости, так и потери плавучести, а у узких судов – только потери плавучести.

Таким образом, наибольшую опасность для судна представляет затопление отсеков второй и третьей категории, особенно, если они имеют большую ширину и длину. Велика также опасность затопления высоко расположенных отсеков. Поэтому, в процессе борьбы с водой, воду из затопленных помещений на верхних палубах необходимо спустить в лежащий ниже отсек.

После заделки пробоины в отсеке третьей категории, отсек переходит во вторую категорию. При этом переходе изменяется остойчивость судна. Существенное изменение остойчивости будет происходить в процессе откачки воды из отсека второй категории. Поэтому прежде, чем приступить к откачке воды, следует тщательно оценить остойчивость судна при различных уровнях воды в отсеке.

Методика выполнения работы и оформление результатов

На одной из моделей судов с принятыми крен-балластами и грузом известной массы, определить посадку модели, а также провести опыт кренования и рассчитать метацентрическую высоту с оценкой погрешностей и качества опыта.

Исходные данные:

- вес порожней модели Δ_n.м (все исходные данные содержатся в паспорте модели);

- масса каждого из 4-х крен-балластов;

- величины 4-х плеч на которые перемещают крен-балласт;

- жидкость известной массы, которую заливают в аварийный отсек.

Последовательность работы:

1. Подлежащая испытаниям модель судна с достаточной точностью взвешивается на весах.

2. Модель судна помещается в ванну с водой.

3. Принимают жидкость известной массы, в аварийный отсек с пробоиной в борту.

4. Определяется метацентрическая высота модели способом кренования (см. лабораторную работу №2) и замеряют посадку судна.

5. Заделывают пробоину в аварийном отсеке.

6. Замеряют метацентрическую высоту способом кренования и замеряют посадку судна.

7. Модель судна разгружают до начального водоизмещения и устанавливают на кильблоки.

Рекомендации по обработке и оформлению полученных результатов:

Отчет должен содержать:

- задание на работу;

- необходимые теоретические сведения;

- данные о прямых измерениях необходимых величин и их погреш­ностях;

- данные о значениях снятые с информация из паспорта модели;

- расчеты с составлением таблиц, графиков;

- выводы по результатам проведенных опытов.

Вопросы для самоконтроля и защиты работы

1. Назовите причины изменения остойчивости судна при попадании забортной воды в судовые помещения.

2. Перечислите категории затопленных отсеков и ответьте, почему на практике не рассматривают затопления 4 и 5 категорий.

3. Какова последовательность восстановления остойчивости и спрямления поврежденного судна?

4. Проанализируйте требования, предъявляемые к остойчивости поврежденного и неповрежденного судов.

Литература: [1] стр.174-177,

                             [4] стр.112-117.

Лабораторная работа №7