Весовые характеристики судов.

Весовыми эксплуатационно-техническими характеристиками судна яв­ляются: весовое водоизмещение, полная грузоподъемность, чистая грузоподъ­емность.

Весовое водоизмещение D судна — это вес вытесненной судном воды, равный весу всего судна в тоннах. Чтобы получить весовое водоизмещение судна, необходимо объемное водоизмещение, т. е. объем подводной части судна V умножить на удельный вес воды

D=yV.

Объемное водоизмещение судна определяется действующей ватерлинией или, иначе, осадкой судна Т.

На чертеже кривых теоретических элементов, которым снабжается после постройки всякое судно, приводится кривая объемного водоизмещения, кото­рой и пользуются для всякого рода расчетов.

Ввиду того, что плотность пресной и морской воды неодинакова, весовое водоизмещение в пресной воде

D = 1,000 V,

весовое водоизмещение в соленой (морской) воде

D - 1,025 V.

Весовое водоизмещение судна — величина не постоянная. Нижний ее предел — вес судна порожнем D_o. Максимального значения она достигает при полной загрузке судна по допустимую для данного района и сезона пла­вания осадку.

Весовое водоизмещение судна D равно сумме:

веса судна (корпуса, главной машинной установки, всех прочих механиз­мов и устройств);

веса экипажа и его багажа;

веса судовых запасов (топлива, воды, снабжения);

веса перевозимых грузов.

Вес экипажа с багажом целесообразно, как это обычно и принято в экс­плуатационной практике, включать в вес судна порожнем. Таким образом, вес судна порожнем D_o включает вес собственно судна, вес воды в котлах и вес экипажа с его багажом.

Выше было отмечено, что в зависимости от района плавания и сезона длякаждого судна устанавливается минимальный надводный борт, определяющий предельную грузовую ватерлинию. Следовательно, для каждого района пла­вания и сезона устанавливается наибольшее весовое водоизмещение судна. При этом водоизмещение судна порожнем — величина постоянная, не завися­щая ни от района плавания, ни от времени года.

С выходом в рейс судно начинает расходовать запасы топлива, воды, смаз­ки, провизии и прочего снабжения; уменьшается водоизмещение. По значениям V для различных осадок вычисляют величины D' и D и строят график плаву­чести судна, на котором показывают кривые осадки в зависимости от:

теоретического объемного водоизмещения;

весового водоизмещения в пресной воде;

весового водоизмещения в соленой воде.

В практике широко применяется так называемый график грузо­вого размера, на котором строится кривая весового водоизмещения судна (рис. 18). Кривая грузового размера позволяет быстро и с достаточной точностью решать ряд задач, связанных с загрузкой судна и его осадкой. Для расчетов, не требующих в практике эксплуатации флота большой точности, объемное и весовое водоизмещения можно определить из следующих эмпири­ческих формул:

V = δ L B T;

D =γ δ L B T;

где δ — коэффициент полноты водоизмещения судна.

Коэффициент δ изменяется в широких пределах: от 0,40 до 0,90.

В паспортах судов приводятся две характеристики весового водоизмеще­ния: весовое водоизмещение судна порожнем; весовое водоизмещение судна в полном грузу по ватерлинию, соответствующую летнему надводному борту в морской воде. Эти данные служат исходными для расчета важнейших эк­сплуатационных характеристик — полной и чистой грузоподъемности.

Рис. 18. График грузового размера

Полной грузоподъемностью, или дедвейтом, судна называется выражен­ное в весовых единицах (тоннах) максимальное количество груза (в том числе запасы топлива, воды и снабжения), которое может принять судно, будучи погружено при этом по установленную грузовую марку. Полная грузоподъ­емность судна представляет собой разность между весовым водоизмещением судна в полном грузу и порожнем

D_в = D — D_o,

Величина полной грузоподъемности судна при разных грузовых марках (в разных районах плавания и сезонах) неодинакова. Различают летнюю пол­ную грузоподъемность, зимнюю полную грузоподъемность, полную грузо­подъемность для тропиков.

Полная грузоподъемность судна при летней грузовой марке — базисный паспортный показатель грузового судна.

Полную грузоподъемность можно выразить как сумму весов грузов, ко­торые могут быть приняты на борт судна:

D_в = Q + q_T + q_a + q_cн ,

где Q — вес перевозимого транспортного груза;

q_T — вес топлива, смазочного масла;

q_a — вес запасов пресной воды для котлов, мытьевой и питьевой воды;

q_cн — нормируемый вес снабжения судна, куда входят различные расход­ные материалы, шкиперское имущество, провизия и др.

Если глубины на фарватерах или в портах ограничены, необходимо рас­считывать полную грузоподъемность судна при его осадке, допускаемой этими глубинами. По кривой весового водоизмещения (для соленой или пресной воды) определяют весовое водоизмещение D_orp судна при ограниченной осадке. Разность между D_oгр и D_o даст полную грузоподъемность судна при ограни­ченной осадке.

Чистой грузоподъемностью судна D_ч называется выраженное в весовых единицах (тоннах) максимальное количество груза, которое судно может при­нять к перевозке (без топлива, воды и снабжения)

D_ч = D_B – (q_T + q_a + q_cн),

Чистая грузоподъемность наравне со скоростью хода является важнейшей характеристикой производственной мощности судна, отправной величиной при планировании его работы. Перед работниками службы эксплуатации и судоводителями стоит задача доведения чистой грузоподъемности судна до наибольшей возможной величины.

Чистая грузоподъемность каждого судна колеблется в широких пределах. Прежде всего она зависит от полной грузоподъемности D_B связанной, как уже отмечалось, с установленной наибольшей допустимой осадкой судна Т, а следовательно, и с правильным использованием грузовой марки. При дан­ном значении полной грузоподъемности чистая грузоподъемность также яв­ляется величиной переменной, так как количество запасов топлива и воды зависит от продолжительности рейса. Следовательно, чистая грузоподъемность судна переменная рейсовая характеристика судна.

Грузовая шкала (рис. 19). В процессе эксплуатации судов часто возникают такие практи­ческие вопросы: по осадке судна приближенно определить вес груза, находящегося на судне (обычно это отно­сится к грузам массовым — уголь, руда и т. д.); определить по весу принятого груза или судовых запасов осадку судна; определить изменение осадки при переходе из соленой воды в пресную, и наоборот; определить надводный борг судна при той или иной осадке. Подобные вопросы достаточно просто и удобно решаются при помощи грузов ой шкалы, практически заменяющей либо дополняющей упомянутую уже ранее кривую грузового размера.

Рис. 19. Грузовая шкала.

Обычно грузовая шкала состоит из шкалы осадок и соответствующих ей шкал водоизмещения, полной грузоподъемности, высоты надводного борта и числа тонн на 1 см осадки, рассчитанных для морской и пресной воды. На со­ответствующем месте наносится и грузовая марка, которая дает возможность определить изменение надводного борта, водоизмещения и полной грузоподъ­емности по сезонам и районам плавания судна.

При пользовании грузовой шкалой необходимо время от времени сверять правильность положения грузовой марки со свидетельством о надводном борте, так как изменение технического состояния судна может вызвать изменение ранее установленной высоты надводного борта.