Связь с начертательной геометрией

В соответствии с принятыми в начертательной геометрии способами задания поверхностей, поверхность корпуса судна обычно задается каркасом. Характерным примером изображения на эпюре Монжа судовой поверхности, заданной каркасом, является теоретический чертеж судна. Такой чертеж представляет собой совокупность ортогональных проекций линий сечения теоретической (без учета обшивки) поверхности судна плоскостями уровня на три базисные плоскости: горизонтальную Н, фронтальную V и профильную W (см. таблицу 1.1).

Таблица 1.1

Наименование основных плоскостей проекций теоретического чертежа	Наименование базисных плоскостей проекций в начертательной геометрии	Шпангоут (вспомогательная плоскость)	Ватерлиния (вспомогательная плоскость)	Батоксы (вспомогательная плоскость)
Диаметральная плоскость (ДП)	Фронтальная (V)			Фронтальная плоскость уровня
Плоскость конструктивной ватерлинии (КВЛ)	Горизонтальная (Н)		Горизонтальная плоскость уровня
Плоскость мидель-шпангоута ()	Профильная (W)	Профильная плоскость уровня

Линии, полученные от пересечения поверхности корпуса судна профильными плоскостями уровня, называются теоретическими шпакгоутами; линии, полученные от пересечения поверхности корпуса судна горизонтальными плоскостями уровня, называются теоретическими ватерлиниям; линии, полученные от пересечения поверхности корпуса судна фронтальными плоскостями уровня, называются боксами.

При плавании судно может занимать следующие положения относительно плоскости ватерлинии: сидеть прямо; на ровный киль; с креном на левый и правый борт; с дифферентом на нос и корму.

Условно эти положения судна можно задавать ориентацией в пространстве плоскости ватерлинии, уравнения которой в теории корабля задают в общем виде следующего аналитического выражения

а в начертательной геометрии в виде уравнения плоскости общего положения в отрезках

Если судно имеет только дифферент, то плоскость его ватерлинии является фронтально проецирующей и ее уравнение запишется в таком виде

У судна, сидящего только с креном, плоскость ватерлинии является профильно проецирующей. Уравнение такой плоскости имеет следующий вид

1.3. Главные размерения и характеристики судна

Главные размерения судов определяются ГОСТом 1062-80. В соответствии с ГОСТом главные размерения судна — это совокупность конструктивных, расчетных, наибольших и габаритных линейных размеров судна (рис. 1.3). Для судов неводоизмещающего типа (глиссирующих, на воздушной подушке и на подводных крыльях определения главных размерений относятся к случаю плавания в водоизмещающем режиме. Для многокорпусных судов определения главных измерений, кроме габаритных, относятся к каждому корпусу в отдельности. Под конструктивными размерениями судна понимают размеры, судна, характеризующие конструктивную ватерлинию и ее положение по высоте. Аналогично под расчетными размерениями судна понимают размеры судна, характеризующие расчетную ватерлинию. В частном случае конструктивная ватерлиния может быть расчетной. Наибольшие размерения судна — это наибольшие размеры корпуса, определяемые по его теоретической поверхности. Габаритные размерения судна включают в себя, кроме того, постоянно выступающие части.

Для металлических судов теоретическая поверхность корпуса судна — это внутренняя поверхность обшивки без учета местных утолщений, а при наличии набора — поверхность судна, проходящая по наружным кромкам днищевого, бортового и палубного набора основного корпуса, надстроек, фальшборта и козырька.

Для судов с неметаллической наружной обшивкой теоретической поверхностью корпуса является наружная поверхность обшивки без учета местных утолщений. Согласно ГОСТ 1062-80 к главным размерениям судна относятся:

L_КВЛ — длина судна по конструктивной ватерлинии — расстояние между точками переселения носовой и кормовой частей конструктивной ватерлинии с ДП;

L_Р — длина судна по расчетной ватерлинии — расстояние между точками пересечения носовой и кормовой частей расчетной ватерлинии с ДП;

L_ПП — длина судна между перпендикулярами — расстояние между носовым и кормовым перпендикулярами;

L_НБ — наибольшая длина судна — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками теоретической поверхности корпуса судна в носовой и кормовой оконечностях;

L_ГБ — габаритная длина судна — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей судна с учетом постоянно выступающих частей;

В_КВЛ — ширина судна по конструктивной ватерлинии — наибольшая ширина конструктивной ватерлинии судна;

В_Р — ширина судна по расчетной ватерлинии — наибольшая ширина расчетной ватерлинии судна;

В — ширина судна на мидель-шпангоуте — ширина конструктивной ватерлинии на мидель-шпангоуте;

В_НБ — наибольшая ширина судна — наибольшее расстояние, измеренное перпендикулярно между крайними точками теоретической поверхности корпуса судна;

В_ГБ — габаритная ширина судна — наибольшее расстояние, измеренное перпендикулярно ДП между крайними точками корпуса судна с учетом постоянно выступающих частей;

Н — высота борта судна — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до бортовой линии верхней палубы судна;

Т_КВЛ — осадка судна по конструктивную ватерлинию — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до плоскости конструктивной ватерлинии судна;

Т_Р — осадка судна по расчетную ватерлинию — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до плоскости расчетной ватерлинии судна.

К основным характеристикам корпуса судна относятся: водоизмещение судна, координаты центра величины, коэффициенты полнот подводной части корпуса судна и другие параметры.

V — водоизмещение объемное (без выступающих частей) — объем подводной части судна;

х_С — координата центра величины по длине — координата по длине от мидель-шпангоута до центра тяжести подводного объема судна;

z_С — координата центра величины по высоте — координата по высоте над ОЛ центра тяжести подводного объема судна;

d — коэффициент общей полноты водоизмещения:

a — коэффициент полноты площади грузовой ватерлинии:

b — коэффициент полноты площади мидель-шпангоута:

S — площадь грузовой (конструктивной) ватерлинии;

W — площадь мидель-шпангоута;

D L — теоретическая шпация — расстояние между теоретическими шпангоутами;

D Т — расстояние между ватерлиниями.

В правилах Регистра для некоторых главных размерений приняты другие обозначения.

Высоту борта обозначают D, а осадку — d.

Дифферент обозначается D_f = d_H — d_K, а объемное водоизмещение — Ñ.

Площадь погруженной в воду части мидель-шпангоута обозначают А , а коэффициент общей полноты — С_В.