Параметры конструкции судна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Теоретический чертеж

Теоретический чертеж представляет собой изображение теоретической поверхности корпуса судна, в качестве которой принимается внутренняя поверхность наружной обшивки.

Он образуется путем проектирования различных сечений корпуса судна на три взаимно перпендикулярные плоскости: фронтальную, горизонтальную и профильную.

За фронтальную принимают продольно вертикальную плоскость, проходящую вдоль всего судна посередине его ширины и разделяющую судно на две симметричные части - правую (правый борт ПБ) и левую (левый борт ЛБ). Эту плоскость называют диаметральной плоскостью (ДП). Изображение судна в этой плоскости называется боком.

За горизонтальную плоскость принимают плоскость, проходящую за самую нижнюю часть точку корпуса судна. Эту плоскость называют основной плоскостью (ОП). Вследствие симметричности правой и левой половин судна относительно ДП в плоскости грузовой ватерлинии изображается одна его половина, которая называется полуширотой.

За профильную плоскость принимают вертикально-поперечную плоскость, которую проводят посередине проектной расчетной длины. Эту плоскость, деляющую судно на две части - носовую и кормовую, называют плоскостью мидель шпангоута и обозначают специальным знаком.... Изображение судна в этой плоскости называется корпусом.

Кривые, получающиеся при пересечении поверхности корпуса судна с плоскостями, параллельными диаметральной плоскости, называются батоксами; с плоскостями, параллельными плоско сти мидельшпангоута,--шпангоутами; с плоскостями, параллельными плоскости грузовой ватерлинии, ватерлиниями.

Теоретический чертеж очень важен при проектировании и постройке судна. Вначале он изготовляется на бумаге, после чего вычерчивается в натуральную величину на полу плаза судостроительной верфи. С чертежа, воспроизведенного на плазе, снимают шаблоны и направляют их в цехи.

Главные размерения

Главные или основные размерения судна (корабля) -- параметры, характеризующие наружные размеры судна:

- длина (L);

- ширина (B);

- осадка (T);

- высота борта (H).

Главные размерения определяют водоизмещение судна, его вместимость и грузоподъёмность, манёвренность, остойчивость и другие мореходные качества, влияют на прочность и жёсткость корпуса, сопротивление воды движению судна. Габаритные размерения определяют возможность судна плавать в ограниченных условиях -- на мелководье, в узкостях, шлюзах и т. п.

Форма корпуса определяется соотношением главных размерений и коэффициентами полноты:

L/B в значительной степени определяет ходкость судна. Чем больше скорость судна, тем больше это соотношение.

B/T - характеризует остойчивость и ходкость.

H/T - определяет остойчивость и непотопляемость.

L/H - влияет на прочность судна.

Различают теоретические и габаритные главные размерения. Первые определяются по теоретической поверхности корпуса без учёта толщины обшивки и выступающих частей (рули, привальные брусья, наделки и т. п.).

К теоретическим главным размерениям относят:

- конструктивные - по конструктивной ватерлинии (КВЛ),

- расчётные - по расчётной ватерлинии,

- наибольшие - наибольшие размеры корпуса без выступающих частей.

Габаритные главные размерения определяют максимальные габариты судна с учётом постоянно выступающих частей (рули, привальные брусья, наделки и т. п.)

Определения главных размерений судна, включающих конструктивные, расчётные, наибольшие и габаритные линейные размеры, описаны в стандарте ГОСТ 1062-80.

Длина (L от англ. Length).

Наиболее распространённые варианты измерения длины судна

Длина по конструктивной ватерлинии (L_КВЛ, LWL (от англ. Load Waterline Length), lwl, w/l, w.l., wl) - расстояние, измеренное в плоскости КВЛ (конструктивной ватерлинии) между точками пересечения её носовой и кормовой части с ДП (диаметральной плоскостью). Аналогично L_КВЛ определяют длину для любой расчётной ватерлинии - L_ВЛ.

КВЛ (конструктивная ватерлиния) - ватерлиния, соответствующая расчётному полному водоизмещению судна или нормальному водоизмещению военного корабля.

ГВЛ (грузовая ватерлиния) - ватерлиния, при плавании судна с полным грузом. У морских транспортных судов КВЛ и ГВЛ как правило совпадают.

ДП (диаметральная плоскость) - одна из трёх основных плоскостей, определяющих теоретический чертёж судна, - вертикальная продольная плоскость, проходящая посредине ширины судна (то есть вдоль киля).

Длина между перпендикулярами -- (L_ПП, LPP, LBP (от англ. Length Between Perpendiculars), p/p, p.p., pp, Length BPP) -- расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между носовым и кормовым перпендикулярами:

Носовой перпендикуляр - линия пересечения диаметральной плоскости (ДП) с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку КВЛ.

Кормовой перпендикуляр - линия пересечения диаметральной плоскости (ДП) с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей, через точку пересечения баллера (оси вращения руля) с плоскостью КВЛ.

Длина наибольшая (L_НБ, L_нб, LOA (от англ. Length Overall), o/a, o.a., oa) - расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей корпуса судна, включая надстройки (бак и ют), без выступающих частей. Для парусных судов длина наибольшая, как правило, включает княвдигед, но не включает бушприт, хотя может быть оговорено и иное.

Длина габаритная (L_гб) - определяется аналогично наибольшей длине, но учитывает все постоянно выступающие части (рули, привальные брусья, наделки и т. п.). Как правило, в частности для малых судов в соответствии с ISO 8666, не включает подвесные моторы и любое оборудование, которое может быть демонтировано без помощи инструмента.

Водоизмещение -- количество (обычно вес) воды, вытесняемой плавающим судном. Обычно измеряется в единицах массы - в тоннах - весовое водоизмещение, реже в единицах объёма - объёмное водоизмещение. Очевидно, что весовое водоизмещение равно текущему весу судна вместе с загруженным грузом, топливом, пассажирами и т. п. (за исключением судов с динамическими принципами поддержания (СДПП) и подводных судов находящихся в состоянии «ненулевой плавучести» (гидростатического равновесия)).

Основными безразмерными коэффициентами полноты формы объемного корпуса являются:

Коэффициент полноты водоизмещения (общей полноты) - =V/(LBT), где V- объемное водоизмещение.

Коэффициент полноты площади ватерлинии =S/(LB), где S - площадь ватерлинии.

Коэффициент полноты площади мидель-шпангоута =/(BT), где - площадь мидельшпангоута.

Коэффициент продольной полноты =V/(L)=/.

Коэффициент вертикальной полноты =V/(ST)=/.

Указанные коэффициенты обычно определяются для судна сидящего по грузовую ватерлинию. В некоторых случаях и для других ватерлиний.

Пример для многоцелевого среднескоростного сухогрузного судна, имеющего острые обводы

Дано:

L=173 м; B=28,2 м; T=9,5 м; V=28 700 м³; S=3 700 м²; = 261 м².

Получаем

=V/(LBT)=28 700/(173*28,2*9,5)=0,619.

=S/(LB)=3 700/(173*28,2)=0,759.

=/(BT)=261/(28,2*9,5)=0,975.

=V/(L)=/.

=V/(ST)=/.

Посадкой называется положение судна относительно невозмущенной поверхности воды. В общем случае оно определяется положением ватерлинии относительно судна.

Если ДП наклонена на некоторый угол по отношению к вертикальной плоскости, то этот угол называют углом крена.

Если плоскость мидель-шпангоута наклонена на некоторый угол , то этот угол называют углом дифферента.

Если =0 и =0, то такая посадка называется прямой. Говорят, что судно сидит прямо и на ровный киль.

Если >0 и =0, то говорят, что судно сидит с креном и на ровный киль.

Если =0 и >0, то говорят, что судно сидит прямо, но с дифферентом.

Если судно имеет крен и дифферент, то посадку называют произвольной.

Дифферент обычно оценивают не углом дифферента, а разностью осадок носом Тн и кормой Тк. Полусумма осадок носом и кормой назвается средней осадкой Тср.

Крен измеряют кренометром, а осадку по маркам углублений.

Грузовая марка (диск Плимсоля, Plimsoll line)

Объём жидкости, вытесняемый плавающим телом, находящимся в гидростатическом равновесии, зависит от плотности жидкости. А так как плотность воды зависит от температуры и солёности, то объём вытесняемый судном (а по сути это объём части судна, находящейся ниже поверхности воды, то есть ниже ватерлинии) зависит от температуры и солёности воды, поэтому уровень ватерлинии одинаково загруженного судна будет зависеть от того, в какой воде оно находится - в солёной или пресной, в тёплой (летом или в тропиках) или холодной (зимой или в высоких широтах). Эти возможные колебания уровня ватерлинии отмечаются на грузовой марке, размещённой на ватерлинии.

Водоизмещение - одна из основных характеристик судна или корабля, которая косвенно характеризует его размер. Однако указание «водоизмещения» без расшифровки определения (полное, нормальное, порожнем и т. п.), особенно для транспортного судна, может ввести в заблуждение и дезинформировать -- например, у танкеров полное водоизмещение может отличаться от водоизмещения порожнем в более, чем 6 раз.

Различают следующие значения водоизмещения:

- массовое или весовое и объёмное,

- надводное и подводное (для подводных лодок и подводных судов),

- водоизмещение порожнем, стандартное, нормальное, полное и наибольшее.

Наибольшее водоизмещение V_наиб - водоизмеизмещение с дополнительными, сверх предусмотренными спецификацией переменными грузами, принятыми в специально предусмотренные помещениями.

Полное водоизмещение V_полн - водоизмещение полностью построенного судна со всеми предусмотренными спецификацией грузами. Полное водоизмещение равно сумме водоизмещения порожнем и дедвейта.

Нормальное водоизмещение V_норм - полное водоизмещение за вычетом 50% запасов топлива, масла, воды.

Стандартное водоизмещение V_ст - полное водоизмещение за вычетом 100% запасов топлива, масла, воды.

Водоизмещение порожнем V_пор - водоизмещение построенного судна без всех переменных грузов (грузы, боезапас, снабжение, продовольствие, топливо, масло, вода, люди и т.д.).

Строевая по ватерлиниям - зависимость площади ватерлинии от осадки S(T). Ввиду того, что большинство транспортных судов имеет плоское днище, то исходит не из нуля.

Грузовой размер - зависимость водоизмещения (D, М) от осадки. График используется при загрузке и разгрузке судна.

судно корабль параметр

Масштаб Бонжана - зависимость площадей теоретических шпангоутов от их погружения (T).

Строевая по шпангоутам - зависимость площади шпангоутов от его расположения вдоль оси ОХ при заданной осадке. Характеризует распределение объемов по длине судна.

Грузоподъёмность - одна из важнейших эксплуатационных характеристик - масса груза на перевозку которого рассчитано судно.

Полезная грузоподъёмность или чистая грузоподъёмность - масса полезного груза, который может принять судно при осадке по грузовую ватерлинию. К полезному грузу относят груз в трюмах или танках, пассажиров с багажом и необходимыми для них запасами воды и провизии, выловленная рыба для рыболовных судов и т. п.

Полная грузоподъёмность или валовая грузоподъёмность или дедвейт - помимо полезного груза включает в себя топливо, смазочное масло, экипаж, провизию и запасы воды для экипажа, запас воды для котлов и других технических нужд и другие расходные материалы - то есть все переменные (не являющиеся неотъемлемой частью конструкции судна) грузы.

Вес конструкции судна (водоизмещение порожнем) и дедвейт в сумме дают полное водоизмещение судна.

Грузоподъёмность нельзя путать с грузовместимостью, а тем более с регистровой вместимостью (регистровой грузовместимостью) судна - это разные параметры, измеряемые в разных величинах и имеющие разную размерность. Путаница может возникать и из-за того, что термин «тоннаж» (англ. tonnage) в английском языке и, как калька в русском языке, в зависимости от контекста, может означать и весовую и объёмную характеристику судна, причём в разных единицах (регистровых тоннах (равна 2,83 м³), английских (длинных) тоннах (равна 1016 кг), американских (коротких) тоннах равна 907,2 кг), фрахтовых тоннах (равна 1016 кг или 1,12 м³ в зависимости от контекста), метрических тоннах, а то и в исторических единицах объёмах или веса не имеющих точного эталона - бочках, ботах, касках и т. п.). К сожалению, и в авторитетных источниках (в том числе в МЭС) можно встретить ошибочный перевод значения грузоподъёмности (burthen, burden) как значение водоизмещения (в основном для эпохи парусных судов), что искажает (занижает) размер судна в 1,5--2 раза. Так запись «Tons: 500 burden» означает грузоподъемность, а запись «Ton: 500 disp.» -- водоизмещение (displasment), более того, фраза «ship of 500 tons» почти всегда будет означать более практичное значение грузоподъёмности, а переводчик, ввиду привычки измерять суда водоизмещением, может ошибочно перевести фразу как «судно водоизмещением 500 тонн» (отдельная ошибка, что метрическая тонна обозначается как tonne, а ton - это английская (длинная) тонна, равная 1016,047 кг.

Помимо определения грузоподъёмности судна в весовых единицах (сейчас обычно в метрических тоннах) и измерения общего веса судна параметром водоизмещения, сложилась историческая традиция измерения внутренних объёмов судна. Этот параметр используется только для гражданских судов.

Вместимость судна - объёмная характеристика помещений судна. Не следует путать грузовместимость и регистровую вместимость. Для пассажирских и грузопассажирских судов существует также параметр «пассажировместимость».

Параметры вместимости (грузовместимости), грузоподъёмности (в том числе дедвейта) и водоизмещения не связаны между собой и в общем случае являются независимыми (хотя для одного класса судов существуют коэффициенты, которые косвенно связывают один параметр с другим).

Грузовместимость - суммарный объём грузовых помещений, в российской практике принято измерять в кубических метрах.

В мировой практике измеряют также не только объём грузовых помещений (чистая вместимость), но и объём всех внутренних помещений судна, то есть суммарный внутренний объём судна (валовая вместимость), что гораздо точнее характеризует величину судна. До 1982 года для определения полезного (чистый или нетто) и общего (валового или брутто) объёма помещений судна использовался термин регистровая вместимость или, реже, регистровый тоннаж. Измерялась регистровая вместимость в регистровых тоннах (объёмная, а не весовая единица!), которая равна 100 кубическим футам (~2,83 м³).

С 1982 года, в соответствии с решением Международной Конвенции по обмеру судов 1969 года, параметры валовой регистровой вместимости (БРТ, GRT) и чистой регистровой вместимости (НРТ, NRT) были заменены безразмерными индексами валовой вместимости (GT) и чистой вместимости (NT), которые также характеризуют величину судна и полезный объём его грузовых помещений.

Использование для обозначения вместимости в англоязычных документах и литературе термина тоннаж (англ. tonnage), который в зависимости от контекста и периода мог означать как вместимость, так и грузоподъёмность, измерение объёма в тоннах (см. регистровая тонна), которая к тому же равна ~2,83 м³(то есть эквивалента весу воды в этом объёме равным 2,83 метрических тонны), может привести к путанице при не аккуратном переводе.

Сейчас при указании вместимости (GT, NT) единицы размерности не используются - это безразмерный индекс.

Пример пересчёта значений в привычные величины: для крупнейшего супертанкера «Knock Nevis» указаны следующие характеристики - Tonnage: 260 941 GT, 214 793 NT, 564 763 DWT -- это значит, что внутренний объём всех помещений судна (кроме объёмов двойного дна, баластных цистерн и некоторых служебных помещений) составляет около 738 463 м³, полезный объём грузовых помещений (танков) 607 864 м³, что эквивалентно 607 864 тоннам пресной воды при нормальных условиях или около 500 000 тонн нефти марки Brent, дедвейт (полная грузоподъёмность -- груза, топлива, экипажа, провианта и т. п.) 573 799 тонны (сейчас дедвейт, как правило, указывают в метрических тонна, хотя раньше указывался в английских тоннах («длинных» тоннах) и требовался пересчёт с коэффициентом 1,016. Здесь как раз указан в английских тоннах, и хотя это никак не указано в явном виде, это можно установить из указанных значений водоизмещения - Displacement: 81 879 long tons light ship, 646 642 long tons full load -- которое указано в английских тоннах, а разница между значениями как раз равна указанному дедвейту.

Валовая вместимость (GT, G.T., gt -- от англ. Gross Tonnage) или брутто-тоннаж, валовой тоннаж -- объём всех помещений корпуса и закрытых надстроек (не путать с рубкой), за исключением объёмов двойного дна, балластных цистерн, служебных помещений (камбуза, санузлов, световых люков, шахт и т. п.), рубок. Измеряется в регистровых тоннах (~2,83 м³). Это понятие с 1982 года заменило термин Валовая регистровая вместимость (GRT).

Валовая регистровая вместимость (GRT, grt, g.r.t. -- от англ. Gross Register Tonnage) валовой регистровый тоннаж, брутто-регистровый тоннаж.

Чистая вместимость (NT, N.T., nt -- от англ. Net Tonnage) или чистый тоннаж, нетто-тоннаж

Чистая регистровая вместимость (NRT, nrt, n.r.t. -- от англ. Net Register Tonnage) чистый регистровый тоннаж, нетто-регистровый тоннаж.

Размещено на Allbest.ru