test1_Part_4-12

105

−збільшення маси корпусу;

−ускладнення вантажної системи;

−і збільшення вартості суден на 5 – 8 %.

Крім того, щоб розмістити ТІБ потрібно збільшувати розміри суден. Розміщують ТІБ у між бортному і між донному просторі.

Треба приймати до уваги, що збільшення об'єму вантажної частини судна для розміщення ТІБ, доцільно здійснювати за рахунок збільшення висоти борту Н, залишаючи незмінними L і B. У цьому випадку відношення L/H зменшується, що сприяє більш раціональному використанню металу корпусу (з точки зору міцності) [2].

Контрольні запитання.

1.Які характеристики має базисне судно?

2.Який профіль сідлуватості зветься стандартним?

3.Які умови дозволяють відраховувати від базисного надводного борту поправку на надлишок сідлуватості палуби?

4.Як визначається палубна лінія, якщо палубний стрингер з'єднується з ширстреком по радіусу?

5.Чому виконання вимог Конвенції МАРПОЛ 73/78 призводить до збільшення маси корпусу?

6.На досягнення яких цілей спрямовані вимоги Конвенції Марпол 73/78?

7.Який об'єм виливу нафти допускається при пошкоджені танкера?

8.Для чого призначені відстійні танки?

7. ПРОЕКТУВАННЯ ФОРМИ КОРПУСУ

Як вказувалося раніше, з точки зору гідродинамічної теорії вигідно проектувати обводи корпусу так, щоб у тихохідних суден, за допомогою циліндричної вставки зміщувати центр величини до носа, так як β ≈ 1, а ϕ ≈ δ;

Для зниження опору середньота швидкохідних транспортних суден вигідно розподіляти водотоннажність по всій довжині судна (приймаючи малі

106

значення ϕ = βδ ) при зміщенні центра величини до корми від мідель-шпангоута.

Тому коефіцієнти δ і ϕ значно відрізняються один від одного.

7.1 Положення і довжина циліндричної вставки

У відносно тихохідних суден (Fr ≤ 0,25) передбачається циліндрична вставка.

Довжину циліндричної вставки і її положення можна визначити за графіком Ліндблада (рис.7.1), де lцв – довжина циліндричної вставки, %L; lкз, lнз

– довжина кормового і носового загострень кінцевих частин судна, %L.

Рис. 7.1 Положення і протяжність загострень і циліндричної вставки за Ліндбладом

Циліндрична вставка вводиться на транспортних суднах при числах Фруда Fr ≤ 0,24...0,26, тобто при δ ≥ 0,6...0,65.

Значення відносної довжини циліндричної вставки lцв = LLцв зростає з ростом δ аж до lцв = 0,3...0,4 при δ = 0,8 та lцв = 0,4...0,45 при δ = 0,85.

107

Застосування циліндричної вставки дозволяє загострити кінцевості у повних тихохідних суден, з метою зменшення опору форми.

Крім того, наявність циліндричної вставки зменшує вартість побудови судна та дозволяє утворити зручну форму трюмів з точки зору розміщення вантажу.

7.2 Визначення положення найповнішого шпангоута і центра величини

Положення найбільш повного шпангоута по довжині судна впливає на його опір, аналогічно впливу положення центра величини.

При відносних швидкостях руху Fr = 0,26÷0,27 він розміщується посередині довжині судна;

При Fr = 0,27÷0,30 – на 10 12 шпангоуті, тобто зміщується на 2,5 % в

корму від міделя.

При Fr > 0,3 – може зміститься на 11 шп, тобто на 5 %. Треба мати на увазі, що коефіцієнт повноти цього шпангоуту зветься коефіцієнтом повноти мідель-шпангоуту, хоча іноді він зміщується відносно міделя.

Положення центра величини (ЦВ) по довжині судна впливає на величину опору і потужності головного двигуна судна. Зміщення ЦВ в ніс судна збільшує хвильовий опор, але зменшує опір форми і навпаки.

Мінімальній величині опору відповідає якесь визначене положення ЦВ

Криві R = f xc L пологі в районі мінімуму і це дозволяє зміщувати ЦВ від

оптимального положення на ±(0,5÷0,8)%L, що практично не приводить до збільшення опору. Ця обставина дозволяє облегшити удиферентування судна, або приповнити кормову кінцеву частину для розміщення СЕУ. Крім того, незначне зміщення ЦВ в корму зменшує падіння швидкості судна при рухові його на хвилюванні, а у відносно швидкісних суден з δ = 0,6 – 0,65 таке

108

зміщення покращує взаємодію корпуса і рушія, що приведе до зменшення потужності головного двигуна.

За даними Вагенінгенського басейну відносну абсцису ЦВ можна

Абсцису ЦВ можна визначити за кривими Ван-Ламмерена xc = f (δ) (рис. 7.2).

Криві на рис. 7.2. зображують також результати досліджень Вагенінгенського басейну. Середня крива “b” відповідає співвідношенню між експлуатаційною швидкістю і коефіцієнтомδ. Криві “а” та “с” є граничними для xc при експлуатації судна з швидкостями більшими й меншими ніж експлуатаційна.

109

с

0,68

залежність xLc = f (δ). Вони дають трохи інші результати, але вони показують,

що при збільшенні швидкості ходу судна ЦВ зміщується в корму і це дає можливість загострити носову частину для зменшення хвильового опору.

7.3 Вибір форми кінцевих частин судна

Форма носової кінцевої частини характеризується формою носових гілок вантажної ватерлінії, формою носових шпангоутів і формою форштевня.

110

З точки зору зменшення опору води рухові судна застосовують слідуючи форми носових гілок в межах носового загострення:

Якщо Fr < 0,16 – опуклі;

Fr = 0,16 – 0,19 – прямі або злегка опуклі; Fr = 0,19 – 0,22 – угнуті або прямі;

Fr = 0,22 – 0,32 – помірно угнуті; Fr > 0,32 – прямі.

Форма гілок вантажної ватерлінії обумовлена кутом притикання її до ДП.

На повних тихохідних суднах кут ψн декілька зростає. Кут входу вантажної ватерлінії ψн в воду (рис.7.3, 7.4). і форма носових шпангоутів у підводній частині судна пов’язані між собою.

ψн

Рис. 7.3. Форма носової гілки вантажної ватерлінії: а – опукла, б – пряма, в – угнута

V-подібні шпангоути добре узгоджуються з опуклими і прямими ватерлініями (рис. 7.5).

U-подібні – з угнутими ватерлініями.

З точки зору зменшення опору кращі результати для транспортних суден можна одержати застосовуючи U-подібні шпангоути.

При плаванні в середніх умовах океану краще застосовувати зменшені U- подібні шпангоути.

При плаванні суден в басейнах з особливо несприятливими умовами застосовуються помірно V-подібні шпангоути. У надводній частині носової кінцевості шпангоути повинні мати достатній розвал для зменшення заливаності, амплітуди хитавиці (кільової) і збільшення площі палуби для розміщення якірно – швартовних пристроїв. Розвал повинен починатися не

111

дуже близько від КВЛ, щоб при вході в хвилю вона зберігала достатню загостреність.

Рис.7.4. Кути загострення вантажних ватерліній ψн = f(Fr)

Рис. 7.5. Форма носових шпангоутів На сучасних суднах форштевень вище КВЛ має нахил 15°–30° від

вертикалі. У підводній своїй частині форштевні мають різноманітну форму в залежності від призначення судна (рис.7.6): 1 – прямий похилий форштевень технологічний, дозволяє загострити ватерлінії вище КВЛ. Під час кільової хитавиці в воду входять великі об’єми судна, зменшуючи амплітуду і підвищуючи безпечність, так як при зіткненні суден пробоїна буде вище КВЛ.

112

Рис.7.6. Різноманітні форми форштевнів.

2 – підрізаний ніс застосовується для зменшення змоченої площі ДП в носовій частині корпусу, що сприятливо позначається керованості промислових суден при швидкості 3 – 4 вузли з тралом.

3 – американський тип форштевня; він в підводній частині вертикальний і пом’якшує гідродинамічні удари.

4 – форштевень криголама – забезпечує підйом судна носовою кінцевою частиною на кригу та подавлення її.

5 – бульбоподібний ніс зменшує хвильовий опір.

6 – форштевень циліндричного носу дозволяє забезпечити плавне сполучення носової кінцевої частини з циліндричною вставкою корпусу рис.7.7.

Носові бульби (рис.7.8), як вказано вище, влаштовуються на суднах для зменшення хвильового опору. Головними характеристиками бульбів є їх форми та розміри.

114

Статистичне узагальнення експериментальних досліджень дають таку залежність відносних елементів бульба від чисел Фруда:

0,17 < Fr < 0,21 lб = 0,051 – 0,015 Fr ± 0,006;

0,24 < Fr < 0,265 lб = 0,102 – 0,3 Fr ± 0,006;

0,275 < Fr < 0,32 lб = 0,051 – 0,116 Fr ± 0,006.

Найбільший виграш – біля 13 – 16 % у зменшенні хвильового опору досягається, якщо fб =15–16 % і Fr = 0,3, але на практиці використовують значно менші бульби з fб =5–6 %, що забезпечує ∆R = 5–8 %. Пояснюється це тим, що дуже розвинуті бульби незручні в експлуатації – ускладнюють маневрування суден, їх швартування і відхід від причалу, небезпечними вони є і для суден, що знаходяться поблизу.

Рис. 7.9. Зміна коефіцієнта залишкового опору.