При затоплении отсека третьей категории для расчёта элементов посадки и остойчивости судна применяется метод постоянного водоизмещения. Объем воды в затопленном отсеке исключается из запаса плавучести судна. При этом водоизмещение судна и положение его центра тяжести остаются такими же, как и до аварии, а изменяются форма подводного объема и средняя осадка судна.
Если принять, что в пределах изменения осадки (ΔТ) борта судна остаются прямостенными, то дополнительный объём, заключенный между старой и новой ватерлиниями будет равен произведению площади новой ватерлинии на величину изменения осадки:
+ = S´· ΔТ. (17)
С другой стороны, этот объём равен объёму затопленного отсека, который можно рассчитать по формуле:
– = ι · b · T,(18)
где T – высота затопленного отсека.
Так как эти объёмы равны, то можно приравнять их правые части. Отсюда изменения осадки рассчитываю по формуле:
ΔТ = , (19)
где S´ – площадь новой (действующей) ватерлинии (м²).
Площадь новой ватерлинии определяю по формуле:
S´ = S – Sυ, (20)
где S – первоначальная площадь ватерлинии (м²);
Sυ = ι · b – площадь потерянной ватерлинии (площадь затопленного отсека на уровне ватерлинии).
Рассчитываю площадь потерянной ватерлинии:
Sυ = ι · b (м²)
Sυ = 23 · 18 = 414 (м²).
Рассчитываю площадь новой ватерлинии по формуле (20):
S´ = S – Sυ (м²)
S´ = 3345– 414 = 2931 (м²).
Рассчитываю величину изменения осадки по формуле (19):
ΔТ = (м)
ΔТ = = 1,2 (м).
Изменение продольной и поперечной метацентрических высот определяю по формулам:
Δh = · (To + – zv – ),(21)
ΔH = · (To + – zv),(22)
– объёмное водоизмещение (м³);
То – первоначальная осадка судна (м);
zv – аппликата затопленного отсека – вертикальное расстояние от основной плоскости до центра тяжести затопленного отсека (м);
ipx, ipy – моменты инерции потерянной ватерлинии относительно поперечной и продольной осей (м⁴).
Моменты инерции рассчитываю по зависимостям:
ipx = iυx + Sυ · y²υ + S´ · (y´f)² , (23)
ipy = iυy + Sυ · x²υ + S´ · (x´f)² – S · x²f ,(24)
где iυx, iυy – моменты инерции свободной поверхности воды затопленного отсека относительно поперечной и продольной осей, проходящих через центр тяжести этого отсека (м⁴);