Раздел II. Теория корабля (судна)

7 Форма корпуса судна

7.1 Основные сечения корпуса

Корпус судна представляет собой удлиненное тело, ограниченное сверху, снизу и с бортов кривыми поверхностями — верхней палубой, днищем и бортами, — которым придается удобообтекаемая форма, обеспечивающая наименьшее сопротивление воды и воздуха движению судна.

Эти поверхности представляют собой поверхности сложной кривизны, которые невозможно развернуть, т. е. совместить с плоскостью, и трудно выразить математически, но в этом направлении сейчас много работают, так как математическое выражение формы корпуса позволяет широко внедрить в судокорпусо-строение электронно-вычислительные машины (ЭВМ).

На тихоходных речных судах, а в последнее время и на некоторых крупных морских судах, применяют упрощенные обводы корпуса, образуемые плоскими поверхностями, что существенно уменьшает трудоемкость изготовления судна.

Рис. 135. Сечение корпуса судна тремя взаимно-перпендикулярными

плоскостями

Общее представление о характере обводов можно получить по сечениям корпуса тремя взаимно перпендикулярными плоскостями (рис. 135):

1) вертикальной продольной плоскостью, проходящей посредине ширины судна, называемой диаметральной плоскостью (сокращенно ДП);

2) вертикальной поперечной плоскостью, проходящей посредине расчетной длины судна, называемой плоскостью мидель-шпангоута;

3) горизонтальной плоскостью, совпадающей с поверхностью воды и называемой плоскостью ватерлинии.

Корпус судна симметричен относительно диаметральной плоскости и, как правило, несимметричен относительно плоскости ватерлинии и плоскости мидель-шпангоута.

Сечение корпуса плоскостью мидель-шпангоута (рис. 136) характеризует полноту обводов в средней части, показывает форму поперечного сечения судна — наклон бортов, килеватость днища, размер и форму скулы и погибь палубы. Кроме наиболее распространенных судов с вертикальными бортами различают суда с развалом (борт наклонен наружу от ДП) и с завалом (борт наклонен внутрь к ДП).

Рис. 136. Основные сечения корпуса

Килеватость днища образуется наклоном днища от ДП к бортам. Суда с большим наклоном называются острокильными.

Скула — закругление в месте перехода борта в днище — может иметь больший или меньший радиус, благодаря чему она будет соответственно менее или более выражена.

Погибь — это уклон палубы от ДП к бортам. Обычно погибь имеют открытые палубы (верхняя и палубы надстроек). Вода, попадающая на палубы, благодаря наличию погиби, стекает к бортам и оттуда отводится за борт. Стрелку погиби (максимальное возвышение палубы в ДП по отношению к бортовой кромке) обычно принимают равной V50 ширины судна. В поперечном сечении погибь представляет собой параболу, иногда, для упрощения технологии изготовления корпуса, ее образуют в виде ломаной линии. Платформы и палубы, лежащие ниже верхней палубы, погиби не имеют. Плоскость мидель-шпангоута делит корпус судна на две части— носовую и кормовую. Оконечности корпуса выполняются в виде штевней (литых, кованых или сварных). Носовой штевень называется форштевнем, кормовой — ахтерштевнем.

Сечение корпуса диаметральной плоскостью дает представление о форме штевней, а также палубной и килевой линий. Форма штевней бывает весьма разнообразной и зависит от типа и назначения судна. Палубная линия у морских судов имеет обычно вид плавной кривой с подъемом от средней части в направлении носа и кормы и образует седловатость палубы. Основное назначение седловатости — уменьшить заливаемость палубы при плавании судна на волнении и обеспечить непотопляемость при затоплении его оконечностей. Речные и морские суда с большой высотой надводного борта седловатости, как правило, не имеют. Подъем палубы в корме устанавливают, исходя, прежде всего, из условия незаливаемости и непотопляемости.

Килевая линия может быть горизонтальной (у большинства морских и речных транспортных судов), наклонной в корму или в нос (суда с конструктивным дифферентом на корму или на нос — многие промысловые и буксирные суда) и криволинейной (некоторые малые спортивные и специальные суда).

Диаметральная плоскость делит корпус судна на две симметричные части — правого и левого борта (если встать в ДП лицом к носу, то справа будет правый борт (ПрБ), а слева — левый (ЛБ).

Сечение корпуса плоскостью ватерлинии дает представление о форме бортовых обводов судна в горизонтальной плоскости. Различают конструктивную, грузовую и расчетную ватерлинии.

Конструктивной ватерлинией (КВЛ) называют линию, положенную в основу построения теоретического чертежа и соответствующую полученному предварительным расчетом полному водоизмещению.

Грузовой ватерлинией (ГВЛ) называют кривую пересечения Поверхности судна горизонтальной плоскостью, совпадающей с поверхностью воды при плавании судна с полным грузом. У морских транспортных судов КВЛ и ГВЛ, как правило, совпадают.

Расчетной ватерлинией называют ватерлинию, соответствующую осадке судна, для которой определяют его характеристики.