Лекции / УТСК-лекция_01

(Лекция 1)

1. ФОРМА КОРПУСА

1.1. Общие сведения об устройстве судового корпуса

1. Судно – плавучее инженерное сооружение, предназначенное для перевозки грузов и/или пассажиров.

2. Судно состоит из корпуса, надстройки и судового оборудования.

3. Корпус конструктивно выполнен в виде водонепроницаемой оболочки (обшивки), скрепленной балками набора.

4. Корпус (обшивка) состоит из днища, бортов и верхней палубы.

5. Корпус судна делится вертикальными переборками (ВП) на отсеки:

- поперечными ВП (горизонтальные перекрытия, расположенные по всей длине (или почти по всей длине судна) называют палубами) выделяются машинное отделение (МО), форпик (носовой отсек) и ахтерпик (кормовой отсек);

- продольные ВП обычно ставят на танкерах;

- отсеки с топливом или жидким грузом отделяют от соседних помещений пустыми отсеками, называемыми коффердамами (рис. 1.1.). Водонепроницаемое возвышение над форпиком называется баком. Водонепроницаемое возвышение над ахтерпиком называется ютом.

Рис. 1.1. Коффердамы

Горизонтальные перекрытия называются палубами.

Многие суда имеют внутреннее двойное водонепроницаемое дно. Междудонное пространство можно использовать для принятия забортной воды (балласта). Танкеры имеют двойные борта, которые так же можно использовать для принятия забортной воды.

Рис. 1.2. Общее устройство судового корпуса

Носовая кромка судна называется форштевнем, а кормовая ахтерштевнем.

Трюмом называется пространство между дном и ближайшей палубой, остальные межпалубные пространства называются твиндеками.

Надстройки служат для размещения жилых, бытовых и служебных помещений и по высоте могут делиться на несколько ярусов.

Судовое оборудование включает главную энергетическую установку (ГЭУ), судовую электроэнергетическую станцию (СЭЭС) со вспомогательными двигателями, общесудовые системы (ОСС), системы навигации и управления движением, грузовые системы и специальные системы КСУТС.

1.2. Основные сечения корпуса

Корпус судна представляет собой, как правило, удлиненное тело, ограниченное сверху, снизу и бортов кривыми поверхностями – верхней палубой, днищем и бортами.

Общее представление о характере обводов можно получить по сечениям корпуса тремя взаимно перпендикулярными плоскостями:

- вертикальной продольной плоскостью, проходящей посредине ширины судна, называемой диаметральной плоскостью (ДП),

- вертикальной поперечной плоскостью, проходящей посредине расчетной длины судна, называемой плоскостью мидельшпангоута (ПМШ),

- горизонтальной плоскостью, совпадающей с поверхностью воды и называемой плоскостью ватерлинии (ПВЛ).

Сечение корпуса ПВЛ дает представление о форме бортовых обводов судна. Различают конструктивную, грузовую и расчетную ВЛ.

Конструктивная ВЛ – горизонтальная плоскость, соответствует предварительным расчетам полному водоизмещению.

Грузовая ВЛ – горизонтальная плоскость, совпадающая с поверхностью воды при плавании судна с полным грузом.

У морских транспортных судов КВЛ и ГВЛ, как правило, совпадают.

Расчетная ВЛ – ватерлиния, соответствующая осадке судна, для которой определяют его характеристики.

Рис. 1.3. Основные сечения корпуса

Так же для получения представления о форме корпуса используют:

основная плоскость (ОП) – горизонтальная плоскость, параллельная плоскости КВЛ, проходящая через нижнюю кромку киля;

основная линия – пересечение ДП с ОП.

1. Сечение корпуса ДП дает представление о форме штевней, палубной линии и килевой линии.

Палубная линия имеет вид плавной кривой с подъемом от средней части к носу и корме и образует седловатость палубы. Основное назначение седловатости – уменьшить заливаемость палубы при плавании судна волнении.

Килевая линия у большинства судов горизонтальная может быть наклонной в нос (букесрот) и корму криволинейной (скоростные малые суда) (рис. 1.4.).

Рис. 1.4. Килевая линия

Штевни имеют разнообразную форму, зависящую от формы и назначения судна (ахтерштевень, форштевень).

ДП делят корпус на две симметричные части (ПрБ и ЛБ).

2. Сечение корпуса ПМШ показывает форму поперечного сечения судна (наклон бортов, килеватость днища, размер и форму скулы, прогибь палубы, полноту обводов в средней части).

Килеватость днища определяется наклоном днища от ДП к бортам.

Скула – закругление в месте перехода борта в днище.

Погибь – уклон палубы от ДП к бортам.

Стрелка погиби (максимальное возвышение палубы в ДП по отношению к бортовой кромке) обычно 1/50 ширины судна (рис. 1.5.).

Рис. 1.5. Стрелка погиби

1.3. Главные размерения корпуса

Главными размерениями корпуса называются длина, ширина, осадка и высота борта.

Длина судна – L.

L_КВЛ – расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между точками пересечения носовой и кормовой частей с ДП.

L_ПП - расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между носовым и кормовым перпендикулярами.

Носовой перпендикуляр – линия пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку КВЛ.

Кормовой перпендикуляр - линия пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через ось вращения руля через крайнюю носовую точку КВЛ, у судов с погружаемой транцевой кормой, вертикальная поперечная плоскость, проходящая через нижнюю точку боковой проекции среза транца.

L_НБ – расстояние, измеряемое в горизонтальной плоскости, между крайними точками носовой и кормовой оконечностей без учета выступающих частей.

Рис. 1.6. Судно с погруженной транцевой кормой

Ширина В.

В_КВЛ – расстояние, измеренное в наиболее широкой части судна на уровне КВЛ в точках пересечения её с внутренней поверхностью обшивки корпуса.

В – ширина на МШ.

В_НБ – расстояние, измеренное в наиболее широкой части судна перпендикулярно ДП между крайними точками корпуса без учета обшивки выступающих частей.

Рис. 1.7.

Осадка судна Т – вертикальное расстояние, измеренное в ПМШ от основной ПЛ до КВЛ как расчетной ВЛ.

Т_Н, Т_К – расчетная осадка носом и кормовой (расстояние по вертикали на носовом и кормовом перпендикуляре от плоскости расчетной ВЛ до прямой, составляющей продолжение килевой линии).

Т_СР

Т_НБ – измеренную от КВЛ до наинизшей точки нижней кромки киля.

Т_ГБ – с учетом выставки частей.

Рис. 1.8.

Т_Н≠Т_К, Т_К>Т_Н – судно имеет дифферент на корму.

Т_Н=Т_К – судно плавает на равных.

Т_К<Т_Н – дифферент на нос.

Контроль за осадкой судна во время эксплуатации ведут по маркам углубления, которые наносят на обоих бортах на форштевне, ахтерштевне и в райане. Марки означают углубление в дециметрах.

Рис. 1.9.

Высота борта судна Н – вертикальное расстояние, измеренное в плоскости от основной плоскости до верхней палубы.

Рис. 1.10.

Высота надводного борта:

(1.1)

Кроме того, судно характеризуется объемным водоизмещением W, м³ – объем подводной части судна и водоизмещением:

(1.2)

[D]=Т, ρ=1025 кг/м³

1.4. Коэффициенты полноты

Коэффициенты полноты – это безразмерные коэффициенты, дающие представление о форме корпуса судна.

Рис. 1.11. Коэффициенты полноты КВЛ

Рис. 1.12. Коэффициенты полноты МШ

(1.3)

(1.4)

(1.5)

(1.7)

(1.6)

(1.8)

Коэффициент общей полноты

(1.9)

Коэффициент продольной полноты

(1.10)

Коэффициент вертикальной полноты

(1.11)

Особенности формы корпуса определяют и числовые отношения главных размерений.

Относительное удлинение L/B – определяет ходкость судна.

Относительная ширина В/Т – определяет остойчивость ↑=>↑ остойчивость влияет на ходкость и качку.

Относительная высота борта Н/Т – определяет непотопляемость судна ↑=>↑ непотопляемо.

Относительная длина L/Т – определяет поворотливость судна ↑=>↓ поворотливо.

Сухогрузы общего назначения (средние).

L/B=7, B/T=2.4, H/T=1.4, L/H=12, α=0.83, β=0.97. δ=0.7.

Маленькие α, δ, φ соответствует более быстроходным судам.

Таблица стр. 62 (Фрид).

1.5. Теоретический чертеж

Три основные взаимно перпендикулярные сечения позволяют получить самое общее представление о форме корпуса. Наиболее точное представление дает теоретический чертеж.

Теоретический чертеж, потому что он изображает теоретическую поверхность корпуса (без учета наружной обшивки для металлических судов и с учетом наружной обшивки для деревянных судов).

На теоретическом чертеже корпус изображается в проекциях на ДП, ПМШ и пл. КВЛ.

Выполняется сечение корпуса вспомогательными плоскостями параллельными главным плоскостям (ДП, ПМШ и КВЛ). Линии сечений, получившиеся при этом, дают полное представление о форме судна. Линии сечения поверхности корпуса вспомогательными вертикальными плоскостями параллельные ДП называют батоксами (2-3 батокса). Линии сечения поверхности корпуса вспомогательными вертикальными плоскостями параллельные ПМШ называют теоретически шпангоутами. Проводят на расстояние L_ГП/20. Линии сечения поверхности корпуса вспомогательными вертикальными плоскостями параллельные КВЛ называют ватерлиниями.

Проекции этих линий на главные плоскости называют боком, полуширотой (проекция на ОП) и корпусом (проекция на МШ).

Рис. 1.13. Теоретический чертеж судна

Расстояние между шпангоутами называют шпацией.

Теоретический чертеж вычерчивается в масштабе 1:25, 1:50, 1:100.

Вычислив площадь каждого шпангоута можно построить кривую, показывающую изменение площади шпангоута по длине судна. Такую кривую называют строеовй по шпангоутам.

Рис. 1.14. Строевая по шпангоутам

9