Тема №1. Устройство корабля.

І. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОРАБЛЕ.

Понятия: длина, ширина, ватерлиния, высота надводного борта, плавучесть, запас плавучести, остойчивость, крен, дифферент, скорость, инерция, поворотливость.

Первое, чем начинает заниматься, прибыв на корабль, любой матрос, старшина, мичман и офицер, - это изучением устройства корабля. Без знания устройства корабля нельзя ни привести его из порта в порт, ни бороться с авариями на нем (пожарами, пробоинами и т.д.).

Военный корабль - - сложное самоходное инженерное сооружение, носящее присвоенный

ему военно-морской флаг своего государства и укомплектованное военной командой.

Для успешного выполнения свойственных задач и обеспечения безопасности плавания корабль должен иметь:__________________________________________________________

прочный корпус (основой всякого корабля есть корпус), современное вооружение и технические средства, обладать хорошими мореходными качествами.

______________________________________________________________________________________

Основой всякого корабля есть___________________________________________________

К общим сведениям о корабле относятся следующие понятия: главные плоскости, главные размерения, мореходные качества, основные маневренные элементы.

 

ГЛАВНЫЕ ПЛОСКОСТИ КОРАБЛЯ.

Рис.1. Главные размерения судна

 

Диаметральная плоскость корабля (ДП) -

вертикальная продольная плоскость симметрии теоретической поверхности корпуса судна.
Другими словами – это вертикальная плоскость, которая проходит через середину киля и
штевней и делит корабль по ширине на две равные и симметричные части.
Плоскость мидель-шпангоута -– это
вертикальная поперечная плоскость, проходящая посередине длины судна, на базе
которой строится теоретический чертеж. Или – вертикальная плоскость, которая проходит через.
средний (мидель) шпангоут или в самом широком месте корпуса перпендикулярно диаметральной
плоскости корабля. Плоскость мидель-шпангоута делит корпус корабля на носовую и кормовую части

Плоскость грузовой ватерлинии – горизонтальная плоскость, пересекающая корпус корабля на уровне свободной поверхности воды при соответствующей нагрузке корабля; эта плоскость отделяет подводную часть корабля от надводной.
Конструктивная ватерлиния (КВЛ) - ватерлиния, соответствующая расчетному полному водоизмещению судов. Практическом же значение имеет Ватерлиния (ВЛ) - линия пересечения теоретической поверхности корпуса горизонтальной плоскостью.
Кормовой перпендикуляр (КП) - линия пересечения диаметральной плоскости с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через точку пересечения оси баллера с плоскостью конструктивной ватерлинии; КП на теоретическом чертеже совпадает с 20-м теоретическим шпангоутом.
Носовой перпендикуляр (НП) - линия пересечения диаметральной плоскости с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку конструктивной ватерлинии.
Основная плоскость - горизонтальная плоскость, проходящая через нижнюю точку теоретической поверхности корпуса без выступающих частей. На чертежах, в описаниях и т. д. даются размеры по длине, ширине и высоте.

1.2. ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ КОРАБЛЯ.

Главные размерения показывают размеры корпуса судна по длине, ширине, высоте и осадке. Размеры судов по длине определяются параллельно основной плоскости.

Длина корабля наибольшая L_нб -

расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками

носовой и кормовой оконечностей корпуса без выступающих частей;

Длина корабля по ватерлинии L_квл - расстояние, измеренное в плоскости конструктивной ватерлинии между точками пересечения ее носовой и кормовой частей с диаметральной плоскостью. Другими словами, - это

расстояние, измеренное в ДП на уровне ВЛ между внешними поверхностями форштевня и

ахтерштевня (кормовой обшивки).

Длина между перпендикулярами L_ПП - расстояние, измеренное в плоскости конструктивной ватерлинии между носовым и кормовым перпендикулярами.
Длина по любой ватерлинии L_вл измеряется, как L_квл. Ширина корабля наибольшая В_нб -

расстояние, измеренное между крайними точками корпуса без учета выступающих частей.

Это – расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута (или ей параллельной) в наиболее

широком месте корабля, включая выступающие части корпуса, составляющие с ним одно конструктивное целое

Ширина корабля по ватерлинии –

расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута (или ей параллельной на уровне ВЛ

в наиболее широком месте между наружными поверхностями обшивки корпуса корабля.,

Размеры по высоте измеряются перпендикулярно к основной плоскости

Высота борта Н - вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте от горизонтальной плоскости, проходящей через точку пересечения килевой линии с плоскостью мидель-шпангоута, до бортовой линии верхней палубы.
Высота борта до главной палубы Н_Г.П - высота борта до самой верхней сплошной палубы.
Высота борта до твиндека Н_ТВ — высота борта до палубы, расположенной под главной палубой. Если имеется несколько твиндеков, то они называются второй, третьей и т. д. палубой, считая от главной палубы.

Осадка наибольшая – расстояние от ВЛ по перпендикуляру к ней до нижней кромки обшивки наиболее погруженной части корпуса с учетом выступающих частей;
Осадка (Т) - вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости конструктивной или расчетной ватерлинии.
Осадка носом и осадка кормой Т_н и Т_к (углубление штевней) - измеряются на носовом и кормовом перпендикулярах до любой ватерлинии (расстояние от ВЛ по перпендикуляру к ней до нижней кромки форштевня (ахтерштевня)).
Средняя осадка Т_ср - измеряется, от основной плоскости до ватерлинии в середине длины судна.
Носовая и кормовая седловатость h_н и h_к - плавный подъем палубы от миделя в нос и корму; величина подъема измеряется на носовом и кормовом перпендикулярах.
Погибь бимса h_б - разница по высоте между краем и серединой палубы, измеренная в самом широком месте палубы.

Высота борта – вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте от

горизонтальной плоскости, проходящей через точку пересечения килевой линии с

плоскостью мидель-шпангоута, до бортовой линии верхней палубы

Высота надводного борта - разность между высотой борта и осадкой корабля. Является переменной величиной, зависящей от осадки, имеет большое значение, так как обеспечивает необходимый запас плавучести и остойчивость при больших наклонениях корабля. При необходимости указываются и другое. Например, самая большая (габаритная) высота судна (высота фиксированной точки) от грузовой ватерлинии при порожнем рейсе для прохода под мостами. Обычно же ограничиваются указанием длины - наибольшей и между перпендикулярами, ширины на мидель-шпангоуте, высоты борта и осадки.

1.3. МОРЕХОДНЫЕ КАЧЕСТВА.

Мореходность -

совокупность свойств, характеризующих способность корабля безопасно плавать при различном

состоянии моря.

Для надводного корабля принято оценивать

следующие мореходные качества: плавучесть, остойчивость, непотопляемость, качку.

Плавучесть

способность корабля плавать по определенную ватерлинию, имея на борту все назначенные

по роду его службы грузы. Плавучесть корабля характеризуется его посадкой -

положением относительно поверхности спокойной воды - и запасом плавучести

непроницаемым для воды объемом корабля, расположенным выше действующей ватерлинии.

Запас плавучести –

количество груза, которое корабль может принять сверх находящегося на нем

до полного погружения. Запас плавучести обеспечивается водонепроницаемым обьемом

надводной части корпуса.

Водоизмещение -–

вес воды, вытесненной подводной частью плавающего корабля.

объем (или вес) воды, вытесняемой погруженной частью корпуса корабля.

Измеряется водоизмещение в объемных или весовых единицах (в тоннах).

Остойчивость -

способность корабля, выведенного внешними силами из положения равновесия,

после прекращения их действия вновь возвращаться к этому положению.

Различается поперечная остойчивость, возникающая при поперечных наклонения - крене, и продольная остойчивость, проявляющаяся при продольных наклонениях - дифференте. Учение об остойчивости рассматривает условия, при которых судно плавает в вертикальном положении и выпрямляется после наклонений. Морское судно должно не только иметь достаточную остойчивость, но и выполнять даже на взволнованном море максимально плавные движения.

Крен -

наклонение корабля на тот или иной борт (левый, правый), обозначается в градусах.

Дифферент -

наклонение корабля на нос или корму. Дифферент, так же, как и крен, измеряется в градусах

, а разность погружения в воду носа и кормы корабля при дифференте - в сантиметрах. При

дифференте на нос осадка носовой части корабля всегда будет больше осадки кормовой

части корабля, а при дифференте на корму - наоборот

Непотопляемость

способность корабля оставаться на плаву и не опрокидываться, сохраняя при

этом в определенной степени мореходные качества при получении повреждений корпуса

и затоплении части внутренних корабельных помещений.

Корпус надводного корабля -

стальное водонепроницаемое полое внутри тело обтекаемой формы. Обеспечивает создание

силы плавучести и является платформой, на которой монтируются различное вооружение

и оборудование, обусловленное назначением корабля. Корпус снабжается рулевым, якорным,

швартовным, буксирным, грузоподъемным и другими устройствами. Внутри корпуса размещаются:

главные и вспомогательные механизмы, жилые и служебные помещения, погреба боеприпасов,

хранилища топлива, масел, воды, цепные ящики для уборки якорных цепей и другие внутренние устройства. На верхней палубе корпуса устанавливаются надстройки, выводятся мачты, трубы и

другие сооружения и механизмы.

ОСТОЙЧИВОСТЬ СУДНА

Учение об остойчивости рассматривает условия, которые

позволяют судну (кораблю) плавать в вертикальном положении и выпрямляться после наклонений.

Морское судно должно не только иметь достаточную остойчивость, но и выполнять даже на взволнованном море максимально плавные движения. За достаточную остойчивость несет ответственность в первую очередь

судостроительная верфь, а за ведение судна в штормовом море - командование судна
Метацентр-
это точка, вокруг которой свободно плавающее тело совершает маятниковые колебания.
a
b
Рис. 2. Поперечная остойчивость судна – метацентр. а - устойчивое равновесие, b - неустойчивое равновесие. C или СӨ - центр величины, FA - сила поддержания, FG - вес судна, G - центр тяжести судна, MC или MCө - метацентр, N - мнимый метацентр, ι - плечо остойчивости, Ө - угол крена

Рис.3. Продольная остойчивость судна. C или C_Ψ - центр величины, F_A - сила поддержания, F_G - вес судна, G - центр тяжести судна, M_L - продольный метацентр, ι - плечо остойчивости, Ψ - угол дифферента.

Ответственность за остойчивость находящегося в море судна и за правильную загрузку всегда несет только капитан. Подводная часть судна изменяет при наклонении вокруг продольной оси свою форму. Истинным метацентром является точка пересечения двух соседних направлений выталкивающей силы. Эта точка при малых углах крена (примерно до 10°) лежит в диаметральной плоскости судна, т. е. на первоначальном направлении действия силы поддержания вертикально плавающего судна; при большем угле наклона она находится вне диаметральной плоскости судна на так называемой эволюте.

Момент остойчивости спрямляет судно до тех пор, пока центр тяжести при малых углах наклона лежит ниже истинного метацентра и при больших углах наклона ниже воображаемого метацентра, т. е. пока имеется устойчивое равновесие. Если метацентр лежит ниже, то равновесие неустойчиво, т. е. создается момент, который предотвращает возвращение судна в положение равновесия. При совпадении метацентра и центра тяжести равновесие безразличное; не возникает никаких моментов, которые прекращают или поддерживают наклонения. Поперечная остойчивость зависит от положения центра тяжести по отношению к истинному или воображаемому метацентру. Расстояние между метацентром и центром тяжести (метацентрическая высота) является мерой способности судна к выпрямлению при нарушающих равновесие воздействиях ветра, волн и несимметричной загрузки.

Положение метацентра в большой мере зависит от формы судна, а также от угла крена. Решающую роль играют при этом ширина, высота борта и осадка судна. Если представить себе 2 судна с различной шириной при крене в 10°, ясно, что для наклонения более широкого судна требуются большие кренящие силы, чем для наклонения узкого; это видно также по входящему в воду и выходящему из воды клинообразному объему. У широкого судна входящий в воду и выходящий из воды объемы, а также путь их перемещения (плечо) больше, чем у более узкого судна. Соответственно различны и перемещения точки приложения выталкивающей силы. Понятно, что у широкого судна метацентр расположен над ватерлинией выше, чем у узкого.