Файл: Теория и устройство судна.pdf

158
6.1.4 Скорость
Скорость – важнейшее эксплуатационное качество судна, определяющее быстроту транспортных операций. Скорость изме- ряют в узлах.
Узел – единица скорости, равная одной морской миле в час
(1,852 км/ч).
Различают техническую, паспортную и валовую эксплуатаци- онную скорость судна. Под технической скоростью понимают среднюю скорость судна относительно воды за длительный интер- вал времени, которую способно поддерживать судно при установ- ленном режиме работы машине, определённых гидрометеорологи- ческих условий и чистом корпусе. Паспортная скорость устанав- ливается во время теплотехнических испытаний и является норма- тивной величиной на определённый срок эксплуатации данного судна. Валовая эксплуатационная скорость – это средняя скорость судна, вычисленная как отношение расстояния, пройденного между двумя или несколькими портами, к ходовому времени.
Чем выше скорость судна, тем больше его провозная способ- ность, хотя и больше расходы на топливо, так как повышение ско- рости требует увеличения мощности главных механизмов и, следо- вательно, количества топлива. Поэтому при проектировании новых судов скорость выбирают, основываясь на экономических расчётах, которые позволяют определить наиболее выгодное её значение.
Обычно скорость транспортных судов несколько выше, чем это требуется по экономическим соображениям.

159
6.1.5 Дальность плавания
Дальностью плавания называют расстояние, которое судно может пройти с заданной скоростью без пополнения запасов топ- лива, котельно-питательной воды и масла. Дальность плавания за- висит от назначения судна. В настоящие время в связи с развитием международной торговли и связанных с этим межконтинентальных рейсов значительно повысилась дальность плавания транспортных судов – она достигает 15000–20000 миль.
6.1.6 Автономность
Автономность – это длительность пребывания судна в рейсе без пополнения запасов топлива, провизии и пресной воды, необ- ходимых для жизни и нормальной деятельности находящихся на судне людей (экипажа и пассажиров).
Автономность судна также определяется его назначением. У небольших промысловых, речных и рейдовых судов, а также мор- ских транспортных судов, обслуживающих короткие линии, она составляет лишь 3–5 сут; большие транспортные суда могут нахо- дится в море без захода в порт до 1–2 месяцев; специальные суда – ледоколы, научно-исследовательские и гидрографические суда, промысловые базы и т.д. – имеют автономность до одного года.
6.2 Мореходные качества судна
6.2.1 Плавучесть
Плавучестью называется способность судна поддерживать вертикальное равновесие с заданной посадкой под действием при- ложенной к судну силы тяжести и выталкивающей силы воды (си-
лы поддерживания или плавучести).

160
6.2.2 Управляемость
Управляемость – это способность судна удерживать заданное направление движения или изменять его в соответствии с команда- ми судоводителя.
6.2.3 Ходкость
Ходкость – это способность судна поддерживать заданную скорость при наименьшей затрате мощности двигателя.
6.2.4 Маневренность
Маневренность – это способность судна изменять направле- ние движения.
6.2.5 Остойчивость
Остойчивость – это способность судна, выведенного из по- ложения вертикального равновесия под действием внешних сил, вновь возвращаться в исходное положение равновесия, после пре- кращения действия этих сил.
6.2.6 Непотопляемость
Непотопляемость – это способность судна в достаточной ме- ре сохранять мореходные качества при аварийном затоплении от- сека.

161
VII ГЕОМЕТРИЯ КОРПУСА СУДНА
Система координат, используемая для решения задач статики судна, решаемых судоводителем в процессе его эксплуатации, об- разуется при пересечении трёх взаимоперпендикулярных плоско- стей – основной, диаметральной и плоскости мидель-шпангоута.
Основная плоскость (ОП) – горизонтальная продольная плос- кость, проходящая по внутренней поверхности горизонтального киля: у судов, имеющих так называемый построечный дифферент
(например, СТР-503), основная плоскость проходит через линию пересечения внутренней поверхности горизонтального киля с плоскостью мидель-шпангоута.
Диаметральная плоскость (ДП) – продольная вертикальная плоскость симметрии корпуса судна.
Плоскость мидель-шпангоута ( ) – поперечная вертикальная плоскость, равноудалённая от носового и кормового перпендику- ляров.
Проекция основной плоскости на диаметральную называется
основной линией (ОЛ).
Плоскость конструктивной ватерлинии (КВЛ) называется го- ризонтальная продольная плоскость, параллельная основной плос- кости (ОП), отстоящая от ОП на величину проектной осадки
(обычно соответствует летней грузовой ватерлинии).
Горизонтальная продольная плоскость, совпадающая с по- верхностью воды называется плоскостью ватерлинии (Рис. 90).
Ватерлинией (ВЛ) называется сечение корпуса судна плоско- стью, совпадающей с невзволнованной поверхностью воды.
Носовой перпендикуляр – это линия, перпендикулярна основ- ной плоскости, проходящая через точку пресечения КВЛ с перед- ней кромкой форштевня.
Кормовой перпендикуляр – это линия, перпендикулярная ос- новной плоскости, проходящая по оси баллера руля или на рассто- янии 0,96 длины судна по летнюю грузовую ватерлинию от носо- вого перпендикуляра.

162
Рис. 90 Сечение корпуса судна тремя взаимно-перпендикулярными плоско-
стями
Линия пересечения ОП и ДП образует ось абсцисс О
Х
(положи- тельное направление – в нос судна; абсциссы отсчитываются от ); линия пересечения ОП и
– ось ординат О
У
(положительное направление – вправо; ординаты отсчитываются от ДП); линия пе- ресечения ДП и – ось аппликат О
Z
(положительное направление
– вверх; аппликаты отсчитываются от ОП) (Рис. 91).
Уравнивания плоскостей, параллельных плоскостям теорети- ческого чертежа, имеют следующий вид:
Х = 5 – плоскость, параллельная плоскости мидель-шпангоута, отстоящая от на 5 м в нос судна, т.е. плоскость соответствующе- го шпангоута;
Y = – 2 – плоскость, параллельная ДП, отстоящая от ДП на 2 м влево;
Z = 6 – плоскость, параллельная ОП, т.е. плоскость теоретиче- ской ватерлинии, соответствующей осадке 6 м.
Рис. 91 Координатные оси и параметры посадки

163
7.2 Главные размерения судна и их соотношения
Главными размерениями называются размеры судна, измеряе- мые параллельно основным плоскостям. Главные размерения бы- вают теоретические или расчётные, наибольшие и габаритные.
Принято измерять длину судна, ширину, осадку и высоту борта.
7.2.1
Теоретические главные размерения
Длина между перпендикулярами (Lпп) – расстояние между но- совым и кормовым перпендикулярами.
Длина по КВЛ (Lквл) – расстояние между точками пересечения
КВЛ с диаметральной плоскостью судна.
Ширина по КВЛ (Вквл) – наибольшая ширина конструктивной ватерлинии судна.
Осадка на перпендикулярах (dкп; dнп) – расстояние по верти- кали от основной плоскости до следа ватерлинии на кормовом и носовом перпендикулярах. Равна отрезкам соответствующих пер- пендикуляров от ОП до ВЛ, получаются в результате расчёта.
Выстота борта (Д) – расстояние по вертикали, измеренное на миделе, от основной плоскости до верхней кромки бимса верхней палубы у борта.
Разность между высотой борта и осадкой определяет высоту
надводного борта f.
Расчётная осадка (dквл) – измеряется в плоскости мидель- шпангоута от основной плоскости до плоскости конструктивной ватерлинии.
7.2.2 Наибольшие главные размерения
Длина (Lн
Б
) – расстояние между крайними точками теоритиче- ской поверхности корпуса судна без учёта выступающих частей.
Ширина Вн
Б
) – измерется в наиболее широком месте судна без учёта выступающих частей.
Осадка (dн
Б
) – измеряется от нижней кромки – горизонтально- го киля до грузовой ватерлинии.

164
Рис. 92 Главные наибольшие и габаритные размерения судна
7.2.3 Габаритные главные размерения судна
Длина (L
ГАБ
) – измеряется между крайними точками теоретиче- ской поверхности корпуса судна с учётом постоянно выступающих частей.
Ширина (В
ГАБ
) – измеряется с учётом постоянно выступающих частей (например, с привальными брусьями).
Все теоретические или расчётные главные размерения не учи- тывают толщины наружной обшивки корпуса. Теоретические глав- ные размерения используются в различных расчётах, выполняемых для суждения о качествах судна, определяемых его геометрической формой.
Для общей характеристики формы корпуса используются сле- дующие соотношения главных размещений:
• отношение
B
L
, определяющее в значительной степени ходовые качества судна;
• отношение
d
B
, влияющее на отстойчивость, качку и ходовые качества;
• отношение
D
L
, влияющее на прочность корпуса судна;

165
• отношение
d
D
, определяющее остойчивость на боль- ших углах крана и непотопляемость судна.
7.3 Теоретический чертёж
Три основные взаимно перпендикулярные сечения корпуса позволяют получить только самое общее приближенное графиче- ское представление о форме обводов. Наиболее точное изображе- ние обводов судового корпуса даёт теоретический чертёж судна.
Теоретическим его называют потому, что он изображает теорети- ческую поверхность корпуса: без учёта наружной обшивки – для металлических судов и с учётом наружной обшивки – деревянных и железобетонных судов. Теоретический чертёж судна необходим для выполнения всех расчётов и экспериментов, связанных с опре- делением мореходных качеств, для разработки чертежей общего расположения, конструктивных чертежей и для разбивки корпуса на плазе при постройки судна.
На теоретическом чертеже (Рис. 94) корпус судна изображает- ся в проекциях на три взаимно перпендикулярные плоскости: диа- метральную (ДП), конструктивной ватерлинии (КВЛ) и мидель- шпангоута ( ), называемых соответственно «Бок», «Полуширота» и «Корпус». На проекции «Бок» помимо следа ДП изображают также кривые пересечения поверхности корпуса с плоскостями, параллельными ДП, называемые батоксами (обычно проводят 2–3 батокса на каждый борт).
На проекции «Полуширота» кроме КВЛ изображают ватерли- нии, представляющие собой кривые пересечения поверхности кор- пуса с горизонтальными плоскостями, параллельными плоскости
КВЛ. Эти плоскости проводят на равных расстояниях одну от дру- гой в количестве – 5–7 ниже КВЛ и столько же – выше КВЛ. Кроме того, на «Полушироте» вычерчивают линии верхней палубы и бака.

166
На проекции «Кор- пус» вычерчивают сечение по мидель-шпангоуту, а также кривые пересечения поверхности корпуса с плоскостями, параллель- ными плоскости мидель- шпангоута, называемые
теоретическими шпангоу-
тами. Эти плоскости про- водят на одинаковых рас- стояниях одну от другой, равных обычно
1
/
20
длины судна между перпендику- лярами.
Следует иметь в ви- ду, что следы секущих плоскостей изображают на одной проекции в виде кривых, а на других – в виде прямых линий. Так, в виде прямых линий теоре- тические шпангоуты изоб- ражают на «Боку» и «По- лушироте»; ватерлинии – на «Боку» и «Корпусе»: батоксы – на «Корпусе» и
«Полушироте».
Благодаря симмет- рии корпуса судна отно- стительно ДП на «Полу- широте» обычно вычерчи- вают ватерлинии только левого борта, а теоретиче- ские шпангоуты изобра- жают на «Корпусе» только на один борт; при этом об- воды носовых шпангоутов вычерчивают справа от
Рис
. 3
Т
ео
ре
ти
че
ск
и
й
ч
ер
тё
ж
р
ы
бо
ло
вн
ог
о
тра
ул
ер
а