1.4. Определение координат центра масс судна.

По эскизу общего расположения определяются координаты ряда составляющих масс судна (с учетом их знака относительно мидель – шпангоута), что позволяет определить координаты центра масс судна X_g и Z_g.

Разбивка масс судна на отдельные составляющие (по разделам, группам, статьям) регламентируется специальной ведомственной нормалью. Степень дифференциации разбивки зависит от стадии разработки проекта. В курсовом проекте производится лишь укрупненная разбивка масс судна на отдельные составляющие. Эти составляющие и сам способ определения координат центра масс судна показаны в таблице 1.2.

Расчет координат центра масс X_g и Z_g необходимо выполнить для двух случаев: «судно в грузу» и «порожнем с 10% запаса топлива и смазки».

Таблица 1.2.

Определение координат центра масс судна

Разделы (группы) нагрузки	Масса (т)	ПЛЕЧО (м)		Статический момент (тм)
	mi	xi	zi	Mxi=mixi	Mzi=mizi
А. Корпус с оборудованием	mко
Б. Механизмы машинного отделения	mм
1. Гpyз	G
2. Топливо и смазка	mтс
3. Экипаж с багажом	mэ
4. Провизия	mпр
5. Вода	mв
6. Загрязненные воды	mзв
ИТОГО судно	D			∑Mxi	∑Mzi

Водоизмещение судна D в грузу, вычисленное в таблице 1.2. должно быть равно водоизмещению судна, определенному выше в п. 1.2, а координата центра масс Х_g равна координате центра величины Х_c. Значение координаты центра величины Х_c, оказывающей определенное влияние на ходкость судна и определяющей форму теоретического чертежа судна, принимается в зависимости от числа Фруда в следующих пределах.

Грузовые теплоходы:

Fr = 0,10 ÷ 0,22 Х_c = (0 – 0,02)L

Fr =0,22 ÷ 0,23 Х_c = 0

Fr ≥ 0,23 Х_c (-0,04 ÷ 0)L

Буксиры – толкачи:

Х_c = (0,025 ÷ 0,05)L

При несовпадении для положения «судно в грузу» вычисляемого значения Х_g рекомендуемого значения Х_c необходимо внести изменения в планировку на эскизе общего расположения путем перемещения масс (отсеков) по длине судна. В положении «судно порожнем с 10% запасом топлива и смазки» значения Х_g и Х_c, естественно, не совпадут.

Значения величин, входящих в таблицу 1.2, вычисляются следующим образом. Массы отдельных составляющих водоизмещения определялись ранее, в п. 1.2. Координаты центра масс отдельных составляющих, если возможно, определяются по эскизу общего расположения. Так, с эскиза общего расположения снимаются координаты Х_i и Z_i основного груза, отсеков и цистерн с жидкими грузами (по центрам тяжести объемов) координата Х машинного отделения (по главным двигателям), координаты X и Z экипажа – по центру тяжести боковой проекции надстроек. Координаты замеряются от мидель – шпангоута (в нос – со знаком плюс) и от основной плоскости. Координаты центра масс корпуса с оборудованием, а также аппликата центра масс МО, определяются по прототипу или, используя статистические данные, которые приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Относительные значения координат масс корпуса с оборудованием и машинного отделения

Тип судна	Корпус с надстройкой и оборудованием		Оборудование машинного отделения
Буксиры – толкачи мощностью ≤ 440 кВт	0 ÷ 0,2	1,0	0,55 ÷ 0,65
Буксиры – толкачи мощностью ≥ 440 кВт	0,01 ÷ 0,03	1,2 ÷ 1,3	0,65 ÷ 0,70
Танкеры	(-0,06) ÷ (-0,09)	0,85 ÷ 1,0	0,50 ÷ 0,60
Сухогрузные теплоходы	(-0,065) ÷ (0,08)	0,70 ÷ 0,95	0,50 ÷ 0,60

При использовании данных табл. 1.3. для проектируемого судна и для судна – прототипа принимаются равными относительные значения координат, что позволяет при известных значениях L и Η проектируемого судна найти абсолютные координаты Х_i и Z_i

; (1.33)

В зависимостях (1.33) и – относительные значения координат отдельных составляющих судна – прототипа.