Файл: Теория и устройство судна.pdf

y f
=k
y
L
3
B . (32)
Выражения (32) позволяют оценить соотношение между про- дольным и поперечным метацентрическими радиусами
R /r= (k
y
L
3
B / )/ (k
x
L B
3
/ )= k
1
(L /B )
2
, (33) где k
1
=k
y
/k
x
– коэффициент, по величине близкий к 1.
При отношении длины к ширине промыслового судна 5…7 от- ношение метацентрических радиусов равно 25…50.
Выразим метацентрические высоты через метацентрические радиусы
h = r – (z
g
–z
c
); H =R – (z
g
–z
c
).
Поскольку поперечная МЦВ – величина малая (обычно
0,2…1,0 м), то возвышение ЦТ судна над ЦВ близко по величине к поперечному метацентрическому радиусу и, следовательно, про- дольные метацентрическая высота и радиус близкие величины.
Выражение (32) позволяет также оценить влияние главных размерений судна на его начальную остойчивость. Поскольку МЦВ отличается от МЦ радиуса на постоянную для данной загрузки ве- личину, то последний также может быть использован в качестве показателя начальной остойчивости. Если поставить в выражение
МЦ радиусов =С
В
L B d , то получим
r=I
x
/ =k
x
L B
3
/C
B
L B d =k
r
B
2
/d ;
R =l
y
f/ =k
y
L
3
B /C
B
L B d =k
R
L
2
/d ,
(31)
(30)

203 где k
r =
k
х
/C
B
, k
R
=k
y
/C
B
– коэффициенты, зависящие от фор- мы корпуса судна.
Таким образом, поперечный МЦ радиус прямо пропорциона- лен квадрату ширине судна, а продольный – квадрату длины судна.
Полученные выводы позволяют оценить влияние формы кор- пуса судна на изменение остойчивости при изменении дифферента.
9.5 Метацентрические высоты
Метацентрические формулы остойчивости показывают, что метацентрические высоты являются критериями начальной остой- чивости судна. Действительно, при h>0, М
В
>0 судно остойчиво, при h≤0, М
В
≤0судно не остойчиво. Таким образом, для суждения остойчивости судна необходимо научиться вычислять метацентри- ческие высоты. В соответствии с Рис. 118 легко получить следую- щие зависимости для определения метацентрических высот:





−
=
−
=
−
+
=
,
;
;
a
r
h
z
z
h
z
r
z
h
g
m
g
c
где а – возвышение центра тяжести над цен- тром величины;
z
C
– возвышение центра величины над ос- новной плоскостью ОП
(аппликата центра тяже- сти);
z
g
– возвышение центра тяжести над ОП
(аппликата центра тяже- сти);
z
m
– возвышение поперечного метацентра над ОП (аппликата поперечного метацентра);
r – поперечный метацентрический радиус.
Рис. 118 К определению поперечной
начальной метацентрической высоты
(34)

204
По аналогии для продольной метацентрической высоты полу- чим Рис. 119.





−
=
−
=
−
+
=
;
;
a
R
H
z
z
H
z
R
z
H
g
M
g
c
где R – продольный метацентрический радиус; z
m
– возвышение продольного метацентра над ОП (аплика- та продольного метацентра).
Рис. 119 К определению продольной метацентрической высоты
(35)

205
Содержание
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I 10 ПРИЗНАКОВ КЛАССИФИКАЦИИ ГРАЖДАНСКИХ
СУДОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1 Признаки классификации судов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Типы судов в зависимости от их назначения . . . . . . . . . . . . .
1.2.1 Транспортные суда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.2 Промысловые суда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.3 Служебно-вспомогательные суда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.4 Суда технического флота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II АРХИТЕКТУРА СУДНА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1 Общее расположение судовых помещений на судне . . . . . .
2.2 Архитектурно-конструктивные типы судов . . . . . . . . . . . . . .
III КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА СУДНА . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Прочность корпуса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Системы набора корпуса судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Основные конструктивные элементы корпуса . . . . . . . . . . . .
3.3.1 Конструкция днищевого перекрытия . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 4
4 6
6 22 25 27 30 30 35 42 45 48 53 53

206 3.3.2 Конструкция бортовых перекрытий . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.3 Штевни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.4 Конструкция фальшборта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.5 Конструкция палубных перекрытий . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.6 Переборки и выгородки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.7 Конструкция оконечностей корпуса . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.8 Конструктивный мидель-шпангоут . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV СУДОВЫЕ УСТРОЙСТВА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Рулевое устройство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.1 Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.2 Конструкция рулей и их типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.3 Рулевые приводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.4 Рулевые машины и рулевые передачи . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.5 Средства активного управления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.6 Основные термины и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Якорное устройство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1 Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2 Основные типы якорей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.3 Конструкция якорных канатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56 60 61 62 64 68 74 80 80 80 83 85 88 90 95 97 97 98 100

207 4.2.4 Якорные клюзы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.5 Цепные стопоры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.6 Цепной ящик . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.7 Якорные механизмы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.8 Основные термины и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Швартовное устройство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1 Швартовы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.2 Кнехты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.3 Швартовые клюзы, киповые планки и вьюшки . . . . . . . . .
4.3.4 Механизмы швартовного устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.5 Основные термины и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4 Грузовое устройство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1 Основные элементы грузовых устройств со стрелами . . . .
4.4.2 Мачты грузовые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.3 Грузовые стрелы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.4 Грузовые лебедки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.5 Основные термины и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V ТЕХНИЧЕСКИЙ НАДЗОР НАД СУДАМИ . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Функция Российского морского Регистра судоходства . . . .
103 105 107 109 111 112 112 113 117 122 123 123 124 124 127 131 133 135 135

208 5.2 Класс судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VI ЭКСПЛУТАЦИОННЫЕ И МОРЕХОДНЫЕ КАЧЕСТВА
СУДНА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Эксплуатационные качества судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.1 Водоизмещение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.2 Грузоподъёмность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.3 Грузовместимость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.4 Скорость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.5 Дальность плавания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.6 Автономность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Мореходные качества судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.1 Плавучесть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.2 Управляемость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.3 Ходкость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.4 Маневренность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.5 Остойчивость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.6 Непотопляемость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.7 Живучесть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VII ГЕОМЕТРИЯ КОРПУСА СУДНА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
137 154 154 154 155 156 158 159 159 159 159 160 160 160 160 160 160 161

209 7.2 Главные размерения судна и их соотношения . . . . . . . . . . .
7.2.1 Теоретические главные размерения . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2.2 Наибольшие главные размерения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2.3 Габаритные главные размерения судна . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3 Теоретический чертёж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4 Безразмерные коэффициенты полноты . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5 Посадка судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5.1 Параметры посадки судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5.2 Марки углубления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VIII Плавучесть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1 Основные понятия. Условия вертикального равновесия судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2 Вычисление координат центра масс судна. Таблица нагру- зок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3 Изменение осадки при приёме и расходовании грузов . . . . .
8.4 Изменение осадки при переходе в воду с иной плотностью
8.5 Определение водоизмещения и осадки судна в судовых условиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5.1 Судно плавает без дифферента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
163 163 163 164 165 169 171 171 172 176 176 177 180 182 183 183

210 8.5.2 Судно плавает с дифферентом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5.3 Кривые элементов теоретического чертежа (гидростати- ческие кривые) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6 Нормирование и контроль плавучести морских судов . . . . .
IX ОСТОЙЧИВОСТЬ СУДНА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1 Начальная остойчивость судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 Теорема Эйлера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1 Схема образования восстанавливающего момента . . . . . . . .
9.3.1 Поперечное наклонение судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.2 Продольное наклонение судна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4 Метацентрические радиусы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4 Метацентрические высоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
184 187 189 193 193 194 195 195 198 200 203