Высота борта на миделе что это такое


Главные размерения судна

Главные размерения показывают размеры корпуса судна по длине, ширине, высоте и осадке. С учетом многообразия форм корпуса для установления главных размерений судна были выработаны нормы, которые нашли отражение в Правилах классификационных обществ, в Правилах о грузовой марке и Правилах обмера судов. Для определения главных размерений и изображения корпуса судна, а также в описаниях приняты следующие основные размеры, плоскости и сокращения (смотри рисунок). Бесплатный расчет стоимости перевозки из Латвии в Россию здесь с ввозом через Санкт-Петербург.

Диаметральная плоскость ( ДП) - вертикальная продольная плоскость симметрии теоретической поверхности корпуса судна.

Плоскость мидель-шпангоута - вертикальная поперечная плоскость, проходящая посередине длины судна, на базе которой строится теоретический чертеж.

Под шпангоутом ( Шп) понимают на теоретическом чертеже теоретическую линию, а на конструктивных чертежах - практический шпангоут.

Конструктивная ватерлиния ( КВЛ) - ватерлиния, соответствующая расчетному полному водоизмещению судов.

Ватерлиния ( ВЛ) - линия пересечения теоретической поверхности корпуса горизонтальной плоскостью.

Кормовой перпендикуляр ( КП) - линия пересечения диаметральной плоскости с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через точку пересечения оси баллера с плоскостью конструктивной ватерлинии; КПна теоретическом чертеже совпадает с 20-м теоретическим шпангоутом.

Носовой перпендикуляр ( НП) - линия пересечения диаметральной плоскости с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку конструктивной ватерлинии.

Основная плоскость - горизонтальная плоскость, проходящая через нижнюю точку теоретической поверхности корпуса без выступающих частей.

На чертежах, в описаниях и т. д. даются размеры по длине, ширине и высоте. Размеры судов по длине определяются параллельно основной плоскости.

Длина наибольшая L нб - расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей корпуса без выступающих частей.

Длина по конструктивной ватерлинии L квл - расстояние, измеренное в плоскости конструктивной ватерлинии между точками пересечения ее носовой и кормовой частей с диаметральной плоскостью.

Длина между перпендикулярами L ПП - расстояние, измеренное в плоскости конструктивной ватерлинии между носовым и кормовым перпендикулярами.

Длина по любой ватерлинии L вл измеряется, как L квл

Длина цилиндрической вставки L ц - длина корпуса судна с постоянным сечением шпангоута.

Длина носового заострения L н - измеряется от носового перпендикуляра до начала цилиндрической вставки или до шпангоута наибольшего сечения (у судов без цилиндрической вставки).

Длина кормового заострения L к - измеряется от конца цилиндрической вставки или шпангоута наибольшего сечения - конца кормовой части ватерлинии или другой обозначенной точки, например кормового перпендикуляра. Размеры по ширине судов измеряются параллельно основной и перпендикулярно диаметральной плоскостям.

Ширина наибольшая В нб - расстояние, измеренное между крайними точками корпуса без учета выступающих частей.

Ширина на мидель-шпангоуте В- расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте между теоретическими поверхностями бортов на уровне конструктивной или расчетной ватерлинии.

Ширина по КВЛ В квл - наибольшее расстояние, измеренное между теоретическими поверхностями бортов на уровне конструктивной ватерлинии.

Ширина по ВЛ В вл измеряется как В квл .

Размеры по высоте измеряются перпендикулярно к основной плоскости.

Высота борта Н - вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте от горизонтальной плоскости, проходящей через точку пересечения килевой линии с плоскостью мидель-шпангоута, до бортовой линии верхней палубы.

Высота борта до главной палубы Н Г. П - высота борта до самой верхней сплошной палубы.

Высота борта до твиндека Н ТВ — высота борта до палубы, расположенной под главной палубой. Если имеется несколько твиндеков, то они называются второй, третьей и т. д. палубой, считая от главной палубы.

Осадка ( Т) - вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости конструктивной или расчетной ватерлинии.

Осадка носом и осадка кормой Т н и Т к - измеряются на носовом и кормовом перпендикулярах до любой ватерлинии.

Средняя осадка Т ср - измеряется, от основной плоскости до ватерлинии в середине длины судна.

Носовая и кормовая седловатость h н и h к - плавный подъем палубы от миделя в нос и корму; величина подъема измеряется на носовом и кормовом перпендикулярах.

Погибь бимса h б - разница по высоте между краем и серединой палубы, измеренная в самом широком месте палубы.

Надводный борт F - расстояние, измеренное по вертикали у борта на середине длины судна от верхней кромки палубной линии до верхней кромки соответствующей грузовой марки.

В случае необходимости указываются и другие размеры, как, например, самая большая (габаритная) высота судна (высота фиксированной точки) от грузовой ватерлинии при порожнем рейсе для прохода под мостами. Обычно же ограничиваются указанием длины - наибольшей и между перпендикулярами, ширины на мидель-шпангоуте, высоты борта и осадки. В случаях применения международных Конвенций - об охране человеческой жизни на море, о грузовой марке, обмере, классификации и постройке судов - руководствуются определениями и размерами, установленными в этих Конвенциях или Правилах.

seaships.ru

Строение водного транспорта

Рубрика «Вопрос-ответ» содержит ответы на наиболее часто задаваемые вопросы относительно лодочной тематики. Данная статья посвящена строению водного транспорта. Если вы не нашли ответ на свой вопрос то задайте его в комментариях ниже и мы постараемся дать ответ на него.

Несмотря на различия по классам, все суда имеют одинаковые составные элементы. В них входят следующие: корпус, судовые устройства, рубки, силовые установки, надстройки и оборудование помещений. На всех судах, за исключением гребных, имеется также электрооборудование.

Основными частями корабля являются:

  • корма- часть, расположенная сзади
  • нос – передняя часть
  • бак – боковая часть. Исходя из строения, у каждого корабля имеется 2 бака
  • ют – часть корабля, расположенная вблизи кормы
  • мачта – деревянная или металлическая труба, располагающаяся перпендикулярно поверхности в середине корабля
  • Дополнительными частями можно назвать рубку, дымоход, штурвал и т.д.

Носовая часть корабля иначе называется форштевнем. Основным ее предназначением является уменьшение сопротивления воды во время движения. Ранее на носу также имелся гальюн, но со временем его использование утратило свою актуальность.

Кормой корабля (равно как и любого другого судна) называется его задняя часть. Она состоит из двух элементов – надводного и подводного. От подводной части во многом зависит скорость и маневренность во время движения. Надводная часть имеет разные размеры, в зависимости от габаритов самого корабля.

Кокпит – основная часть корпуса лодки, на которой во время движения должны находиться пассажиры. Как правило, располагается по всей площади лодки, за исключением носовой части и кормы.

Окно корабля иначе называется иллюминатором. Существуют также иные типы окон – люки, заслонки, шахты и т.д. Внешне иллюминатор представляет собой застекленное окно округлой формы. Как правило, располагается он на верхней палубе и предназначается для проникновения естественного света.

Мидель – это условное сечение плоскостью, проходящее через середину корабля либо иного судна. Основной функцией миделя является расчет коэффициента наполняемости корпуса. Относительно параметров следует заметить, что мидель не всегда является самой широкой частью судна.

Корма у лодки – задняя часть, соединяющая 2 бака. По аналогии с другими судами, на лодке корма состоит из двух частей. Ввиду небольших размеров подводная часть на лодочной корме присутствует формально, а ее высота составляет всего несколько сантиметров.

Форштевень – это крайняя часть носа плавучего судна. Основным ее предназначением является уменьшение сопротивления воды во время движения. От угла форштевня по большей части и зависит, насколько эффективным будет уменьшение сопротивления.

Шпангоут (или иначе его называют «мидель») – это условное обозначение плоскости, пересекающей судно посередине. Данное пересечение проходит перпендикулярно плоскости днища. Основная функция шпангоута – измерение коэффициента вместительности корпуса судна.

Шпангоут или мидель – это условная линия, которая пересекает судно посередине перпендикулярно поверхности днища. Как правило, это наиболее широкая часть судна, однако встречаются и исключения. Функция шпангоута чисто математическая – измерение вместимости судна.

Киль корабля – это балка, проходящая по нижней части днища корабля по всей его длине. Предназначением киля является сцепление прочих элементов судна и обеспечение максимальной прочности  и устойчивости корпуса. Как правило, изготавливается киль из того же материала, что и само днище.

Килеватость – это математическая величина, которая показывает уровень погружения судна в воду от поверхности до киля (окончания днища). С другой точки зрения, килеватостью называется форма днища, которая влияет на глубину погружения судна над поверхностью воды.

Мидель – это условное обозначение, формально показывающее пересечение плоскостью посередине судна перпендикулярно его поверхности. Высота борта на миделе – это расстояние от поверхности воды до крайней верхней точки борта судна в данном месте. Именно от этой высоты зависит вместимость судна.

Штевнем называют кусок бруса, располагающийся в носовой или кормовой части судна. Его предназначением является исключительно соединение отдельных элементов кормы (носа), увеличивающее прочность всего корпуса. Штевень по форме повторяет форму самого судна. Необходимо, чтобы при его соединении с кормой или носом не было трещин или прочих свободных пространств.

Були – набойки на бортах лодки, сделанные из алюминия или иных прочных материалов. Основным предназначением является обеспечение устойчивости судна.

Транец – это кормовая часть особой формы, характерная для некоторых моторных и большинства надувных лодок. Основное предназначение – крепление навесного мотора. Поскольку поверхность судна в данном случае фактически плоская, крепление становится максимально прочным, а для надувных лодок тем самым выполняется защита от соприкосновения с винтом мотора.

vipkater.ru

Характеристики формы корпуса малых судов

Главные размерения судна влияют на технические и эксплуатационные характеристики изделия. Строительство лодки всегда начинается с измерений, определения размеров и составления теоретического чертежа судна. Перечисленные характеристики дают более полное понимание об обводах и их характеристиках.

Ключевые измерения

Основные размерения судна подразумевают 4 основных размера: длина, ширина, бортовая высота и уровень осадки.

После достоверного определения перечисленных величин владелец или конструктор может принимать решения в отношении разнообразных эксплуатационных задач: метод выполнения швартовки на причале, способность к передвижению по мелководным местам, уровень грузоподъёмности. Сегодня выделяют несколько значений перечисленных величин:

  • наибольшие размеры длины в проектных документах обозначаются Lнб. Определяется как дистанция между крайними наружными точками конструкции при измерении вдоль корпуса;
Главные размерения судна влияют на технические и эксплуатационные характеристики изделия
  • длина в отношении конструктивной ватерлинии судна (КВЛ). Изначально рассмотрим, что такое ватерлиния судна – это линия касания воды и корпуса лодки. У начинающих конструкторов и многих владельцев возникает вопрос, что такое КВЛ? КВЛ – это расстояние между дальними точками корпуса, которое для измерений использует зеркало воды при максимальной нагрузке на судно (количество веса и процентное отношение к максимальной грузоподъёмности может отличаться);
  • наибольшая ширина отмечается с помощью Внб, её измеряют в области максимальной ширины судна. Измерения проводят по внешним граням;
  • ширина по КВЛ определяется как дистанция между конечными точками по ширине вдоль нахождения ватерлинии;
  • высота в области миделя. Предварительно следует определить, что такое мидель? Мидель судна – это плоскость, располагающаяся поперёк лодки и имеющая вертикальную направленность, которая проходит в центре длины лодки. Преимущественно на чертежах мидель – это значок H. Для её измерения применяется замер от килевой части (нижняя точка) до верхушки борта;
  • высота части борта, находящаяся над водой (F). Измеряется от ватерлинии до верхушки борта. Преимущественно надводная часть борта определяется на миделе, но дополняют информацию значениями на носу и корме;
  • средние показатели осадки (T) определяются, как значения углубления лодки в воду при увеличении давления. Чаще для этого используется мидель от КВЛ до нижней отметки киля.

Основные габариты

Помимо ключевых значений, теоретический чертеж корпуса судна часто содержит обозначения габаритов:

  • длина судна, включая выступающие элементы штевней;
  • габаритная осадка – это измерение от КВЛ до нижнего участка судна (до шпоры ПМ или других элементов);
Основные сечения корпуса
  • ширина по габаритам, определяющаяся по выступам бортиков или по привальным брусьям;
  • габаритная высота – это размерение от самой нижней до верхней части судна.

Важные показатели соотношений

Существуют значения, заданные в точных цифрах, но корпус часто характеризуется дополнительными измерениями, которые выступают в виде соотношения величин. Частыми значениями являются отношения:

  • длины и ширины вдоль линии погружения лодки (L/B), позволяет определить ходкость конструкции, так как при увеличении L/B судно становится более быстроходным, при условии, что оно имеет водоизмещающий тип. Определяет также остойчивость, соответственно, при снижении L/B и сохранении длины судно становится более остойчиво;
  • ширины вдоль конструктивной ватерлинии к осадке (В/Т). Показатель обеспечивает данными о ходкости, уровне мореходности и остойчивости конструкции. По мере увеличения соотношения, судно становится более остойчивым, но снижается способность удерживать прежнюю скорость при появлении волн на воде. Узкие, глубокопогружённые корпуса легче переносят волны;
  • максимальной длины и бортовой высоты судна в области миделя (Lнб/H). Описывается жёсткость днища и его прочность. Чем меньше этот показатель, тем больше прочность корпуса;
  • абсолютной высоты борта к способности давать осадку (H/T). Показывает запас плавучести лодки. При увеличении этого показателя, запас становится больше, соответственно, судно способно выдержать большую нагрузку без риска попадания волн в кокпит.
Геометрия корпуса судна

Что такое теоретический чертёж?

Теоретический чертёж – это рисунок на бумажном листе, описывающий сложную конструкцию корпуса по поверхности. Для полного понимания строения используется 3 проекции при перпендикулярном пересечении. На чертеже видны места соединения обшивки снаружи пересекающимися плоскостями, в этом отношении существуют специальные правила. Для построения корабля обязательно 3 плоскости: основная, мидель-шпангоута, диаметральная. Основные сечения корпуса судна:

  • диаметральная плоскость (ДП) судна. ДП судна – это плоскость, идущая вертикально и делящая весь корпус на 2 равные части вдоль длины;
  • основная плоскость (ОП) судна – это вид корабля снизу, плоскость координат строго горизонтальная;
  • плоскость миделя. Последняя важная плоскость мидель-шпангоута проходит вертикально поперёк длины. Многие не знают, что такое строение чертежа позволяет увидеть тип бортов, разновидность шпангоутов и строение кокпита.

Для получения всех трех видов теоретического чертежа необходимо представить разрез судна по перечисленным траекториям, параллельным трем плоскостям. На проекции бокового вида отражаются следы разреза корпуса одной плоскостью точно по центру вдоль всей длинны. Подобные следы имеют название батоксы. Второе сечение выполняется равностоящими плоскостями по горизонтали снизу ватерлинии (полуширота). Следы от разреза днища позволяют получить информацию о корпусе.

Все линии чертежа на одной проекции имеют кривую форму, а на остальных представлены ровно. Шпангоуты при взгляде сбоку или полушироты будут представлены только в виде линий, но на самом деле их всегда выполняют криволинейно. Ватерлиния имеет прямой вид сбоку и на сечении «корпус», а батоксы – на корпусе и полушироте. Теоретический чертеж судна

Чертежи выполняются с точки зрения симметричности ДП, соответственно, на полушироте отображают ватерлинию левого борта. С правой стороны корпус очерчивают обводами шпангоутов носа, а слева – кормы, чтобы не нагромождать каждый чертёж.

Что такое коэффициенты полноты?

Коэффициент полноты водоизмещения – это важнейший параметр чертежа, так как он отражает объём воды, которую корпус вытеснит при погружении до ватерлинии. Водоизмещение имеет объёмную характеристику и позволяет определить габариты судна, вместимость конструкции и мореходные свойства.

Водоизмещение не является статической величиной, ведь имеет зависимость от уровня нагрузки на судно, соответственно, выделяют некоторые разновидности:

  • полное. Подразумевается, что на борту присутствует полный бак горючего, необходимое количество воды для питья, экипаж и провиант;
  • порожнее – это способность выталкивания воды с установкой на борту двигателя, снабжения, но при отсутствии горючего, личных вещей, провизии и людей;
  • обмера. На борту присутствуют паруса, снабжение, но нет экипажа, горючего и других вещей. Используется только для парусных видов лодок.

Значение водоизмещения на чертежах описывается буквой V и измеряется в м3. Используется для определения характеристик коэффициентов полноты судна. Существует некоторое отличие от весового водоизмещения, так как последний показатель описывает груз судна и вычисляется в тоннах, а коэффициенты полноты судна учитывают плотность воды. Расчёты проводятся по формуле D = p*V, где p – справочная плотность воды.

Для сравнения нескольких чертежей судов используют коэффициенты полноты без использования размеров, среди них:

  • коэффициент полноты водоизмещения (б) судна – связывает габариты корпуса и уровень его погружения. Для его определения важно учитывать соотношение объёма выталкиваемой жидкости до КВЛ к параллелепипеду с равными сторонами [б=V/(L*B*T)]. По мере уменьшения показателя обводы, днища заостряются, с обратной стороны, снижается полезный объём днища под водой;
  • коэффициент полноты ватерлинии (а) – это соотношение площади ватерлинии к прямоугольной конструкции со сторонами L и B [a=S/(L*B)];
  • коэффициент полноты мидель шпангоута (b) рассчитывается на основании соотношения площади миделя и прямоугольного каркаса с параметрами сторон B и T [b=X/(B*T)].

Значение водоизмещения «а» описывает величину заострённости ватерлинии в области оконечностей и изменения в изначальном уровне остойчивости. По мере увеличения «а» улучшается качество остойчивости судна, но при рассмотрении лодки водоизмещающего класса, снижается качество обтекаемости всего корпуса и несколько ухудшается ходкость (заметнее всего при волнении или значительной нагрузке).

Коэффициент b только косвенно описывает качество распределения объёма и степень влияния обводов днища на ходкость конструкции. Чаще всего значению присущ призматический коэффициент «ф» (продольная полнота), он описывает отношение между объёмным водоизмещением к призме, при условии частичной погружённости миделя, и высотой – длина конструкции вдоль ватерлинии. Коэффициент имеет жёсткую привязку к б и b, что выражается формулой: ф=б/b.

Эксперт и автор статей на сайте.

Кандидат в мастера спорта, принимал участие в международных гонках на надувных лодках с подвесными моторами.

Охотник и рыбак с 8-летним стажем. Призер чемпионатов России, призер Кубка России и Росохотрыболовсоюза по ловле спиннингом с лодки и на блесну. Член Ассоциации Росохотрыболовсоюз и Военно-Охотничьего Общества.

motorlodki.ru

Особенности формы корпуса морского судна

Главные размерения судна влияют на технические и эксплуатационные характеристики изделия. Строительство лодки всегда начинается с измерений, определения размеров и составления теоретического чертежа судна. Перечисленные характеристики дают более полное понимание об обводах и их характеристиках.

Ключевые измерения

Основные размерения судна подразумевают 4 основных размера: длина, ширина, бортовая высота и уровень осадки.

После достоверного определения перечисленных величин владелец или конструктор может принимать решения в отношении разнообразных эксплуатационных задач: метод выполнения швартовки на причале, способность к передвижению по мелководным местам, уровень грузоподъёмности. Сегодня выделяют несколько значений перечисленных величин:

  • наибольшие размеры длины в проектных документах обозначаются Lнб. Определяется как дистанция между крайними наружными точками конструкции при измерении вдоль корпуса;
  • длина в отношении конструктивной ватерлинии судна (КВЛ). Изначально рассмотрим, что такое ватерлиния судна – это линия касания воды и корпуса лодки. У начинающих конструкторов и многих владельцев возникает вопрос, что такое КВЛ? КВЛ – это расстояние между дальними точками корпуса, которое для измерений использует зеркало воды при максимальной нагрузке на судно (количество веса и процентное отношение к максимальной грузоподъёмности может отличаться);
  • наибольшая ширина отмечается с помощью Внб, её измеряют в области максимальной ширины судна. Измерения проводят по внешним граням;
  • ширина по КВЛ определяется как дистанция между конечными точками по ширине вдоль нахождения ватерлинии;
  • высота в области миделя. Предварительно следует определить, что такое мидель? Мидель судна – это плоскость, располагающаяся поперёк лодки и имеющая вертикальную направленность, которая проходит в центре длины лодки. Преимущественно на чертежах мидель – это значок H. Для её измерения применяется замер от килевой части (нижняя точка) до верхушки борта;
  • высота части борта, находящаяся над водой (F). Измеряется от ватерлинии до верхушки борта. Преимущественно надводная часть борта определяется на миделе, но дополняют информацию значениями на носу и корме;
  • средние показатели осадки (T) определяются, как значения углубления лодки в воду при увеличении давления. Чаще для этого используется мидель от КВЛ до нижней отметки киля.

Основные габариты

Помимо ключевых значений, теоретический чертеж корпуса судна часто содержит обозначения габаритов:

  • длина судна, включая выступающие элементы штевней;
  • габаритная осадка – это измерение от КВЛ до нижнего участка судна (до шпоры ПМ или других элементов);
  • ширина по габаритам, определяющаяся по выступам бортиков или по привальным брусьям;
  • габаритная высота – это размерение от самой нижней до верхней части судна.

Важные показатели соотношений

Существуют значения, заданные в точных цифрах, но корпус часто характеризуется дополнительными измерениями, которые выступают в виде соотношения величин. Частыми значениями являются отношения:

  • длины и ширины вдоль линии погружения лодки (L/B), позволяет определить ходкость конструкции, так как при увеличении L/B судно становится более быстроходным, при условии, что оно имеет водоизмещающий тип. Определяет также остойчивость, соответственно, при снижении L/B и сохранении длины судно становится более остойчиво;
  • ширины вдоль конструктивной ватерлинии к осадке (В/Т). Показатель обеспечивает данными о ходкости, уровне мореходности и остойчивости конструкции. По мере увеличения соотношения, судно становится более остойчивым, но снижается способность удерживать прежнюю скорость при появлении волн на воде. Узкие, глубокопогружённые корпуса легче переносят волны;
  • максимальной длины и бортовой высоты судна в области миделя (Lнб/H). Описывается жёсткость днища и его прочность. Чем меньше этот показатель, тем больше прочность корпуса;
  • абсолютной высоты борта к способности давать осадку (H/T). Показывает запас плавучести лодки. При увеличении этого показателя, запас становится больше, соответственно, судно способно выдержать большую нагрузку без риска попадания волн в кокпит.

Что такое теоретический чертёж?

Теоретический чертёж – это рисунок на бумажном листе, описывающий сложную конструкцию корпуса по поверхности. Для полного понимания строения используется 3 проекции при перпендикулярном пересечении. На чертеже видны места соединения обшивки снаружи пересекающимися плоскостями, в этом отношении существуют специальные правила. Для построения корабля обязательно 3 плоскости: основная, мидель-шпангоута, диаметральная. Основные сечения корпуса судна:

  • диаметральная плоскость (ДП) судна. ДП судна – это плоскость, идущая вертикально и делящая весь корпус на 2 равные части вдоль длины;
  • основная плоскость (ОП) судна – это вид корабля снизу, плоскость координат строго горизонтальная;
  • плоскость миделя. Последняя важная плоскость мидель-шпангоута проходит вертикально поперёк длины. Многие не знают, что такое строение чертежа позволяет увидеть тип бортов, разновидность шпангоутов и строение кокпита.

Для получения всех трех видов теоретического чертежа необходимо представить разрез судна по перечисленным траекториям, параллельным трем плоскостям. На проекции бокового вида отражаются следы разреза корпуса одной плоскостью точно по центру вдоль всей длинны. Подобные следы имеют название батоксы. Второе сечение выполняется равностоящими плоскостями по горизонтали снизу ватерлинии (полуширота). Следы от разреза днища позволяют получить информацию о корпусе.

Все линии чертежа на одной проекции имеют кривую форму, а на остальных представлены ровно. Шпангоуты при взгляде сбоку или полушироты будут представлены только в виде линий, но на самом деле их всегда выполняют криволинейно. Ватерлиния имеет прямой вид сбоку и на сечении «корпус», а батоксы – на корпусе и полушироте.

Чертежи выполняются с точки зрения симметричности ДП, соответственно, на полушироте отображают ватерлинию левого борта. С правой стороны корпус очерчивают обводами шпангоутов носа, а слева – кормы, чтобы не нагромождать каждый чертёж.

Что такое коэффициенты полноты?

Коэффициент полноты водоизмещения – это важнейший параметр чертежа, так как он отражает объём воды, которую корпус вытеснит при погружении до ватерлинии. Водоизмещение имеет объёмную характеристику и позволяет определить габариты судна, вместимость конструкции и мореходные свойства.

Водоизмещение не является статической величиной, ведь имеет зависимость от уровня нагрузки на судно, соответственно, выделяют некоторые разновидности:

  • полное. Подразумевается, что на борту присутствует полный бак горючего, необходимое количество воды для питья, экипаж и провиант;
  • порожнее – это способность выталкивания воды с установкой на борту двигателя, снабжения, но при отсутствии горючего, личных вещей, провизии и людей;
  • обмера. На борту присутствуют паруса, снабжение, но нет экипажа, горючего и других вещей. Используется только для парусных видов лодок.

Значение водоизмещения на чертежах описывается буквой V и измеряется в м3. Используется для определения характеристик коэффициентов полноты судна. Существует некоторое отличие от весового водоизмещения, так как последний показатель описывает груз судна и вычисляется в тоннах, а коэффициенты полноты судна учитывают плотность воды. Расчёты проводятся по формуле D = p*V, где p – справочная плотность воды.

Для сравнения нескольких чертежей судов используют коэффициенты полноты без использования размеров, среди них:

  • коэффициент полноты водоизмещения (б) судна – связывает габариты корпуса и уровень его погружения. Для его определения важно учитывать соотношение объёма выталкиваемой жидкости до КВЛ к параллелепипеду с равными сторонами [б=V/(L*B*T)]. По мере уменьшения показателя обводы, днища заостряются, с обратной стороны, снижается полезный объём днища под водой;
  • коэффициент полноты ватерлинии (а) – это соотношение площади ватерлинии к прямоугольной конструкции со сторонами L и B [a=S/(L*B)];
  • коэффициент полноты мидель шпангоута (b) рассчитывается на основании соотношения площади миделя и прямоугольного каркаса с параметрами сторон B и T [b=X/(B*T)].

Значение водоизмещения «а» описывает величину заострённости ватерлинии в области оконечностей и изменения в изначальном уровне остойчивости. По мере увеличения «а» улучшается качество остойчивости судна, но при рассмотрении лодки водоизмещающего класса, снижается качество обтекаемости всего корпуса и несколько ухудшается ходкость (заметнее всего при волнении или значительной нагрузке).

Коэффициент b только косвенно описывает качество распределения объёма и степень влияния обводов днища на ходкость конструкции. Чаще всего значению присущ призматический коэффициент «ф» (продольная полнота), он описывает отношение между объёмным водоизмещением к призме, при условии частичной погружённости миделя, и высотой – длина конструкции вдоль ватерлинии. Коэффициент имеет жёсткую привязку к б и b, что выражается формулой: ф=б/b.

zen.yandex.ru

§ 5. Главные размерения судна

Микронная точность при изготовлении оборудования

для кораблей ВМФ

Главными размерениями судна называют его линейные размеры: длину, ширину, высоту борта и осадку, которые необходимо знать при постройке, эксплуатации и ремонте судна. Главные размерения принято подразделять на конструктивные— расчетные, наибольшие и габаритные в зависимости от цели, с какой они определяются. Рассмотрим эти размерения более подробно (рис. 7).

LKBЛ — длина по конструктивной ватерлинии — расстояние, измеренное в плоскости конструктивной ватерлинии между точками пересечения ее носовой и кормовой частей с диаметральной плоскостью;

LПП — длина между перпендикулярами — расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между носовым и кормовым перпендикулярами.

Носовой перпендикуляр (НП)—лини я пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку конструктивной ватерлинии.

Кормовой перпендикуляр (КП)—лини я пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через точку пересечения оси поворота руля с плоскостью КВЛ. В случае отсутствия руля кормовой перпендикуляр определяется как линия пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей на расстоянии 97% длины по КВЛ от носового перпендикуляра.

В качестве кормового перпендикуляра для судов, имеющих погруженную транцевую корму, допускается принимать вертикаль, проходящую через нижнюю точку боковой проекции среза транца (рис. 7, б).

LНБ — длина наибольшая — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечности корпуса (включая концевые надстройки) без выступающих частей;

LГБ — длина габаритная — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечности корпуса с учетом постоянно выступающих частей (рис. 7, в);

В — ширина — расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте между теоретическими поверхностями бортов перпендикулярно ДП, на уровне конструктивной ватерлинии;

ВНБ — ширина наибольшая — расстояние, измеренное перпендикулярно ДП между крайними точками корпуса без учета выступающих частей (привальных брусьев, обносов и т. п.):

Рис 7. Главные размерения судов: а — без выступающих частей; б — транцевой кормой; в — с постоянно выступающими частями.

ВГБ — ширина габаритная — расстояние, измеренное перпендикулярно ДП между крайними точками корпуса с учетом выступающих частей; Н — высота борта — вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте от основной плоскости до бортовой линии верхней палубы; Т — осадка — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до плоскости конструктивной или расчетной ватерлинии.

Вперед

Оглавление Назад

flot.com

Главные размерения судна

Главными размерениями судна являются длина, ширина, осадка и высота борта (рис.3.3).

Длина судна L. Различают:

– длину по конструктивной ватерлинии (КВЛ) „LКВЛ” – расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между точками пересечения её носовой и кормовой частей с ДП. Аналогично определяют для любой расчетной ватерлинии длину по ватерлинии;

– длину между перпендику-лярами „LПП” – расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между носовым и кормовым перпендикулярами. Носовой перпендикуляр (НП) - это линия пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку КВЛ, а кормовой перпендикуляр (КП) – линия пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через ось вращения руля;

– длину наибольшую „LНБ” – расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей корпуса (без выступающих частей);

– длина габаритную „LГБ” – расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей корпуса с учетом постоянно выступающих частей.

Ширина судна В. Различают:

– ширину по КВЛ – „ВКВЛ’’ – расстояние, измеренное в наиболее широкой части судна на уровне КВЛ в точках пересечения её с внутренней поверхностью обшивки корпуса; аналогично определяют для любой расчетной ватерлинии ширину по ватерлинии;

– ширину на мидель-шпангоуте (теоретическую) - „В“- расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте перпендикулярно к ДП на уровне КВЛ или расчетной ВЛ между внутренними поверхностями обшивки корпуса;

– ширину наибольшую „ВНБ“ – расстояние, измеренное в наиболее широкой части судна, перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса без учета обшивки, привальных брусьев и других, постоянно выступающих, частей;

– ширину габаритную „ВГБ“ – расстояние, измеренное в наиболее широкой части, перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса с учетом любых выступающих частей.

Осадка судна (теоретическая) „Т“ – вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до плоскости КВЛ или расчетной ВЛ.

Осадка судна практическая “Тп” – вертикальное расстояние ,измеренное в плоскости мидель-шпангоута от нижней кромки киля до плоскости ВЛ.

Высота борта судна „Н“ – вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте у борта от верхней кромки горизонтального киля до верхней кромки бимса палубы надводного борта. (Палубой надводного борта называют самую верхнюю непрерывную палубу, имеющую постоянные средства закрытия всех отверстий на открытых её частях и постоянные средства закрытия отверстий в бортах судна ниже этой палубы).

Высота надводного борта „F“ – это разность между высотой борта и осадкой F = H – T.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 2

Форму подводной части корпуса судна характеризуют коэффициенты полноты.

Коэффициент полноты грузовой ватерлинии (ГВЛ) - отношение площади грузовой ватерлинии к площади описанного прямоугольника:

, (3.1)

где S – площадь ватерлинии

Коэффициент полноты мидель-шпангоута β – отношение погруженной площади мидель-шпангоута к площади описанного прямоугольника:

β =. (3.2)

Коэффициент общей полноты δ – отношение объема подводной части судна V к объему описанного параллелепипеда:

δ =. (3.3)

Коэффициент вертикальной полноты χ – отношение объема подводной части судна к объему цилиндра, площадь основания которого равна площади ватерлинии (S), а высота – осадке судна (Т):

. (3.4)

Коэффициент продольной полноты φ – отношение объема подводной части судна к объему цилиндра, площадь основания которого равна площади мидель-шпангоута (), а высота – длине судна (L):

. (3.5)

3.4. Теоретический чертёж

Форму судна наиболее полно определяет теоретический чертёж судна – совокупность проекций сечений поверхности судна на три главные взаимно перпендикулярные плоскости судна (рис.3.4).

В качестве главных плоскостей проекций теоретического чертежа принимают: диаметральную плоскость, основную плоскость и плоскость мидель-шпангоута.

Линии пересечения судовой поверхности плоскостями, параллельными диаметральной плоскости, называются батоксами. Линии пересечения поверхности судна плоскостями, параллельными основной плоскости, называются ватерлиниями, а линии пересечения поверхности судна плоскостями, параллельными плоскости мидель-шпангоута, – теоретическими шпангоутами.

Проекция всех этих линий на диаметральную (вертикальную) плоскость называется – “БОК”. Батоксы на этой проекции изображаются без искажений, а ватерлинии и шпангоуты видны в виде прямых линий. Проекция линий пересечения на горизонтальную (основную) плоскость называется “ПОЛУШИРОТОЙ”. Ватерлинии на этой проекции изображаются без искажений, а батоксы и шпангоуты в виде прямых линий. Так как ватерлинии симметричны (при симметричной форме судна), то они на полушироте изображаются только по одну сторону от ДП. На полушироте также изображается линия пересечения палубы и борта. Проекция всех линий пересечения на плоскость мидель-шпангоута называется “КОРПУС” (профильная проекция).На корпусе с правой стороны от ДП изображают проекцию носовых шпангоутов, а с левой стороны – кормовых. Проекции ватерлиний и батоксов изображаются в виде прямых линий.

Теоретический чертёж необходим для расчётов мореходных качеств – плавучести, остойчивости, непотопляемости, постройки корпуса судна, а также в эксплуатации – для определения размеров помещений и расстояний до отверстий в корпусе судна.

3.4.Теоретический чертёж судна.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 3

Дальность плавания, автономность, скорость

Водоизмещение, дедвейт, грузоподъемность, грузовместимость

ПОНЯТИЕ ОБ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И МОРЕХОДНЫХ КАЧЕСТВАХ СУДНА

Массовое (объемное) водоизмещение – это масса (объем) вытесненной судном воды. Следует помнить, что масса вытесненной воды (массовое водоизмещение) равно массе судна. Поэтому, обычно, и массу судна называют массовым водоизмещением.

Различают водоизмещение в грузу (при осадке по грузовую марку) и водоизмещение порожнем - массу судна, полностью готового к эксплуатации без запасов, груза и экипажа.

Дедвейт - это то количество груза и запасов , которые может взять судно при осадке по грузовую марку.

Грузоподъемность - количество тонн груза, которое может принять судно в данном рейсе.

Грузовместимость - объем грузовых помещений судна. Различают грузовместимость киповую - полезный объем (в м3) грузовых помещений для штучных грузов и грузовместимость зерновую - объем (м3) для сыпучих грузов, которые могут разместиться в грузовых помещениях. Конечно, зерновая вместимость больше, чем киповая, так как сыпучий груз может занять те объемы, которые не доступны для штучного груза (между шпангоутами, стойками, выгородками...).

Эти характеристики относятся к важнейшим эксплуатационным качествам судна.

Под дальностью плавания понимают то расстояние в милях, которое может пройти судно без пополнения запасов. Обычно дальность плавания достигает 10000-20000 миль. Под автономностью понимают длительность пребывания судна в рейсе в сутках без пополнения запасов топлива, провизии и пресной воды. Транспортные суда имеют автономность порядка одного месяца, а специальные (научные, гидрографические, промысловые базы) - до одного года.

Скорость морских судов измеряют в узлах, а речных - в километрах в час. Узел – единица скорости, равная одной морской миле в час (1,852 км/час или 0,514 м/сек).

Повышение скорости весьма эффективно для повышения провозоспособности, но ограничивается необходимостью повышения мощности двигателей и увеличением расхода топлива. Но, тем не менее, наблюдается постепенное повышение скорости судов. (Если в 40-х годах 20-века средняя скорость была 9 - 14 узлов, то теперь она составляет 14 - 19 узлов).

Международная конвенция по обмеру судов 1969 года установила новые правила обмера судов. Долгое время эта Конвенция не входила в силу, так как необходимое число стран с необходимым общим валовым объёмом судов не присоединялись к Конвенции, но в настоящее время эта Конвенция уже действует. В соответствие с этой конвенцией, валовая вместимость (BRT) означает величину наибольшего объёма закрытых помещений судна, которые определены в соответствие с правилами Конвенции; а чистая вместимость(NRT)соответствует величине полезных объёмов и числу пассажирских мест (то, что даёт доход) и определяется в соответствие с положениями Конвенции. В зависимости от величины вместимости с судна взимаются различные сборы (причальные, рейдовые, буксирные, лоцманские и т. д.). Международные Правила обмера судов были разработаны в 1873 г. и действовали до 1982 г. по этим правилам регистровая вместимость (объем помещений) выражалась в регистровых тоннах (1рег.т = 100фут3 = 2,83 м3). В современных Правилах обмера вместимость GT(gross tonnage) и NT(net tonnage) определяются по формулам и выражаются числами без указания размерности.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 4

Запасом плавучести называется объём водонепроницаемой прочной части корпуса судна, расположенной выше грузовой ватерлинии. Зависимость безопасности судна от запаса плавучести мореплаватели понимали ещё в ХІІІ веке. Так в Венеции и Генуе были разработаны правила нанесения на бортах судна марок (полос), которые не допускалось затоплять при погрузке судна. В следующие века это направление обеспечения безопасности судна было забыто под давлением судовладельцев, которые пытались добиться увеличения прибыли за счёт перегрузки судов. Это привело к тому, что в Англии в начале ХІХ века не было ни старых судов, ни старых моряков. Это объяснялось чрезмерной перегрузкой судов, что приводило к недопустимо малому запасу плавучести и затоплению судна в тяжёлых штормовых условиях (попадание больших масс воды на палубу, срыв люковых закрытий, затопление помещений).

На эти явления обратил внимание член Палаты представителей Английского Парламента - Самуэль Плимсоль. Он выступил в Парламенте с обоснованным требованием о разработке соответствующего закона. Но судовладельцы, которые обладали большинством в Палате представителей, встретили это предложение “в штыки”. И только в результате энергичной борьбы Самуэля Плимсоля в течение десятилетий с привлечением общественности и печати в конце ХІХ века был принят соответствующий закон о грузовой марке. Грузовая марка устанавливается на бортах судна и определяет минимально допустимую величину надводного борта и, следовательно, минимально допустимый запас плавучести.

Первая Международная конвенция о грузовой марке была принята в 1930г. В настоящее время действует Международная конвенция о грузовой марке 1966 года.

Знаки грузовой марки (рис.4.1) наносятся на обоих бортах судна на миделе. Диск с горизонтальной полосой называется диском Плимсоля, в честь того, что Самуэль Плимсоль очень много сделал для внедрения грузовой марки. Над горизонтальной полосой у краёв наносятся символы того классификационного общества, под наблюдением которого находится судно (Р - С – Регистр судоходства, L - R – Ллойд регистр, B - V – Бюро Веритас …). В средних условиях плавания допускается загружать судно по верхнюю кромку горизонтальной полосы диска. Для того, чтобы можно было учесть конкретные условия плавания, в нос от диска наносят “гребёнку” – вертикальную полосу с отходящими от неё горизонтальными полосами – марками

Рис.4.2.Грузовая марка балкера с двумя расчётными осадками
Рис. 4.1.Знак грузовой марки и линии палубы.

допустимых осадок в различных условиях плавания. Так как в зимних условиях плавания более вероятны штормовые условия плавания, то необходимо увеличение надводного борта (запаса плавучести) и уменьшение допустимой осадки, как это требует зимняя марка (З). Особо тяжелы условия для плавания сравнительно небольших судов зимой в северной Атлантике, поэтому для судов, длиной менее 100м, вводится зимняя Североатлантическая марка (ЗСА).В тропиках наиболее благоприятны условия плавания, поэтому для плавания в этих районах вводится тропическая марка (Т). При переходе судна в пресную воду его осадка увеличивается и уменьшается запас плавучести. Но такое уменьшение запаса плавучести можно допустить, так как пресная вода может быть только в районе устья рек и вблизи берега, где обычно имеются спасательные службы (П, ТП).При перевозке судном лесных грузов, лес создаёт дополнительный запас плавучести, что позволяет увеличить допускаемую осадку для всех районов плавания. В этом случае допускается загрузка судна по лесные марки в соответствии с лесной “гребёнкой”, которую располагают в корму от диска Плимсоля. К символам сезонных марок впереди добавляется буква “Л”.

На рис.4.2 показаны грузовые марки соответствующие двум осадкам, что позволяет при двух мерительных свидетельствах уменьшать величину портовых сборов в зависимости от осадки судна (закрашивая марку соответствующую большей осадке и предъявляя соответствующее мерительное свидетельство).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 5

Плавающее судно должно обладать рядом мореходных качеств, в понятие которых входят: плавучесть, остойчивость, непотопляемость, ходкость, управляемость, качка и прочность.

Плавучестью называется способность судна поддерживать вертикальное равновесие относительно поверхности воды при заданной нагрузке (количестве грузов).

На плавающее на поверхности воды судно действуют две системы противоположно направленных сил: силы тяжести судна и Архимедовы силы – силы поддержания.

Посадкой называется положение судна относительно поверхности воды. Судно, как твердое тело, имеет 3 степени свободы относительно поверхности (плоскости) воды, поэтому его посадку должны определять 3 параметра. Обычно используются следующие варианты параметров:

а) осадка носом: (Тн), осадка кормой (Тк) и угол крена (q)

(осадка носом – заглубление носа, осадка кормой - заглубление кормы, угол крена– угол наклонения судна в поперечной плоскости);

б) осадка на миделе (Тм), угол крена (q), угол дифферента (y)

или дифферент (d = Тн – Тк) (угол дифферента – угол наклонения судна в продольной плоскости).

Дифферент на нос и крен на правый борт считают положительными. Варианты посадки судна:

а) судно с креном и дифферентом (q ≠ 0, y ≠ 0);

б) судно сидит прямо и на ровный киль (q = 0, y = 0);

в) судно сидит прямо, но с дифферентом (q = 0, y ≠ 0);

г) судно сидит на ровный киль, но с креном (q ≠ 0, y = 0).

Осадки судна определяют по маркам осадок, которые наносят на правом и левом бортах судна в носу, корме и на миделе, как можно ближе к перпендикулярам и миделю судна соответственно (рис.4.3.).

Рис.4.3. Марки углубления.

Необходимым и достаточным условием равновесия судна на поверхности воды, имеющего дифферент, является равенство сил тяжести и сил поддержания, а также когда центр тяжести и центр величины окажутся на одной вертикали, рис.4.4.

Рис.4.4. Силы действующие на судно

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 6

Понятие об остойчивости судна

Остойчивостью называется способность судна сопротивляться воздействию внешнего кренящего момента и возвращаться в исходное положение равновесия после прекращения действия момента, вызвавшего наклонение.

Понятие остойчивости связывается с действием на судно только моментов (пар сил) и, следовательно, равнообъемными наклонениями - наклонениями, при которых не меняется объем подводной части судна.

Если кренящий момент, приложенный к судну, возрастает постепенно и не вызывает угловых ускорений и, следовательно, и сил инерции, то при рассмотрении равновесия судна можно пользоваться условиями статического равновесия. Остойчивость при таких наклонениях называется статической.

В зависимости от того, какие наклонения рассматриваются, различают поперечную и продольную остойчивость.

В зависимости от величины угла крена поперечную остойчивость разделяют на остойчивость при малых углах наклонения или начальную остойчивость, и остойчивость на больших углах крена.

При наклонении судна изменяется положение центра подводного объема судна (центра величины наклоненного судна) - С1, следовательно, равнодействующая сил поддержания будет приложена в точке С1 (рис.4.5 и 4.6). Если равнодействующие сил тяжести (Р) и поддержания (Q) образуют момент, стремящийся увеличить угол крена судна (рис.4.5) - то судно не остойчиво.

Если возникает момент Mв, стремящийся вернуть судно в исходное прямое положение, то судно остойчиво (рис.4.6).

Момент Mв называется восстанавливающим моментом и равен он произведению одной из сил пары на плечо lст

, (4.1)

где: Р=D·g;

D – массовое водоизмещение;

g-гравитационное ускорение.

 
 

С целью упрощения и совмещения рисунков в теории корабля обычно изображают судно в прямом положении, а ватерлинию, соответствующую наклонному положению судна (В1Л1), наклонной (рис.4.6.б). Очевидно, что Рис.4.6.а и 4.6.б эквиваленты, только следует помнить, что линии действия сил тяжести (Р) и поддержания (Q) перпендикулярны действующей ватерлинии (как для прямой, так и для наклонной). Мерой начальной остойчивости является метацентрическая высота h, равная Gm. На тех же рисунках видно, что h = Zc + ρ – Zg, где Zc - аппликата центра величины, ρ - радиус окружности, по которой точка Со переместилась в точку С1, Zg – аппликата цетра тяжести судна.

Чем больше h, тем остойчивее судно. Величина h зависит в основном от положения центра тяжести судна, т.е. от расположения груза. По этой причине балкер и буксир остойчивее, чем контейнеровоз и пассажирское судно. Метацентрическая высота характеризует начальную остойчивость (при углах крена до 10°-12о).

Характеристикой остойчивости при больших углах крена является диаграмма статической остойчивости (ДСО), которая строится для каждого варианта загрузки судна (рис.4.7.)

Рис.4.7. Диаграмма статической остойчивости

По горизонтальной оси откладываются углы крена, а по вертикальной восстанавливающие моменты или плечи остойчивости. Точка А диаграммы соответствует максимальному восстанавливающему моменту, когда во время качки ватерлиния доходит до скулы и до ширстрека, точка В соответствует углу потери остойчивости судном, т.н. «угол заката диаграммы».

Остойчивость судна, при мгновенно приложенном кренящем моменте называется динамической остойчивостью, которая характеризуется диаграммой динамической остойчивости (ДДО). О построении и использовании ДДО речь пойдет в последующих курсах — теории корабля и управлении мореходными качествами судна.

При продольных наклонениях судна применяется аналогичный подход и используется понятие продольной метацентрической высоты H, которая почти на два порядка больше h (H ~ L). По этой причине суда значительно чаще теряют поперечную, а не продольную остойчивость.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 7

Понятие о непотопляемости судна

Непотопляемость - способность судна с частично затопленными отсеками не тонуть и не опрокидываться. Условия и обстоятельства, ведущие к такому финалу, чрезвыяайно разнообразны. Наиболее серьезными причинами является разрушение конструкции корпуса, приводящие к потери поперечной или продольной остойчивости или плавучести (или того и друго вместе в результате затопления отсеков).

Непотопляемость обеспечивается тремя комплексами мер:

конструктивный комплекс - запас плавучести, разделение корпуса переборками, палубами, платформами на водонепроницаемые отсеки; устройство надежных закрытий на всех вырезах и отверстиях в корпусе; оборудование специальных судовых систем и специального аварийного снабжения и инвентаря (пластыри, заглушки и т.д.);

превентивный (профилактический) комплекс - все меры по предотвращению попадания воды внутрь корпуса при эксплуатации; поддержание готовности экипажа, технических средств (систем, оборудования и аварийного снабжения) к борьбе за непотопляемость (проведением учебных тревог и тренажа);

оперативный комплекс - борьба за непотопляемость: экстренные меры по сохранению и повышению аварийной плавучести и остойчивости при получении пробоины и частичном затоплении помещений корпуса: заведение пластыря, установка заглушек, цементных ящиков, осушение, откатка и перекатка забортной воды, спрямление судна.

Ходкость - способность судна двигаться с заданной скоростью при минимальных затратах мощности. Способствуют повышению ходкости совершенствование формы корпуса, применение бульбообразной формы носовой и кормовой оконечности, уменьшение смоченной поверхности крупных судов (за счёт увеличения полноты обводов), оптимизация винтов, их очистка и полировка, очистка корпуса от обрастания, покраска подводной части корпуса самополирующимися красками.

Судно двигаясь благодаря движителю испытывает сопротивление воды и воздуха, на преодоление которого расходуется сила упора винта. Сопротивление воды сложное явление, включающее силы различной природы, зависящие от различных свойств жидкости. Это силы трения и силы давления.

Силы трения обусловлены касательными силами, возникающими на поверхности корпуса судна и зависящими от вязкости среды и состояния корпуса. На новых или хорошо очищенных и окрашенных корпусах силы трения уменьшаются.

Одна составляющая сил давления тоже связана с вязкостью и называется сопротивлением формы. Эта составляющая зависит от формы корпуса судна. У хорошо обтекаемых тел, с большим удлиненими и заостренной кормой эта составляющая невелика. У балкеров и барж она увеличивается.

Вторая составляющая сил давления зависит от сил гравитации и называется волновым сопротивлением. В результате при полном штиле возникают две системы, не зависящих от ветра, т.н. корабельных волн — в районе форштевня и ахтерштевня. На их величину оказывает значительное влияние форма носа и кормы. Например, носовой бульб уменьшает волновое сопротивление. При увеличении скорости волновое сопротивление резко возрастает.

Для судов при средних скоростях 15-20 узлов сопротивление воздуха значительно меньше сопротивления воды.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 8

Управляемость - способность судна выдерживать заданное направление движения (устойчивость на курсе) и изменять его по команде судоводителя (поворотливость). Свойства антагонистичны: устойчивые на курсе суда имеют слабую поворотливость (линейные суда), а поворотливые суда (буксиры и другие портовые суда) не устойчивы на курсе (рыскливы).

Судно считается эксплуатационно-устойчивым на курсе, если его удается поддерживать на курсе 3 - 4 небольшими перекладками руля в минуту (2°-5°).

Характеристики управляемости в значительной степени определяются эффективностью руля, зависящей от его конструкции, площади пера руля, а также скорости судна. При уменьшении скорости судна эффективность руля резко падает. Поэтому для швартовки на судне устанавливаются подруливающие устройства и могут понадобятся услуги буксиров (рис.4.8).

Поворотливость характеризует манёвр циркуляция (рис.4.9).

После перекладки руля на борт судно начинает дрейфовать под действием силы, приложенной к рулю, в сторону, противоположную повороту. Это смещение относительно первоначального направления движения называется обратным смещением. В этот период судно получает крен в сторону поворота. Постепенно судно разворачивается в сторону поворота, траектория его движения становится близкой к окружности. При этом судно наклоняется в другую сторону – наружу от траектории движения. Характерной точкой траектории является точка, в которой диаметральная плоскость судна (ДП) перпендикулярна первоначальному направлению движения судна. Расстояние от начала манёвра до этой точки называется выдвигом, а поперечное смещение от первоначального направления движения до этой точки называется прямым смещением. Диаметр правильной окружности, которую начинает описывать судно, называется диаметром циркуляции.

Расстояние между первоначальным направлением движения и точкой, в которой судно (ДП) повернулось на 180о, называется тактическим диаметром циркуляции. Поворотливость судна обычно оценивается по отношению диаметра циркуляции к длине судна (для морских судов 3-5).

Поворотливость судна и послушливость его рулю характеризует манёвр «зиг-заг» или «змейка, речь о котором будет в последующих курсах.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 9

При плавании судно подвергается качке лишь на взволнованной поверхности моря. При спокойной поверхности (на тихой воде) качку можно вызвать только искусственно. Основной причиной возникновения морских волн является кинетическая энергия ветра. Поведение судна на волнении зависит от характера волнения и характеристик самого судна, например его остойчивости, загрузки, формы корпуса, главных размерений, скорости и направления движения в данный момент по отношению к волне, наличия скуловых килей и т.д.

Колебательное движение судна представляет взаимосвязанную комбинацию трех видов качки: бортовой, килевой и вертикальной.

Период бортовой качки судна на тихой воде в сек, т.е. время, в течении которого судна наклонилось и встало - период собственных колебаний, можно получить по приближенной формуле

ТQ = k B/, где коэффициент k = 0,77 – 0,8 зависит от типа судна и состояния нагрузки.

приближенные значения периодов килевой ТY и вертикальной качки Тz

ТY = Тz = 2,4 .

Важной характеристикой качки на волнении является амплитуда (наибольший угол наклонения судна по отношению к горизонту). Амплитуда во многом зависит от соотношения периода качки судна на тихой воде и периода волны.

Период волны – время в сек., в течение которого через данную точку пространства проходят смежные вершины или подошвы волны (рис.4.10).

В случае равенства или даже близких значений периодов волн и качки наступает резонанс и тогда амплитуда качки судна достигает больших значений.

Рис.4.10. Элементы ветровой волны: l – длина волны; hв – высота волны; amax – максимальный угол волнового склона

Показанная на рис.4.10 идеальная волна называется «регулярной» в отличие от реального морского волнения, которое называется «нерегулярным» и получается в результате наложения разных систем волн, влияния мелководья, побережья и т.д.

Поведение судна на волнении зависит от его остойчивости. Судно, обладающее большой метацентрической высотой, имеет сравнительно короткий период и стремительные размахи бортовой качки, судно с небольшой метацентрической высотой колеблется медленее. По этой причине качка буксира или балкера с тяжелым грузом, обладающих избыточной остойчивостью, переносится значительно хуже, чем качка на котейнеровозе или пассажирском судне. Качка безусловно вредное явление, уменьшить влияние которого на конструкции, механизмы и людей насущная задача. Для этих целей на судах устанавливают скуловые кили, активные рули, успокоительные цистерны, гироскопические успокоители, которые в основном уменьшают бортовую качку.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 10

КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА

Прочностью называется способность судна воспринимать действующие нагрузки без разрушений и остаточных деформаций.

Нагрузками для корпуса судна являются силы тяжести корпуса, оборудования, устройств, запасов, грузов и снабжения, силы гидростатического давления воды, инерционные силы при качке, удары волн о корпус и т.д.

Корпус судна, с точки зрения прочности, рассматривают как мощную пустотелую коробчатую балку переменного сечения, образованную бортами, днищем и верхней палубой и подкрепленную поперечными и продольными переборками, платформами и палубами.

Постоянные силы, действующие на судно, в целом взаимно уравновешиваются (силы тяжести и силы поддержания), но они распределены неодинаково по длине судна. Поэтому в пределах каждого ограниченного участка длины преобладают те или иные силы. Из-за этого в корпусе развиваются перерезывающие силы (стремящиеся сместить одну часть корпуса относительно другой) и изгибающие моменты, корпус судна деформируется как балка, получая прогиб (палуба сжата) или перегиб (палуба растянута) в вертикальной плоскости. Прочность этой балки-корпуса называется общей или продольной прочностью. При изгибе в сечениях корпуса появляются нормальные и касательные напряжения, которые уравновешивают внешние силы. Величины напряжений зависят от положения элемента корпуса по длине и высоте судна, достигая наибольших значения в районе миделя на палубе и на днище судна – нормальные напряжения и на четвертях длины судна примерно на середине высоты борта – касательные напряжения. Нормальные напряжения воспринимают балки, идущие вдоль судна, например: вертикальный киль, днищевые стрингера, карлингсы, продольные балки днища, двойного дна, палубы и обшивка корпуса. Указанные силы действуют как при отсутствии волнения, на так называемой «тихой воде» так и на волнении. Для каждого судна наиболее опасной является волна, длина которой примерно равна длине судна.

При этом, наиболее неблагоприятными являются положения судна, когда его мидель-шпангоут располагается на вершине либо на подошве волны (рис.5 1).

Дополнительные напряжения, возникающие на волнении добавляются к напряжениям на «тихой воде».

Местная прочность – это прочность отдельных конструкций (палубы, двойного дна, люковых крышек, переборок и т.д.), воспринимающих различные местные нагрузки. Например, набор, настил палубы и люковые закрытия воспринимают вес расположенных на палубе и на крышках грузов, днище и борта — давление забортной воды. Наибольшие нагрузки, на которые рассчитаны конструкции, называются допустимыми. Они соответствуют допускаемым напряжениям, которые может воспринимать конструкция без ущерба для своей работоспособности и целостности в течении длительного времени. В документах судна всегда задаются допустимые нагрузки на те перекрытия, которые предназначены для перевозки груза.

Рис.5.1. Изгиб судна на волнении: а – на вершине волны; б – на подошве волны.

1 – вышедший из воды объем; 2 – вошедший в воду объем; f – стрелка прогиба корпуса от действующих на него сил.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 11

Перекрытием называется система балок, перекрытых настилом или обшивкой. Элементами перекрытия являются балки различного профиля (полосы, угольники, полособульбы, т-образные и другие профили) и стальные листы.

Рис.5.2. Профильный прокат.

1 – равнобокий угольник; 2 - неравнобокий угольник; 3 – швеллер; 4 – двутавр; 5 – углобульб; 6 – тавр; 7 – полособульб; 8 – симметричный полособульб; 9 – люковый профиль; 10 – сегментный профиль; 11 – прутковая сталь; 12 – труба.

Преобладающим типом соединений стальных конструкций в судостроении являются сварные соединения. Сварка обеспечивает равнопрочность соединения свариваемых листов, балок и других деталей (даже таких массивных как детали ахтерштевня и форштевня). Широко применяется и даёт отличные результаты при высокой производительности труда автоматическая и полуавтоматическая электросварка под слоем флюса. Достаточно широко применяется ручная сварка и полуавтоматическая сварка в среде защитных газов.

Листы свариваются между собой, образуя полотнища. Балки привариваются к полотнищам, образуя перекрытия.

Наиболее часто расположенные балки перекрытий называют балками главного направления. Балки перекрытия, сравнительно редко расположенные и перпендикулярные балкам главного направления, называют перекрестными связями. Перекрестные связи поддерживают балки главного направления, поэтому они выше и через них проходят балки главного направления.

В зависимости от положения в корпусе судна разли-чают перекрытия: палубы, бортов, днища, переборок. Перекрытия на судне взаимонесущие, так как опираются друг на друга. В зависимости от ориентации основных балок различают систему набора судовых перекрытий. Если на перекрытии основные балки, т.н.балки«главного направления» расположены вдоль судна, то такое перекрытие апроектировано по продольной систе-ме набора. Если балки главного направления идут поперек судна, то это перекрытие - по поперечной системе набора. Говорить о системе набора перекрытий поперечных переборок нет смысла. При вертикальном расположении балок главного направления на поперечных переборках - переборки с (вертикальными) стойками, а при горизонтальном - с горизонтальными ребрами жесткости. В некоторых случаях расстояние между взаимно перпендикулярными балками перекрытия может быть примерно равным. В этом случае говорят, что перекрытие имеет клетчатую систему набора (например: двойное дно в районе МО...).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 12

Если все перекрытия корпуса судна имеют поперечную систему набора, то и корпус судна следует считать спроектированным по поперечной системе набора (рис.5.6).

Если все перекрытия корпуса в средней части имеют продольную систему набора, то и корпус судна имеет продольную систему набора (рис. 5.7.).

 
 
Если часть перекрытий корпуса (обычно палуба и днище в средней части) спроектированы по продольной системе, а часть (обычно борта и вторая палуба) - по поперечной системе набора, то это судно имеет смешанную систему набора (рис. 5.8, 5.9).

Рис.5.8. Поперечный разрез сухогрузного судна при смешанной системе набора .

1 – планширь; 2 – стойка фальшборта; 3 – полоса ватервейса; 4 – бимс рамный; 5 – настил палубы; 6 – карлингс; 7 – продольная подпалубная балка; 8 – комингс люка; 9 – пиллерс; 10 – бимс концевой; 11 – стойка переборки; 12 – переборка непроницаемая; 13 – настил второго дна; 14 – киль вертикальный; 15 – киль горизонтальный; 16 – стрингер днищевой; 17 – обшивка наружная днищевая; 18 – флор; 19 – лист крайний междудонный; 20 – киль скуловой; 21 – пояс обшивки скуловой; 22 – шпангоут трюмный; 23 – бимс второй палубы; 24 – обшивка наружная; 25 – шпангоут твиндечный; 26 – кница бимсовая; 27 – ширстрек; 28 – угольник стрингерный; 29 – фальшборт.

Поперечная система набора имеет ряд преимуществ: мощные балки – перекрестные связи не загромождают грузовые и другие помещения, борт при поперечной системе набора лучше воспринимает нагрузку от контактов с причалом и льдами, так как воспринимаются усилия большим количеством балок.

Поперечная система набора более технологична при постройке судна, так как балки сравнительно короткие и упрощена их установка. В то же время при поперечной системе набора требуется больше металла для обеспечения общей прочности судна при длине его более 100м. Поэтому суда длиной от 100м до 170 выполняют по смешанной системе набора. При этой системе набора наиболее полно участвуют в общем изгибе не только листы палубы и днища, но и большое количество балок главного направления палубы и днища, расположенных вдоль судна; при этом также увеличивается устойчивость листов палубы и днища при сжатии.

При длине судна более 170м все перекрытия (кроме оконечностей) делают по продольной системе набора. Продольная система загромождает грузовые помещения мощными балками, сложна технологически (продольные балки главного направления необходимо протягивать через переборки и поперечные связи вдоль всего судна), но обеспечивает уменьшение веса корпуса для судов длиной более 170м. Поэтому и применяют эту систему на судах большой длины.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 13

При поперечной системе набора двойного дна балками главного направления являются флоры, устанавливаемые на каждом шпангоуте. Перекрестными связями являются: вертикальный киль и стрингеры (рис.5.10.а).

При продольной системе набора двойного дна балками главного направления являются продольные ребра жесткости (балки) днища и второго дна, а перекрестными связями – флоры, которые устанавливаются через три –четыре шпации (рис.5.10.б).

Рис. 5.10. Конструкция днищевого перекрытия с двойным дном: а – поперечная система набора; б – продольная система набора.

1 – днищевая обшивка; 2 – ребро жесткости флора; 3 – флор сплошной; 4 – вертикальный киль; 5 – горизонтальный киль; 6 – стрингер днищевой проницаемый; 7 – настил второго дна; 8 – флор непроницаемый; 9 – скуловая кница; 10 – крайний междудонный лист; 11 – продольная балка второго дна; 12 – продольная днищевая балка.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 14

При поперечной системе набора балками главного направления являются бимсы, а перекрестными связями – карлингсы. (рис.5.13.а, 5.14, 5.15).

При продольной системе набора балками главного направления являются продольные подпалубные балки, а перекрестными связями – рамные бимсы (рис.5.14.б)

Рис.5.13. Конструк-тивные схемы палубного набора: а – при попереч-ной системе; б – при про-дольной системе.

1 – поперечная переборка; 2 – борт; 3 – карлингс; 4 – концевой люковый бимс; 5 – полубимс; 6 – продольная подпалубная балка; 7 – пиллерс.

Рис.5.14. Конструктивные элементы палубного перекрытия.

1 – бимс; 2 – карлингс; 3 – палубный настил; 4 – бимсовая кница; 5 – пиллерс.

Рис.5.15. Набор в районе грузового люка (схема и вид изнутри грузового трюма).

1 – настил палубный; 2 – полубимс; 3 – продольный комингс; 4 – поперечный комингс; 5 – продольная полупереборка; 6 – бимс концевой.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 15

Конструкция переборок со стойками показана на рис.5.17.

Если расстояние между бортами меньше расстояния между палубами или палубой и днищем, то ребра жесткости иногда располагают горизонтально, что позволяет уменьшить массу балок.

Такую конструкцию с горизонтальными ребрами жесткости обычно имеют пиковые переборки: к полотнищу переборки приварены горизонтальные ребра жесткости, концы которых закреплены кницами к ближайшему шпангоуту (рис.5.18).

При качке судна в частично заполненных цистернах возможно быстрое перемещение значительных масс жидкости, что может приводить к гидравлическим ударам, способным разрушить ограждающие конструкции. Поэтому при значительных размерах танков устанавливаются отбойные переборки.

Отбойные переборки – плоские переборки с небольшими отверстиями, через которые возможно медленное перетекание жидкости, но при этом гасится энергия быстрого перемещения значительных масс и поэтому предотвращаются гидравлические удары (рис.5.18,2).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 16

 
 
Рис.5.21. Ограждение палуб: а – общий вид; б – фальшборт. 1 – фальшборт верхней палубы; 2 – волноотбойник; 3 – леерное ограждение; 4 – фальшборт бака; 5 – козырек; 6 – палуба бака; 7 – брештук; 8 – форштевень; 9 – верхняя палуба; 10 – бимсы бака; 11 – якорный клюз; 12 – карлингс; 13 – цепная труба(палубный клюз); 14 – шпангоут; 15 – цепной ящик; 16 – комингс люка; 17 – платформа; 18 – таранная (форпиковая) переборка; 19 – планширь; 20 – лист фальшборта; 21 – стойка(контрофорс); 22 – ребро жесткости.  
Фальшборт и леерное ограждение предназначены для предотвращения падения людей за борт. Фальшборт также уменьшает количество воды, попадающей на палубу при волнении и качке. Высота фальшборта и леерного ограждения обычно от 800 до 1500 мм в зависимости от размеров и назначения судна. Между нижней кромкой фальшборта и верхней кромкой ширстрека имеется просвет 100-200мм. Этот вырез является длинным штормовым портиком, через который вода, попавшая на палубу, сливается за борт. Благодаря тому, что фальшборт не связан жестко с ширстреком, напряжения от изгиба корпуса не передаются фальшборту, фальшборт не разрушается и не участвует в обеспечении общей прочности судна.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

studopedia.ru


Смотрите также