Балластировка судна

Транспортные суда проектируют таким образом, чтобы при полном водоизмещении (с грузом и полными запасами), они имели бы нулевой дифферент (либо минимальный дифферент на корму) и оптимальные показатели остойчивости без приема балласта – твердого или жидкого.

Твердый балласт, находящийся на судне при любых вариантах нагрузки, используется на транспортных судах довольно редко. Исключение составляют суда с высоким расположением ЦТ – контейнеровозы и пассажирские. Для них же твердый балласт используется для проектной удифферентовки в полном грузу. Жидкий балласт в виде забортной воды принимается в определенных условиях всеми судами без исключения.

Проектанта интересует вопрос о необходимом количестве и размещении водного балласта, т.е. об объеме и расположении балластных цистерн. Особенно остро возникают эти вопросы при разработке проектов универсальных сухогрузных судов, поскольку на специализированных судах (контейнеровозы, балкеры и др.) обычно имеется достаточно свободных объемов для размещения балласта. Особое внимание следует уделять балластировке танкеров, которые должны удовлетворять требованиям международных конвенций.

Балластировку судна осуществляют для поддержания в различных условиях эксплуатации необходимых параметров посадки и остойчивости.

Прием балласта для повышения остойчивости применяется при расходовании топлива и при выходе судна в рейс с палубным грузом, для понижения остойчивости – при ходе с запасами топлива, но без груза. Соответственно этим случаям балласт принимается в низкорасположенные цистерны двойного дна или высокорасположенные подпалубные цистерны или цистерны в надстройках. Количество балласта, необходимое в каждом случае определяют исходя из анализа остойчивости судна при различных состояниях нагрузки.

Прием балласта для поддержания посадки связан с требованиями предъявляемыми к погружению оконечностей и допустимому дифференту судна. Появление дифферента влияет на ходкость и маневренность судна, а также на остойчивость, заливаемость палубы, ледопроходимость и протяженность зоны невидимости перед форштевнем. Для большинства современных судов считается допустимым относительный дифферент d/L = 0,6 – 0,8 % на корму и 0,1 – 0,2 % на нос.

Уменьшение погружения носовой оконечности приводит при килевой качке к оголению днища и ударам его носовой части об встречную волну (слеминг). Условием отсутствия слеминга является достаточное погружение носовой оконечности. Нижним пределом относительной осадки судна в носу считается величина Тн/L = 0,025 – 0,030. Большие значения характерны для быстроходных судов с неограниченным районом плавания, меньшие – для тихоходных судов и судов, эксплуатирующихся в ограниченных акваториях. В то же время для судов совершающих рейсы в штормовых условиях, рекомендуется увеличивать относительную осадку носом до значений Тн/L = 0,035 – 0,038.

Уменьшение погружения кормовой оконечности сопряжено с оголением (частичным или полным) гребного винта и, следовательно, снижением его эффективности. Для современных судов соотношение между диаметром гребного винта и проектной осадки лежит в пределах dв/Т = 0,65 – 0,70. Меньшие значения характерны для высокооборотных винтов, отличающихся меньшим диаметром, большие – для винтов, частота вращения которых не превосходит 100 – 120 оборотов в минуту. Учитывая регламентированные Регистром зазоры между винтом и корпусом судна, а также толщину пятки ахтерштевня (для кормы закрытого типа) получаем, что минимальные значения осадки кормой Тк = (0,70 – 0,74)Т. Для судов эксплуатирующихся в штормовых условиях, рекомендуется увеличивать погружение кормовой оконечности до 0,8Т.