ГЕОМЕТРІЯ КОРПУСУ СУДНА. ГОЛОВНІ ПЛОЩИНИ І РОЗМІРИ. ТЕОРЕТИЧНЕ КРЕСЛЕННЯ

Корпус судна представляет собой удлиненное тело, которому обычно предается удобообтекаемая форма с целью уменьшения сопротивления воды и воздуха его движению. Для общей характеристики формы корпуса служат:

формы сечений корпуса тремя взаимно перпендикулярными плоскостями;

соотношения главных размерений корпуса;

безразмерные коэффициенты полноты.

Сечение корпуса судна тремя взаимно перпендикулярными плоскостями.

Основные сечения корпуса судна.

У морских судов палуба, как правило, имеет седловатость, т.е. палубная линия в ДП является плавной кривой с подъемом от средней части судна в нос и в корму. Это уменьшает заливаемость оконечностей и улучшает мореходность судна. Чтобы обеспечить стокводыза борт, палубе в поперечном направлении придают кривизну – погибь.

Координатные плоскости: ДП, плоскость мидель-шпангоута, ОП (основная плоскость) – параллельная плоскости ватерлинии и проходящая через линию пересечения верхней кромки горизонтального киля с плоскостью мидель-шпангоута.

Главные размерения судна:

- расчетная длина судна L; различают

а) длину по КВЛ L_КВЛ, измеряемую по КВЛ между точкой пересечения КВЛ с передней кромкой форштевня и очертанием кормы по внутренней кромке наружной обшивки (НО);

б) длину между перпендикулярами L_pp, проведенными к ОП через точки пересечения КВЛ с передней кромкой форштевня (носовой перпендикуляр – НП) и осью баллера руля (кормовой перпендикуляр – КП).

- расчетная ширина судна B, измеряемая на уровне КВЛ в наиболее широком ее месте между внутренними поверхностями наружной обшивки;

- высота борта D, измеряемая в плоскости мидель-шпангоута по вертикали у борта от ОП до линии пересечения внутренней поверхности бортовой обшивки с нижней поверхностью палубного настила верхней водонепроницаемой палубы;

- осадка судна d, измеряемая в плоскости мидель-шпангоута от ОП до уровня ГВЛ;

- разность между высотой борта D и осадкой d определяет высоту надводного борта F.

Все перечисленные размерения судна носят названия расчетных, или теоретических, т.к. они не учитывают толщины НО. Их используют в расчетах, выполняемых для оценки качеств судна, зависящих от геометрии корпуса.

Для общей характеристики формы корпуса служат следующие соотношения главных размерений:

- L/B определяет в значительной степени ходовые качества судна;

- величина B/d влияет на остойчивость, качку, ходовые качества;

- величина L/D влияет на прочность судна;

- величина D/d влияет остойчивость на больших углах крена и непотопляемость судна.

Кроме отношений главных размерений для характеристики формы подводной части судна используют безразмерные коэффициенты полноты:

- коэффициент полноты площади КВЛ , где S – площадь ватерлинии;

- коэффициент полноты площади мидель-шпангоута , где ω – площадь подводной части мидель-шпангоута;

- коэффициент общей полноты или коэффициент полноты водоизмещения , где V – объем подводной части судна – объемное водоизмещение;

- коэффициент продольной полноты ;

- коэффициент вертикальной полноты .

К определению коэффициентов полноты: а — пло­щади ватерлинии; б — площади мидель-шпангоута; в — водоизмещения.

Коэффициенты α, β и C_b считаются основными независимыми коэффициентами, а φ и χ – производными от них, связанными соотношениями и .

Теоретический чертеж судна

При одних и тех же значениях главных размерений, их соотношений и коэффициентах полноты можно получить множество отличных друг от друга форм корпуса. Точное представление о форме корпуса может дать только его теоретический чертеж, необходимый для расчетов плавучести, остойчивости, непотопляемости, разработки чертежей общего расположения судна и конструктивных чертежей корпуса, для выполнения расчетов и экспериментов, связанных с определением мореходных качеств, для разбивки корпуса на плазе при постройке судна. Теоретический – т. к не учитывает толщину НО для металлических судов.

На теоретическом чертеже корпус судна изображают в проекции на три взаимно перпендикулярные плоскости – ДП, КВЛ и мидель-шпангоута. Эти проекции называются, соответственно, «Бок», «Полуширота», «Корпус». На них изображают сечения поверхности корпуса плоскостями, параллельными указанным трем плоскостям. Сечения вертикальными плоскостями, параллельными ДП, называются батоксами; сечения вертикальными плоскостями, параллельными плоскости мидель-шпангоута, называют теоретическими шпангоутами; сечения горизонтальными плоскостями, параллельными ОП и КВЛ, называют ватерлиниями.

Т.к. корпус симметричен относительно ДП, на «полушироте» вычерчивают только половины ватерлиний, а на «корпусе» – половины шпангоутов, причем половины носовых шпангоутов изображают справа, а кормовых – слева.

Теоретический чертеж корпуса судна

Ватерлинии нумеруют по порядку снизу вверх, ОП считается 0-й ватерлинией, число равноотстоящих теоретических шпангоутов, включая НП и КП, принимают обычно равным 21, т.е. расчетную длину судна делят на 20 равных частей, именуемых теоретическими шпациями.

Кроме названных основных секущих плоскостей при вычерчивании теоретического чертежа применяют иногда сечения плоскостями, наклонными к ДП и перпендикулярными плоскости мидель-шпангоута – рыбины. Рыбины вычерчивают на «Полушироте» или «Боку» в истинную величину.

Лекция № 7