Основные характеристики формы корпуса

Основными характеристиками формы корпуса, наиболее существенно влияющими на качество судна, являются главные размерения, их соотношения и коэффициенты полноты.

К главным размерениям относятся следующие.

Длина судна; различают несколько значений ее:

длина по конструктивной ватерлинии L_КВЛ - расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между точками пересечения ее с ДП в носу и в корме;

длина между перпендикулярами L_пп - расстояние от носового перпендикуляра до кормового; часто обозначается просто L. Носовой перпендикуляр (НП) проводится из точки пересечения КВЛ с ДП, а кормовой перпендикуляр - из точки пересечения оси баллера руля с КВЛ;

длина наибольшая L_нб - расстояние между крайними точками носовой и кормовой оконечностей, измеренное по горизонтали (без выступающих частей);

длина габаритная L_гб - то же, но с постоянными выступающими частями.

Ширина судна; различают:

ширину на мидель-шпангоуте В, которая измеряется на уровне КВЛ;

ширину по КВЛ - наибольшую ширину на уровне КВЛ;

ширину наибольшую В_нб - измеряется независимо от положения по высоте без выступающих частей;

ширину габаритную - то же, но с постоянными выступающими частями.

Высота борта Н (здесь и далее используется система обозначений по ГОСТ; имеется также система обозначений, используемая в Правилах Регистра, которая в настоящее время внедряется в качестве международной) - вертикальное расстояние от основной плоскости до бортовой линии верхней палубы на мидель-шпангоуте.

Осадка Т - вертикальное расстояние от основной плоскости до плоскости КВЛ. Разность Н - Т есть высота надводного борта.

Сами по себе главные размерения позволяют судить о том, насколько велико судно. Для того, чтобы получить более полное представление о форме корпуса, рассматриваются их отношения, каждое из которых влияет на те или иные эксплуатационные качества судна. Так, отношение L/B сильно влияет на сопротивление движению, В/Т - на начальную остойчивость и бортовую качку, L/Н - на прочность, Н/Т характеризует запас плавучести.

Основные коэффициенты полноты:

коэффициент общей полноты где V - величина подводного объема, называемая объемным водоизмещением. Коэффициент d равен отношению объемного водоизмещения к объему параллелепипеда с размерениями L, B и T;

коэффициент полноты площади ватерлинии где S - площадь КВЛ;

коэффициент полноты мидель-шпангоута где F - погруженная площадь мидель-шпангоута;

призматический коэффициент продольной остроты (или полноты) ; он равен отношению подводного объема к объему призмы с основанием в форме погруженной части мидель-шпангоута и высотой, равной длине судна;

призматический коэффициент вертикальной остроты ; он равен отношению подводного объема к объему призмы с основанием в форме конструктивной ватерлинии и высотой, равной осадке судна.

Все коэффициенты полноты меньше единицы (у некоторых судов может быть b > 1,0).

Упомянутые характеристики формы корпуса являются главными, определяющими основное влияние формы корпуса на различные качества судна. Все другие являются второстепенными, хотя иногда могут быть довольно полезными (форма носа, кормы, распределение подводного объема по длине и многие другие).

В носовой части диаметрального батокса на судне имеется прочная конструкция, называемая форштевнем, а в кормовой части - ахтерштевнем. Они являются продолжением линии киля, причем переход обычно делается плавным. Формы форштевня и ахтерштевня бывают довольно разнообразными. Так, в течение ряда лет грузовые суда старой постройки имели вертикальный форштевень. У многих современных судов он наклонный, что, с одной стороны, придает судну стремительный облик, с другой - позволяет уменьшить заливание палубы на волнении и разместить в носовой части различные устройства и т.п. Наклон форштевня у ледоколов и судов ледового плавания делается большим, чтобы улучшить ледопроходимость. У многих современных судов делается утолщение - бульб в подводной части, позволяющий уменьшить сопротивление воды движению судна. Кормовая оконечность у ряда старых судов делалась эллиптической, у современных она бывает крейсерской, транцевой и др. Килевая линия у средних и крупных судов, за редкими исключениями, делается прямой почти по всей длине; у некоторых мелких судов (например, буксиров), катеров, подводных лодок киль бывает криволинейным, чаще всего – с плавным подъемом к корме, иногда почти от миделя.

Мидель-шпангоут обычного транспортного судна близок к прямоугольнику, с закруглением скулы по дуге окружности. Линия днища может быть как горизонтальной, так и с небольшим подъемом к бортам (килеватостью), который делается для того, чтобы остатки воды в отсеках двойного дна стекали к килю, откуда их легче удалить. Впрочем, это можно сделать, придав судну небольшой крен (наклон на борт), тогда как килеватость несколько осложняет постановку в док для ремонта. Верхняя палуба для лучшего стока воды имеет «погибь бимса» - изгиб в поперечном направлении. У мелких судов, большинства боевых кораблей килеватость довольно велика. У ледоколов и некоторых других судов выше ватерлинии мидель-шпангоут сужается (т.е. имеется завал бортов), у других, наоборот, расширяется (развал бортов).

Линия верхней палубы, как правило, выполняется кривой, с подъемом в нос и в корму (седловатостью), причем низшая точка располагается на миделе.