В чем измеряется мореходность судов
Обновлено: 27.04.2024
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.
Морехо́дные ка́чества корабля́ (су́дна) — качества корабля (судна), которые определяют его способность безопасно совершать плавание при любом состоянии моря и любой погоде, а также сохраняя живучесть в случае повреждения. Мореходные качества являются предметом изучения науки под названием «теория корабля».
Содержание
Мореходные качества
- Остойчивость — способность судна, отклоненного внешними силами от положения равновесия и предоставленного самому себе, вновь возвращаться к положению равновесия. Судно должно обладать такой остойчивостью, чтобы ветер и другие внешние силы, воздействующие на него, не смогли бы его опрокинуть. [1]
- Плавучесть — способность судна плавать при заданной нагрузке, имея заданную осадку. Мерой плавучести служит водоизмещение. Объем водонепроницаемых отсеков выше ватерлинии называют запасом плавучести. По сути, это объем воды, который может принять судно сверх расчетной нагрузки до полной потери плавучести. На запас плавучести влияют высота надводного борта, наличие водонепроницаемых надстроек и целостность корпуса и надстроек. [1]
- Ходкость — способность корабля развивать установленную скорость в результате работы установленной на нём двигательной системы. Характеризуется буксировочной мощностью при заданной скорости. [2]
- Качка — колебания плавающего корабля под действием волны или других сил. Характеризуется рядом величин, из которых наибольшее практическое значение имеют амплитуда качки (отклонение судна от положения равновесия) и период качки (продолжительность одного полного колебания судна, четыре амплитуды). [1]
- Непотопляемость — способность корабля оставаться на плаву и не опрокидываться в условиях, когда один или несколько его отсеков затоплены водой. Непотопляемость обеспечивается запасом плавучести, остойчивостью, целостностью корпуса и надстроек, наличием и состоянием водонепроницаемых переборок и палуб (платформ), разделяющих корпус корабля на отсеки, наличием средств борьбы с повреждениями, а также субъективными факторами (готовностью и умением команды вести борьбу за живучесть судна). [1]
- Управляемость — способность судна изменять или сохранять курс, по мере необходимости. [2] Управляемость является комплексным мореходным качеством и, в числе прочего, включает в себя вопросы:
- Поворотливость — способность судна изменять направление своего движения при отклонении руля на какой-либо угол. Поворотливость характеризуется скоростью изменения курса и диаметром циркуляции;
- Устойчивость на курсе (курсовая устойчивость) — способность судна сохранять неизменным направление своего движения без внешнего вмешательства;
- Управляемость при ветре — может оказаться, что в условиях сильного ветра управляемость судна недостаточна;
- Управляемость на мелководье — в условиях мелководья ухудшаются как поворотливость так и курсовая устойчивость судна;
- Позиционирование судна в заданной точке — способность судна сохранять позицию без применения маршевой двигательной системы;
- Движение судна при действии подруливающего устройства
- Активное торможение (реверс) судна — торможение судна за счет работы маршевой двигательной установки в режиме «полный назад», а также скорость такого торможения и тормозной путь судна.
- Мореходность — совокупность качеств, определяющих способность плавать и использовать механизмы и оборудование до определённых условий моря: высоты волны и силы ветра. Мореходность корабля определяется, в первую очередь, характером его качки. Включает в себя:
- Всхожесть на волну — способность преодолевать волну (особенно штормовую) без опасных последствий (например без зарывания). Зависит от обводов и высоты борта в носовой части.
- Заливаемость — количество воды, принимаемой на палубу и надстройки при определенном состоянии моря.
- Забрызгиваемость — количество брызг, принимаемых на палубу и надстройки при определенном состоянии моря.
- Ветрозащищённость — условия эксплуатации судна и работы экипажа при заданной силе ветра.
Факторы, влияющие на мореходные качества
Мореходные качества существенно зависят от соотношения условий плавания (например высота, длина и период волн, скорость ветра) и линейных размеров и веса судна, а также от его архитектуры, формы обводов, нагрузки и других параметров.
При конструировании судна задачи обеспечения различных мореходных качеств могут противоречить друг другу. Достижение хороших мореходных качеств является сложной конструкторской задачей и зависит в большей степени от опыта и интуиции конструктора.
Мореходные качества судна, и особенно боевого корабля, не следует путать ни с техническими требованиями, ни с тактико-техническими элементами. [3] Те и другие диктуются назначением и ожидаемым способом применения. Они являются предметом отдельных дисциплин.
Примечания
- ↑ 1234 Войткунский, Я. И. Справочник по теории корабля. Т.2. Статика судов. Качка судов. Л., Судостроение, 1986.
- ↑ 12 Войткунский, Я. И. Справочник по теории корабля. Т.1. Гидродинамика. Сопротивление воды движению судов. Судовые движители. Л., Судостроение, 1986.
- ↑ Тактика ВМФ. Учебник для слушателей военно-учебных заведений. Бессонов В. Ф. и др., ред. М., Воениздат, 1997.
Литература
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое "Мореходные качества корабля" в других словарях:
МОРЕХОДНЫЕ КАЧЕСТВА КОРАБЛЯ — плавучесть, остойчивость, непотопляемость, ходкость, поворотливость и плавность качки. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 Мореходные качества корабля совокупн … Морской словарь
Мореходные качества корабля — качества, определяющие соотношение сил сопротивления воды движению корабля (ходкость) в различных условиях плавания, а также его инерцию, управляемость и качку, связанные с потерей скорости; плавучесть корабля и остойчивость корабля.… … Словарь военных терминов
Мореходные качества корабля — совокупность свойств (плавучесть, остойчивость, ходкость, управляемость, прочность корпуса, непотопляемость и др.), характеризующих способность корабля выполнять свое назначение (плавание и использование оружия) в заданных гидрометеорологических… … Пограничный словарь
Мореходные качества — судна, совокупность свойств судна, определяющих его способность совершать безопасное плавание в любых условиях погоды и состояния моря. К М. к. относятся: Плавучесть, Остойчивость, Непотопляемость, Ходкость, Управляемость. М. к. являются… … Большая советская энциклопедия
Корабля теория — наука, изучающая Мореходные качества судна, находящегося в покое (статика корабля) и в движении (динамика корабля); приложение законов теоретической гидромеханики (См. Гидромеханика) и аэродинамики (См. Аэродинамика) к судам. Разделы… … Большая советская энциклопедия
КОРАБЛЯ ТЕОРИЯ — наука, изучающая мореходные качества судна в состоянии покоя (статика корабля) и в движении (динамика корабля); приложение законов теоретич. гидромеханики и аэродинамики к судам. Разделы статики корабля: плавучесть, непотопляемость, статическая… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ТЕОРИЯ КОРАБЛЯ — (Theoretical naval architecture) наука, изучающая мореходные качества судна, т. е. плавучесть, остойчивость, непотопляемость, ходкость, поворотливость и поведение корабля на взволнованном море. См. также Кораблестроение. Самойлов К. И. Морской… … Морской словарь
Главные размерения корабля — (судна) основные линейные размеры корабля. Главные размерения: длина корабля (L), ширина корабля (В), осадка (Т) и высота борта (Н). Соотношения главных размерений определяют мореходные качества корабля (например отношения В/T и H/T характеризуют … Морской словарь
Обледенение корабля — самолета образование и отложение льда на различных частях конструкций и оборудования корабля (самолета) во время перехода морем (полета), возникающее под влиянием гидрометеорологических условий. Обледенение резко ухудшает аэродинамические… … Морской словарь
ТЕОРИЯ КОРАБЛЯ — наука, изучающая мореходные качества судна, такие как плавучесть, остойчивость, непотопляемость, ходкость, управляемость и поведение на волнении. Основы теории корабля были заложены в XVIII в. Л. Эйлером. В законченную область знаний теория… … Морской энциклопедический справочник
Морской энциклопедический справочник. — Л.: Судостроение . Под редакцией академика Н. Н. Исанина . 1986 .
Полезное
Смотреть что такое "МОРЕХОДНОСТЬ судна." в других словарях:
Мореходность Судна — состояние судна, при котором оно является пригодным во всех отношениях для успешного плавания. Может удостоверяться сертификатом мореходности. Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов
МОРЕХОДНОСТЬ СУДНА — состояние судна, при котором оно является во всех отношениях пригодным для предусмотренного плавания, то есть способно противостоять обычным опасностям торгового мореплавания и обеспечить сохранную перевозку груза … Большой экономический словарь
СУДНА МОРЕХОДНОСТЬ — МОРЕХОДНОСТЬ СУДНА … Юридическая энциклопедия
СУДНА МОРЕХОДНОСТЬ — (см. МОРЕХОДНОСТЬ СУДНА) … Энциклопедический словарь экономики и права
МОРЕХОДНОСТЬ — МОРЕХОДНОСТЬ, мореходности, мн. нет, жен. (спец.). Способность, пригодность (судна) для мореплавания. Гидроаэроплан обнаружил хорошую мореходность. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
МОРЕХОДНОСТЬ — МОРЕХОДНОСТЬ, и, жен. (спец.). Мореходные качества судна. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
Мореходность — Под мореходностью судна понимаются качества, обеспечивающие ему безопасное и эффективное плавание: плавность и малость размахов качки, благоприятный характер заливания и забрызгивания и т. п. Качка судна характеризуется рядом величин, из которых… … Википедия
МОРЕХОДНОСТЬ ОДНА — всесторонняя пригодность судна для успешного совершения обусловливаемого рейса, включающая: обеспечение технической годности судна к плаванию, его надлежащее снаряжение, укомплектованность экипажем и всем необходимым, приведение трюмов и других… … Энциклопедический словарь экономики и права
Мореходность — ж. Мореходные качества судна, пригодность к мореплаванию. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
мореходность — см. мореходный 2); и; ж. Морехо/дность судна … Словарь многих выражений
ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ судна характерные наружные размеры судна: длина, ширина, осадка и высота борта. Различают Главные Размерения теоретические и габаритные. Теоретические Главные Размерения определяются по теоретической поверхности корпуса (без учета толщины обшивки). К ним относятся конструктивные Главные Размерения (по конструктивную ватерлинию), расчетные (по расчетную ватерлинию) и наибольшие (размеры корпуса без выступающих частей). В разных случаях пользуются разными видами Главных Размерений. Так, при постановке судна в док, при плавании в узкостях и по мелководью необходимо знать габаритные размеры судна, а при выполнении различных расчетов (ходкости, прочности, остойчивости и т. п.), а также при построении теоретического чертежа используются теоретические Главные Размерения. Соотношения Главных Размерений характеризуют форму корпуса, оказывают влияние на мореходные качества судна, показатели массы, характеристики прочности и вместимости. Поэтому обоснованный выбор Главных Размерений и их соотношений является одной из основных задач проектирования судна.
Морской энциклопедический справочник. — Л.: Судостроение . Под редакцией академика Н. Н. Исанина . 1986 .
Смотреть что такое "ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ судна" в других словарях:
главные размерения судна — главные размерения Совокупность конструктивных, расчетных, наибольших и габаритных линейных размеров судна. Примечания 1. Для многокорпусных судов определения главных размерений, кроме габаритных, относятся к каждому корпусу в отдельности. 2. Для … Справочник технического переводчика
ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ СУДНА — линейные размеры судна. Теоретич. Г. р. с. (см. рис.): длина между носовым и кормовым перпендикулярами, измеряемая на уровне грузовой ватерлинии: ширина, измеряемая по корпусу в середине длины на том же уровне между нар. кромками шпангоутов;… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Главные размерения судна — 1. Главные размерения судна 1. Для многокорпусных судов определения главных размерений, кроме габаритных, относятся к каждому корпусу в отдельности. Источник: ГОСТ 1062 80: Размерения надводных кораблей и судов главные. Термины, определения и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Главные размерения — судна, основные линейные размеры судна. Теоретические Г. р.: длина L между перпендикулярами, измеряемая по продольной оси на уровне грузовой ватерлинии (См. Ватерлиния) от передней кромки форштевня (См. Форштевень) до оси вращения руля;… … Большая советская энциклопедия
Главные размерения корабля — (судна) основные линейные размеры корабля. Главные размерения: длина корабля (L), ширина корабля (В), осадка (Т) и высота борта (Н). Соотношения главных размерений определяют мореходные качества корабля (например отношения В/T и H/T характеризуют … Морской словарь
РАЗМЕРЕНИЯ СУДНА ГЛАВНЫЕ — длина судна L, ширина В и углубление в воде Т. Последнее для торговых судов большей частью замеряется высотой надводного борта Н. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
Главные размерения — Главные или основные размерения корабля (судна) совокупность конструктивных, расчётных, наибольших и габаритных линейных размеров корабля (судна … Википедия
Конструктивные размерения судна — 2. Конструктивные размерения судна Источник: ГОСТ 1062 80: Размерения надводных кораблей и судов главные. Термины, определения и буквенные обозначения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 1062-80: Размерения надводных кораблей и судов главные. Термины, определения и буквенные обозначения — Терминология ГОСТ 1062 80: Размерения надводных кораблей и судов главные. Термины, определения и буквенные обозначения оригинал документа: 17. Бортовая линия верхней палубы судна Определения термина из разных документов: Бортовая линия верхней… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
высота борта судна — (Hвп) высота борта Вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель шпангоута от основной плоскости до бортовой линии верхней палубы судна. Главные размерения судов без выступающих частей условное обозначение мидель шпангоута. Главные… … Справочник технического переводчика
Из существующих эксплуатационных качеств к наиболее характерным для маломерного судна следует отнести водоизмещение, вместимость, грузоподъемность, пассажировместимость и скорость.
Водоизмещение
Различают два вида водоизмещения.
Массовое (весовое) водоизмещение - это масса находящегося на плаву судна, равная массе вытесненной судном воды. Единицей измерения служит тонна. Учитывая, что вес судна является величиной переменной, в практике используют два понятия:
- водоизмещение в полном грузу D , равное суммарной массе корпуса, его механизмов, устройств, груза, судовых запасов, экипажа и пассажиров при наибольшей допустимой осадке;
- водоизмещение порожнем Do , в этом случае не учитывается масса груза, экипажа и пассажиров, топлива и других запасов.
Объемное водоизмещение V - это объем подводной части судна в м.куб. Расчет производится через главные измерения:
где S - коэффициент полноты водоизмещения, равный для маломерных судов 0,35 - 0,6, причем меньшее значение коэффициента присуще для небольших судов с острыми обводами. Для водоиэмещающих катеров S = 0,4 - 0,55, глиссирующих S = 0,45 - 0,6, моторных лодок S = 0,35 - 0,5, для парусных судов этот коэффициент колеблется от 0,15 до 0,4.
Как известно по закону Архимеда любое плавающее тело вытесняет объем воды, масса которой равна массе этого тела. Применительно к судну, можно связать оба вида водоизмещения формулой:
где γ - плотность воды. Для пресной воды γ = 1,0 т/м3 для морской - 1,025 т/м3.
Вместимость
Под валовой вместимостью понимается полный объем всех помещений судна, кроме объемов рулевой рубки, камбуза и туалета. Вместимость измеряется в м.куб Чтобы получить валовую вместимость в регистровых тоннах необходимо полученную величину в м3 разделить на 2,83
Для приближенного расчета валового объема судна без надстроек можно использовать формулу:
V = S1LнбBнбН
где: S1 - коэффициент полноты валового объема; Lнб и Bнб - наибольшие длина и ширина, м.;Н - высота борта в середине судна, измеренная от внутренней поверхности обшивки у киля до уровня планширя, м.
Для водоизмещающих катеров S1 = 0,55 - 0,65 , глиссирующих S1 = 0,6 - 0.8 . мотолодок S1 = 0.45 - 0,55 , а для парусных судов 0.5 - 0,8 .
Грузоподъемность
Грузоподъемность - это масса перевозимых судном грузов. Различают дедвейт и чистую грузоподъемность.
Дедвейт - это разность между водоизмещениями в полном грузу и порожнем.
Чистая грузоподъемность - это масса только полезного груза, который может принять судно.
Для больших судов единицей изменения грузоподъемности служит тонна , для малых - кг . Грузоподъемность G можно рассчитать по формулам, а можно определить и опытным путем Для этого на судно при водоизмещении порожнем, но со снабжением и запасом горючего, последовательно помещают груз до достижения судном ватерлинии, соответствующей минимальной высоте надводного борта. Масса помещенного груза соответствует грузоподъемности судна.
Пассажировместимость
Под пассажировместимостью понимается количество людей, разрешенное к размещению на судне в данных условиях плавания.
Пассажировместимость зависит от грузоподъемности судна и наличия оборудованных мест для размещения людей. Для определения пассажировместимости величину грузоподьемности делят на среднюю массу человека и округляют до меньшего целого числа. Среднюю массу человека принимают равной 75 кг., а при наличии багажа- 100кг. На маломерном судне количество оборудованных сидячих мест должно соответствовать расчетному. Грузоподьемность и пассажировместимость для маломерных судов промышленного изготовления устанавливается заводом-изготовителем, а для судов самостоятельной постройки- по согласованию с ГИМС.
Скорость - это расстояние, проходимое судном за единицу времени. На морских судах скорость измеряется в узлах (миля в час), а на судах внутреннего плавания - в километрах в час (км/ч). Судоводителю маломерного судна рекомендуется знать три скорости: наибольшую (максимальную), которую судно развивает при максимальной мощности двигателя; наименьшую (минимальную), при которой судно слушается руля; среднюю - наиболее экономную при сравнительно больших переходах.
Скорость определяется на мерной линии (Рис. 1.3.1 )
Мерная линия состоит из трех створов, два из которых (АА1 и ББ1) - поперечные секущие, а один (ВВ1) - ведущий. При этом расстояние между секущими створами (S) должно быть измерено как можно точнее, а сами эти створы были строго параллельны друг другу и перпендикулярны ведущему створу.
Рассмотрим пример определения скорости катера при максимальной мощности двигателя.
Судоводитель, начиная движение судна из точки "в" по ведущему створу ВВ1, развивает предельное число оборотов до пересечения с секущим створом АА1. Когда катер на уровне судоводителя пересечет створ АА1 в точке "а", включается секундомер. В точке "б" секундомер останавливается и его показания записываются.
По известному расстоянию S и времени его прохождения t рассчитывается скорость V.
Аналогичный маневр повторяется судоводителем и в обратном направлении. Это позволяет исключить влияние течения. Окончательная скорость катера при максимальной мощности получается по среднему результату двух пробегов "туда" и "обратно". По этому же принципу определяются наименьшая и средняя скорости судна. Все три вида скоростей возможно определить как с одним водителем, так и с полной загрузкой судна.
При отсутствии стационарной мерной линии, судоводитель может ее оборудовать самостоятельно, используя в качестве створов фанерные щиты и вехи, тщательно измерив расстояние между секущими створами. Однако использовать для определения скоростей расстояния, снятые с карты между буями (вехами), являющимися судоходной обстановкой, не рекомендуется, т.к. они могут быть снесены течением, волной или проходящими судами.
Автономность и дальность плавания
Во время эксплуатации судна расходуются топливо, питьевая вода, продукты и другие судовые запасы. Способность судна находиться в течение определенного времени в плавании без пополнения запасов называется автономностью плавания. Автономность плавания измеряется, как правило, в сутках и зависит от типа судна и характера его эксплуатации. При этом для маломерных судов автономность плавания колеблется в значительных временных пределах, т.к. на моторной лодке или катере уже через несколько часов движения запасы топлива могут быть израсходованы и без их пополнения дальнейшее плавание невозможно. Под понятием дальность плавания для маломерного судна целесообразно считать расстояние, которое судно способно пройти, использовав полностью максимальный запас топлива.
Мореходные качества маломерного судна
Плавучесть – это способность судна держаться на плаву, имея заданную посадку (осадку, крен и дифферент) при определенной нагрузке.
Чтобы судно находилось в статическим равновесии на спокойной воде необходимо выполнение двух условий:
1. В соответствии с законом Архимеда массовая нагрузка судна (сила тяжести Р) должна быть равна массе вытесненной судном воды, т.е. величине, равной объемному водоизмещению, помноженному на плотность воды, в которой плавает судно (силе поддержания D): P = γV = D.
2. Центр тяжести судна (ЦТ) должен располагаться на одной вертикали с центром величины (ЦВ), т.е. точкой приложения равнодействующей всех сил поддержания, действующих со стороны воды на корпус судна, которая находится в центре объема погруженной части корпуса судна.
Если сила поддержания больше силы тяжести, судно всплывает, если меньше – судно погружается. Если эти силы равны, но ЦТ находится не на одной вертикали с ЦВ, то судно плавает в положении равновесия, но имеет постоянный соответственно крен или (и) дифферент.
Отсюда, для того, чтобы судно плавало по конструктивную ватерлинию без крена и дифферента его весовое полное водоизмещение должно быть равно полной нагрузке судна, центр тяжести и центр величины должны лежать на одной прямой, перпендикулярной к плоскости КВЛ и поверхности воды.
Поскольку подводная часть корпуса судна симметрична относительно ДП, то ЦВ всегда лежит в ДП, т.е. задача состоит в том, чтобы загрузка судна была симметрична ДП, тогда крена не будет.
Если из-за неточностей, допущенных при проектировании или постройке судна, ЦТ окажется смещенным в нос или корму от ЦВ, то оно получит наклон – начальный дифферент соответственно на нос или корму. Дифферент существенно влияет на ходовые качества маломерного судна и поведение его на волне. Дифферент на нос всегда нежелателен, а большой дифферент на нос даже опасен, так как судно становится неустойчивым на курсе, сильно зарывается носом во встречную волну. Кроме того, на судах некоторых типов при большом носовом дифференте из воды выходит более широкая кормовая часть корпуса, площадь ватерлинии и ее ширина уменьшаются, вследствие чего судно становится валким ( легко получает крен при незначительных кренящих силах).
Чрезмерный дифферент на корму на тихоходной лодке может стать причиной погружения в воду широкого транца и вследствие этого – повышенного сопротивления воды. Кроме того, создается опасность заливания лодки через транец попутной волной или при случайном перемещении в корму пассажира. Об этом нужно помнить и на глиссирующей мотолодке: чтобы избежать заливание мотора при его ремонте на плаву, лучше всего попросить пассажиров переместиться ближе к носу лодки.
В подавляющем большинстве случаев ЦТ и соответственно ЦВ судна располагаются немного в корму от мидель-шпангоута, поскольку носовая часть корпуса более острая, чем кормовая. На водоизмещающих лодках и катерах это смещение невелико – не превышает 10% L. Для более быстроходных, особенно для глиссирующих, желательна более кормовая центровка, при которой ЦТ располагается от транца на расстоянии (35-40)% L. На расчетном режиме движения эти катера поддерживаются гидродинамическими подъемными силами, результирующая которых приложена в кормовой трети днища. Смещение ЦТ к транцу позволяет получить на глиссирующем судне оптимальный угол атаки днища и смоченную длину.
Остойчивостью называется способность судна противостоять действию внешних сил, стремящихся наклонить его в поперечном или продольном направлении, и возвращаться в прямое положение равновесия после прекращения действия этих сил.
Различают поперечную остойчивость, связанную с наклонением судна около продольной оси (крен), и продольную – с наклонением судна около поперечной оси (дифферент). Продольная остойчивость в несколько раз больше поперечной, поэтому считают, что при хорошей поперечной остойчивости судно всегда остойчиво и при наклонениях в продольной плоскости.
Имея это в виду, рассмотрим условия и соотношения поперечной остойчивости.
При крене судна на угол θ равнодействующая сил тяжести Р, приложения к центру тяжести G, оказывается перпендикулярной к новой ватерлинии W1L1. Центр величины Со вследствие изменения формы подводной части судна, описав дугу, перемещается в сторону наклонения и занимает положение С1. Равнодействующая сил поддержания D, сохранив свое значение, оказывается приложенной в новом центре величины С1. Равнодействующая сил поддержания D, сохранив свое значение, оказывается приложенной в новом центре величины С1 и направленной перпендикулярно к новой ватерлинии. Таким образом, противоположно направленные и отстоящие друг от друга на некотором расстоянии ℓ силы Р и D образуют восстанавливающий момент М , который стремится вернуть судно в исходное положение. Расстояние ℓ называется плечом восстанавливающего момента или плечом остойчивости. На пересечении направления силы поддержания D с диаметральной плоскостью судна находится точка М, называемая метацентром. Расстояние от М до центра величины С1 (точнее до кривой СоС1, по которой перемещается центр величины при наклонении судна) называется метацентрическим радиусом r.
Расстояние между метацентром М и центром тяжести судна G обозначается h и называется начальной (поперечной) метацентрической высотой.
Начальная поперечная метацентрическая высота h при малых углах крена характеризует остойчивость судна. На практике ее принимают за меру остойчивости. Чем больше h, тем необходима большая кренящая сила, чтобы накренить судно на какой-либо определенный угол крена, тем остойчивее судно.
Обычная начальная поперечная (или малая) метацентрическая высота на современных катерах (с хорошей остойчивостью) имеет значение 0,5-0,8 м.
Если метацентр М возвышается над центром тяжести G, то h считается положительной, в этом случае судно имеет положительную начальную остойчивость и безопасно для плавания.
Автор статьи
Читайте также: