Судоводителям о плавучести и остойчивости судна. Байгунусов В.Б. - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

б)
в)
Проекция ПОЛУШИРОТА
Рис. 2.2.2. Принцип построения теоретического чертежа судна
В процессе буксировочных испытаний автоматически записываются
кривые сопротивления воды движению модели, представляющее собой
усилие, возникающее в буксирном канате при буксировке модели с задан-
ной скоростью. После испытаний всей серии моделей и анализа получен-
ных результатов выявляют ту модель, у которой оказалось наименьшее со-
противление. По обводам этой модели строится теоретический чертеж
будущего судна. Натурное судно, построенное по обводам «модели-
рекордсмена», покажет наилучшие ходовые качества, т.е. либо будет разви-
вать наибольшую скорость либо потреблять наименьшую мощность глав-
ных двигателей при заданной скорости, а следовательно, иметь наимень-
ший расход топлива и, соответственно, обладать лучшими экономическими
показателями.
Таким образом, в основу назначения формы корпуса заложены сообра-
жения ходкости судна. Экспериментальное определение формы корпуса
объясняет лекальность обводов, т.е. отсутствие у них строгих математиче-
ских закономерностей, поскольку, из-за невозможности достоверного описа-
ния сложных гидродинамических процессов при обтекании корпуса, трудно
обоснованно объяснить, почему обводы именно этой модели обеспечивают
ей наилучшие ходовые качества.
Как в дальнейшем будет использован построенный теоретический чер-
теж?
Построение теоретического чертежа предшествует началу рабочего про-
ектирования судна. Проектант снимает с теоретического чертежа необходи-
мые размеры и по ним вычисляет ряд параметров, которые зависят от фор-
мы корпуса судна и которые в дальнейшем будут использованы в
судоводительских расчетах.
Например, для расчетов посадки и остойчивости нужно предварительно вы-
числить подводный объем судна. Если бы судно имело форму ящика, то его под-
водный объем определялся бы простым перемножением длины L, ширины B и
осадки d. У реального судна, имеющего сложную форму, для вычисления подвод-
ного объема нужно использовать громоздкие численные методы приближенного
интегрирования, предварительно вычислив, по снятым с теоретического чертежа
размерам, площади теоретических шпангоутов или ватерлиний. Результаты об-
счета теоретического чертежа проектант судна представляет, чаще всего, в виде
графиков, называемых кривыми элементов теоретического чертежа или гид-
ростатическими кривыми. Эти кривые или часть из них, необходимая для судо-
водительских расчетов, вносятся в судовую документацию. Так, в одном из ос-
новных судовых документов –«Информации об остойчивости» – в последней
главе, называемой «Справочные материалы», приводятся многочисленные графи-
ки и диаграммы, которые, по существу, представляют собой результаты расчетов,
выполненных проектантом на основе теоретического чертежа, т.е. на основе па-
раметров, зависящих от формы корпуса судна. Не останавливаясь на сущности
или принципах этих проектно-конструкторских расчетов, в дальнейшем примем,
что достаточно выяснить, если какой-либо параметр зависит от формы корпу-
са, то судоводители вправе ожидать, что этот параметр уже вычислен проек-
тантом еще в процессе проектирования судна и его следует, не вычисляя, взять
из «Информации об остойчивости» в готовом виде.
3. ПЛАВУЧЕСТЬ СУДНА
Плавучестьэто способность судна плавать, т.е. находиться в неподвиж-
ном состоянии на поверхности раздела двух сред (воды и воздуха) в заданном
положении и выполнять поставленные задачи.
Практическая значимость для судоводителей этого раздела статики судна
велика. Она состоит в том, что дает возможность не только понять почему и
при каких условиях судно плавает, но и решить ряд практических задач.
                                                                           обоснованно объяснить, почему обводы именно этой модели обеспечивают
                                                                           ей наилучшие ходовые качества.
                                                                                Как в дальнейшем будет использован построенный теоретический чер-
                                                                           теж?
                                                                                Построение теоретического чертежа предшествует началу рабочего про-
б)
                                                                           ектирования судна. Проектант снимает с теоретического чертежа необходи-
                                                                           мые размеры и по ним вычисляет ряд параметров, которые зависят от фор-
                                                                           мы корпуса судна и которые в дальнейшем будут использованы в
                                                                           судоводительских расчетах.
                                                                                Например, для расчетов посадки и остойчивости нужно предварительно вы-
                                                                           числить подводный объем судна. Если бы судно имело форму ящика, то его под-
в)                                                                         водный объем определялся бы простым перемножением длины L, ширины B и
                                                                           осадки d. У реального судна, имеющего сложную форму, для вычисления подвод-
                                                                           ного объема нужно использовать громоздкие численные методы приближенного
                                                                           интегрирования, предварительно вычислив, по снятым с теоретического чертежа
                                                                           размерам, площади теоретических шпангоутов или ватерлиний. Результаты об-
                                                                           счета теоретического чертежа проектант судна представляет, чаще всего, в виде
      Проекция ПОЛУШИРОТА                                                  графиков, называемых кривыми элементов теоретического чертежа или гид-
                                                                           ростатическими кривыми. Эти кривые или часть из них, необходимая для судо-
                                                                           водительских расчетов, вносятся в судовую документацию. Так, в одном из ос-
                                                                           новных судовых документов –«Информации об остойчивости» – в последней
            Рис. 2.2.2. Принцип построения теоретического чертежа судна    главе, называемой «Справочные материалы», приводятся многочисленные графи-
    В процессе буксировочных испытаний автоматически записываются          ки и диаграммы, которые, по существу, представляют собой результаты расчетов,
кривые сопротивления воды движению модели, представляющее собой            выполненных проектантом на основе теоретического чертежа, т.е. на основе па-
усилие, возникающее в буксирном канате при буксировке модели с задан-      раметров, зависящих от формы корпуса судна. Не останавливаясь на сущности
ной скоростью. После испытаний всей серии моделей и анализа получен-       или принципах этих проектно-конструкторских расчетов, в дальнейшем примем,
ных результатов выявляют ту модель, у которой оказалось наименьшее со-     что достаточно выяснить, если какой-либо параметр зависит от формы корпу-
противление. По обводам этой модели строится теоретический чертеж          са, то судоводители вправе ожидать, что этот параметр уже вычислен проек-
будущего судна. Натурное судно, построенное по обводам «модели-            тантом еще в процессе проектирования судна и его следует, не вычисляя, взять
рекордсмена», покажет наилучшие ходовые качества, т.е. либо будет разви-   из «Информации об остойчивости» в готовом виде.
вать наибольшую скорость либо потреблять наименьшую мощность глав-
ных двигателей при заданной скорости, а следовательно, иметь наимень-                              3. ПЛАВУЧЕСТЬ СУДНА
ший расход топлива и, соответственно, обладать лучшими экономическими
                                                                               Плавучесть – это способность судна плавать, т.е. находиться в неподвиж-
показателями.
                                                                           ном состоянии на поверхности раздела двух сред (воды и воздуха) в заданном
    Таким образом, в основу назначения формы корпуса заложены сообра-
                                                                           положении и выполнять поставленные задачи.
жения ходкости судна. Экспериментальное определение формы корпуса
                                                                               Практическая значимость для судоводителей этого раздела статики судна
объясняет лекальность обводов, т.е. отсутствие у них строгих математиче-
                                                                           велика. Она состоит в том, что дает возможность не только понять почему и
ских закономерностей, поскольку, из-за невозможности достоверного описа-
                                                                           при каких условиях судно плавает, но и решить ряд практических задач.
ния сложных гидродинамических процессов при обтекании корпуса, трудно