§ 12. Морска годност на корабите. Част 2

Степента, до която един кораб е непотопяем, зависи от предназначението му. По този начин на гражданските кораби броят на преградите и тяхното разположение се определят от удобството за товарене на товари, надеждността на тяхното закрепване и възможността за работа с тях в трюма, както и от условието, че корабните машини и механизми са свободни поставени в отделенията и са удобни за обслужване. От друга страна, е необходимо да се спазват стандартите за регистър на СССР, според които, въз основа на Международната конвенция за спасяване на животи на море, товарни кораби, когато едно отделение е наводнено, и пътнически кораби, когато две или дори съседните отделения са наводнени, трябва да останат на повърхността и да запазят най-малко 75 mm височина на надводния борд от ефективната водолиния до страничната линия на горната палуба във всяко положение на кораба (фиг. 18).

Ориз. 18. Минимална височина на надводния борд на диффериран кораб.

Преградна палуба или непотопяема палубанаречена палуба, към която се простират напречни водонепроницаеми прегради по височина.

На кораби, които имат надлъжни непроницаеми прегради (на пътнически кораби и военноморски кораби), в случай на дупка в подводната част на борда и наводняване на страничните отделения, моментите на диферент и наклон се образуват едновременно към повредената страна. Това трябва да се има предвид при избора на местоположението на надлъжните и напречните прегради на кораба.

Разделянето на плавателния съд на отделения трябва да бъде такова, че в случай на дупка отстрани плаваемостта на плавателния съд да се изчерпи преди неговата устойчивост: съдът трябва да потъне, без да се преобърне.

За изправяне на плавателен съд, който има крен и диферент в резултат на наводняване на отделения, както и за възстановяване на стабилността, която намалява в този случай, се извършва принудително обратно наводняване на предварително избрани отделения с еднакъв размер, но с противоположни моменти. Например, ако корабът има крен от лявата страна и облицовка на носа поради дупка, тогава, за да го изправите, е необходимо да наводните задното отделение от десния борд с равен момент. Изправеният кораб естествено ще получи допълнително газене, но с възстановена стабилност той ще продължи да поддържа мореходните си качества (и корабът също ще запази бойните си качества, т.е. маневрира и стреля с оръдия, изстрелва ракети).

Този принцип на противонаводняване на корабните отделения е предложен за първи път в света през 1875 г. от изключителния руски учен и моряк С. О. Макаров. През 1903 г. тази идея е използвана за практическо приложение на военни кораби от младия тогава учен, офицер, а по-късно изключителен съветски корабостроител, академик А. Н. Крилов. Бяха им предложени специални маси т.нар маси и непотопяемост, според който за всички отделения на кораба предварително са изчислени моментите на крен и диферент, които възникват при наводняване на едно или група отделения, като моментите са предварително определени и отделенията, които в този случай трябва да бъдат наводнени, за да се изправи кораб бяха определени. Използвайки таблиците, в трудна бойна ситуация можете бързо да изправите кораб, който е получил дупка, и да възстановите загубените му бойни качества. Сега трябва да се съставят таблици за непотопяемост за всеки кораб.

Впоследствие, чрез трудовете на академик Ю. А. Шимански, професор В. Г. Власов и други съветски учени, науката за непотопяемостта на кораба беше развита по такъв начин, че смъртта на кораба от загуба на устойчивост поради бойна повреда на корпуса беше практически елиминиран.

Питчингкораб - колебателни движения, които корабът прави около равновесното си положение. Има три вида движение на кораба:

а) вертикален- вибрации на съда във вертикална равнина под формата на периодични транслационни движения;

б) на борда(или странично) - колебания на кораба в равнината на рамките под формата на ъглови движения;

IN) кил(или надлъжно) търкаляне - вибрации на съда в централната равнина, също под формата на ъглови движения. Когато корабът плава по неравна водна повърхност, и трите вида движение често се случват едновременно или в различни комбинации. Посоката на неговото движение по отношение на движението на вълната оказва значително влияние върху всички видове движение на кораба. Люлеенето на плавателния съд се отразява пагубно на неговата работоспособност и мореходност.

Нека изброим вредните ефекти от накланянето:

А) периодично повдигане и заравяне на краищата на плавателния съд във вълната, предизвикващо допълнително съпротивление при движение и излизане на витлото от водата, което води до загуба на опората му и намаляване на скоростта, повишен разход на гориво, наводняване на палуба и влошаване на условията за обитаемост на кораба;

Б) създаване на условия, които могат да доведат до преобръщане на плавателния съд поради загуба на странична устойчивост;

В) влошаване на условията на работа на машините и механизмите, както и допълнителни натоварвания върху здравите връзки на корпуса от въздействието на вълните и действието на инерционните сили, възникващи при търкаляне;

Г) намаляване на ефективността на артилерийската или торпедна стрелба по кораби, затруднения в работата на ракетните установки;

Г) вредни физиологични въздействия върху хората (морска болест).

Обичайно е да се прави разлика между два вида трептения на кораба при накланяне: Безплатно(на неподвижна вода), които възникват по инерция след прекратяване на силите, които са ги причинили, и принуден, които са причинени от външни периодично прилагани сили, например морски вълни.

Ориз. 19. Характеристики на наклона: а - амплитуда; b - обхват; c - период на накланяне.

Основната причина за люлеенето на кораба е едновременното действие върху него на вълни, сили на плаваемост и устойчивост. Основните характеристики на килене като периодично осцилаторно движение на съда са: амплитуда, обхват и период на килене (фиг. 19).

Амплитуда на накланянее най-голямото отклонение на съда от първоначалното му положение, измерено в градуси.

Диапазон на накланяне- сумата от две последователни амплитуди (наклона на съда от двете страни).

Период на преобръщане- времето между две последователни наклони или времето, през което корабът извършва пълен цикъл на трептене, връщайки се в позицията, от която е започнало обратното броене.

Периодът на търкаляне на кораба влияе върху естеството на търкалянето: при дълъг период търкалянето става плавно, напротив, при кратък период търкалянето става рязко, което води до сериозни последствия.

Периодът (в секунди) на безплатно хвърляне се изчислява по следната формула:

където k е коефициент в зависимост от вида на съда; стойността му е в диапазона 0,74/0,80;

B - проектна ширина на съда по текущата водолиния, m;

H 0 - начална напречна метацентрична височина, m.

От дадената стойност става ясно, че плавателният съд, който има голяма устойчивост, има рязко търкаляне, което значително влияе върху работата му.

Периодът (в секунди) на свободно повдигане на тих Rone се изчислява с помощта на приблизителната формула

и накланяне - по формулата

където T 0 е газенето на съда, m.

Когато плавателен съд плава върху бурна вода, тъй като плавателният съд се отнася от движението на водата и до известна степен е повърхностна частица, участваща в орбиталното движение, резултатът от силите на тежестта, силите на плаваемост и инерционните сили, приложени към съда, е насочен нормално към наклона на водата. Промяната във вълновия профил непрекъснато влияе върху формата на подводния обем на съда и неговия размер, което води до принудителни колебания на съда.

Следователно характерът на принудителните трептения на съда зависи от профила на вълната и техният период винаги е равен на периода на вълната. За намаляване на движението на плавателния съд се предприемат редица мерки, условно разделени на общи и специални. Общите мерки включват рационален избор на формата на теоретичния чертеж на съда, а за специални - монтаж на конструкции - амортисьори за накланяне, създавайки моменти, противодействащи на търкалянето на плавателния съд.

Общите мерки, насочени към намаляване на наводняването на кораба и потапянето на краищата му във вълната, са: срязване на палубата, разширяване на горната част на носовите рамки, оформяне на извивка на бордовете, както и монтиране на водоотбиващ визьор в носа на горната палуба, който унищожава вълната, покриваща кораба, и го отклонява в страни.

За успокояване на най-неблагоприятното и опасно преобръщане се използват специални мерки, които се състоят в инсталиране на стабилизатори на преобръщане, които се разделят на пасивенИ активен. Действието на първото се основава на използването на енергията на люлеене на самия съд, действието на второто се основава на използването на външни източници на енергия, те са изкуствено контролирани. Нека да разгледаме най-простите и ефективни амортисьори на терена.

1) Странични (зигоматични) карини(Фиг. 20) са най-простите пасивни амортисьори, имащи формата на приставки под формата на плочи с площ до 4% от площта на водолинията. Тези плочи се монтират перпендикулярно на трюма в средната част на корпуса по линията на водния поток до 40% от дължината на плавателния съд. Принципът на действие на тези килове е да създават момент, противоположен на момента на люлеене на плавателния съд. Под въздействието на такива странични килове амплитудата на въртене се намалява до 50%.

2) Бордови пасивни танкове(фиг. 21) са проектирани на принципа на комуникиращи съдове под формата на бордови резервоари, свързани с водни и въздушни канали с клапан, който регулира преноса на вода между резервоарите. Вентилът регулира водата по такъв начин, че тя да не се справя с ролката на съда, но, изоставайки, да тече по инерция към издигащата се страна, когато моментът на водата в резервоара, противодействащ на наклона на съд, успокоява търкалянето му.

Ориз. 20. Странични килове и тяхното устройство.

Тези резервоари дават добри резултати като амортисьори само при условия на изпомпване, близки до резонанса. Във всички останали случаи те почти не смекчават накланянето, а дори увеличават амплитудата му.

Ориз. 21. Бордови пасивни резервоари и позицията на течността в тях, когато корабът се клати в резонанс с вълната.

3) Бордови активни танковеТе са същите бордови резервоари, свързани с канали, но водата тече в тях под въздействието на автоматично управлявани помпи. Тези резервоари работят ефективно във всички режими на движение на кораба. Теглото на водата в активните резервоари (обикновено използвани за прясна вода или гориво) трябва да бъде приблизително 4% от водоизместимостта на съда.

4) Управляеми странични кормила(фиг. 22) са активни стабилизатори и се монтират в подводната част на корпуса в зоната, където широчината на съда е най-голяма.

Фиг. 22 Схема на работа на управляваните странични кормила от лявата страна, 1 - оборудване за управление; 2 - система за управление; 3 - кормилни задвижвания; 4- ниши за волани; 5 - ляв рул; 6 - перо на десен борд. V-скорост и посока на настъпващия поток; P - подемна сила; F - челно съпротивление.

Руловете се изместват автоматично: за изкачване - от страната на потапяне, за потапяне - от плаващата страна на съда. Силите на повдигане, възникващи върху кормилата, образуват момент, противоположен на наклона на плавателния съд, намалявайки амплитудата на килане до четири пъти неговия размер. Тъй като повдигащата сила на кормилата зависи от скоростта на плавателния съд, страничните кормила са ефективни само при високоскоростни плавателни съдове.

При липса на накланяне, за да се елиминира допълнително съпротивление при движението на кораба и да се предотврати счупване на кормилата при акостиране, страничните кормила се прибират в специални ниши вътре в корпуса на кораба.

Ориз. 23. Схема на устройството на жироскопичен стабилизатор на стъпката. 1 - жироскоп; 2 - рамка на жироскопа; 3 - оси, които структурно свързват рамката с тялото; 4 - устройство, което завърта или спира рамката на жироскопа.

5) Жироскопичен амортисьор(фиг. 23) се основава на използването на жироскопичния ефект - свойството на жироскопа да поддържа оста си на въртене непроменена. Жироскопичният момент до голяма степен компенсира момента на накланяне, намалявайки амплитудата на накланяне. Стабилизаторът е маховик, въртящ се в рамка, свързана на панти с корпуса на кораба.

Когато корабът се търкаля настрани, рамката на жироскопа спонтанно се люлее в DP. Ако тези люлеения на рамката се забавят или рамката бъде принудена да се върти с помощта на специален електродвигател, тогава тя ще упражнява допълнителен натиск върху осите, образувайки двойка, която противодейства на люлеенето на съда. Например такъв стабилизатор (с маховик, тежащ 20 тона) е монтиран на американската подводница "Джордж Вашингтон".

УправляемостКорабът се нарича способността му да поддържа дадена посока на движение или да го променя в съответствие с преместването на руля. Управляемостта се характеризира, от една страна, със способността на съда да издържа на действието на външни сили по време на движение, което затруднява поддържането на дадена посока на движение - стабилност на курсаи, от друга страна, способността на кораба да променя посоката на движение и да се движи по крив път - тази способност се нарича ловкост.

По този начин, управляемостта на кораба се отнася до двете качества, които са противоречиви. Така че, ако създадете кораб с такова съотношение на основните размери, което ще му осигури солидна стабилност по курс, тогава корабът ще има лоша способност за обръщане. Напротив, ако корабът има добра способност за обръщане, той ще бъде нестабилен и ще се клати на курса. При създаването на съд е необходимо да се вземе това предвид и да се избере оптималната стойност за всяко от тези качества, така че съдът да има нормална управляемост.

Доходносте способността на кораба спонтанно да се отклонява от курса си под въздействието на външни сили. Счита се, че корабът е стабилен на курса, ако за поддържането му броят на преместванията на руля не надвишава 4-6 в минута и корабът успява да се отклони от курса с не повече от 2-3°.

За да се гарантира стабилността на кораба по курса и неговата маневреност, в кърмата на кораба са монтирани кормила. При изместване на кормилото настрани възниква момент от няколко сили, завъртащи кораба около вертикална ос, минаваща през неговия център на тежестта, в посоката, в която се измества кормилото (фиг. 24).

Ориз. 24. Диаграма на силите, действащи върху кораба при изместване на руля. N е равностойната на силите на водното налягане върху перото на руля; l е рамото на двойка сили, въртящи кораба; Q - дрейфова сила; F - челно съпротивление на движението на съда.

Нека пренесем получената N в центъра на тежестта на съда - точка G, без да променяме нейната посока и големина, и приложим втора сила N в обратна посока. Получената двойка сили създава момент Mpov = Nl, отклоняващ кораба от пряката посока към преместването на руля.

Ще разложим силата N в обратна посока на два компонента: F - сила, насочена по посока - в посока, обратна на движението на кораба, и създаваща съпротивление, намалявайки скоростта на кораба с приблизително 25-50%; Q е дрейфовата сила, действаща перпендикулярно на DP и караща плавателния съд да се движи със закъснение, което бързо се смекчава от съпротивлението на водата.

Ако кормилото на кораб, движещ се с определена скорост, се остави на борда, тогава центърът на тежестта на кораба (около който той се върти) ще започне да променя траекторията на движението си от права към извита, като постепенно се превръща в кръг от постоянен диаметър D c, който се нарича циркулационен диаметър, а движението на плавателния съд по такава траектория е съдова циркулация(фиг. 25).

Диаметърът на циркулацията, изразен в дължината на съда, определя степента на маневреност на съда. Един съд се счита за добре маневрен, ако D c = (3/5) L. Колкото по-малък е диаметърът на циркулацията, толкова по-добра е маневреността на съда. Разстоянието l, изминато от кораба между централния му център в момента на преместване на руля и преди корабът да се завърти на 90°, измерено по правата линия на неговото движение, се нарича напредък.

Ориз. 25. Съдово кръвообращение. D c - диаметър на установената циркулация; D t - тактически диаметър на циркулация; ,в - ъгъл на дрейфа.

Разстоянието между положението на централната линия в началото на завоя и след като курсът на кораба се е променил на 180°, измерено перпендикулярно на първоначалната посока на движение, се нарича тактически диаметър на циркулацията, което обикновено е Dt = (0,9/1,2) Dts. Ъгълът, образуван от позицията на DP и допирателната към траекторията на съда по време на циркулация, начертана през точка G, се нарича ъгъл на дрейфа V.

Когато корабът се движи в циркулация, той развива ролка встрани, противоположна на преместването на руля. Кренещият момент се формира от двойка сили: центробежната сила на инерцията, приложена в центъра на тежестта на съда, и силата на хидродинамичното налягане, приложена приблизително в средата на газенето. Ъгълът на наклона достига максималната си стойност при диаметър на циркулация, равен на 5L, и става по-голям, колкото по-висока е скоростта на съда и колкото по-малък е диаметърът на циркулацията, а увеличаването на тези параметри може да доведе до преобръщане на съда.

Процент на продажбитекорабът се нарича способността му да се движи с определена скорост, като същевременно изразходва определена мощност на главните двигатели.

Когато корабът се движи, върху него незабавно започват да действат съпротивителни сили на вода и въздух, насочени в посока, обратна на движението му, преодоляни от постоянния натиск на задвижването.

Изследването на въпроси, свързани с модела на тези съпротивления, позволява да се изберат най-рационалните контури на съда, осигуряващи постигането на скорост с минимален разход на мощност на двигателя.

Съпротивлението на движението на плавателния съд нараства с увеличаване на скоростта и е равно на сумата от отделните съпротивления. Водоустойчивостта се състои от:

А) съпротивление на формата или вихрово съпротивление Rf, в зависимост от формата на потопената част на корпуса и вихровите образувания от вода, създадени зад кърмата, които, откъсвайки се от плавателния съд, вземат със себе си живата сила на въртеливото движение, което имат придобити. Колкото по-пълен е корпусът на кораба и колкото по-лоша е неговата рационализация, толкова повече вихри и по-голямо съпротивление;

Ориз. 26. Система от вълни, които възникват при движение на кораб. 1, 2 - разминаваща се кърма и нос, съответно; 3, 4 - напречен нос и кърма, съответно.

б) съпротивление на триене R t, което зависи от скоростта на плавателния съд и размера на повърхността на частта от корпуса, потопена във вода. Съпротивлението на триене възниква, защото частиците вода в контакт с потопената повърхност на корпуса се придържат към нея и придобиват скоростта на кораба. Съседните слоеве вода също започват да се движат, но с отдалечаването им от повърхността на корпуса скоростта им постепенно намалява и изчезва напълно. Така на повърхността на потопената част от тялото се образува т. нар. граничен слой, в чието напречно сечение скоростта на водата не е еднаква. Експериментално са получени формули за определяне на триенето на повърхността на кораба.

Грапавостта на повърхността увеличава устойчивостта на триене, което се взема предвид допълнително.

Съпротивлението на триене е силно повлияно от замърсяването на подводната част на корпуса от водорасли, черупки и други организми, които дъвчат във водата, което увеличава триенето между корпуса и водата. Известни са случаи, когато 4-5 месеца след почистване на подводната повърхност скоростта на кораба намалява с 4-5 възела поради замърсяване.

B) вълново съпротивление R B, в зависимост от формата на подводната част на корпуса и представляващо изразходването на част от мощността на главния двигател за образуването на система от вълни, придружаващи кораба по време на движение (фиг. 26).

При ниски скорости се образуват предимно разминаващи се вълни. С увеличаване на скоростта се увеличава величината на напречните вълни, чието образуване изисква по-голяма мощност; в.ч.

Г) съпротивление на изпъкнали части R, в зависимост от съпротивлението на отделни изпъкнали части, разположени в подводната част на корпуса: кормила, скоби, странични килове, изпъкнали части на инструменти и др.

За да се определи стойността на тези съпротивления (с изключение на съпротивлението на триене, което се определя чрез изчисления и експеримент), моделите на кораби се изпитват в специални експериментални басейни, чиито размери достигат 1500x20 m с дълбочина до 7 m. дължината на моделите е 2-8м.

Тегленето на тези модели се извършва със специални колички, движещи се по релси, положени от двете страни на басейна. Моделът е свързан с количката чрез динамометър, който измерва съпротивителната сила на модела, когато количката се движи равномерно с определена скорост по басейна. Моделите на кораби се изработват от дървена рамка (скелтон), покрита с платно и покрита със слой парафин. Парафинът е добре обработен и може лесно да се променя и възстановява. Понякога моделите са изработени изцяло от дърво.

Резултатите, получени по време на тестване на модели, се преизчисляват за кораб в пълен мащаб съгласно законите на динамичното подобие. Съпротивлението на въздуха R B3 зависи от размера на проекцията на повърхността на съда върху равнината на средното сечение; скорост, посока на движение; скоростта на вятъра. Определя се в аеродинамичен тунел чрез продухване на модел през него и достига внушителни размери при високи скорости, достигайки до 10% от общото съпротивление. След определяне на всички отделни съпротивления, общото съпротивление на движението на съда се определя като тяхната сума, равна на

Импедансът е основата за определяне на необходимата мощност на основната задвижваща система на кораба, която се преобразува от пропулсорите в движение напред на кораба с дадена скорост.

Необходими са три вида мощност

1) теглене или ефективна мощност (EPS), необходима за преодоляване на общото съпротивление на движението на плавателния съд при определена скорост, изразено в конски сили (1 к.с. = 75 kgm/sec); то е равно

където R е общото съпротивление, kg

V - скорост на плавателния съд, m/s;

2) захранване на вала на двигателя (BPS), той е по-голям от предишния и се определя на базата на теглене, като се вземе предвид ефективността на самата система за задвижване, трансмисионни механизми (скоростни кутии, съединители и др.), валове (опори и лагери и др.), то е равно

където n - ефективност: n d - задвижване; n n - валове; n P - предавателен механизъм и други;

3) показана мощност (JPS), която от своя страна е по-голяма от мощността на вала и равна на необходимата мощност на електроцентралата, като се вземе предвид ефективността на самия двигател, т.е.

където C M е механичната ефективност на машината. Продуктът на всички коефициенти на ефективност се нарича общ коефициент на задвижване, което за съвременните кораби е в границите t) = 0,2-0,64. Всички дадени изчисления са за устойчивост в спокойна вода. Вълни, килане, отклонение на плавателния съд и други явления също влияят на скоростта на кораба, като я намаляват средно с още 7-9%, а при силни бури и вълни - до 50-60%. Мощността на основната корабна задвижваща система се преобразува в движение напред на кораба от корабни пропулсори.

Напред
Съдържание
обратно

Зигоматични карини.

Зигоматичните килове са дълги плочи, монтирани в областта на скулите по линията на потока (фиг. 5.6). Представлявайки много проста конструкция, която не заема полезни обеми вътре в кораба и в същото време създава забележим успокояващ ефект, трюмните килове станаха много разпространени и в момента се използват във всички флотове по света.

Ефектът на зигоматичните килове е изкуствено увеличаване на съпротивлението при търкаляне, така че се проявява най-ефективно при големи амплитуди на търкаляне в резонансната зона.

Ориз. 5.6. Зигоматични карини

Обикновено общата площ на зигоматичните карини се взема от 2 до 4% от ЛIN, височина на кила от 0,3 до 1,2 m в зависимост от вида на кораба, средно 3-5% от ширината на кораба. Тяхната дължина обикновено варира от 25 до 75% от дължината на кораба. Мястото на монтаж е закръгляването на трюма и така че киловете да не излизат извън размерите на средната част. Линията на кила трябва да съответства на линията на потока, определена чрез тестване на модела.

Конструктивно киловете са направени под формата на лист, монтиран на ръб. С височина на кила над 400 mm, На свободния ръб на листа се поставя лента или полукръгла ютия. С височина на кила над 600 мм килът е направен под формата на диедър, в който са заварени ребра за твърдост.

Влиянието на страничните килове върху скоростта на кораба е малко. При високоскоростните кораби намаляването на скоростта в спокойна вода не надвишава 2-3%. При лошо време това намаление на скоростта е още по-малко.

Странично контролирани кормила.

Странично управляваните кормила са крила с малки размери, които стърчат от двете страни на обшивката на кораба и могат да се въртят на стокери (фиг. 5.7). Балерите преминават през водоустойчиви уплътнения в корпуса на кораба и се въртят с помощта на специално автоматично управлявано задвижване.

Фиг.5.7. Странично контролирани кормила

Пуснете кораба на скорост v. Когато десният волан е наклонен под ъгъл ψ от средно положение върху него се развива подемна сила Р. Ако кормилото е разположено симетрично от лявата страна на кораба, отклонено под същия ъгъл ψ , но в обратна посока, тогава върху него също трябва да се развие подемна сила Р, но насочен надолу (фиг. 5.8). В този случай възниква момент, който може да бъде противоположен по посока на смущаващия (в противофаза). Честотата на преместване на руля се прави равна на честотата на смущаващия момент, т.е. амортисьорът може да се регулира. Трансферът се контролира автоматично.

Ефективността на такива амортисьори е добра, но те заемат много място и са много скъпи, така че обикновено се използват на големи пътнически лайнери, плаващи през океана.

Основният недостатък на тези амортисьори е ниската им ефективност при ниски скорости и невъзможността да работят при паркиране.

Ориз. 5.8. Силите, възникващи върху страничните кормила

Успокояващи резервоари.

Първите амортисьори от течен тип бяха плоски резервоари, които съдържаха течност със свободна повърхност (фиг. 5.9). Поради свободната повърхност стабилността на кораба намалява, периодът на неговите свободни колебания се увеличава и за кораб, разположен с изоставане спрямо вълната, резонансът се измества към по-дълги и следователно по-малко стръмни вълни. Освен това, тъй като дългите вълни в неправилните вълни имат по-малка повторяемост от късите, вероятността от началото на резонансен режим намалява.

Фиг.5.9. Плоски успокоителни резервоари

По-нататъшно развитие на течните амортисьори са пасивните резервоари. Те представляват вид хидравлично махало, състоящо се от свързани помежду си резервоари, разположени отстрани на кораба.

Има резервоари от първи и втори тип. Резервоарите от първия тип (затворени) са свързани отдолу с течни канали и отгоре с въздушни канали (фиг. 5.10). Резервоарите от втори тип (отворени) също имат въздушен канал и вместо воден канал се правят дупки в страните и комуникацията на течността се осъществява през морска вода (фиг. 5.11). По този начин резервоарите от първия тип, ако е необходимо, могат да се използва като гориво, но за резервоарите от втория тип няма такава възможност.

Ориз. 5.10. Пасивни резервоари от първи тип Фиг.5.11. Пасивни танкове от втори тип

Стабилизиращият ефект на пасивните резервоари се основава на принципа на така наречения вторичен (или двоен) резонанс. Същността на този принцип е следната. При резонанс на въртене принудителните трептения на кораба са 90° зад смущаващата сила във фаза. Ако периодът на собствените колебания на течността в резервоарите е равен на периода на собствените колебания на кораба, тогава тук също има резонанс (вторичен) и колебанията на течността от своя страна изостават от колебанията на кораба. на 90°. Така в разглеждания случай фазовото изместване между вибрациите на течността в резервоарите и смущаващото действие на вълната е 180°, в резултат на което се създава стабилизиращ момент.

Понастоящем пасивните резервоари се използват рядко поради ниска ефективност в нередовни морета, увеличени амплитуди на килане в нерезонансни условия, намален полезен товар и товарен капацитет и други недостатъци. В допълнение, отворените резервоари значително намаляват скоростта на кораба, тъй като част от мощността на електроцентралата се изразходва за предаване на кинетична енергия на входящата вода, която се губи безвъзвратно при изтичане.

Активирането на резервоарите може да се постигне чрез инсталиране на компресор във въздушния канал или помпа с променлив обем в канала за течност. Компресорът може да се монтира както в отворени, така и в затворени резервоари, а помпата, която изпомпва течност от резервоар в резервоар, може да се монтира само в затворени резервоари.

Активните танкове се оказват много по-ефективни от пасивните. Те създават стабилизиращ момент не само при резонанс, но и при всяко съотношение на честотите, което играе важна роля в условията на неправилни вълни. Те могат да се използват за стабилизиране на кораб, който има статичен крен, за люлеене в спокойна вода и т.н. Въпреки това, поради тяхната сложност, високата цена, необходимостта от изразходване на мощност за привеждане в движение на стабилизиращата течност, високите изисквания към автоматичния система за управление, активните резервоари рядко се инсталират на кораби.

По-често от пасивните резервоари се използва друг тип амортисьори от гравитационен тип - резервоари от типа "Flum" (фиг. 5.12).

Ориз. 5.12. Резервоари тип димоотвод

“Flum” - системата се състои от два бордови резервоара, свързани с канал, чиято височина е същата като височината на резервоарите. В средната част каналът има разширено отделение. Резервоарите и каналът се пълнят с течност, така че винаги да имат свободна повърхност. Системата е проектирана по такъв начин, че периодът на свободни колебания на стабилизиращия флуид да е равен на периода на свободни колебания на кораба при някакво състояние на натоварване, характерно за неговите работни условия. Промяната в нивото на пълнене на течността има малък ефект върху периода на нейните свободни колебания. Така резервоарите от типа "Flum" комбинират свойствата, присъщи на плоските резервоари, които намаляват стабилността, и пасивните резервоари от затворен тип, чийто стабилизиращ ефект се основава на принципа на вторичния резонанс. Течният поток в тези резервоари рязко променя площта на напречното си сечение най-малко два пъти, изпитвайки внезапно свиване и разширяване. В този случай потокът губи част от кинетичната си енергия, т.е. вибрациите на стабилизиращата течност се гасят. Това, от една страна, отслабва нежеланите удари на течността върху капаците на резервоара, а от друга, намалява ефекта им на люлеене в нерезонансни режими.

Стабилизатори на теренаОбичайно е да се наричат ​​устройства, които се използват за намаляване на амплитудата на движението на кораба.
Действието на монтираните на кораба стабилизатори е, че създават променлив стабилизиращ момент, противоположен по знак на смущаващия момент на вълната. В момента се използват само ролкови амортисьори. На практика е трудно да се намалят амплитудите на накланяне и повдигане с помощта на амортисьори, т.к. Все още не са създадени стабилизатори, способни да развиват значително по-големи стабилизиращи моменти, отколкото по време на търкаляне.
Наклонните амортисьори се делят на пасивни и активни. Действието на работните органи на пасивните амортисьори се основава на създаването на стабилизиращ момент поради осцилаторните движения на съда по време на търкаляне, т.е. при използването им няма нужда от специални източници на енергия. В активните стабилизатори променлив стабилизиращ момент се създава принудително с помощта на специални механизми, управлявани от специално устройство за управление, което от своя страна реагира на вибрациите на съда. Активните амортисьори са по-ефективни, но изискват допълнителна мощност, за да работят.
Пасивни успокоителни. Пасивните амортисьори включват зигоматични килове и пасивни неподвижни резервоари.

Киловите килове са най-простото и ефективно средство за намаляване на крен и затова намират най-широко приложение.
Пасивните успокоителни резервоари могат да бъдат два вида: затворени, несвързани с морска вода (тип I) и отворени, свързани с морска вода (тип II). Резервоарите са наполовина пълни с вода (понякога гориво) и свързани с канали. Пасивните успокоителни резервоари са най-ефективни по време на резонансно изпомпване. При определени условия и режими на неправилни вълни, такива амортисьори могат да доведат до увеличаване на амплитудите на търкаляне. Наличието на свободна повърхност на течност в резервоарите също влияе неблагоприятно върху стабилността на съда. Поради тези причини пасивните танкове в момента практически не се използват.
Активни успокоителни. Активните стабилизатори включват бордови управляеми кормила, резервоари за активен стабилизатор и жироскопични стабилизатори.
Бордовите кормилни кормила са много ефективно средство за намаляване на клатенето и се използват широко в транспорта и особено на пътническите кораби. Те са поставени на специални задвижвания, които осигуряват промяна на ъглите на атака по определен закон, като ги изнасят извън корпуса и ги прибират вътре в корпуса.
Практиката показва, че е препоръчително да се използват странични кормила при скорости над 10-15 възела. В този случай страничните кормила водят до значително (няколко пъти) намаляване на амплитудите на търкаляне.
Активните успокоителни резервоари обикновено се правят под формата на резервоари тип I. За регулиране на движението на водата се използват или помпи, монтирани във водния канал, или вентилатори, разположени във въздушния канал. Помпата или вентилаторът се управляват със специална автоматизация, така че е възможно да се регулира подаването на вода от един резервоар в друг и да се осигури необходимата промяна в стабилизиращия момент. Ефективността на инсталацията не зависи от скоростта на плавателния съд: резервоарите имат еднакво умерено накланяне по време на движение и когато са неподвижни. Недостатъци на активните резервоари: сложност на дизайна, висока цена, използване на сложно оборудване за управление, намалена товароносимост на кораба и необходимост от изразходване на допълнителна енергия.
Жироскопичен амортисьорСистемата за накланяне е мощен жироскоп, въртящ се по ос в рамка. Жироскопът е монтиран вертикално. Къртането на кораба по време на крен води до въртене на оста на жироскопа - така наречената прецесия на жироскопа. В резултат на това възниква жироскопичен момент, който е стабилизиращият момент на амортисьора. Жироскопичните амортисьори могат да бъдат пасивни или активни. При пасивен демпфер прецесията възниква като реакция на люлеенето на съда. В активните стабилизатори прецесията се създава принудително чрез прехвърляне на външна енергия към електрически мотор, управляван от автоматичен регулатор, който реагира на режима на люлеене на съда. Недостатъци: значително тегло, висока цена, сложност на дизайна и експлоатацията.

Тема 2.1 Питчинг.

Наклонени амортисьори.

Пасивни успокоителни.Пасивните амортисьори включват зигоматични кариниИ пасивни успокоителни резервоари.

Зигоматични карини са най-простото и най-ефективно средство за модериране на преобръщане и следователно намират най-широко приложение. Стабилизиращият ефект на зигоматичните килове се дължи на увеличаване на амортизационния момент, създаден от допълнителни сили на съпротивление при търкаляне, които са най-забележими по време на резонанс. В допълнение, при накланяне на кила на дясната и лявата страна, както при крилата, възникват повдигащи сили в обратна посока, създавайки допълнителен стабилизиращ момент.

Конструктивно трюмните килове (фиг. 51) са плочи, монтирани по дължината на кораба в зоната на трюма. Киловете са разположени така, че да не излизат извън размерите на плавателния съд. Общата площ на киловете от двете страни варира от 3% до 6% от продукта LB. Ефективността на страничните килове зависи до голяма степен от добре подбраното съотношение на тяхната ширина към дължина. Ширина Фиг.51 Зигоматични карини. киловете варират от 200 до 1200 mm. Средно аритметично

отношението на ширината на киловете към ширината на съда е 0,03 - 0,05, а дължината им към дължината на съда е 0,25 - 0,60. Инсталирането на килове с по-голяма площ води до намаляване на амплитудата на резонансното накланяне с 45 - 50%. В условия на неравномерни вълни страничните килове с нормална площ намаляват амплитудата на въртене средно с 20–30%.

Пасивни успокоителни резервоари. Пасивните успокоителни резервоари могат да бъдат два вида: затворенне комуникиращи с морска вода (резервоари от първи тип) (фиг. 52а) и отворен, комуникиращи с морска вода (резервоари от втори тип) (фиг. 52b). Те представляват два плоски странични резервоара, разположени напречно на съда. Резервоарите са наполовина пълни с вода (за резервоари тип 1, понякога с гориво) и са свързани с канали. Резервоарите тип 1 имат два канала - вода (отдолу) и въздух (отгоре). оборудван с клапан. Резервоарите от втори тип нямат канал за свързване на вода, т.к В страничните стени има дупки, които комуникират с морска вода.

Принципът на работа на такива резервоари се основава на създаването на стабилизиращ момент чрез преместване на маса течност от едно странично отделение в друго. Движението на течността се причинява от люлеенето на съда и не изисква допълнителна енергия. 52 Пасивни успокоителни резервоари: разходи. Избор на резервоарни елементи, 1 – странични резервоари; 2 – въздушен канал, размери на канала и настройка 3 – клапан; 4 – воден канал. клапан може да се постигне равенство

периодът на колебание на течността в резервоарите и периодът на собствените колебания на кораба. В резултат на това по време на резонансно люлеене възниква явлението двоен резонанс: корабът изостава по фаза от колебанията на вълната с 90 0, а течността в резервоарите изостава от колебанията на кораба с 90 0. Общото фазово закъснение е 180 0, резервоарите работят в противофаза с вода (фиг. 53), а полученият стабилизиращ момент се оказва противоположен по знак на смущаващия момент и противодейства на накланянето на съда.

Пасивните успокоителни резервоари са най-ефективни за резонансно изпомпване и по-малко ефективни за нерезонансни вълни. При определени условия и режими на неправилни вълни, такива амортисьори могат да доведат до увеличаване на амплитудите на търкаляне.

Ориз. 53 Последователно положение на водата в успокоителни резервоари по време на резонанс

клатенето на кораба.

Наличието на свободна повърхност на течност в резервоарите също влияе неблагоприятно върху стабилността на съда. Поради тези причини пасивните танкове в момента практически не се използват.

Активни успокоителни.Включват активни амортисьори за накланяне бордови управляеми кормила, активни неподвижни резервоарии жироскопични амортисьори - стабилизатори.

Бордовите кормилни кормила са много ефективно средство за модериране

подвижни и са широко разпространени на транспорта и особено на пътническите кораби. Те са крила с ниско аспектно съотношение, които са монтирани отстрани на кораба в областта на трюма. Крилата са поставени на специални задвижвания, които осигуряват промяна на ъглите на атака по определен закон, като ги разширяват извън тялото и ги прибират вътре в тялото (фиг. 54). Размерите и площта на управляемите кормила се определят чрез подходящо изчисление в зависимост от най-ниската скорост на кораба, при която се предлага да се използват.

Принципът на действие на бордовите управляеми кормила се основава на възникването на стабилизиращ момент, който противодейства на накланянето чрез правилно препозициониране на кормилата. Стабилизиращият момент се създава от повдигащи сили, генерирани върху кормилата от дясната и лявата страна, когато потокът тече около тях .

В позиция, в която корабът е наклонен наляво Фиг. 54 Управляеми странични кормила. страни към десния борд, а кормилата са изместени така, че

опашната част на кормилото на десния борд се спуска надолу, а частта на опашката на лявата страна се повдига нагоре, след което в това положение на руля на десния борд се появява повдигаща сила, насочена нагоре, а на руля на лявата страна се появява повдигаща сила, насочена надолу . Благодарение на това се създава момент, който противодейства на люлеенето на терена.

Задвижванията на руля се управляват от набор от специални автоматични устройства, които осигуряват непрекъснато измерване чрез жироскопични сензори на параметрите на накланяне на кораба (ъгъл на накланяне, ъглова скорост и ъглово ускорение), изчисляване на подемната сила и ъгъла на атака на руля и последващо подаване.

команди към хидравличното задвижване, което осигурява необходимото преместване на кормилата. Пунктът за управление на цялата система е разположен на мостика на кораба, а силовите и задвижващите блокове са разположени в непосредствена близост до кормилата в машинното отделение.

Ефективността на бордовите управляеми кормила зависи от скоростта на кораба, тъй като силите, създадени от всеки кормил, са пропорционални на квадрата на скоростта на насрещния поток. Практиката показва, че е препоръчително да се използват странични кормила при скорости над 10 - 15 възела.

Въпроси за самоконтрол:

1.Защо стабилизаторите на наклона са инсталирани на кораб?

2. На какви видове се делят стабилизаторите на стъпката?

3. Какво представляват зигоматичните карини и принципът им на действие?

4. Устройство и принцип на действие на пасивни успокоителни резервоари?

5.Какви са активните антитъркалящи агенти?

6. Какво представляват бордовите управляеми кормила и принципът им на действие?

Тема 2.2. Производителност на съда

2.2.1 видове корабни двигатели и принцип на тяхното действие.

На морските кораби най-често се използват витла с фиксирана стъпка (FPP) или витла с променлива стъпка (CPP).

Витло (пропелер) е система от лопатки (от 2 до 8), всяка от които е част от повърхността на винта. Повърхността на лопатките, обърната към носа, се нарича смучене.Повърхност, обърната към кърмата - изпомпване. Предният ръб на лопатките се нарича входящ ръб, задният ръб се нарича изходящ ръб. FPV се предлагат в масивна отливка и с подвижни остриета. Те са разделени на винтове за ляво и дясно въртене. Десният въртящ се винт при движение напред, гледан откъм кърмата, се върти по посока на часовниковата стрелка, левият въртящ се винт - обратно.

Силата на натиск, създадена от винта, когато се върти с дадена честота, зависи от неговите основни геометрични характеристики,

1. Д Бдиаметър на витлото - диаметърът на кръга, описан от най-отдалечените точки на лопатките (до 5 метра);

2. Згеометрична стъпка на винт е линейното разстояние по оста на винта, което главината би изминала за един пълен оборот, когато се върти в плътна среда. (стойността на съотношението на стъпките H/D варира от 0,8 – 1,8)

3.Θдисково отношение Θ= A/A d - за нискоскоростни съдове ≈0,35

за висока скорост ≈ 1.2

A е общата площ на изправената повърхност на всички лопатки на витлото;

И d е площта на кръга, пометен от витлото, докато се върти.

4. Зброй остриета.

както и скоростта на самия кораб.

Взаимодействието на витлото с корпуса на кораба оказва значително влияние върху силата на тягата на витлото. Силата на тягата, без да се отчита такова взаимодействие, се нарича ограничителя на изолирания винт.Като се има предвид такова взаимодействие - полезен акцентили сцепление. При фиксирано витло промяната на посоката на спиране се постига чрез обръщане на двигателя. Фиксираното витло има максимална ефективност само в един режим на движение (обикновено пълно движение напред).

За разлика от витлата с фиксирана стъпка, витлата с контролируема стъпка (CPP) имат задвижващ механизъм в главината, с помощта на който лопатките се завъртат от позиция "PPH" до позиция "PZH". По този начин, без да се променя посоката на въртене на главния двигател, се променя не само големината, но и посоката на винтовия ограничител. Ротационните витла могат да бъдат трилопатни или четирилопатни. В последния случай лопатките са разположени по двойки и са изместени по оста на витлото (въртящо се витло от тендем). Ъгълът на въртене на лопатките при прехода от PPC към PPC е 40 – 50 0 . Времето за завъртане на лопатките на въртящия се витло е 10 - 15 секунди.Използването на въртящия се витло позволява да се получи пълната мощност на главния двигател в режими, различни от проектните, осигурява увеличаване на скоростта на кораба и ефективността на работата на задвижващата му система.Въртящата се перка развива значително по-голяма тяга при ниски скорости и при 40 - 50 % намалява времето и дължината на спирачния път. Инсталирането на въртящо се витло позволява дистанционно управление на плавателния съд и използване на реверсивни двигатели, което значително увеличава експлоатационния им живот. Недостатъците на витлата с въртящи се витла включват сложността на конструкцията както на самото витло, така и на валовете, както и тяхната по-голяма чувствителност към ударни натоварвания в сравнение с неподвижните витла.

Въпроси за самоконтрол:

12. Какви видове пропулсори се използват на морски кораби?

13. Какво е витло?

14. Какво определя силата на тягата, създадена от неподвижното витло, когато се върти с дадена честота?

15. Какво е и как се извършва въртенето на регулируемо витло (ACP)?

Тема 2.3. Управляемост.

2.3.2 Наклон на съда по време на циркулация.

Ако внезапно смените кормилото на кораб, който плава по прав курс, тогава в първия момент след началото на смяната траекторията на кораба ще се огъне в посока. в посока обратна на руля. В този момент върху кораба действат следните сили (фиг. 55а):

Ориз. 55 a – диаграма на силите, които накланят, b – диаграма на силите, които накланят кораба

кораба след започване на смяна на руля. през периода на постоянна циркулация.

RU– напречна компонента на силите, действащи върху волана;

Рай– напречна компонента на силите, действащи върху потопената част на корпуса на кораба;

F c– напречен компонент на центробежните инерционни сили на съда, линията на действие на това

силата е насочена по посока на завоя на кораба;

Сила RUприложено в центъра на натиска на волана, чиято височина над основната равнина се определя от приложението z′ d; сила Райприлага се на височина z d,и силата F c– в центъра на тежестта на съда, определен от заявителя з г.

Центробежен момент F cпредизвиква леко накланяне към страната, на която е изместен кормилото (от момента на силата Райпренебрегваме предвид малкия ефект на тази сила в началния етап на циркулацията). Това превъртане се усилва от момента на силата RU, действащ на волана.

И така, в първия момент след преместване на кормилото, корабът ще се наклони към страната, към която е изместен кормилото, т.е. вътре в циркулацията.

С промяната на кривината на траекторията центробежната сила намалява и след това променя знака, т.е. променя посоката на действие на противоположната (фиг. 55b). В същото време въртящият момент от силата се увеличава Райпоради увеличаване на ъгъла на дрейфа и намаляване на въртящия момент от силата RUпоради намаляване на скоростта на кораба. В резултат на промяна в характера на действие на посочените сили и моменти, корабът първо се изправя, а след това започва да се търкаля в посока, обратна на посоката на руля, и колкото по-голям е наклонът на кораба, толкова по-голям ъгълът на накланяне по посока на руля. Промяната в посоката на въртене е динамична.

Нарича се максимален наклон в посока, обратна на посоката на преместване на руля динамичен ъгъл на накланяне съдове на тираж.

Когато корабът се движи по-нататък, ъгълът на накланяне намалява. Съдът прави едно или две трептения и след установяване на елементите на движение ъгълът на накланяне придобива определена постоянна стойност в установената циркулация. Този ъгъл съвпада по знак с динамичния ъгъл на накланяне, но последният, като правило, надвишава ъгъла на накланяне при постоянна циркулация с 1,5 - 2,0 пъти.

Морският регистър в действащите „Правила за класификация и конструкция на морски кораби“ предписва определянето на момента на крен по време на движение по формулата:

m cr = 0,238 (з г ) (2.3)

Където: – масата на съда, като се вземе предвид добавената маса вода. участващи в движението, t;

Скоростта на кораба при влизане в движение е равна на 80% от пълната скорост;

Дължина на съда.

От тук, след подходящи трансформации, получаваме формула за определяне

ъгъл на въртене при постоянна циркулация:

θ 0 1,4 (з г ) (2.3.1)

Израз (2.3.1), представящ добре известната формула на G.A. Фирсов, показва, че ъгълът на въртене, който се увеличава пропорционално на квадрата на скоростта при влизане в циркулация, е обратно пропорционален на метацентричната височина ч.

Изчисленията дават добри резултати за транспортни морски кораби, чийто циркулационен диаметър обикновено не надвишава пет дължини на кораба при максимален ъгъл на кормилото.

Съгласно „Правилата за класификация и конструкция на морски кораби“ на Морския регистър, ъгълът на наклон на пътническите кораби се дължи на комбинираното действие на моментите на наклон, произтичащи от натрупването на пътници от едната страна и действието на външни сили при постоянна циркулация не трябва да надвишава 3 / 4 ъгълът на наводняване или ъгълът, под който палубата на надводния борд влиза във водата или чинът излиза от водата - в зависимост от това кой ъгъл е по-малък; във всеки случай ъгълът на въртене не трябва да надвишава 12 0.

Въпроси за самоконтрол:

1. Какви сили действат върху кораба, когато кормилото се върти в циркулация?

2. Как действат силите, които накланят кораба след началото на смяната на руля и през периода

установен тираж?

3. Как се определя моментът на обръщане, предписан от корабния регистър?

4. Как се определя ъгълът на наклона при постоянна циркулация?

5. Изисквания на корабния регистър относно максималната стойност на ъгъла на наклон на пътнически кораби?

ЛИТЕРАТУРА:

1. F.N. Белан, А.М. Чудновски Основи на теорията на кораба. – Л: Корабостроене, 1978

2. И.И.Бендус. Теория и структура на съда.Част 1.2 изд. преработено и допълнително - Керч: KGMTU, 2006

3. В.Д. Кулагин. Теория и устройство на риболовните кораби - Л.; Корабостроене, 19861. Л.Р. Аксюткин. Контрол на устойчивостта на морски плавателни съдове.- Одеса: Феникс, 2003г

4. сутринта Горячов, Е.М. Подругин. Структура и основи на теорията на морските кораби - Ленинград; Корабостроене, 1981 г.

5. Корабни документи: BMRT "Nikolai Ostrovsky", RTMA "Prometheus"

6. В.Л. Фукелман. Основи на теорията на кораба , - Л.; Корабостроене, 1977 г

ПРИЛОЖЕНИЕ I.

Концепцията за стабилност на кораба

Когато плават в морето, корабите са постоянно изложени на различни натоварвания на крен, предимно вятър и вълни. Как един сравнително малък кораб може да издържи на силни ветрове и вълни, които се разбиват върху палубата, накланяйки се надясно или наляво, но без да се преобръща? Отговор на тези въпроси дава учението за стабилността.

Устойчивостта е способността на съда, изваден от равновесното си положение под въздействието на външни натоварвания на крен, да се върне в първоначалното си положение след прекратяване на това влияние.

Устойчивостта е едно от основните мореходни качества, запазването и поддържането й е най-важната задача на екипажа на кораба.

Терминът „стабилност“ идва от понятието за устойчивост на равновесието на телата, но има по-широко значение. Когато се има предвид устойчивостта, обикновено се имат предвид само малки отклонения от равновесното положение, а когато се разглежда стабилността на кораба, както малките, така и големите. Отклонението на съда от равновесното му положение в напречната равнина се нарича крен, а в надлъжната равнина се нарича диферент.

Прави се разлика между стабилност при малки наклони (първоначални) и стабилност при големи ъгли на накланяне. Отделянето на първоначалната стабилност в отделен раздел ни позволява да въведем редица предположения, които значително опростяват математическите зависимости при решаването на различни практически проблеми. Първоначалните формули за стабилност могат да се прилагат до ъглите на наклона, съответстващи на ръба на палубата, навлизащ във водата, ако брадата не излиза от водата. Тези ъгли за обикновените кораби са 8-12° или повече. Формулите за начална устойчивост трябва да се разглеждат като частен случай на зависимости, свързани със стабилността при големи ъгли на въртене.

Когато се разглежда устойчивостта, се приема, че корабът се накланя под въздействието на двойка сили; големината на опорната сила не се променя. В този случай обемът на подводната част остава постоянен и се променя само формата му. Такива наклони и съответните водни линии, отрязващи равни обеми, се наричат ​​равни обеми. При проблеми с начална устойчивост водните линии с еднакъв обем се изчертават през центъра на тежестта на първоначалната водолиния.

Демпферите на ролката обикновено се наричат ​​устройства, които се използват за намаляване на амплитудата на килане на кораба.

Действието на монтираните на кораба стабилизатори е, че създават променлив стабилизиращ момент, противоположен по знак на смущаващия момент на вълната. В момента се използват само ролкови амортисьори. На практика е трудно да се намалят амплитудите на накланяне и повдигане с помощта на амортисьори, т.к. Все още не са създадени стабилизатори, способни да развиват значително по-големи стабилизиращи моменти, отколкото по време на търкаляне.

Наклонните амортисьори се делят на пасивни и активни. Действието на работните органи на пасивните амортисьори се основава на създаването на стабилизиращ момент поради осцилаторните движения на съда по време на търкаляне, т.е. при използването им няма нужда от специални източници на енергия. В активните стабилизатори променлив стабилизиращ момент се създава принудително с помощта на специални механизми, управлявани от специално устройство за управление, което от своя страна реагира на вибрациите на съда. Активните амортисьори са по-ефективни, но изискват допълнителна мощност, за да работят.

Пасивни успокоителни. Пасивните амортисьори включват зигоматични килове и пасивни неподвижни резервоари.

Киловите килове са най-простото и ефективно средство за намаляване на крен и затова намират най-широко приложение.

Пасивните успокоителни резервоари могат да бъдат два вида: затворени, несвързани с морска вода (тип I) и отворени, свързани с морска вода (тип II). Резервоарите са наполовина пълни с вода (понякога гориво) и свързани с канали. Пасивните успокоителни резервоари са най-ефективни по време на резонансно изпомпване. При определени условия и режими на неправилни вълни, такива амортисьори могат да доведат до увеличаване на амплитудите на търкаляне. Наличието на свободна повърхност на течност в резервоарите също влияе неблагоприятно върху стабилността на съда. Поради тези причини пасивните танкове в момента практически не се използват.

Активни успокоителни. Активните стабилизатори включват бордови управляеми кормила, резервоари за активен стабилизатор и жироскопични стабилизатори.

Бордовите кормилни кормила са много ефективно средство за намаляване на клатенето и се използват широко в транспорта и особено на пътническите кораби. Те са поставени на специални задвижвания, които осигуряват промяна на ъглите на атака по определен закон, като ги изнасят извън корпуса и ги прибират вътре в корпуса.

Практиката показва, че е препоръчително да се използват странични кормила при скорости над 10-15 възела. В този случай страничните кормила водят до значително (няколко пъти) намаляване на амплитудите на търкаляне.

Активните успокоителни резервоари обикновено се правят под формата на резервоари тип I. За регулиране на движението на водата се използват или помпи, монтирани във водния канал, или вентилатори, разположени във въздушния канал. Помпата или вентилаторът се управляват със специална автоматизация, така че е възможно да се регулира подаването на вода от един резервоар в друг и да се осигури необходимата промяна в стабилизиращия момент. Ефективността на инсталацията не зависи от скоростта на плавателния съд: резервоарите имат еднакво умерено накланяне по време на движение и когато са неподвижни. Недостатъци на активните резервоари: сложност на дизайна, висока цена, използване на сложно оборудване за управление, намалена товароносимост на кораба и необходимост от изразходване на допълнителна енергия.

Жироскопичният стабилизатор на стъпката е мощен жироскоп, който се върти на ос в рамката. Жироскопът е монтиран вертикално. Къртането на кораба по време на крен води до въртене на оста на жироскопа - така наречената прецесия на жироскопа. В резултат на това възниква жироскопичен момент, който е стабилизиращият момент на амортисьора. Жироскопичните амортисьори могат да бъдат пасивни или активни. При пасивен демпфер прецесията възниква като реакция на люлеенето на съда. В активните стабилизатори прецесията се създава принудително чрез прехвърляне на външна енергия към електрически мотор, управляван от автоматичен регулатор, който реагира на режима на люлеене на съда. Недостатъци: значително тегло, висока цена, сложност на дизайна и експлоатацията.