Коефіцієнт повноти судна. Головні розмірення судна та його коефіцієнти повноти. Співвідношення основних розмірів судна

Стійкість і метацентрична висота.Судно, яхта схильні до дії сил і моментів сил, які прагнуть нахилити їх у поперечному та поздовжньому напрямках. Здатність судна протистояти дії цих сил і повертатися у пряме становище після припинення їхньої дії називається стійкістю. Найбільш важливим для яхти є поперечна стійкість.

Коли судно плаває без крену, то сили тяжкості та плавучості, прикладені відповідно до ЦТ та ЦВ, діють по одній вертикалі. Якщо при крені екіпаж або інші складові масового навантаження не переміщаються, то при будь-якому відхиленні ЦТ зберігає своє початкове положення в ДП точка G на малюнку обертаючись разом із судном.

У той же час внаслідок зміни форми підводної частини корпусу ЦВ зміщується з точки З у бік накрененного борту до положення C1. Завдяки цьому виникає момент пари сил D і gV з плечем l, що дорівнює горизонтальній відстані між ЦТ і новим ЦВ яхти. Цей момент прагне повернути яхту у пряме становище і тому називається відновлюючим.

При крені ЦВ переміщається кривою траєкторії C0C1, радіус кривизни г якої називається поперечним метацентричним радіусом, r відповідний йому центр кривизни М - поперечним метацентром. Величина радіуса r і відповідно форма кривої C0C1 залежить від обводів корпусу. Загалом у разі збільшення крену метацентричний радіус зменшується, оскільки його величина пропорційна четвертого ступеня ширини ватерлінії.

Очевидно, що плече відновлювального моменту залежить від відстані - підвищення метацентру над центром тяжіння: чим воно менше, тим менше при крені і плече l. На початковій стадії нахилу величини GM або h розглядається суднобудівниками як міра стійкості судна і називається початковою поперечною метацентричною висотою. Чим більше h, тим необхідна велика сила хрещення, щоб нахилити яхту на якийсь певний кут крену, тим стійкіше судно. На крейсерсько-перегонових яхтах метацентрична висота становить зазвичай 0,75-1,2 м; на крейсерських швертботах-0,6-0,8м.

По трикутнику GMN легко встановити, що відновлює плече.

Відновлюючий момент, враховуючи рівність gV і D, дорівнює:

Таким чином, незважаючи на те, що метацентрична висота змінюється в досить вузьких межах для яхт різних розмірів, величина відновлювального моменту прямо пропорційна водотоннажності яхти, отже, більш важке судно виявляється в стані витримати хрещення момент більшої величини.

Відновлююче плече можна уявити як різницю двох відстаней:

lф - плеча стійкості форми та lв-плеча стійкості ваги. Неважко встановити фізичний зміст цих величин, оскільки lв визначається відхиленням при крені лінії дії сили ваги від початкового положення точно над C0, а lв - зміщенням на підвітряний борт центру величини зануреного об'єму корпусу. Розглядаючи дію сил D і gV щодо З, можна помітити, що сила ваги D прагне нахилити яхту ще більше, а сила gV, навпаки, випрямити судно.

По трикутнику CoGK можна знайти, що, де СоС-підвищення ЦТ над ЦП у прямому положенні яхти. Таким чином, щоб зменшити негативну дію сил ваги, необхідно по можливості знизити ЦТ яхти. В ідеальному випадку ЦТ повинен би розташуватися нижче ЦВ, тоді плече стійкості ваги стає позитивним і маса яхти допомагає їй чинити опір дії моменту, що хрещує.

Однак лише деякі яхти мають таку характеристику: поглиблення ЦТ нижче ЦВ пов'язане із застосуванням дуже важкого баласту, що перевищує 60% водотоннажності яхти, надмірним полегшенням конструкції корпусу, рангоуту та такелажу. Ефект, аналогічний до зниження ЦТ, дає переміщення екіпажу на навітряний борт. Якщо йдеться про легкий швертбот, то екіпажу вдається змістити загальний ЦТ настільки, що лінія дії сили D перетинається з ДП значно нижче ЦВ і плече стійкості ваги виходить позитивним.

У кільової яхти завдяки важкому баластному фальшкілю центр ваги знаходиться досить низько (найчастіше під ватерлінією або злегка вище за неї). Стійкість яхти завжди позитивна і досягає максимуму при крені близько 90 °, коли яхта лежить вітрилами на воді. Зрозуміло, такий крен може бути досягнутий лише на яхті з надійно закритими отворами в палубі та з самовідливним кокпітом. Яхта з відкритим кокпітом може бути залита водою при значно меншому вугіллі крену (яхта класу «Дракон», наприклад, при 52 °) і піти на дно не встигнувши випрямитися.

У морехідних яхт положення нестійкої рівноваги настає при крені близько 130 °, коли щогла вже знаходиться під водою, спрямованої вниз під кутом 40 ° до поверхні. При подальшому збільшенні крену плече стійкості стає негативним, перекидаючий момент сприяє досягненню другого положення нестійкої рівноваги при крені 180 ° (вгору кілем), коли ЦТ виявляється розташованим високо над ЦВ досить невеликої хвилі, щоб судно прийняло знову нормальне положення вниз кілем. Відомо чимало випадків, коли яхти робили повний оборот на 360 ° і зберігали свої морехідні якості.

Стройові за шпангоутами та ватерлініями.Для характеристики розподілу сил водотоннажності по довжині судна будують спеціальну епюру, яка називається стройової по шпангоутах. Для побудови цієї епюри горизонтальна лінія, виражена в прийнятому масштабі теоретичну довжину судна, ділиться на n однакових частин, рівних кількості шпацій теоретичному кресленні судна.

На перпендикулярах, відновлених у точках поділу, відкладають у певному масштабі величини площ занурених частин відповідних шпангоутів та кінці цих відрізків з'єднують плавною лінією. Площа стройової по шпангоутах дорівнює обсягу водотоннажності судна.

За відсутності теоретичного креслення об'ємну водотоннажність судна можна приблизно визначати за його основними розмірами:

V = k * L * B * T,
де L, B, T - відповідно довжина, ширина і осаду судна; k - коефіцієнт повноти водотоннажності або загальний коефіцієнт повноти. Значення коефіцієнта повноти k для різних типів судів приймаються за довідковими даними.

Стройова по шпангоутах.

Так як центр величини судна знаходиться в центрі тяжкості підводної частини судна, а площа стройової виражає обсяг підводної частини, то абсциса центру тяжкості стройової по шпангоутах дорівнює абсцисі центру величини судна.

Аналогічна епюра, що характеризує розподіл сил водотоннажності по висоті судна, називається стройовий по ватерлінії.

Стройова за ватерлініями.

Площа стройової за ватерлініями також дорівнює об'ємному водотоннажності судна, а ордината її центру ваги визначає положення центру величини судна за його висотою.

Якщо врахувати властивості стройових за шпангоутами та ватерлініями, то визначення розташування центру величини судна зведеться до обчислення абсциси центру тяжкості стройової за шпангоутами та ординати центру тяжкості стройової за ватерлініями.

Обчислення площі зануреної частини шпангоуту методом трапеції.Для розрахунку крену та диферента необхідно, крім маси та положення ЦТ судна, знати його об'ємну водотоннажність та положення центру величини, ЦВ, який є центром тяжкості об'єму води, витісненого корпусом судна. Найпростішим способом розрахунку цих величин є побудова стройовий по шпангоутах.

Як базу для побудови цієї кривої служить лінія ДП на напівшироті теоретичного креслення, причому лінії теоретичних шпангоутів продовжуються вниз. На кожній з цих ліній у певному масштабі слід відкласти занурену площу відповідного шпапгоуту. Для гострих суден плоскодонних або мають кілюватість, розрахувати площу шнаїгоута не представляє труднощів: досить розділити його на прості геометричні фігури прямокутники, трикутники, трапеції.

Цей же принцип можна застосувати і для розрахунку площ шпангоутів круглошкірих корпусів, але точніший результат дає спосіб трапецій. Сутність його полягає в наступному. Якщо фігуру, обмежену кривою лінією, розділити рівновіддаленими прямими на досить велике число рівних частин, то площу кожної частини можна обчислити як для трапеції:

Підсумовуючи потім площі всіх трапецій, можна отримати площу всієї фігури як суму площ усіх трапецій:

Таким чином, для обчислення площі шпангоуту необхідно знайти суму всіх ординат yi по ватерлініях за вирахуванням напівсуми ординат крайніх ватерліній - при ОП і КВЛ, і помножити результат на відстань DT між ватерлініями і на 2, оскільки розрахунок вівся половини шпангоуту. Подібний принцип може бути використаний і для обчислення площі будь-якої ватерлінії, яка ділиться теоретичними шпангоутами на рівні по довжині ділянки DL.

Знайшовши на проекції корпус занурені площі кожного шпангоуту Wi відкладають їх вниз від ДП в певному масштабі, потім проводять плавну криву. Неважко збагнути, що, скласти, наприклад ординати площ шп. 5 і 6 і помножити на відстань між шпангоутами DI, то вийде об'єм частини корпусу як усіченої піраміди, що має підстави у вигляді занурених у воду частин щп.

Тут усі величини мають бути виражені в м і м2. Користуючись правилом трапецій, можна знайти і положення центру величини - ЦВ, оскільки він повинен збігатися з положенням центру тяжіння стройової по ватерлінії щодо міделя. Для цього обчислюється статичний момент площі, обмеженої стройової по шпангоутах, щодо мідель – шпангоуту, причому абсциси носових шпангоутів беруться зі знаком плюс, кормових – зі знаком мінус. При десяти теоретичних шпангоутах:

Абсциса ЦВ від міделя становить:

Розрахунки щодо визначення координат центру тяжкості судна. Розрахунки з визначення координат центру тяжкості судназручно вести у табличній формі, яка називається ваговим журналом. До цього журналу заносяться ваги всіх елементів самого судна та всіх вантажів, що знаходяться на ньому.
Якщо врахувати властивості стройових за шпангоутами та ватерлініями, то визначення розташування центру величини судна зведеться до обчислення абсциси центру тяжкості стройової за шпангоутами та ординати центру тяжкості стройової за ватерлініями.
Скориставшись відомим зі статики визначенням статичного моменту площі, можна написати формули для визначення координат центру величини судна:

де wi та wi* — площі частин стройових, укладених між двома суміжними шпангоутами або ватерлініями; Xi, Yi, Zi - координати центрів тяжкості відповідних площ.
При орієнтовних розрахункахможна скористатися наближеними формулами для визначення розташування центру тяжкості, центру величини і метацентру по висоті судна.
Ордината центру тяжкості судна визначається за виразом:

де:
k - практичний коефіцієнт, значення якого, наприклад, для катерів лежить у межах 0,68 - 0,73
h – висота борту судна.

Ординати центру величини.Для обчислення ординати центру величини рекомендується формула академіка В. Л. Поздюніна:

Zс = T/(1-b/a).

де Т - осадка
b(бетта) - коефіцієнт повноти водотоннажності
а(альфа) коефіцієнт повноти вантажної ватерлінії.

Діаграма статичної стійкості.Очевидно, що повною характеристикою стійкості яхти може бути крива зміни відновлюючого моменту Мв залежно від кута нахилу або діаграма статичної стійкості. На діаграмі добре помітні моменти максимуму стійкості (Ж) і граничного кута крену, при якому судно, будучи надане само собі, перекидається (3-кут заходу діаграми статичної стійкості). За допомогою діаграми капітан судна має можливість оцінювати, наприклад, здатність яхти нести ту або іншу парусність при вітрі певної сили. Для цього на діаграму стійкості наносять криві зміни моменту, що кренить, Мкр в залежності від кута крену. Точка Б перетину обох кривих вказує на кут крену, який отримає яхта при статичній, з плавним наростанням дії вітру. На малюнку, яхта отримає крен, що відповідає точці Д - близько 29°. Для суден, що мають явно виражені низхідні гілки діаграми стійкості (швертботів, компромісів і катамаранів), плавання може бути допущене тільки при кутах крену, що не перевищують точки максимуму на діаграмі стійкості.

Порівняння обводів різних суден. При порівнянні обводів різних суден та виконання розрахунків їх морехідних якостей часто користуються безрозмірними коефіцієнти повноти, обсягів та площ. До них відносяться:

— коефіцієнт повноти водотоннажностіабо загальної повноти — δ , що зв'язує лінійні розміри корпусу з його зануреним об'ємом Цей коефіцієнт визначається як відношення об'ємного водотоннажності V по КВЛ до об'єму паралелепіпеда, що має сторони, рівні L, B і T;

Чим менший коефіцієнт , тим більше гострі обводи має судно і, з іншого боку, тим менший корисний об'єм корпусу нижче за ватерлінію;

- Коефіцієнт повноти площі ватерлінії - α і - β мідель - шпангоуту;перший є відношенням площі ватерлінії S до прямокутника зі сторонами L і B;

Головними розмірами судна є довжина, ширина, осаду та висота борту (рис. 2).

Мал. 2. Основні розміри судна: а - судна без постійно виступаючих частин; б - судна з частинами, що постійно виступають; в - судна з транцевою кормою; г - головні розміри у поперечних перерізах корпусу; д - приклади визначення теоретичних ліній та носового перпендикуляра

Довжина судна L.Розрізняють:

• довжину конструктивної ватерлінії L КВЛ- відстань між точками перетину носової та кормової частин конструктивної ватерлінії з діаметральною площиною судна. Аналогічно визначається довжина для будь-якої розрахункової ватерлінії L ВЛ;
• довжину між перпендикулярами L ПП.За носовий перпендикуляр(НП) приймають лінію перетину ДП з вертикальною поперечною площиною, що проходить через крайню носову точку конструктивної ватерлінії судна. За кормовий перпендикуляр(КП) приймають лінію перетину ДП судна з вертикальною поперечною площиною, що проходить через точку перетину осі балера з площиною конструктивної ватерлінії. За відсутності балера за кормовий перпендикуляр судна приймається лінія перетину ДП судна з вертикальною поперечною площиною, що проходить на відстані 97 % довжини КВЛ від носового перпендикуляра;
• довжину найбільшу L НБ- відстань, виміряна в горизонтальній площині між крайніми точками теоретичної поверхні корпусу судна (без урахування зовнішньої обшивки) у носовому та кормовому краях;
• довжину габаритну L ГБ- відстань, виміряна в горизонтальній площині між крайніми точками носового та кормового країв судна з урахуванням постійно виступаючих частин.

Ширина судна В. Розрізняють:

• ширину по КВЛ У КВЛ- Відстань, виміряна в найбільш широкій частині судна на рівні КВЛ перпендикулярно до ДП без урахування зовнішньої обшивки. Аналогічно визначають для будь-якої розрахункової ватерлінії ширину ватерлінії. У ПЛ;
• ширину на мідель-шпангоуті В- Відстань, виміряна на мідель-шпангоуті на рівні КВЛ або розрахункової ватерлінії без урахування зовнішньої обшивки корпусу;
• ширину найбільшу В НБ- відстань, виміряна в найбільш широкій частині перпендикулярно ДП між крайніми точками корпусу без урахування зовнішньої обшивки;
• ширину габаритну В ГБ- відстань, виміряна в найбільш широкій частині перпендикулярно ДП між крайніми точками корпусу з урахуванням виступаючих частин.

Опад судна Т- Вертикальна відстань, виміряна в площині мідель-шпангоуту від основної площини до площини розрахункової ватерлінії (Т ПЛ) або до площини КВЛ (Г КВЛ).

Контроль за посадкою судна (середнім осадом, диферентом та креном) під час експлуатації судна здійснюється за марок поглиблення.Марки поглиблення наносять арабськими цифрами на обох бортах, форштевні, в районі мідель-шпангоуту та на ахтерштевні та позначають поглиблення в дециметрах (рис. 3).

Мал. 3. Марки заглиблення.

Висота борту судна Н- вертикальна відстань, виміряна у площині мідель-шпангоуту від основної площини до бортової лінії верхньої палуби судна. Під бортовою лінієюрозуміється лінія перетину поверхні борту (без урахування обшивки) та верхньої палуби (без урахування товщини настилу).

Висота надводного борту F- це різниця між висотою борту та осадкою F = H - Т.

Головні розмірення L, В, Ні Твизначають лише розміри судна, а їх співвідношення L/B, B/T, H/T, L/Hі B/Hдо певної міри характеризують форму корпусу судна і впливають на його морехідні якості та характеристики міцності. Наприклад, збільшення L/Bсприяє швидкохідності судна, чим більше B/T,тим воно стійкіше.

Мал. 4. До визначення коефіцієнтів повноти: а – площі ватерлінії; б – площі мідель-шпангоуту; в - водотоннажність.

Додаткове уявлення формі корпусу судна дають безрозмірні величини, звані коефіцієнтами повноти судна.

Коефіцієнт повноти ватерлінії α- відношення площі ватерлінії S до площі описаного навколо неї прямокутника зі сторонами Lі У(Рис. 4):

Коефіцієнт повноти мідель-шпангоуту β- це відношення зануреної частини міделя до площі прямокутника, описаного навколо неї, зі сторонами. Уі Т:

Коефіцієнт повноти водотоннажності δ- це відношення об'ємної водотоннажності Vдо обсягу паралелепіпеда зі сторонами L, Ві Т:

Коефіцієнт поздовжньої повноти φ Vдо обсягу призми, що має підставою площу мідель-шпангоуту та висоту L:

Коефіцієнт вертикальної повноти χ- Відношення об'ємної водотоннажності Vдо обсягу призми, що має підставою площу конструктивної ватерлінії S та висоту Т:

Як і співвідношення основних розмірень, коефіцієнти повноти впливають на морехідні якості судна. Зменшення δ, α і φ сприяє швидкохідності судна, а збільшення α підвищує його стійкість.

Судно характеризується об'ємними і масовими показниками, до яких відносяться: водотоннажність об'ємна V, м 3 - обсяг підводної частини судна, і водотоннажність D,т, - маса судна: D = ρV,де ρ - Щільність води, т/м 3 .

Кожній осаді судна відповідає певна об'ємна водотоннажність і маса судна (водотоннажність). Водотоннажність повністю побудованого судна, але без запасів, витратних матеріалів, вантажів і людей називається водотоннажністю порожнього судна.Водотоннажність судна, завантаженого за вантажною маркою, називається водотоннажністю судна з повним вантажем

Коефіцієнт повноти асортименту

Повнота асортименту - здатність набору товарів однорідної групи задовольняти однакові потреби. Відносним показником повноти асортименту є коефіцієнт повноти, який розраховується за окремою ознакою обраного товару /14, с.57/.

Як основна ознака при розрахунку коефіцієнта повноти був обраний потужність електродвигуна.

При розрахунку коефіцієнта повноти асортименту, виходячи з потужності електродвигуна, потрібно визначити дійсну повноту і повноту базову. В результаті проведених досліджень у трьох торгових точках з'ясувалося, що кожен продавець може представити споживачеві електродрилі з наступними потужностями електродвигуна (Вт): 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 850, 900, 100. повнота дорівнює 10. Крім того, у головних конкурентів досліджуваної торгової точки було виявлено наявність електродрилів з потужностями електродвигуна 800Вт і 950Вт. З вищевказаних даних випливає, що базова повнота дорівнює 12.

Для визначення коефіцієнта повноти використовується формула:

Кп = (Пд: Пб), (2)

де Кп – коефіцієнт повноти;

Пб – повнота базова;

Пд - дійсна повнота,

Зробимо розрахунок показника повноти брючних костюмів:

Кп = (10:12) = 0,83

В результаті обчислень коефіцієнт повноти електродрилів становив 0,83. Даний коефіцієнт показує, що асортимент електродрилів з різною потужністю мотора в досліджуваній торговій точці представлений досить повно, в порівнянні з наявною кількістю електродрилів з такими потужностями електродвигуна у основних конкурентів. Так як цей показник досить високий, значить і висока ймовірність того, що споживчий попит на електродрилі задоволений.

Коефіцієнт новизни асортименту

Новизна (оновлення) асортименту - здатність набору товарів задовольняти потреби, що змінилися, за рахунок нових товарів /7, с.14/. Причинами, які спонукають оновлювати асортимент, є:

Заміна товарів, що морально застаріли, не користуються попитом;

Розробка нових товарів покращеної якості;

створення конкурентних переваг організації;

Задоволення потреб широкого кола споживачів.

Споживачами нових товарів є «новатори». Нові товари задовольняють не стільки фізіологічні, скільки психологічні та соціальні потреби такої групи людей.

Новизна асортименту характеризується коефіцієнтом новизни, що визначається як відношення кількості нових товарів у загальному переліку представлених (Н) до дійсної широти асортименту (Шд).

Таким чином, коефіцієнт новизни розраховується за такою формулою:

Кн = (Н: Шд) , (3)

де Кн – коефіцієнт новизни;

Н - кількість нових моделей електродрилів, що надійшли у продаж за певний період;

Шд – справжня широта асортименту.

Цей показник обов'язково розраховується за певний період часу та показує кількість новинок, що надійшли на продаж до відділу за вибраний період часу.

Шляхом опитування продавця досліджуваного магазину "Амурснабзбут" було встановлено, що за останні 3 місяці з'явилося 10 нових моделей електродрилів.

Зробимо розрахунок коефіцієнта новизни:

Кн = (10:43) = 0,23

Коефіцієнт новизни для цієї торгової точки становив 0,23. Цей факт говорить про поступове оновлення асортименту електродрилів. Магазин «Амурснабзбут» приділяє велику увагу оновленню власного асортименту, пропонуючи нові моделі в помірній кількості, мінімізуючи ризик зазнати збитків через низький попит на представлені нові моделі електродрилів.

Розрізняють конструктивні, розрахункові, найбільші та габаритні розмірення корпусу судна. До конструктивних розмірів, під якими розуміють основні розміри, ставляться:

Н – носовий перпендикуляр, К – кормовий перпендикуляр, L – довжина судна, В – ширина судна, Н – висота борту, F – висота надводного борту, d – осадка.

- довжина судна(L) - відстань КВЛ між крайніми точками перетину її з ДП. -

ширина судна(В) – найбільша ширина КВЛ.

- висота борту(Н) - відстань, що вимірюється у площині мідель-шпангоуту від основної площини до лінії палуби біля борту.

- осаду судна(d) - відстань між площинами KBЛ і основною, що вимірюється в перерізі, де перетинаються площини мідель-шпангоуту та діаметральна.

Розміри, що відповідають зануренню судна за розрахунковою ватерлінією, називаються розрахунковими. Найбільші розміри відповідають максимальним розмірам корпусу без виступаючих частин (штевней, зовнішньої обшивки тощо). А габаритні розмірення відповідають максимальним розмірам корпусу з урахуванням частин, що виступають.

Форма корпусу визначається співвідношеннями основних розмірів та коефіцієнтами повноти. Найбільш важливими характеристиками є відносини:

L/B- значною мірою визначальне ходкість судна: що більше швидкість судна, то більше вписувалося це ставлення;

В/d- характеризує стійкість і швидкість судна;

Н/d- Визначальне стійкість і непотоплюваність судна;

L/H- від якого певною мірою залежить міцність корпусу судна.

Для характеристики форми обводів корпусу різних суден служать так звані коефіцієнти повноти. Вони не дають повного уявлення про форму корпусу, але дозволяють чисельно оцінити основні її особливості. Основними безрозмірними коефіцієнтами повноти форми підводного об'єму корпусу судна є:

- коефіцієнт повноти водотоннажності(загальної повноти) δ - це відношення зануреного у воду об'єму корпусу, званого об'ємним водотоннажністю V , до об'єму паралелепіпеда зі сторонами L, B, d:

Коефіцієнт повноти площі мідель-шпангоута- відношення площі мідель-шпангоуту Ф до площі прямокутника зі сторонами В, d;

Коефіцієнт вертикальної повноти χ - відношення об'ємної водотоннажності V до обсягу призми, основою якої служить площа ватерлінії S , а висотою - осаду судна d:

χ = V/(S×d)=δ/α

Наведені вище коефіцієнти повноти зазвичай визначаються для судна, що сидить за вантажною ватерлінією. Однак вони можуть бути віднесені також і до інших опадів, причому входять до них лінійні розміри, площі та обсяги беруть у цьому випадку для діючої ватерлінії судна.

Суднова архітектура.

Судновою архітектурою називається загальне розташування елементів корпусу, обладнання, пристроїв, планування суднових приміщень, які мають бути виконані найбільш раціонально, з дотриманням вимог безпеки.

Головними архітектурними елементами будь-якого судна є: корпус судна з його палубами, платформами, міцними поперечними та поздовжніми перебираннями, надбудовами та рубками.

Палубійназивається суцільне перекриття на судні, що йде у горизонтальному напрямку. Палуба, що йде не по всій довжині чи ширині судна, а лише на її частині, називається платформою.Внутрішній простір корпусу по висоті поділяється палубами та платформами на міжпалубний простір, які називаються твіндеками(Мінімальна висота 2.25м).

Верхня палуба(або розрахунковою) називається палуба, що становить верхній пояс поперечного перерізу міцної частини корпусу судна. Назва інших палуб дається від верхньої палуби, рахуючи вниз, залежно від їхнього розташування (друга, третя і т.д.). Палуба, що йде над дном протягом деякої частини довжини судна і конструктивно пов'язане з ним, називається другим дном.Палуби розташовані вгору від верхньої палуби, носять назви відповідно до призначення (прогулянкова, шлюпкова і т.д.), палуба над рульовою рубкою називається верхній місток.

По довжині корпус судна поділяється міцними поперечними водонепроникними перебірками,утворюють водонепроникні приміщення, які називаються відсіками.

Приміщення розташовані над другим дном і призначені для розміщення в них сухих вантажів, називаються трюмами.

Відсіки, в яких розташовані головні силові установки, називаються машинним відділенням.

Будь-яка ємність, утворена конструкціями корпусу і призначена для розміщення в ній рідких вантажів, називається цистерною. Місткість для рідких вантажів, розміщена поза другим днем, називається диптанком.

Танкаминазиваються відсіки на наливних суднах, призначені для перевезення рідких вантажів.

Деякі відсіки мають спеціальні назви:

· Кінцевий – перший відсік від форштевня називається форпік, а перша поперечна водонепроникна перебирання називається форпіковийабо таранної.

· Кінцевий – останній відсік перед ахтерпиком, називається ахтерпіком, а перебирання називається ахтерпіковою.

· Вузькі відсіки, що відокремлюють цистерни від інших приміщень, називаються коффердамами. Вони повинні бути порожніми, добре вентильовані і зручні для огляду перебірок, що утворюють їх.

Для поділу корпусу судна по ширині в деяких випадках ставлять міцні водонепроникні поздовжніперебирання.

Вигородкамина суднах називаються всякі легкі водонепроникні перебирання, що поділяють приміщення.

Шахтами– називаються відсіки, обмежені вертикальними перебираннями, що проходять через кілька палуб, і не мають горизонтальних перекриттів.

Надбудовоюназивається закрита споруда на верхній палубі, що тягнеться від одного борту до іншого, і не доходить до борту на відстань, що не перевищує 0.04 ширини судна. Простір на верхній палубі від форштевня до носової перебирання носової надбудови називається баком.Простір на верхній палубі від кормової перебирання кормової надбудови до ахтерштевні називається ютом.Простір на верхній палубі між носовою та кормовою надбудовами називається шафою.

Рубкоюназивається різного роду закрите приміщення на верхній або вище лежачих палубах надбудов, поздовжні зовнішні перебирання якого не доходять до бортів основного корпусу на відстань більше 0.04 ширини корпусу судна.

Місткомназивається вузька поперечна платформа, що йде упоперек судна з одного борту до іншого. Частина містка, що виступає за зовнішні поздовжні перебирання, розташованої під ним рубки, називається крилом містка.

Фальшбортомназивається суцільна огорожа відкритої палуби, виготовлена ​​з листового матеріалу. На верхній кромці торцевій фальшборт оброблений горизонтальною смугою, званої планширем. Обшивка фальшборту підкріплюється до корпусу косими стійками, які називаються контрфорсами.По довжині фальшборту роблять отвори для швидкого стоку води, що потрапила на палубу, які називаються штормовими портиками. Простір у фальшборту, що йде вздовж борту на верхній палубі по всьому периметру, службовець для стоку води називається ватервейсним жолобом(ватервейсом). Отвір з трубкою службовець для стоку води з ватервейсного жолоба називається шпигатом.

Рангоутомназиваються круглі дерев'яні або сталеві трубчасті частини озброєння суден, розташованих на відкритій палубі і призначені для несення сигналів, конструкцій приладів зв'язку, що є опорами для вантажних пристроїв. До рангоуту належать щогли, стіньги, стріли, реї, гафелі тощо.

Такелаж –найменування всіх тросів, що становлять озброєння окремих щогл. Такелаж служить для утримання та постійного розкріплення рангоуту у належному положенні називається стоячим такелажем.Весь решта такелажу, який може пересуватися по блоках називається біжучим.

Загальне уявлення про форму зовнішньої поверхні корпусу дає перетин трьома взаємно перпендикулярними площинами (рисунок 5.1).

Вертикальна площина, що йде вздовж судна посередині його ширини і поділяє судно на дві симетричні половини (лівий та правий борт), називається діаметральною площиною (ДП). Поверхня води в спокійному стані, яка перетинає зовнішню обшивку судна, що несе всі вантажі, що належать за родом його служби, утворює площину вантажної ватерлінії (ГВЛ). Ця площина відокремлює підводну частину судна від надводної частини. Поперечна площина, що розсікає судно посередині його довжини, називається площиною мідель - шпангоуту.

Малюнок 5.1 Розташування основних площин. 1-площина мідель-шпангоуту; 2-діаметральна площина; 3 - площина вантажної ватерлінії

Ряд площин, паралельних ДП, утворюють на поверхні судна лінії батокси (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 Лінії перетину зовнішньої поверхні судна площинами, паралельними основним площинам: 1 – батокси; 2 – форштевень; 3 – ватерлінія; 4 – шпангоути; 5 - ахтерштевень.

Перетин зовнішньої обшивки з горизонтальними площинами утворюють проміжні ватерлінії, а з вертикально-поперечними - шпангоути. При поєднанні всіх перелічених перерізів однією кресленні вийде проста для суднобудівників форма уявлення поверхні судна - теоретичний креслення (рис.3).

Вичерпне уявлення про форму корпусу судна дає його теоретичне креслення (рисунок 5.3). Він складається з трьох проекцій, на кожній з яких зображуються перерізи корпусу площинами, паралельними розглянутим вище, - ДП, пл. МШ та ВП. На теоретичному кресленні представляється теоретична поверхня корпусу без урахування зовнішньої обшивки та виступаючих частин.

Малюнок 5.3 Теоретичний креслення судна

Основні габаритні розміри корпусу називають головними розмірами. Це L - довжина судна; В - ширина; Н - висота борту; Т - осаду. Перші три незмінні і відносяться до геометричних характеристик корпусу в цілому, остання - осідання - може змінюватися в широких межах і визначає занурений (підводний об'єм) судна. Зазвичай, коли говорять про головні розміри судна, то приймають осад за розрахункову, або конструктивну, ватерлінію, що відповідає проектному завантаженню судна.

Довжина також має бути конкретизована. Розрізняють довжину між перпендикулярами L, КВЛ Lквл, максимальну Lmах. Перші дві близькі між собою, остання є габаритною. При вивченні морських якостей судна, строго кажучи, слід оперувати з довжиною по ватерлінії, проте часто замість неї приймають однозначно певну величину - Lхх.

Найбільші сучасні судна досягають вельми значних розмірів: їх довжина може перевищувати 400 м, ширина 60, а осаду в вантажі складатиме близько 30 м.

Узагальнені властивості форми. Поруч із теоретичним кресленням уявлення про форму корпусу судна дають узагальнені безрозмірні показники -- співвідношення основних розмірів і коефіцієнти повноти. Від цих показників багато в чому залежать як морехідні, і інші якості судна.

Основні співвідношення основних розмірів такі: . Відношення, або, як його іноді називають, відносна довжина, значною мірою визначає ходові якості: чим воно більше, тим відносно швидке судно. У сучасних водоймних суден ця величина коливається в діапазоні. Нижня межа характерна для деяких буксирних суден, верхня властива високошвидкісним військовим кораблям. Звичайно, мають місце і винятки, так, наприклад, деякі спортивні човни для академічного веслування мають >25.

Ставлення в основному впливає на стійкість і качку. Чим воно більше, тим краще з точки зору стійкості, хоча хитавиця при цьому стає більш рвучкою. Для сучасних морських кораблів.

Ставлення впливає на керованість: його збільшення підвищує стійкість на курсі та погіршує поворотливість.

Ставлення визначає стійкість на великих кутах способу і непотоплюваність судна. Зростання сприятливо впливає на обидві ці якості.

Ставлення впливає на міцність корпусу, що вище це ставлення, то складніше забезпечити загальну міцність судна.

Основних незалежних коефіцієнтів повноти три. Це коефіцієнт повноти площі ватерлінії

де S-площа КВЛ;

коефіцієнт повноти мідель-шпангоуту

де - площа перерізу мідель-шпангоуту нижче ПЛ

коефіцієнт загальної повноти

де V - обсяг підводної частини корпусу або об'ємна водотоннажність.

Як випливає з (5.1) - (5.3), всі коефіцієнти повноти - суть відношення площ (об'єму) відповідних елементів до площ (об'єму) описаних прямокутників (паралелепіпедів). Всі ці коефіцієнти менше одиниці, їх чисельні значення морських судів лежать у межах: . Найменші величини притаманні більш швидкохідних судів; верхні кордони відповідають тихохідним судам із дуже повними обводами (освітами).

У деяких розрахунках теорії корабля зручніше користуватися похідними від основних, додатковими коефіцієнтами поздовжньої ф і вертикальної повноти, фізична інтерпретація яких зрозуміла.

Приклад 5.1. Деякі з теоретичних положень і висновків, що розглядаються, будемо ілюструвати прикладами. Більшу частину віднесемо до одного судну, якому дамо ім'я «Інженер». Вибір назви не випадковий: по-перше, первісний зміст слова інженер - винахідник, творець, по-друге, інженер - це основна рушійна сила науково-технічного прогресу, плоди якого ще настільки вагомі, як хотілося; по-третє, мета цієї книги - внести посильний внесок у перетворення студента на кваліфікованого інженера.

Отже, задано багатоцільове суховантажне судно «Інженер», вид якого наведено на малюнок 5.4, а основні характеристики такі:

L mах = 181 м; V = 28700 м 3;

L++ = 173 м; D = 29 400 т;

У = 28,2 м; G = 288 000 кН;

Т=9,5 м; S = 3700 м 2;

Н = 15,1 м; щ мш = 261м2.

Судно має носовий бульб, машинне відділення зсунуто у корму (проміжне положення машинного відділення МО). Система набору комбінована - верхня палуба та подвійне дно набрані по поздовжній системі, борти по поперечній

Знайдемо співвідношення основних розмірів та коефіцієнти повноти судна:

Коефіцієнт загальної повноти (5.3)

Коефіцієнт повноти площі ПЛ за (5.1)

Коефіцієнт повноти мідель-шпангоуту (5.2)

Малюнок 5.4 Судно «Інженер»

Величини коефіцієнта загальної повноти та ставлення - дають підстави вважати, що «Інженер» має досить гострі обводи і належить до середньошвидкісних транспортних суден.

Елементи теоретичного креслення. У розрахунки з теорії корабля закладаються різні характеристики форми корпусу. До основних елементів теоретичного креслення відносять:

• - об'ємна водотоннажність V;
• - Координати центру величини х с, z c;
• - Площа ватерлінії S;
• - абсцису центру тяжкості площі ПЛ х F;
• - Центральні моменти інерції площі ПЛ I Х та Iу;
• - Коефіцієнти повноти б,в,д.

Центром величини називають центр ваги (центр мас) підводного об'єму корпусу (об'ємної водотоннажності).

Стройова за ватерлініями - це залежність площі ватерлінії від осаду, в силу вона характеризується і розподіл обсягу функції від осаду. Більшість сучасних транспортних суден має плоске днище, у разі залежність S(Т) не виходить із початку координат (рисунок 5.5). Очевидно, що площа, обмежена стройовий по ПЛ і віссю ординат, - суть об'ємне водотоннажність при заданому осаді Т. Стройова по ПЛ широко використовується при вирішенні завдань про прийом та витрачання малого вантажу.

Вантажний розмір є залежністю водотоннажності від осідання. На цей графік, крім об'ємного водотоннажності V, визначеного за теоретичним кресленням, наносять ще й водотоннажність з урахуванням обшивки і виступаючих частин V i , а також і масове водотоннажність D (рисунок 5.6). Вантажний розмір, зокрема, використовується при вирішенні завдань прийому та зняття великого вантажу.

Малюнок 5.5 Стройова за ватерлініями

Малюнок 5.6 Вантажний розмір

Масштаб Бонжана представляє сукупність залежностей площ всіх теоретичних шпангоутів від занурення щ(z). Величини зазначених площ визначаються: як

Будується масштаб Бонжана на трансформованому контурі перерізу корпуса діаметральною площиною. Трансформація полягає в тому, що для зручності використання лінійні масштаби вздовж осей ох і оу вибираються різними (рисунок 5.7). Від вертикальних ліній слідів відповідних теоретичних шпангоутів відкладають доведені до висоти верхньої палуби значення площ шпангоутів щ(z).

За допомогою масштабу Бонжана можна визначити водотоннажність за будь-якою, у тому числі і похилою (для судна, що сидить з диферентом), ватерлінію. Масштаб Бонжана використовується при розрахунках непотоплюваності, поздовжнього спуску судна, а також інших цілей. Стройова по шпангоутам характеризує розподіл обсягів по довжині судна і є залежністю площі шпангоуту від його розташування вздовж осі ох при заданій осаді (рисунок 5.8).

Малюнок 5.7 Масштаб Бонжана

Малюнок 5.8 Стройова по шпангоутах

Строїва по шпангоутах може бути побудована за допомогою масштабу Бонжана для будь-якої ватерлінії. Очевидно, що площа, укладена між стройовою та віссю ох, є об'ємною водотоннажністю. Стройова по шпангоутах, зокрема, використовується при розрахунку моментів, що згинають судно.