Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гаращенко, Г. М. Безопасность судовождения учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
10.45 Mб
Скачать

Длинное судно поворачивается медленнее вследствие большей величины бокового сопротивления, -при наличии дифферента на нос, а не на корму,— быстрее. Измеря­ ется дифферент величиной угла наклона судна (в гра­ дусах) или чаще разностью осадок носа и кормы (в ли­ нейных мерах, например, в сантиметрах).

Р ы с к л и в о с т ь — способность судна самопроиз­ вольно отклоняться от заданного курса. Особенно резко обнаруживается при плавании в сторону более глубокой воды, затрудняя управление и увеличивая время прохо­ димого пути.

Корпус судна

Основным конструктивным элементом всякого судна является корпус, представляющий собой водонепрони­ цаемую удлиненную емкость той или иной формы и раз­ меров, способную плавать на воде, с плавными очерта­ ниями, более или менее заостренными оконечностями. Передняя по ходу оконечность называется носовой, а задняя — кормовой.

Боковые стенки корпуса называются б о р т а м и . Ес­ ли смотреть с кормы судна на нос, то справа — пра­ вый, а слева — левый борт.

Нижняя часть корпуса называется д н и ще м , а верх­ няя — п а л у б о й .

Поперечное сечение, судна посередине его длины на­ зывается м и д е л ь-ш п а н г о у т о м .

В а т е р л и н и я м и именуются линии пересечения уровня воды и поверхности корпуса судна при разных осадках (погружениях).

Г р у з о в а я в а т е р л и н и я соответствует осадке груженого судна.

Часть корпуса, находящаяся ниже грузовой ватерли­ нии,— подводная, а выше — надводная.

В о д о и з м е щ е н и е м называется объем (или вес) воды, вытесняемой судном (измеряется в объемных или весовых единицах).

На моторных лодках используют преимущественно бензиновые двигатели разных мощностей и конструкций, движителем является гребной винт.

Корпус во время плавания испытывает действие дав­

ления воды и веса грузов,

механизмов, надстройки

и т. д.

(давления воды и веса

Кроме постоянных сил

96

грузов, механизмов, надстройки), на судно действуют переменные (волны на качке, давления на руль при по­ вороте), ударные (при столкновении) и случайные (при затоплении отсека) силы. Определив их, можно рассчи­ тать прочность судна. Различают местную, продольную (киля, стрингеров и наружной обшивки бортов), попе­ речную (шпангоутов, бимсов) и общую прочность.

Для того чтобы придать корпусу соответствующую жесткость и способность сопротивления действующим на него усилиям, днище и борта укрепляют в продольном

ипоперечном направлениях при помощи набора. Корпус состоит из прочного каркаса (набора), на­

стила палубы, бортовой, днищевой обшивок и перебо­ рок (рис. 57).

Рис. 57. Элементы конструкции корпуса:

/ — форштевень; 2 — киль; 3 — стрингер; 4 — приваль­

ный брус; 5 — транец; б — шпангоут; 7 — бимс;

S —

палуба; 9 — люк; 10 — банка; 11 — подключины;

12

обшивка.

 

Вкорпусе различают следующие основные части:

Ки л ь — прочная продольная балка, идущая по дни­ щу в средней части судна от носа до кормы. На нее опирается поперечный набор.

Ф о р ш т е в е н ь — прочная балка в носовой оконеч­ ности киля, поднимающаяся кверху и служащая для сое­ динения продольных связей и обшивки в носу судна.

А х т е р ш т е в е н ь — прочная балка

в кормовой

оконечности киля, загибающаяся кверху.

 

6—2364

97

В связи с тем, что ахтерштевень и форштевень под­ вергаются всякого рода ударам, их на деревянных су­ дах обивают листовой сталью.

Малые суда вместо ахтерштевня заканчивают стен­ кой, которая называется транцевой доской.

Фо р п и к — крайний носовой отсек.

Ах т е р п и к — крайний отсек в кормовой оконеч­

ности судна.

Б а к — образованная приподнятыми бортами над­ стройка в носовой части, начинающаяся непосредствен­

но от передней оконечности судна.

баку, расположен­

Ю т — надстройка, аналогичная

ная в кормовой части судна.

высоте стенки, ог­

Ф а л ь ш б о р т — небольшие по

раждающие палубу с обоих бортов

между баком и

ютом. Являются продолжением бортов, бывают и в око­ нечностях судна.

Ш п а н г о у т ы — поперечные связи набора корпу­ са. Часть их делают в виде поперечных рамок.

Для обеспечения прочности палубы под ней по ши­ рине судна устанавливаются б и м с ы (поперечные бал­ ки), располагающиеся всегда в плоскости шпангоутов, которыми образуют замкнутый контур и скрепляющиеся треугольными косынками — к н и ц а м и . Чтобы бимсы

не имели провеса, они опираются

на вертикальные стой­

ки — п и л л е р с а .

днищевые балки, свя­

К и л ь с о н ы — продольные

зывающие шпангоуты друг с другом и придающие си­ стеме днищевого перекрытия необходимую жесткость и прочность. В значительной мере обеспечивают общую продольную прочность.

На корпусе судна, с наружной стороны, над ватер­

линией

устанавливается так называемый п р и в а л ь ­

ный

брус, который предохраняет обшивку корпуса

от повреждения при различных ударах.

Система набора может быть поперечной (для малых

судов)

или продольно-поперечной (для больших судов).

Водоизмещение судна

Общий вес судна можно определить как сумму весов отдельных частей корпуса, механизмов и инвентаря или по водоизмещению. Для этого определяют объем под­ водной части корпуса, т. е. его объемное водоизмеще-

98

Ние. Так как судно ограничено кривыми поверхностя­ ми, то определение объема производят по формуле при­ ближенного расчета:

 

 

 

V0 = b L-B

H м3

 

 

где Vo — объем водоизмещения, м3;

 

 

 

6

— коэффициент полноты водоизмещения, равный

 

 

0,29—0,54 (меньшее значение относится к кор­

 

 

пусам с острыми обводами);

 

 

 

L — длина судна, м;

 

 

 

 

В

— наибольшая ширина, м;

 

 

 

Н — среднее углубление при нормальном грузе.

Для получения весового водоизмещения надо объем

водоизмещения

умножить на

вес 1 м3

воды:

 

 

 

 

D = b-L-H B -( м3

 

 

 

 

 

Главные размерения

 

 

Основными характеристиками всякого судна являют­

ся

длина (L)

и ширина (В)

корпуса,

высота

борта

(В)

и осадка

(Т), которые называют

главными

разме­

рениями. Существует их несколько разновидностей: тео­ ретические, конструктивные и габаритные. Для того чтобы различить разновидность главных размерений, к этим буквам прибавляют соответствующие индексы. Так, например, наибольшую длину обозначают буквой Тгаб (габаритная).

Для характеристики корпуса в судостроении пользу­ ются не только главными размерениями. В частности, мореходные качества судна во многом зависят от соот­ ношений главных его размерений. Чем больше отноше­ ние длины судна к ширине при том же водоизмещении, тем меньшее сопротивление воды на корпус при движе­ нии, тем оно быстроходнее.

Для судов, движущихся в водоизмещающемся режи­ ме плавания, корпусу с минимальным сопротивлением соответствует L / B ^ 5. Увеличение этого отношения улуч­ шает остойчивость на курсе, однако, снижает поворот­ ливость и требует большей площади руля.

Прочность корпуса моторного судна характеризует­ ся отношением LjH— длины к высоте борта. При боль­ шом отношении длины к высоте борта прочность умень­

шается.

 

6*

99

Для современных судов это отношение — в преде­ лах от 6 до 14. Для наиболее прочных, с хорошими мо­ реходными качествами, оно имеет еще меньшее значение. Чем больше ширина судна по отношению к высоте бор­ та, тем лучше остойчивость.

Запас плавучести определяется отношением высоты борта к осадке Н/Т и характеризует непотопляемость и вместимость. Эти показатели улучшаются с увеличением отношения HIT, но одновременно увеличивается парус­ ность надводного борта судна, а в результате ухудшает­ ся управляемость. Для современных судов отношение HjT — в пределах 20—40.

Моторные лодки чаще всего имеют следующие раз­

мерения:

 

длина

4—9 м;

ширина

1—2,5 м;

осадка

0,2—0,7 ы;

водоизмещение

150—3000 кг;

скорость

8—40 км/ч.

Теоретический чертеж

Постройка судна обычно начинается с выбора формы и размеров корпуса, от чего зависит общее расположе­ ние силовой установки и оборудования. Корпус должен сочетать высокую прочность с малым весом.

Теоретический чертеж является основным, по кото­ рому строится лодка, и представляет собой проекции плоскостей сечения судна по трем взаимно перпендику­ лярным направлениям (рис. 58).

Вертикально-продольная, или диаметральная, плос­ кость проходит вдоль всего судна посередине ширины и является плоскостью его симметрии. Проекция на эту плоскость называется боком.

Плоскость грузовой ватерлинии (ВЛ) показывает границу между надводной и подводной частями корпуса судна. Проекция на эту плоскость называется полуширотой, или планом.

Вертикально-поперечная плоскость проходит посере­ дине длины судна. Проекция на эту плоскость называ­ ется миделем (серединой).

Если судно можно характеризовать только одной диаметральной плоскостью, то плоскости ватерлинии ус­ танавливают в зависимости от загрузки и погружения

100

Рис. 58. Расположение проекций в трех взаимно перпендикулярных плоскостях се­ чений корпуса судна:

схема расположения плоскостей; Dn — диамет­

ральная плоскость; ВЛ — ватерлинии; х — мидель о -

(середина).

судна. Главной является грузовая ватерлиния, показы­ вающая осадку судна при полной загрузке. Обычно на­ носится вокруг корпуса яркой краской. Для современ­ ных судов принята форма корпуса, при которой наи­ большая ширина и длина подводной части находится в

плоскости ватерлинии.

По миделевому сечению можно определить ширину судна на любой ватерлинии и у палубы, а также сред­ нюю осадку и высоту.

На теоретическом чертеже (для малых судов выпол­ няется в масштабе 1 :4) указываются главные разме­ рения: длина, ширина, высота и осадка судна, по кото­ рым можно определить объем судна от киля до любой ватерлинии, а также площади каждой ватерлинии и каждого шпангоута.

По такому же чертежу не только выполняются ос­ новные элементы корпуса в масштабе 1:1, снимаются шаблоны, по которым изготавливаются части судна, но определяются и некоторые основные мореходные каче­ ства последнего, устанавливается, предназначена ли мо­ торная лодка для плавания на реках, озерах и водо­ хранилищах.

Требования к моторным лодкам

В соответствии с правилами технического надзора моторные лодки и катера должны иметь:

1) прочность, соответствующую разряду плавания судна и двигателю на нем;

2)остойчивость, позволяющую безопасно разместить на одном из бортов 60% груза от установленной грузо­ подъемности без затопления этого борта и опрокиды­ вания судна;

3)общий запас плавучести, позволяющий судну в

незагруженном состоянии оставаться на плаву при пол­ ном затоплении корпуса водой;

4)избыточный запас плавучести, равный 10% грузо­ подъемности судна;

5)гарантированный сухой борт не ниже, чем это ус­

тановлено для присвоенного судну разряда плавания; 6) равномерное расположение сидений (размерами не менее 0,45X0,4 м2), исключающее крен или дифферент

судна; 7) судовые устройства и инвентарь в соответствии с

установленными нормами;

102

8) размеры корпуса, соответствующие принятым в судостроении соотношениям:

Т лЪ 77*1'5

Всем основным указанным выше требованиям отве­ чает, например, мотолодка «Ладога». Это комфорта­ бельная пластмассовая лодка длиной 4,75 м. Для фор­ мования корпуса применяются высококачественные ма­ териалы: сатиновая стеклоткань АСТТ и смола НПС- 609-21 м. Днище толщиной 4 мм подкреплено четырьмя фанерными флорами — составными частями набора судна.

Прочный транец рассчитан на установку двух под­ весных моторов мощностью по 20 л. с. Для окраски корпуса (красящий пигмент вводится в наружный слой сколы) используются наиболее стойкие пигменты бело­ го, зеленого, красного и желтого цвета. Секции палубы и основного корпуса склеиваются при сборке; соедине­ ние снаружи защищено лакированным дубовым бурти­ ком. Блоки пенопласта, обеспечивающие непотопляе­ мость, приклеиваются под палубой и на днище.

Обводы днища лодки умеренно килеватые, благода­ ря чему она обладает хорошей приемистостью и легко выходит на глиссирование с одним 20-сильным мотором

даже при полной нагрузке, когда водоизмещение дости­ гает 600 кг.

«Ладога» имеет высокий борт — 0,7 м на миделе и 0,82 м на форштевне, запалублена с носа и снабжена самоотливной подмоторной нишей в корме. Благодаря этому на ней можно выходить в большинство наших внутренних водохранилищ при волне высотой 0,5—0,7 м

При почти такой же длине корпуса, как у популяр­ ной «Казанки», объем ее (L x B x H ) гораздо больше. Этот важный показатель характеризует не только хо­ рошие мореходные качества, но и возможность созда­ ния необходимого для дальних путешествий комфорта. «Ладога» отличается удобным просторным кокпитом. Его длина 2 м и ширина 1,2 м, так что в случае необ­ ходимости два-три человека могут расположиться на ночлег прямо в лодке. Два передних мягких сидения снабжены спинками; два задних устроены на полужесткой кормовой балке.

103

В передней панели кокпита, рядом со штурвалом, имеется объемистая ниша для хранения фонаря, кар­ ты — одним словом всего, что должно быть у водите­ ля под рукой. В ненастную погоду кокпит плотно за­ крывается тентом из плащ-палаточной ткани. Схема об­ щего расположения оборудования лодки приведена на рис. 59.

Рис. 59. Моторная лодка «Ладога».

Основные данные лодки:

 

Длина наибольшая, м

4,17

Ширина,

м

1,55

Высота

борта, м

0,7

Масса лодки с оборудованием

215

(без мотора), кг

Пассажировместимость, чел.

4

Подвесной мотор, л. с.

20—40

Скорость с мотором «Вихрь»,

 

км/ч:

 

39

максимальная

с полной нагрузкой

28

Массовое производство моторной лодки «Ладога» уже освоено промышленностью.

104

Суда на подводных крыльях и на воздушной подушке

Во время движения судно испытывает главным об­ разом два вида сопротивления — волновое и трения о воду.

. Постепенное повышение скорости достигалось в ос­ новном за счет увеличения мощности устанавливаемых двигателей, усовершенствования их конструкций и улуч­ шения обводов корпуса.

Но в настоящее время наметились возможности для значительного повышения скорости хода на воде путем использования подводных крыльев и так называемой воздушной подушки, причем проблема движения судов на такой подушке находится в стадии дальнейшего изу­ чения.

Подводные крылья поднимают судно над поверхно­ стью воды, вследствие чего сопротивление ее на корпус исчезает и резко увеличивается скорость хода

Суда на подводных крыльях в состоянии покоя (без движения) полностью подчинены законам плавучести. По мере нарастания скорости они движутся сначала как водоизмещающие, затем как глиссирующие суда, и, на­ конец, когда подъемная сила крыльев становится доста­

точной для

преодоления

веса судов, они отрываются

от воды и

продолжают

движение, используя толь­

ко подъемную силу крыльев. Подводные крылья поз­ воляют повысить скорость маломерных судов в 1,5— 2 раза.

За короткий срок суда на подводных крыльях стали одними из наиболее популярных. Скорость п высокая экономичность позволяют им успешно конкурировать с другими видами транспорта.

В отличие от обычных суда на воздушной подушке не передвигаются по поверхности воды, а летят над ней на небольшой высоте. Движение основано на том, что па малой высоте от воды (по сравнению с линейными размерами судов в плане) создается подъемная сила при значительно меньшей затрате энергии, чем при дви­ жении на высоте, обычной для самолетов или вертоле­ тов. В этом случае на направление движения и размеры судов не влияют ширина и глубина реки, песчаные ко­ сы. Здесь принцип движения состоит в том, что под движущееся судно нагнетается воздух, который обра­ зует прослойку между поверхностью воды и днищем

105

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ