Понятие о теоретическом чертеже. Водоизмещение и коэффициенты полноты судна.

Теоретический чертеж представляет собой изображение на плоскости сложной криволинейной наружной поверхности корпуса в виде трех проекций на три взаимно перпендикулярные плоскости. На этих проекциях изображаются следы пересечения наружной обшивки секущими плоскостями, положение которых определяется в соответствии с установившимися в судостроении правилами. Три из этих плоскостей – диаметральная, основная и плоскость мидель-шпангоута – являются главными, базовыми для построения теоретического чертежа и для постройки либо последующей модернизации судна. От этих плоскостей отсчитывают все размеры и координаты любой точки корпуса.

Диаметральная плоскость (ДП) – вертикальная продольная плоскость симметрии корпуса, разделяющая судно на правую и левую половины.

Основная плоскость (ОП) – горизонтальная плоскость, проходящая через самую нижнюю точку наружной обшивки при киле. Линия пересечения ОП и ДП называется основной линией (ОЛ).

Плоскость мидель-шпангоута (миделя) – вертикальная поперечная плоскость, перпендикулярная ОП и ДП, проходящая посередине длины судна по КВЛ (Lквл). Эту плоскость обозначают специальным значком миделя.

Три проекции теоретического чертежа получаются сечением корпуса плоскостями, параллельными перечисленным выше трем базовым плоскостям. На боковой проекции («б о к») изображаются следы сечения корпуса равноотстоящими друг от друга продольными плоскостями, параллельными ДП. Эти следы называются батоксами.

Следы сечения корпуса равноотстоящими горизонтальными плоскостями, параллельными ОП, - ватерлинии – образуют проекцию «широта» (т.к. корпус симметричен относительно ДП, то для экономии места и времени строят ватерлинии только одной половины, как правило, левой и эту проекцию называют «полуширота»). Следы сечения корпуса равностоящими поперечными плоскостями, параллельными плоскости миделя – плоскостями шпангоутов, дают проекцию «корпус». По причине симметрии корпуса на этой проекции по правую сторону от ДП вычерчивают обводы носовых шпангоутов, а по левую – кормовых.

Каждая линия теоретического чертежа на одной из проекций является кривой, а на двух других – прямой. Прямые линии образуют так называемую сетку теоретического чертежа.

Важнейшей характеристикой судна является его водоизмещение, т.е. объем воды, вытесняемый корпусом при его погружении по КВЛ. Объемное водоизмещение вместе с главными размерениями судна позволяет судить о его величине, вместимости и мореходных качествах.

Водоизмещение – величина переменная, зависящая от нагрузки судна, поэтому различают несколько его значений:

Для прогулочных судов:

водоизмещение полное – с полными запасами горючего, пресной воды, экипажем, пассажирами и снабжением на борту;

водоизмещение порожнем – со снабжением, парусами и подвесным мотором на борту, но без экипажа и пассажиров с личными вещами, запасов горючего и провизии;

водоизмещение в состоянии обмера (для парусных яхт) – со снабжением и парусами на борту, но без экипажа с багажом, запасов пресной воды, топлива и провизии.

Объемное водоизмещение V, измеряемое в кубических метрах, используется в качестве характеристики для вычисления коэффициентов полноты. Оно отличается от величины массового водоизмещения D = gV, характеризующего нагрузку судна и измеряемого в тоннах, во столько раз, во сколько раз плотность пресной воды меньше плотности воды g, в которой плавает судно (для пресной воды g = 1,00 т/м3; для морской g = 1,015-1,025 т/м3).

При сравнении различных судов часто пользуются безразмерными коэффициентами полноты.

Коэффициент полноты водоизмещения или общей полноты d, связывающий линейные размеры корпуса с его погруженным объемом. Этот коэффициент определяется как отношение объемного водоизмещения по КВЛ к объему параллелепипеда, имеющего стороны, равные L, B и Т

d = V/LBT, где:

V – полное водоизмещение;

L, B, T - длина, ширина и осадка по КВЛ.

Чем меньше коэффициент, тем острее обводы имеет судно и, с другой стороны, тем меньше полезный объем корпуса ниже ватерлинии.

Коэффициент полноты площади ватерлинии a – отношение площади ватерлинии Ѕ к площади прямоугольника со сторонами Lвл и Bвл. Этот коэффициент показывает насколько заострена ватерлиния в оконечностях. С увеличением a повышается остойчивость, но, если речь идет о водоизмещающем судне, несколько ухудшается обтекаемость корпуса и его ходовые качества, особенно при большой осадке и на волнении.

Коэффициент полноты мидель-шпангоута β – отношение площади погруженной части миделя к площади прямоугольника со сторонами Ввл и Тмид. Он косвенным образом характеризует продольное распределение объема и влияние обводов корпуса на ходкость судна. Однако более характерным является призматический коэффициент или коэффициент продольной полноты φ, который представляет собой отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, имеющей основанием погруженную часть миделя, а высотой – длину судна по КВЛ. Нетрудно заметить, что:

φ = d/β