Остойчивость подводной лодки при посадке на мель уменьшается в основном так же, как при постановке в док. Однако следует отметить две особенности, отличающие характер изменения остойчивости подводной лодки при посадке на мель.

Во-первых, при посадке на мягкие грунты (ил, песок), когда площадь соприкосновения корпуса подводной лодки с грунтом достаточно большая, исключается опасность потери остойчивости. При посадке же на каменистый грунт возникает сосредоточенная реакция грунта на корпус подводной лодки, что создает условия для её вращения в поперечной плоскости и при большой реакции и наличии крена может привести к потере поперечной остойчивости. Следовательно, только при посадке на каменистый грунт возникает необходимость в определении изменения остойчивости подводной лодки.

Во-вторых, подводная лодка может сесть на мель не только оконечностью (рис. 16а), но и средней частью (рис. 16б), когда реакция грунта приложена вблизи миделя. При этом дифферент у подводной лодки может быть небольшим или совсем отсутствовать.

а)

б)

Рис. 16. Посадка подводной лодки на каменистый грунт носовой оконечностью (а) и средней частью (б).

Величина реакции грунта при посадке подводной лодки на мель носом может быть определена Rг = РН tgψ/(х к + xf).

Из этой формулы видно, что при одинаковом значении угла дифферента реакция грунта будет тем больше, чем ближе к миделю точка приложения силы реакции.

Поперечная метацентрическая высота сидящей на мели подводной лодки

h1 = h— Rг АК / P     (3)

Используя обозначения, принятые на рис. 16а, где Тн, Тк и δТн соответственно осадка носом, осадка кормой и изменение осадки после посадки на мель, а Lм расстояние между марками углублений, получаем

tgψ = Тк - Тн / Lм;   АК= Тн + δТн/2.

Тогда поперечная метацентрическая высота определяется по параметрам посадки подводной лодки:

h1 = h - H(Тк - Тн )(Тн + δТн/2)/Lм(х к + xf)

В случае посадки подводной лодки па мель средней частью, когда дифферент отсутствует, реакция грунта вычисляется из условия равенства её силе поддержания, создаваемой вышедшим из воды объемом между начальной ватерлинией ВЛ и ватерлинией после посадки на мель В1Л1 (рис. 16б):

Rг= γδV или Rг= γSδT,

где: S—площадь начальной ватерлинии, м2;

       δT'—изменение осадки подводной лодки при посадке на мель, м.

Тогда, учитывая, что АК= Т + δТ/2, где Т— осадка подводной лодки до посадки ее на мель, и используя формулу (3), можно определить поперечную метацентрическую высоту подводной лодки, сидящей на мели без дифферента,

h1 = h - γSδT (Тн + δТн/2)/P

Приближенно можно считать, что h1 ≈ h - δT, т.е. поперечная метацентрическая высота подводной лодки, сидящей на мели средней частью, уменьшается приблизительно на величину изменения её осадки.

Поскольку уменьшение остойчивости при посадке подводной лодки на мель пропорционально величине реакции грунта, а величина реакции грунта больше у подводной лодки, сидящей на мели средней частью, то посадка на мель средней частью является наиболее опасной с точки зрения потери поперечной остойчивости.

Увеличение силы реакции при посадке на мель средней частью объясняется тем, что в этом случае уменьшение силы поддержания за счет выхода из воды корпуса подводной лодки ничем не компенсируется, в то время как при посадке на мель оконечностью уменьшение силы поддержания в этой оконечности частично компенсируется возрастанием этой силы в противоположной оконечности, на которую дифферентуется подводная лодка и где происходит приращение погруженного объёма корпуса.

Величина вышедшего, из воды объёма корпуса подводной лодки при посадке на мель, а, следовательно, и реакция грунта могут изменяться во время прилива и отлива. В связи с этим наиболее опасна посадка на мель в период прилива, так как во время отлива уменьшение силы поддержания и увеличение силы реакции грунта могут привести к потере подводной лодкой поперечной остойчивости.