При выполнении судовых расчетов по определению элементов плавучести, остойчивости и непотопляемости, а также при оценке других мореходных и эксплуатационных качеств используются расчетные линейные размеры: длина, ширина, осадка, высота борта, высота надводного борта, в совокупности называемые главными размерениями корпуса судна, и измеряемые вметрах.
Их отсчет производится от следующих плоскостей и линий (рис. 1.3):- ГВЛ (КВЛ) — плоскость грузовой (конструктивной) ватерлинии — горизонтальная плоскость, совпадающая с поверхностью воды при полнойзагрузке судна;
— ОП — основная плоскость — горизонтальная плоскость, параллельная ГВЛ и проходящая через верхнюю кромку киля;
— ДП — диаметральная плоскость — продольная вертикальная плоскость симметрии корпуса судна;
— 3@t — плоскость мидель-шпангоута — поперечная вертикальная плос-кость, проходящая через середину длины судна;
— ОЛ — основная линия — линия пересечения ДП с ОП;
— НП и КП — носовой и кормовой перпендикуляры — вертикальные ли-нии, перпендикулярные к ОЛ и проведенные через точки пересечения наружных кромок фор- и ахтерштевня с ГВЛ.
L-LLL — длина расчетная (длина между перпендикулярами);
В — ширина — расстояние по горизонтали в плоскости мидель-шпангоута между внутренними кромками наружной обшивки корпуса;
d — осадка — расстояние по вертикали в плоскости мидель-шпангоута между ОП и ГВЛ;
D — высота борта — расстояние по вертикали в плоскости мидель-шпангоута от ОП до верхней кромки бимса у борта на верхней палубе;
F— высота надводного борта — разность между высотой борта и осадкой. Рассмотренные пять линейных размеров позволяют описать геометрию
понтона в виде прямоугольного параллелепипеда, плавающего с погружени-ем d (рис. 1.4).
Так как корпус судна для придания ему удобообтекае-мой формы имеет в оконечностях заострения с меняющейся по длине, ширине и высоте кривизной, то для учета различий в форме его поверхности и площадей се-чений с формой параллепи-педа с сечениями в виде пря-моугольников вводятся понятия коэффициентов полноты (рис.
1.5).
м —/-
Коэффициент полноты ватерлинии а — отношение площади ватерлинии S к площади прямоугольника со сторонами Z, В (рис. 1.5, а).
Коэффициент полноты мидель-шпангоута /3 — отношение погруженной в воду его площади А ^ к площади прямоугольника со сторонами В, d (рис. 1.5, б)
Коэффициент общей полноты Св — отношение объема подводной части корпуса к объему прямоугольного параллепипеда со сторонами L, В, d (рис. 1.5, в)
Рис. 1.5. К определению коэффициентов полноты корпуса
Коэффициент продольной полноты ф — отношение объема подводной части корпуса V к объему прямого цилиндра с образующей L и площадью основания АЗ%£ (рис. 1.5, г)
Коэффициент вертикальной полноты % — отношение объема подводной части корпуса V к объему прямого цилиндра с образующей d и площадью основания S (рис. 2.5, д)
Легко убедиться в том, что все коэффициенты взаимно связаны, и зная любые три из них, можно определить два остальные.
Из рассмотрения рис. 1.5 видно также, что все они меньше единицы.
Как видно из рассмотрения рис. 1.3 и 1.5, использование четырех плос-костей отсчета позволяет получить только самое общее, приближенное гра-фическое представление о форме обводов корпуса судна.
Наиболее точное и полное их изображение дает теоретический чертеж судна. Такое его название обусловлено тем, что он изображает теоретиче-скую поверхность, не учитывающую толщину наружной обшивки корпуса.
Принцип построения этого чертежа состоит в разбивке судна тремя се-риями взаимно перпендикулярных плоскостей (рис. 1.6):
— поперечными вертикальными — теоретическими шпангоутами); — продольными вертикальными — батоксами;
— продольными горизонтальными — ватерлиниями.
21
Рис.1.6.Секущиеплоскоститеоретическогочертежа
Линии (следы) пересечения секущих плоскостей с обводами корпуса проектируются на плоскости проекций (рис. 1.7):
— теоретические шпангоуты — на плоскость мидель-шпангоута (обычно строится 20…22 шпангоута). Эта проекция обводов называется корпусом. На нем справа изображаются шпангоуты носовой части длины судна, а слева -кормовой. При этом в силу симметрии относительно ДП вычерчиваются ветви лишь одного борта;
— батоксы — на ДП (обычно строится 2…3 батокса). Эта проекция обводов называется боком и на ней изображаются еще линии киля, штевней и палуб;
— ватерлинии — на ГВЛ (обычно строится 5…6 ватерлиний). Эта проекция обводов называется полуширотой. Кроме ватерлиний на ней изображаются линии палуб, а из-за симметрии судна относительно ДП вычерчивается только левая половина.
Вполне очевидно, что из трех серий следов секущих плоскостей две из них на каждой проекции вырождаются в прямые линии в силу взаимной пер-пендикулярности плоскостей проекций.
Теоретический чертеж создается и отрабатывается в деталях еще на самой ранней стадии разработки проекта судна. По нему выполняются все расчеты плавучести, остойчивости, непотопляемости. Без этого чертежа невозможна разработка всех других чертежей расположения и насыщения судовых помещений, размещения механизмов, устройств и прокладка систем трубо-проводов и кабельных электротрасс.
Обычно этот основополагающий чертеж строится в масштабе 1:100; 1:50, а для малых судов — 1:10.
22
Непосредственно перед началом постройки судна теоретический чертеж строится в масштабе 1:1 на полу специальных помещений — залов, называемых плазами.