Понятие о метацентре
С первого взгляда можно подумать, что средний надводный корабль, вес которого сосредоточен над точкой опоры (считающейся центром плавучести), упадет, как перестающая вращаться верхушка. При правильной конструкции это не так, поскольку при поперечном наклоне судна, например, под действием сильного ветра, центр плавучести погруженной части корпуса смещается вбок, в том же направлении, что и наклон. Это происходит потому, что объем клина погружения смещается к нижней стороне. На новой наклонной ватерлинии центр плавучести также смещается к нижней стороне. Общая сила плавучести продолжает действовать вверх вдоль истинной вертикали. При условии, что грузы не смещаются при наклоне судна, центр тяжести остается в точке G, на осевой линии между килем и палубой. Сила плавучести, действующая вверх, и сила веса, действующая вниз через точку G, создают правый момент, который возвращает судно в вертикальное положение.
При малых углах наклона, скажем, менее 10°, вертикали, проходящие через смещенные центры плавучести, пересекают осевую линию судна в точке M, называемой метацентром, или вблизи нее. Поэтому остойчивость, обеспечиваемая описанным действием, называется метацентрической остойчивостью. Для ситуации, наиболее часто встречающейся на практике, это поперечная метацентрическая остойчивость. Для аналогичной ситуации, когда судно наклонено или дифферентировано в центральной плоскости носа и кормы, это продольная метацентрическая остойчивость.
Если центр тяжести судна расположен слишком высоко, то правый момент при любом наклоне будет отрицательным, то есть он будет действовать, чтобы еще больше наклонить судно. В этом случае судно имеет поперечную метацентрическую неустойчивость. Опрокинется оно или нет, зависит от того, будет ли пересмотренное положение G преодолеваться вертикалью через пересмотренное положение B по мере увеличения наклона. Если да, то судно останется в этом наклонном положении с практически нулевым моментом.
