7.2 Главные размерения и коэффициенты полноты

Главными размерениями судна являются длина, ширина, осадка и высота борта.

Длина судна L.

Различают:

- длину по конструктивной ватерлинии L_КВЛ„ — расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между точками пересечения ее носовой и кормовой частей с ДП (рис. 137, а и в). Аналогично определяют для любой расчетной ватерлинии длину по ватерлинии L_ВЛ ;

Рис. 137. Главные размерения судна:

а — суда без постоянно выступающих частей; б — суда с постоянно выступающими частями; в — суда с транцевой кормой;

- длину между перпендикулярами L_ПП — расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между носовым и кормовым перпендикулярами (рис. 137, а и в). При этом за носовой перпендикуляр (НП) принимают линию пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку КВЛ (рис. 137, д), а за кормовой (КП) линию пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через точку пересечения оси вращения руля с плоскостью КВЛ; у судов, имеющих погруженную транцевую корму (рис. 137, в), в качестве кормового перпендикуляра можно принимать вертикаль, проходящую через нижнюю точку боковой проекции среза транца);

- длину наибольшую L_НБ — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей корпуса без выступающих частей (рис. 137, а и в);

- длину габаритную L_ГБ — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей с учетом постоянно выступающих частей (рис. 137, б).

Ширина судна В (рис. 138, г).

Различают:

- ширину по КВЛ — В_КВЛ — расстояние, измеренное в наиболее широкой части судна на уровне КВЛ в точках пересечения ее с внутренней поверхностью обшивки корпуса. Аналогично определяют для любой расчетной ватерлинии ширину по ватерлинии В_ВЛ;

- ширину на мидель-шпангоуте В — расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте перпендикулярно к ДП на уровне КВЛ или расчетной ВЛ между внутренними поверхностями обшивки корпуса;

- ширину наибольшую В_НБ — расстояние, измеренное в наиболее широкой части перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса без учета обшивки, привальных брусьев и других постоянно выступающих частей;

- ширину габаритную В_ГБ — расстояние, измеренное в наиболее широкой части перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса с учетом любых выступающих частей.

Рис. 138. Главные размерения судна:

г — главные размерения в поперечных сечениях корпуса; д — примеры определения теоретических линий и носового перпендикуляра

Осадка судна Т — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до плоскости КВЛ или расчетной ВЛ.

Различают: осадку расчетную, или теоретическую, носом Т_н и кормой Т_к — расстояния по вертикали на носовом и кормовом перпендикулярах от плоскости расчетной ватерлинии до прямой, составляющей продолжение килевой линии; среднюю осадку Т_ср = (Т_н + Т_к)/2; осадку наибольшую измеренную от КВЛ до внешней кромки наружной обшивки или брускового киля; осадку габаритную Т _гб измеренную от КВЛ до наинизшей точки судна с учетом всех выступающих частей. Если Т_н = Т_к то говорят «судно плавает на ровный киль»; если Т_н ≠ Т_к , то говорят, что «судно плавает с дифферентом», равным разности этих осадок, причем если осадка кормой больше, то говорят «дифферент на корму», если осадка носом больше — «дифферент на нос». Средняя осадка, дифферент и угол крена характеризуют посадку судна.

Рис. 139. марки углубления

Контроль за посадкой судна (определение осадки носом, кормой и на миделе с каждого борта) во время эксплуатации судна осуществляется по маркам углубления (рис. 139). Марки показывают углубление судна в данном месте. В отличие от осадки, которую отсчитывают от теоретической основной линии (т. е. от внутренней поверхности наружной обшивки), углубление учитывает также толщину горизонтального киля или других находящихся ниже основной линии выступающих частей.

Марки углубления наносят арабскими цифрами на обоих бортах на форштевне, в районе мидель-шпангоута и на ахтерштевне и обозначают углубление в дециметрах (до июля 1969 г. марки наносили на левом борту римскими цифрами и обозначали углубление в футах).

Высота борта судна Н — вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте у борта от внутренней кромки вертикального киля до верхней кромки бимса палубы надводного борта (палубой надводного борта называют самую верхнюю непрерывную открытую палубу, имеющую постоянные средства закрытия всех отверстий на открытых ее частях и постоянные средства закрытия отверстий в бортах судна ниже этой палубы).

Высота надводного борта F — это разность между высотой борта и осадкой: F = Н — Т.

Надводный борт во время рейса изменяется в зависимости от осадки судна, которая, в свою очередь, зависит от количества находящихся на судне грузов (включая судовые запасы).

Минимальная высота надводного борта определяется Международными правилами о грузовой марке или по условиям обеспечения непотопляемости. Ее значение наносят на борту судна.

Главные размерения L, В, Н, Т не только определяют размеры судна, но в известной степени характеризуют его форму. С этой целью рассматривают соотношения главных размерений, например L/B; В/Т; Н/Т; L/H и В/Н, которые могут служить первичной характеристикой формы корпуса судна.

Соотношения главных размерений оказывают влияние на различные мореходные качества судна. Чем больше отношение L/B, тем быстроходнее судно.

Увеличение отношения В/Т существенно увеличивает остойчивость, влияет на ходкость и поворотливость. Чем больше отношение Н/Т, тем выше степень непотопляемости судна.

Кроме перечисленных линейных главных размерений судно характеризуется объемными и массовыми измерителями, к числу которых относятся: водоизмещение объемное V, м³ — объем подводной части судна, и водоизмещение D, т — масса судна. Водоизмещение равно объемному, умноженному на плотность воды, в которой плавает судно.

Для более полного представления об особенности формы корпуса судна рассматривают следующие безразмерные коэффициенты полноты подводной части корпуса (рис. 3.5):

- коэффициент полноты конструктивной ватерлинии α — отношение площади КВЛ S к площади прямоугольника, стороны которого равны L и В:

α = S/LB;

- коэффициент полноты мидель-шпангоута β — отношение площади мидель-шпангоута со к площади прямоугольника со сторонами В и Т:

β = ώ/ВТ;

- коэффициент общей полноты δ — отношение объемного водоизмещения V к объему параллелепипеда, построенного на главных размерениях судна L, В и Т:

δ = V/LBT

- коэффициент продольной полноты φ — отношение объемного водоизмещения к объему призмы, имеющей основанием площадь мидель-шпангоута ώ и высоту L:

φ = V/ώ L =δ L ВТ/β ВТL =δ/β;

Рис 140. К определению коэффициентов полноты:

а — площади ватерлинии; б — площади мидель-шпангоута; в — водоизмещения

- коэффициент вертикальной полноты χ — отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, имеющей основанием площадь конструктивной ватерлинии S и высоту Т:

χ = V/SТ =δ L ВТ/α ВТL =δ/α.

Как и соотношения главных размерений, коэффициенты полноты используют для характеристики формы подводной части судна и определения его мореходных качеств. Более быстроходным судам отвечают меньшие значения δ, φ и α, характеризующие более заостренную и удобообтекаемую форму. С увеличением δ ухудшается начальная остойчивость, а с увеличением α она, наоборот, увеличивается.