舰艇静力学与快速性：提高舰艇不沉性

在舰艇不沉性相关规范中，关于舰艇不沉性，有以下几个基本要求：

①舰艇应针对满载排水量状态下对称浸水和标准排水量状态下的不对称浸水进行不沉性核算。

②按表6-2所指定数目的任意相邻隔舱对称或不对称浸水时，舰艇都应能保持漂浮；最小干舷不小于表6-2中所规定的值；同时，舰艇的横稳性高h应为正值。

表6-2　最小干舷指标

以上要求的相邻隔舱，其总长度如果小于舰艇设计水线长度的20%，应在该相邻隔舱的一端加一个较小的相邻隔舱计算。

③在条款②中所述隔舱浸水条件下，舰艇破损纵倾不得影响主动力装置和螺旋桨的连续运转；不对称浸水时，舰艇的静横倾角不应大于12°。对设有平衡设施的舰艇，允许适当超过上述横倾角值，但不得大于15°。

④在条款①中所述隔舱浸水条件下，破损舰艇的静稳性曲线确定的最大力臂不应小于10 cm。

在舰艇的设计中，完成总布置设计后就可以根据总布置图按条款①进行不沉性计算，计算的结果若满足条款②～④的要求，表明不沉性设计指标达到要求，否则就要调整总布置设计，增加或调整水密隔舱壁等。

在上述不沉性要求中，除条款④相关计算在前面已经介绍。条款④涉及破损舰艇静稳性曲线的计算，其原理与第4章中介绍的舰艇静稳性曲线计算相同，但要考虑扣除破损舱的影响，计算较为复杂，这里不做介绍，仅就几种典型的破损对大角稳性的影响做一定性分析。(www.xing528.com)

1.对称浸水

对称浸水时，破损前舰艇的静稳性曲线如图6-8（a）中曲线Ⅰ所示。

图6-8　破损下典型静稳性曲线

如果是第一类舱破损，由于重心降低，初稳性高往往是增加的，但由于吃水增加、干舷减小，稳性消失角将减小，破损后的静稳性曲线大致如图6-8（a）中曲线Ⅱ所示。

如果是第二类舱或第三类舱，由于自由液面影响和水线面面积的损失，干舷又减小了，通常初稳性和大角稳性都要降低，破损后的静稳性曲线大致如图6-8（a）中曲线Ⅲ所示。若浸水范围较大，即破损舱的自由液面面积或损失面积比较大，那么初稳性高可能为负值，静稳性曲线可能类似曲线Ⅳ或Ⅴ。对于一般中小舰艇，曲线Ⅳ很可能是由于下述情况所造成的：在小角度时自由液面影响较大，使初稳性高降低为负值，而当舰艇倾斜至φ1时自由液面的影响迅速减小，使对应于φ2的初稳性高又变为正值，于是尽管浸水是对称的，但舰艇却以φ1角倾斜地平衡，虽然并不翻掉，但稳性很差。若舰艇静稳性曲线大致如曲线Ⅴ所示，则舰艇将倾覆。

2.不对称浸水

不对称浸水时，破损前舰艇的静稳性曲线如图6-8（b）中曲线Ⅰ所示。

由于浸水不对称，舰艇将产生倾斜，正浮位置将不再是平衡位置，破损后舰艇的静稳性曲线如曲线Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ所示。根据浸水程度的不同，舰艇将以φ1或φ2倾斜，由曲线Ⅵ和Ⅶ可知，舰艇一旦发生倾斜，其大角稳性就明显恶化，因不论是最大复原力矩、稳性消失角还是曲线包围的面积都大大减小了。即使破损的是第一类舱（破损后初稳性高可能增大）也是这样。曲线Ⅷ则对应更严重的浸水，在这种情况下舰艇肯定将倾覆，因所有倾角的复原力矩均已变为负值。