§ 6. 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 СССР 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 а — отношение площади ватерлинии 5 к площади описанного
прямоугольника, построенного по расчетной длине L и ширине
корпуса В (рис. 8, а)
б) коэффициент полноты мидель-шпангоута в —отношение
площади погруженной части мидель-шпангоута w к площади описанного прямоугольника, построенного по расчетной ширине В и
осадке корпуса Т (рис. 8, б)
Рис. 8. Коэффициенты полноты подводной части корпуса судна: а — ватерлинии;
б — мидель-шпангоута; в —
водоизмещения.
в) коэффициент полноты водоизмещения В — отношение объема
подводной части корпуса V к объему описанного параллелепипеда,
построенного на расчетной длине L, ширине В и осадке корпуса Т
(рис. 8, в)
Кроме трех приведенных основных и независимых коэффициентов а В и б, применяют два коэффициента ф и y), являющихся
производными от первых и связанных с ними следующими соотношениями:
г) коэффициент продольной полноты ф — отношение объема
подводной части судна V к объему призмы с основанием, равным
площади погруженной части мидель-шпагноута w, 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 ф выражает распределение по длине корпуса
объема его погруженной части, оказывающего влияние на сопротивление воды движению судна;
д) коэффициент вертикальной полноты y — 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.