Flotabilitatea

Proprietatea navei de a pluti la un anumit pescaj, determinat de cantitatea de marfă existentă la bord, este flotabilitatea. Pentru ca o nava să plutească în stare de echilibru este necesar ca greutatea apei dezlocuite de nava să fie egală cu greutatea navei.
Această condiţie se exprima prin ecuaţia flotabilităţii: D = P = yV, unde avem:
-- D – greutatea apei dezlocuite, care este echivalentul deplasamentului;
-- V – volumul carenei;
-- y – greutatea specifică a apei exprimată în tf/m3.
Fiecare navă este construită în aşa fel încât greutatea navei încărcate să fie mai mică decât deplasamentul ei maxim. Astfel, de la ultima linie de plutire şi până la ultima punte etanşă, principală, mai rămâne un volum din corpul navei care se numeşte rezerva de flotabilitate. Aceasta este direct proporţională cu bordul liber şi este destinată asigurării plutirii navei în cazul inundării unor compartimente.
Deplasamentele sunt:
D0 -- deplasamentul navei goale, greutatea navei fără combustibili, lubrefianţi, apă, balast, echipaj, provizii, marfă. D0 este o mărime constantă şi este înscrisă în documentaţia tehnică a navei.
Di -- deplasamentul de încărcare plină (încărcare de vară), greutatea navei încărcată cu marfă, până la linia de plutire corespunzătoare încărcării pline. Di se compune din D0 la care se adaugă combustibili, lubrefianţi, apă, balastul, echipajul, proviziile, marfa.
Dmax -- deplasamentul maxim, greutatea navei de valoarea care determină afundarea ei până la linia punţii principale. După această plutire, dacă se continuă încărcarea navei, aceasta îşi pierde flotabilitatea şi se scufundă.

Rezerva de flotabilitate
Navele se încarcă în aşa fel încât greutatea lor să nu depăşească Dmax . Volumul din corpul navei, situat deasupra liniei de plutire de plină încărcare se numeşte rezervă de flotabilitate, care serveşte plutirii navei şi în condiţiile inundării unui număr limitat de compartimente.

Capacitatea de încărcare – reprezintă masa încărcăturii utile (marfă, combustibili, apă, materiale, echipaj, etc). Se exprimă în tone deadweight (tdw).

Tonajul – reprezintă suma volumelor tuturor compartimentelor interioare ale navei. Se exprimă în tone registru (TR).
Există două feluri de tonaje registru:
-- tonaj registru net (TRN): volumul compartimentelor destinate transportului mărfurilor şi pasagerilor;
-- tonaj registru brut (TRB): volumul tuturor compartimentelor destinate păstrării combustibilului, mărfurilor, maşinilor şi instalaţiilor, compartimentelor de locuit.

Soliditatea

Soliditatea este capacitatea navei de a nu se deforma atunci când asupra sa acţionează forţe exterioare din toate direcţiile (vânturi, valuri, diverse greutăţi, etc). Soliditatea este o calitate tehnică ce ţine de construcţia navei. Structura de rezistenţă a osaturii navei este elementul principal în ecuaţia solidităţii.

Stabilitatea navei

Stabilitatea navei reprezintă capacitatea pe care o are nava, scoasă din echilibru sub influenţa unor forţe exterioare, de a reveni în poziţia iniţială în momentul încetării acţiunii forţelor.
Forţele care acţionează asupra navei sunt: vântul, valurile, forţa centrifugă ce apare pe timpul giraţiei navei.

Stabilitatea transversală – înclinarea navei, sub acţiunea unei forţe exterioare, la un moment dat, în jurul axului longitudinal se numeşte bandă (înclinare transversală).
Mişcarea oscilatorie provocată de succesiunea înclinărilor alternative transversale se numeşte ruliu (θ).
Înclinarea constantă a navei în jurul axului longitudinal pe mare liniştită, fără vânt, se numeşte canarisire. Calitatea navei bandate de a reveni în poziţia iniţială se numeşte stabilitate transversală.

Stabilitatea longitudinală – înclinarea navei la un moment dat, sub acţiunea unei forţe exterioare, în jurul axului transversal se numeşte diferenţă de asietă.
Mişcarea oscilatorie provocată de înclinările longitudinale se numeşte tangaj.
Calitatea navei de a reveni la asietă dreaptă se numeşte stabilitate longitudinală.

Calităţi nautice ale navei

Calităţile nautice ale oricărei nave sunt:
-- Flotabilitatea
-- Stabilitatea
-- Nescufundabilitatea
-- Soliditatea

Nescufundabilitatea Navei

Necufundabilitatea este capacitatea navei de a pluti şi de a-şi menţine stabilitatea în situaţia când unul sau mai multe compartimente au fost inundate cu apă în urma producerii unor avarii la corpul navei.

Rezolvarea problemei de nescufundabilitate a navei presupune abordarea a două etape distincte:
-- compartimentarea navei - stabilirea poziţiei pereţilor etanşi şi implicit modul de împărţire a corpului navei în compartimente etanşe, astfel încât nava să reziste la o avarie ipotetică standard;
-- flotabilitatea şi stabilitatea de avarie - determinarea caracteristicilor de flotabilitate şi stabilitate ale navei în condiţia producerii unei avarii determinate.

Definiţii specifice:
-- Compartiment - Spaţiu interior al navei delimitat de pereţi etanşi
-- Perete etanş - suprafaţa interioară a navei (perete transversal, perete longitudinal, punte, plafon) care îndeplineşte următoarele condiţii pentru a fi considerată etanşă:
- este etanşă la apă
- deschiderile sunt etanşe
- se sprijină pe alte suprafeţe etanşe
- are rezistenţă structurală suficientă
-- Deschidere etanşă (protejată) - deschidere care are sisteme de închidere ce asigură o etanşeitate totală, are rezistenţă structurală cel puţin echivalentă cu a peretelui pe care este amplasată iar poziţia este normal închisă în timpul navigaţiei.
-- Lungime de compartimentare - lungimea corpului navei aflată sub linia limită de supraimersiune
-- Linie limită de supraimersiune - linia exterioară a intersecţiei între puntea de compartimentare şi bordajele navei
-- Puntea de compartimentare - puntea cea mai de sus până la care se extind pereţii transversali etanşi ai navei
-- Linia de siguranţă - linie teoretică trasată pe bordaj aflată la 76 mm sub limita superioară a pereţilor etanşi
-- Avarie - spargere a învelişului etanş al navei, urmată de inundarea spaţiilor afectate
-- Permeabilitate- procentul din volumul teoretic al unui compartiment până la linia de supraimersiune şi care poate fi umplut cu apă în cazul inundării; Dacă nu există alte prescripţii speciale, se utilizează următoarele valori standard pentru permeabilitatea compartimentelor, în funcţie de tipul acestora:
- 0.85 pentru compartimente de maşini, utilaje tehnologice, instalaţii mecanice
- 0.95 pentru spaţii de locuit sau alte spaţii goale destinate mărfurilor uscate
- 0.98 pentru tancuri goale
- 0.7 pentru magazii de marfă, provizii, rezerve pline
-- 0.8 pentru spaţiile destinate containerelor sau mijloacelor pe roţi
-- 0.35 pentru spaţiile umplute cu lemn
-- Rezerva de flotabilitate - volumul etanş al navei cuprins între suprafaţa de plutire şi puntea de compartimentare