Соотношения главных размерений и коэффициенты, характеризующие форму судового корпуса

Кроме приведенных ранее общих сведений о форме обводов диаметральной плоскости, конструктивной ватерлинии и мидель-шпангоута, для более полной характеристики формы судовых корпусов и представления о зависящих от нее мореходных и эксплуатационных качествах судов необходимо знать следующие числовые соотношения главных размерений судна:

1) отношение L/B, влияющее на ходкость судна;

2) отношение В/Г, влияющее на остойчивость судна, его ходкость и качку. Увеличение относительной ширины улучшает остойчивость судна, но качка при этом становится более резкой и сопротивление воды движению судна возрастает;

3) отношение Н/Т, влияющее на непотопляемость судна. Увеличение относительной высоты борта улучшает непотопляемость судна;

4) отношение L/Т, влияющее на поворотливость судна. Увеличение относительной длины судна ухудшает его поворотливость;

5) отношение L/Н, связанное с характеристикой общей продольной прочности судна (по Правилам Регистра L/H должно быть в пределах от 9 до 14). Наконец, судить о форме подводной части корпуса судна позволяют безразмерные коэффициенты полноты, полученные путем сравнения основных площадей и объемов корпуса с соответствующими площадями и объемами простейших геометрических фигур и тел, построенных на его главных размерениях.

Такими основными коэффициентами полноты подводной части корпуса судна являются:

а) коэффициент полноты конструктивной (грузовой) ватерлинии α — отношение площади ватерлинии S к площади описанного прямоугольника, построенного по расчетной длине L и ширине корпуса В (рис. 121, а)

б) коэффициент полноты мидель-шпангоута β —отношение площади погруженной части мидель-шпангоута ω к площади описанного прямоугольника, построенного по расчетной ширине В и осадке корпуса Т (рис. 121, б)

Рис. 121. Коэффициенты полноты подводной части корпуса судна: а — ватерлинии; б — мидель-шпангоута; в — водоизмещения.

в) коэффициент полноты водоизмещения δ — отношение объема подводной части корпуса V к объему описанного параллелепипеда, построенного на расчетной длине L, ширине В и осадке корпуса Т (рис. 121, в)

Кроме трех приведенных основных и независимых коэффициентов α β и δ, применяют два коэффициента φи ψ, являющихся производными от первых и связанных с ними следующими соотношениями:

г) коэффициент продольной полноты φ — отношение объема подводной части судна V к объему призмы с основанием, равным площади погруженной части мидель-шпагноута ω и высотой, равной длине корпуса L,

Подставляя вместо о и V их значения, после упрощения получим зависимость этого коэффициента общей полноты и полноты мидель-шпангоута

Коэффициент φ выражает распределение по длине корпуса объема его погруженной части, оказывающего влияние на сопротивление воды движению судна;

д) коэффициент вертикальной полноты ψ — отношение объема подводной части корпуса V к объему призмы, основание которой равно площади конструктивной (грузовой) ватерлинии судна S, а высота— осадке корпуса Т

подставляя вместо S и V их значение и произведя упрощение, получим зависимость y от 8 и а

Значение всех этих отношений и коэффициентов позволяет установить закономерность влияния формы корпуса на качество судна и использовать их при проектировании новых судов.

Для каждого основного типа судна, на основании долголетней практики судостроения, выработались оптимальные величины этих показателей.