§ 4. A hajótest alakja

Minden hajótípus egy speciális hajótest formájának felel meg, sok tényezőtől függően: a hajó rendeltetése, működési körülményei, sebessége, a hajó minősége stb. A mozgó hajók törzse hosszúkás test, amelyet íves felületek határolnak, áramvonalas formát hoz létre, amely csökkenti a vízállóságot és a levegő mozgását. Az ilyen hajók hajótestének hegyes vége van, és az oldalfelületek sima átmenetei az alsó síkokba. Éppen ellenkezőleg, a kikötött hajók vagy olyan hajók törzsei, amelyek szállítási sebessége nem nagy jelentőséggel bír, az építési technológia egyszerűsítése érdekében négyszögletes vagy sík alakúak, élesen meghatározott élekkel.

A hajótest elülső, mozgási irányú végét orrnak nevezzük, és a hajóépítési rajz elfogadott szabályai szerint a rajzokat mindig a jobb oldalon ábrázoljuk; a bal oldali rajzokon a másik vége, az úgynevezett tat látható.

A hajó tatja összetettebb konfigurációval rendelkezik, mint az orr vége, mivel a far végén különféle eszközök találhatók, amelyek biztosítják a hajó manőverezhetőségét (propellerek, kormányok stb.), amelyeknek a legjobb munkakörülményeket kell biztosítaniuk.

Annak érdekében, hogy a nagyon durva vízfelületen mozgó hajó a végeit a hullámba ne temessük, a hajótest oldalait az orr végén magasságban kitágítják (szét esnek). A modern hajótestek kontúrformái sokéves fejlesztés eredményeként jöttek létre.

A kísérleti medencék megjelenése lehetővé tette a hajótest optimális alakjának tudományos alapon történő kiválasztását modellezési módszerrel.

Az összes mozgó hajó testének keresztmetszeti alakja szimmetrikusan van kialakítva, így a mozgással szembeni ellenállás a hajótest mindkét oldalán kölcsönösen kiegyensúlyozott, és a kormányműködés mindkét oldalon azonos.

A hajótestet felülről, oldalról és alulról korlátozó felületeket felső fedélzetnek, oldalnak és fenéknek nevezzük.

A hajótest alakjának geometriai jellemzőiről általános képet ad a hajótest három egymásra merőleges sík általi levágásának módszere: egy függőleges szimmetriasík, amely a hajótest mentén szélessége közepén fut; vízszintes sík, amely a hajótest mentén fut és két aszimmetrikus részre osztja: felszíni és víz alatti részre, valamint egy függőleges sík, amely az első kettőre merőleges és a hajó becsült hosszának közepén halad át (1. ábra).

A hajótest mentén haladó, elméleti felületét két szimmetrikus részre osztó függőleges síkot ún. középsík(DP).

Fő sík(OP) a hajótest gerincvonalának alsó pontján áthaladó vízszintes sík.

Fő vonal(OL) a fő és az átmérős sík metszésvonalának nevezzük.

Mivel a hajótest alakja igen összetett, ezért a gyártás során, valamint a hajó összes telítési alkatrészének (mechanizmusok, készülékek, felszerelések stb.) rászerelése során ezeknek az alkatrészeknek a beépítési méreteit a a hajó magassága és szélessége csak ebből a két síkból.

Azt a vonalat, amely akkor keletkezik, amikor a felső fedélzet metszi a középvonalat, fedélzeti vonalnak nevezzük. A tengeri hajók fedélzeti vonala ívelt alakú, a hajó hosszának közepétől a vége felé emelkedik. A fedélzeti vonalnak ezt a hosszirányú hajlását ún a fedélzet tisztasága. A folyami hajók fedélzeti vonala, amelynek tengeri alkalmassága nem támaszt fokozott követelményeket, egyenesre, átlátszóság nélkül készül.

Rizs. 1. A hajó testének metszete három egymásra merőleges síkkal. I az átmérős sík; A középső keret II-síkja; III - a tervezési vízvonal síkja. 1-felső fedélzet; 2 - tábla; 3- alsó; 4 - szár; 5 - gerincvonal 6 faroszlop; 7-deck sor; 8 - oldalvonal; 9 - orr; 10- takarmány; h - halál nyíl.

Oldalsó fedélzeti vonal- az oldal és a fedélzet elméleti felületének metszésvonala vagy azok meghosszabbításai a fedélzet és az oldal közötti lekerekített kapcsolattal.

Keel zsinór(CL) - a hajótest elméleti felületének alsó részének a középsíkkal való metszésvonala. A gerincvonal a hajó céljától és típusától függően különböző formájú (2. ábra).

A legtöbb modern hajó gerincvonala vízszintes. A ferde gerincvonal az úgynevezett szerkezeti trimmekkel rendelkező hajókon található, amely a légcsavar és a kormánylapát mélyítésére, valamint azok védelmére szolgál, ha a hajó sekély merülése van. Keel zsinór párkányral - redanom gyors könnyű hajókban (csónakokban) találhatók. Ilyenkor a hajó mozgása közben a hajótest orrrésze kiemelkedik a vízből, a farrész pedig megcsúszik (síkok) a vízfelszínen. A speciális típusú hajók (tengeralattjárók, jachtok stb.) gerincvonala gyakran ívelt, amit működésük sajátosságai magyaráznak.

Rizs. 2. Különféle hajók fedélzeti és gerincvonalai: a - tenger; b - folyó; c - szerkezeti díszítéssel; g - redánnal (párkányral); d - ívelt (speciális hajók - jachtok stb.).

Azok az élek, amelyek akkor keletkeznek, amikor a hajótest oldalfelületei az orr és a tat végén metszik a középsíkot, amely mentén a jobb és a bal oldal felületei illeszkednek, szárnak nevezzük. A hajó elõtt elhelyezkedõ orrszárat szárnak, a tat szárat faroszlopnak nevezik.

A szár körvonalainak formáját a gyakorlatban általában az edény rendeltetésének megfelelően alakították ki.

A szárak jellegzetes alakjait az ábra mutatja. 3:

A) egy ferde szár, amelyet egyenes ferde vonal jellemez, a víz alatti részben simán vagy szögben halad át a gerincvonalba. Az ilyen szár egyfajta előretolódást ad az edénynek, de nem csak az esztétikai benyomás kedvéért, hanem gyakorlati megfontolások alapján is így készült: a ferde szár, az orrnál lévő oldalhajlítással kombinálva. , növeli a felső fedélzet használható területét és javítja a hajó hullámlovaglási képességét;

Rizs. 3. A hajószárak jellegzetes formái: a - ferde; b-nyíró; c - hagymás; g - jégtörő; d - egyenes.

b) a nyírószárat sima generatrix vonal jellemzi, amely a felső végével előrefelé irányul. Az ilyen szár ugyanazokból az okokból készül, mint az előző, alakját vitorlás hajóktól kölcsönözték;

C) a hagyma alakú szár a víz felett ferde egyenes vagy homorú vonallal rendelkezik, víz alatti része csepp alakú és kissé a gerincvonal alá süllyesztett. Egy ilyen szár a viszonylag nagy hajótest szélességű hajókon van felszerelve, hogy csökkentse a mozgással szembeni vízállóságot és növelje a hajó sebességét;

D) a felszíni részen a jégtörő szárát egy ferde egyenes jellemzi, amely a vízszintet kicsit sem érve 30°-ig sima lejtőt kap (a gyakorlatban kialakult), a lejtő a víz alatti részen folytatódik ig. simán átmegy a gerincvonalra. A jégtörők és a jégben vitorlázó hajók olyan szárral rendelkeznek, hogy a hajó mozgás közben ki tudjon mászni a jégmezőre, és súlyával átnyomni rajta;

D) az egyenes szárnak a víz alatti részén függőleges képződési vonal van, amely simán a gerincvonalba fordul. Az ilyen szár elsősorban azokban a folyami hajókban található, amelyeknek szabad helyük van a fedélzeten, és nem vitorláznak viszonylag durva felületen; kényelmes a hajó orra előtti tér megtekintésére szűk helyeken történő gyakori hajózáskor és megközelítéskor. kikötőhelyek.

A hajók hátsó végeit sokféleségük ellenére főként három típusra osztják (4. ábra). Nézzük őket:

A) egy közönséges tatnak van egy túlnyúlása a hajótest felső részének magasan a víz felett, amelyet védőburkolatnak neveznek. Ilyen tat a legtöbb esetben kis sebességű egycsigás teherhajókon található;

B) cirkáló tat vízbe süllyesztett sárvédővel (kinyúlással), sima kontúrokkal. Ez a tatforma megnöveli a fedélzet területét és csökkenti az örvényképződést a hajótest mögött, és nagy sebességű vagy több légcsavarral rendelkező hajókhoz készült;

Rizs. 4. A hajó tatvégeinek alakja: a - közönséges pánttal; b - cirkáló; c- kereszttartó.

c) a keresztfa tatja a víz felett csonka megjelenésű, amelyet egy függőleges vagy ferde keresztirányú sík alkot, amelyet kereszttartónak nevezünk. Ilyen tat található azokon a hajókon, ahol speciális műveleteket hajtanak végre a farból; szükséges például, ha halászhajókon hálókkal dolgozik, aknákat vagy vonóhálókat helyez a hadihajókra stb.

A hajótest alakját jellemző második szakasz a vízszintes szakasz, vagy ahogy mondani szokták, a szerkezeti vízvonal menti szakasz.

Víz vonal(VL) a test elméleti felületének vízszintes síkkal való metszéspontjából származó nyomnak nevezzük.

Design vízvonal(KVL) a hajók teljes vízkiszorításának vagy normál vízkiszorításának (az üzemanyag-tartalék felével) megfelelő vízvonal, amelyet előzetes számítással kaptunk.

A szállítóhajók szerkezeti vízvonala is terhelés vízvonal(GVL), amely megfelel a hajó tervezett merülésének.

A modern hajók szerkezeti vízvonalainak jellegzetes alakjait az ábra mutatja. 5:

A) egy teherhajónak van egy vízvonala, a végeire hegyes és az ún hengeres betét a középső részen, amelyen keresztül a vízvonal körvonalai párhuzamosak a DP-vel. A hengeres betét megnöveli a hajótest kapacitását, leegyszerűsíti a technológiát és csökkenti az építési költséget. Az ilyen hajók sebességének növekedésével azonban jelentősen megnő a víz ellenállása a mozgásukkal szemben, ami további energiafogyasztást okoz. A közepes sebességű (14-16 csomós) hajók hengeres betéttel rendelkeznek, amelyek a hajótest hosszának 10-40%-át teszik ki;

B) egy nagysebességű hajó, amelynek sebessége fontos üzemi minőség, jól áramvonalas vízvonallal rendelkezik, nagyon enyhe hengerbetéttel vagy egyáltalán nincs hengerbetéttel;

Rizs. 5. Különféle típusú hajók vízvonalai: a - rakomány; b - nagy sebességű; c - kereszttartóval; g - alacsony sebesség.

c) a keresztmetszetű nagysebességű hajók vízvonala csonka, a keresztfa lépcsőként működik, megkönnyítve a vízsugár leválasztását a fenékről, amikor a hajó a víz felszínén csúszik - gyalulás. Ezek az edények szintén nem rendelkeznek hengeres betéttel;

D) a kis sebességű és nem önjáró folyami hajók, amelyek nagy belső térfogatú hajótesttel rendelkeznek, teljesen kialakított vízvonallal rendelkeznek, hengeres betéttel a hajó hosszának 70-90% -ánál.

A harmadik szakasz, amely képet ad a hajótest alakjáról, egy olyan szakasz, amelynek függőleges síkja átmegy a hajó középvonali síkjára merőleges hosszának közepén és a szerkezeti vízvonal síkján, ún. a középső keret kontúrja.

Keresztmetszetben a hajótestek függőleges oldalakkal, dőléssel vagy az oldal felső részében összeeshetnek. A hajótest keresztmetszetében a fedélzet domború, parabolikus görbületű, a hajóközépen a fedélzetszélesség 0,02 (1:50) értékével egyenlő leejtő nyíllal. A fedélzet domborúságát a hajótest keresztirányában ún a fedélzet megsemmisítése. A fedélzet hajlítása a fedélzetet elárasztó víz elvezetésére szolgál, és nagyobb hosszirányú stabilitást biztosít.

Az alsó vonal sima átmenetét az oldalvonalra körív vagy minta görbe mentén hajtjuk végre, és ún járomgörbe vagy arccsont.

A különböző típusú hajók hajóközépvonalainak jellegzetes alakjait az ábra mutatja. 6, a legjellemzőbb:

A) tengeri szállítóhajók - függőleges oldallal és megemelt fenékkel;

Rizs. 6. Különféle típusú hajók középső szakaszainak körvonalai: a - szállítás; b - nagy sebességű; in - jégtörő; g - motorcsónak; d - belvízi hajók; e - folyó.

b) nagysebességű tengeri hajók - jól áramvonalas körvonalakkal, nagy fenékemelkedési szöggel és nagy járomszögű lekerekítéssel;

C) jégtörő hajók lekerekített oldalú és dőlésszögű a víz alatti részen és duzzasztóval a felszíni részen. Ez a keresztmetszeti forma növeli a hajótest keresztirányú merevségét, és ha a hajót jégmezőkben összenyomják, a jég a ferde oldalak mentén vagy a hajó alatt mozog, kinyomva azt a vízből, vagy felemelkedik;

D) kis vízkiszorítású nagysebességű hajók (csónakok), amelyek a legtöbb esetben egyenes oldalakkal rendelkeznek, dőlésszöggel, és szögben fordulnak elő, enyhén ívelt alakú, nagy emelkedéssel rendelkező fenékbe;

D) nagysebességű belvízi hajózási hajók - lapos fenekű, kör alakú, bütykös oldalakra forduló. Az ilyen formációk növelik a fedélzet területét és a hajótest víz feletti részének terét;

E) folyami lapos fenekű hajók - vízszintes fenékkel, függőleges oldalakkal és kis görbületi sugárral. Ez a keresztmetszeti profil maximális hajótest térfogatot biztosít, és kis sebességű, minimális merülésű hajókhoz készült.

Előre
Tartalomjegyzék
Vissza

A cikk arról szól, hogy mi az a vízvonal, miért van rá szükség, és mikor vezették be először az egyik fajtájának kötelező használatáról szóló törvényt.

Hajók

Nagyon sokáig a hajók maradtak az egyetlen és viszonylag gyors utazási mód. Használatuk természetesen számos korlátozással járt, de egyszerűen nem volt kényelmesebb és biztonságosabb alternatíva.

Idővel, amikor a többé-kevésbé megbízható navigációs eszközöket feltalálták, az emberek képesek voltak a kontinensek között utazni, ami igazi áttörést jelentett. Fokozatosan, amikor a hajóépítők javítani tudták a hajók kialakítását, a vízvonal jelei hibátlanul kezdtek megjelenni rajtuk. De mi is az a vízvonal és miért van rá szükség? Ezt fogjuk megvizsgálni ebben a cikkben.

Meghatározás

Ez a szó a holland nyelvből származik, ami teljesen logikus. Végül is ez a királyság volt az elsők között, amelyet flotta kiváló minősége jellemez.

A vízvonal az a vonal, amely mentén a víz nyugodt felszíne érintkezik egy hajó vagy más úszó hajó törzsével. Ha ezt a kifejezést a hajótervezés szempontjából vesszük figyelembe, akkor a vízvonal a hajótest egy vízszintes síkszelvénye a rajzon. Tehát most már tudjuk, mi a vízvonal.

A vízvonalak típusai

A vízvonal a következő típusokban kapható:

• A konstruktív egy olyan vonal, amelyet az elméleti rajz készítésekor alapul vesznek. Előzetes számítások alapján a különböző típusokat mutatja
• A terhelési vízvonalat azért hozzuk létre, hogy meghatározzuk a hajó terhelése miatti maximálisan megengedett lemerülését. Általában az edény ilyen vízvonala egybeesik a tervezett vízvonallal.
• A számított a merülést mutatja, amely a hajó elméleti jellemzőinek meghatározására szolgál.
• A jelenlegit nem a hajótestre alkalmazzák, ez egy olyan fogalom, amely a hajó aktuális süllyedési szintjét határozza meg terhelésétől vagy víztípusától függően.

Ha a jelenlegi vízvonalról beszélünk, azt számos tényező határozza meg, például a hajótest alakja, az építési anyag sűrűsége, súlya, víz érdessége és egyéb dolgok.

A vízvonal területe felhasználható a hajótest teltségi tényezőjének kiszámításához. A terheléstől, időjárástól, vízsűrűségtől és egyéb tényezőktől függően azonban a vízvonal területe nagymértékben változhat, és ezzel együtt a hajó gördülése és stabilitása is. Ha a hosszáról beszélünk, akkor ez lineáris dimenzióként szolgál a vízkiszorítású hajók Froude-számának, és így elméleti sebességének meghatározásában. Most már tudjuk, mi a vízvonal.

Vizsgáljuk meg azonban részletesebben egy olyan változatot, mint a terhelési vonal.

Terhelési vonal

1890-ben ez a jelölés minden teherhajón kötelezővé vált. Más típusú vízvonalaktól eltérően céljának gyakorlatibb szerepe van.

A helyzet az, hogy egy ilyen vízvonal bevezetése előtt sok kereskedelmi hajó elsüllyedt a túlterhelés miatt, amit a vízsűrűség különbsége befolyásolt, régiótól, évszaktól, sótartalmától és egyéb dolgoktól függően. Ezután bevezették a terhelési vízvonalat. Segítségével a berakodásért felelős személy kiszámítja a hajó megengedett legnagyobb terhelését, ellenőrzi az útvonalat, az időjárási viszonyokat, a víz típusát és egyéb paramétereket. Az alábbi képen látható egy példa az ilyen jelekre.

Egyszerűen fogalmazva, a rakományvonalat azért vezették be, hogy nyomon kövessék a hajó forgalmát, és ha a víz a vízvonal alatt van, akkor minden rendben van. De amint már említettük, ez a víz típusától, az évszakoktól és egyéb paraméterektől függ. 1890-ben Nagy-Britannia törvényt fogadott el, amely előírja a rakodóvonalak használatát.

A hajóépítés modern megközelítései megkövetelik az eredeti műszaki megoldások folyamatos keresését, hogy a világ óceánjaiban felülkerekedjenek a potenciális ellenfelekkel szemben. A tervezők egyre inkább a többtestű vízi járművek – katamaránok és trimaránok – projektjei felé fordulnak. Elég csak felidézni az amerikai haditengerészet „Independence” típusú part menti hajóit vagy a legújabb orosz fejlesztést, a „Rusich-1”-et. Viktor Dubrovsky, a műszaki tudományok doktora elmondja, hogyan javíthatja a többtestű hajók műszaki jellemzőit egy eredeti megoldással - csökkentve a vízvonal területét.

Bevezetés

A kis vízvonallal rendelkező objektumok közé tartoznak a félig merülő (általában fúró) platformok és a kis vízi síkterületű hajók.

ábrán. Az 1. ábra egy félig merülő platform megjelenésének diagramját mutatja. Munkahelyzetben a vízvonal körülbelül a pontonokat a felső szerkezettel összekötő állványok (oszlopok) magasságának közepén helyezkedik el, rakott helyzetben valamivel a pontonok felső fedélzetei alatt.

A félig merülő platformokat az 50-es évek óta használják a világon, azóta több mint 300 ilyen, meglehetősen nagy elmozdulású objektumot építettek. A gyakorlat azt mutatja, hogy folyamatosan a bolygó legkeményebb tengerein lehetnek, és az idő nagy részében működnek, beleértve a nagyon intenzív hullámokat is. ábrán. A 2. ábrán egy kettős héjazatú hajó látható kis vízvonallal (SMWA).

Az SMPV kutatása, tervezése és építése a 60-as években kezdődött, azóta több mint 70 ilyen hajót építettek a világon, többnyire kis lökettérfogattal, gyakran kísérleti jelleggel.

Már ezek az illusztrációk is megmutatják a fő különbséget a kis vízvonallal rendelkező objektumok között: az elmozdulási térfogatok csökkenése a vízvonal közelében, kompenzálva ezeket a térfogatokat, mivel a hajó részei jobban elmerültek a felszín alatt.

Jelenleg a szabad felületen áthaladó kiszorítási térfogatokat általában „oszlopoknak” (hajóknál) vagy „oszlopoknak” (peronoknál) nevezik. A víz alatti térfogatoknak ma nincs ismert neve: platformok és hajók „pontonjairól”, „víz alatti hajótestekről”, „víz alatti térfogatokról” stb. hajók számára.

A szerző publikációiban 1978 óta a következő terminológiát használták a hajókra: minden hajótest egy felszíni platform - rack (rack) - gondola (ez utóbbi kifejezést a repülésből kölcsönözték). Az alábbiakban ugyanazt a terminológiát használjuk.

Ezenkívül a hajótestek egymáshoz és a vízfelülethez viszonyított elhelyezkedésének jellemzésére a következő kifejezéseket használják: keresztirányú hézag (általában a hajótestek átmérős síkjai közötti távolság); függőleges távolság (a platform aljának távolsága a tervezett vízvonaltól); hosszirányú hézag (a hajótestek középső hajóinak távolsága, ha azok hosszirányban el vannak tolva).

A körvonalak figyelemre méltó jellemzője a hajók minden műszaki és működési tulajdonságát befolyásolja. Ezenkívül, mint minden többtestű objektum, az SMPV-ket is a térfogati elmozdulásukhoz képest megnövelt fedélzeti terület jellemzi. Ezért, mint minden többtestű, az SMPV-k is hatékonyak olyan könnyű rakományok szállítására, amelyek elhelyezéséhez nagy fedélzeti területre vagy nagy térfogatra van szükség, pl. "könnyű" rakomány. Ide tartoznak az utasok a kabinokban, a gördülő berendezések, a könnyű konténerek, a kutatólaboratóriumok, a fegyverrendszerek, elsősorban a repülési rendszerek. Ezért különösen a legracionálisabb egy SMPV tervezése a kezdetben szükséges fedélzeti terület alapján.

Az SMPV méretarányai és típusai

A kiszorítási térfogatok fajlagos eloszlása ​​szintén meghatározza az SMPV méretarányainak sajátosságát.

A gondolák belső térfogatainak könnyebb kihasználása és összeállításuk gyárthatóságának javítása érdekében célszerű folyamatos áramlást biztosítani a végek körül: az íjnak félig elliptikus, a farnak kúp alakú formát kell választani. A fennmaradó hosszúság egy henger. Ennek eredményeként a gondola és a test egészének teltségi együtthatója a gondola L/D kiterjedésétől válik függővé, ahol L a gondola hossza, D a gondola átmérője.

A csökkentett vízvonalterület nagyobb hajótesttávolságot igényel a szükséges kezdeti oldalsó stabilitás biztosítása érdekében. Az alábbiakban ismertetett építészeti és szerkezeti típus ezen és egyéb jellemzői meghatározzák a fő méretek arányait, amelyek nem jellemzőek az egytestű és a hagyományos vonalú többtestű hajókra. Ezeknek az arányoknak a legvalószínűbb értékeit az alábbiakban adjuk meg, figyelembe véve a fedélzeti terület jellemzőit és a különböző SMPV-k kezdeti stabilitását.

Eddig az SMPV-k többféle típusát is tanulmányozták ilyen vagy olyan mértékben, bár gyakorlati használatban csak a duplatörzsűek vannak (az elmúlt években épített több mint 70 SMPV nagy része duplex a fentebb leírt terminológiával). ábrán. A 3. ábra a vizsgált SMPV típusokat mutatja.

Meg kell jegyezni, hogy a bemutatott terminológia, amelyet a szerző 1978-ban javasolt, nem általánosan elfogadott. Például Japánban minden duplatörzsű hajót katamaránnak neveznek, függetlenül a vonalak alakjától. Úgy tűnik, hogy a kettős testű SMPV két típusának megkülönböztetése pontosabbá teszi az osztályozást. A hajótestben egy-egy hosszú oszloppal rendelkező SMPV-t ​​először Hollandiában építették, ennek az első hajónak a nevét javasolta a szerző az ilyen felépítésű hajók közös elnevezéseként. A "trisec" kifejezést az USA-ban épített első kettős héjú SMPV szerzői javasolták, amelyek mindegyike részeként két rövid támaszt tartalmaz: "THREE SECTIONS", i.e. platform és két víz alatti kötet.

Ráadásul az angol nyelvű szakirodalomban minden háromtörzsű hajót trimaránnak neveznek, függetlenül az alaktól és a méretaránytól. Éppen ellenkezőleg, az orosz gyakorlatban a 70-es évek óta (A.G. Lyakhovitsky kutatása a nagysebességű folyami hajók teljesítményéről) a „trimaran” nevet a hagyományos kontúrokkal azonos héjú háromtestű hajókra alkalmazzák. Ezért az azonos testű háromtörzsű SMPV-k külön elnevezése megfelelőnek tűnik.

Az SMPV-k közös jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek megkülönböztetik őket az egyhéjazatú és a hagyományos kontúrú többtestű hajóktól, valamint az egyes típusokra jellemző sajátosságok. Az alábbiakban ezeket a funkciókat részletesebben tárgyaljuk. Meg kell jegyezni, hogy egy adott típusú edény szinte minden tulajdonsága előnyös, kedvezőtlen vagy semleges lehet egy adott alkalmazáshoz. Mindezeket a kérdéseket az alábbiakban röviden tárgyaljuk.

Itt hagyományosan egy azonos vízkiszorítású egytestű objektumot használnak összehasonlítási alapként, bár a gyakorlatban a hajó opciók kiválasztásakor a tervezés legelején figyelembe kell venni a többtestű hajók összehasonlítható típusait a hagyományosokkal. vonalak.

Külön meg kell jegyezni, hogy minden SMPV úgy alakítható ki, hogy teljes vízkiszorításkor a hajónak merülése legyen a gondolák tetején, ami kiterjeszti a sekély vizű területek és kikötők használatának lehetőségeit. Ugyanakkor a tengeri alkalmasság javítása érdekében gondoskodni kell a ballaszt vízfelvételéről. Nyilvánvaló, hogy ennek az előtétnek a térfogata megfelel az állványok bemerített részének térfogatának, azaz. viszonylag kicsi a hajó teljes vízkiszorításához képest.

Azonban a viszonylag kis mennyiségű ballaszt erős befolyása az SMPV leszállására jelentős kényelmetlenséget jelent a működésében. Ha előre nem látják, az egyszerű üzemanyag-fogyasztás a navigáció során elfogadhatatlan változásokhoz vezet a leszállás során, elsősorban a gurulásban és a trimmben. Ezért például a világ egyik első SMPV-je, egy japán személyszállító komp automatikus ballasztrendszerrel rendelkezett, hogy fenntartsa az üzem közbeni leszállás megváltoztatásához szükséges határértékeket.

Hogyan működik

1. Fedélzet területe

Bár a térfogatok újraelosztása leginkább a hidrosztatikát és a hidrodinamikát érinti, tervezési szempontból kényelmesebb a fedélzetek relatív területének figyelembevételével kezdeni. Ez a megfontolás a legvalószínűbb méretarányok fent említett rendszerén alapul, amelyek meghatározzák az ilyen típusú edények sajátosságait.

Az ilyen értékelések főbb eredményeit az 1. táblázat tartalmazza.

Hajó típusa	Egy test relatív hossza	Valószínű dimenziós összefüggések	Relatív fedélzeti terület
Egytestű		L/B=8; A D ~0,8
Trisec vagy duplus		L SW = 0,64*L; B OA =(0,3÷0,5)*L SW ;	(0,19÷0,32)*L 2
Alacsony vízvonalú hajótest és két kitámasztókar		L M = 0,8*L; LM/BM=8; LA =(0,3÷0,4)*L M ; B OA =(0,3÷0,4)*L M ;	(0,13÷0,16)*L 2
		L 1 = 0,35*L; A D ~ 0,75; L OA = 1,6 * L 1; B OA =(0,6÷0,8)*L1;	(0,25÷0,35)*L 2

Asztal 1.

Itt: L, V, B – egy hasonló egytestű hajó hossza, vízkiszorítása, szélessége, AD – felső fedélzeti telítettségi együttható; B1, BOA – egy test szélessége és teljes szélessége; LSW – hossza a vízvonal mentén; LO-kitámasztó hossza; LM - a fő test hossza; lMON, l1 – egytestű hajók és többtestű hajók egy törzsének relatív hossza.

Nyilvánvaló, hogy azonos számú fedélzet esetén az SMPV valamilyen mértékben megnöveli a fedélzeti területet és a felszíni rész belső térfogatát, mint egy egyhéjazatú nagysebességű hajó. Ezért mindig nagy rakomány kerül a hajótesteket összekötő felszíni platformba.

2. Kezdeti stabilitás és kényszerleszállás

Az SMPV hosszirányú stabilitása észrevehetően alacsonyabb, mint egy hasonló hagyományos hajóé. Ezért a jelenlegi helyzettel ellentétben, amikor a hosszirányú stabilitás nincs szabványosítva egyetlen hajótípusra sem, az SMPV tervezésekor el kell fogadni a hosszirányú metacentrikus magasság néhány hozzávetőleges határát. Figyelembe véve a teljes méretarányt a tervben, kényelmesnek tűnik a kettős héjazatú SMPV-k hosszirányú magasságát a keresztirányú magasságnál kétszer, a háromtestű SMPV-knél pedig háromszor nagyobbat választani.

Az SMPV keresztirányú stabilitása határozza meg teljes méretük arányát a tervben, lásd a 2. táblázatot, ahol különböző típusú, azonos elmozdulású SMPV példákat veszünk figyelembe. Az SMPV helyének a többtestű hajók kínálatában elfoglalt magyarázata érdekében a táblázat a hagyományos hajótest formájú hajókat is tartalmazza: egy katamarán (kéttestű), egy trimarán (három egyforma hajótest) és egy kitámasztós hajó (nagy középső). és két kis oldaltest). Az egyszerűség kedvéért az SMPV kezdeti keresztirányú stabilitásának biztosítására vonatkozó követelmény ugyanaz, mint az összehasonlított egytestű hajóé.

Különféle típusú 1000 tonnás hajók fő méretei és kezdeti oldalstabilitása (a kitámasztókarok méretei zárójelben):

Hajó típusa	Egytestű (nagy sebességű)	Katamarán			Trimaran		Hagyományos középső test + 2 kitámasztó	Központ. Ház MPV + 2 kitámasztással
Egy test hossza, m		65, 80					95 (30)	65 (35)
Teljes hossz, m		65, 80
Egy test szélessége, m		6, 4					7 (1)	7 (1.5)
Teljes szélesség, m		18, 16
Vízvonal területe, kW m		2 x 310, 2 x 250
Tervezési tervezet, m
A nagyságközép magassága, m
Oldalmagasság, m
Tömegközéppont magasság, m
Keresztirányú metacentrum. .sugár, m
Keresztirányú metacentrum. magasság, m
Hosszanti metacentrum. sugár, m
Longitudinális metacentrum. magasság, m

* - a válaszfalfedélzetig.
2. táblázat.
A bemutatott adatok elemzése azt mutatja, hogy az SMPV keresztirányú méretét teljesen más elv szerint választják ki, mint a hagyományos vonalakkal rendelkező többtestű hajók azonos méreteit. Az SMPV teljes szélességét egy bizonyos kezdeti stabilitás követelménye határozza meg. Ellenkezőleg, a hagyományos alakú testek közötti távolságot úgy választják meg, hogy minimálisan elfogadható legyen, hogy csökkentsék a hidrodinamikai kölcsönhatásukat, ami általában kedvezőtlen, pl. a teljesítmény követelményeinek megfelelően. Ugyanakkor az összes hagyományos hajótestű hajó oldalsó stabilitása, kivéve a kitámasztókarokat, sokkal nagyobb, mint az összehasonlított egytestű hajóké. Ezenkívül a katamarán kezdeti oldalsó stabilitása, ha szükséges, megegyezik a hosszirányú stabilitással, sőt kissé meg is haladhatja azt. A kitámasztós hajó stabilitása hasonló az egytestű hajóéhoz, vagy szükség esetén valamivel több.

Az SMPV hosszirányú stabilitása lényegesen kisebb, mint az összes többi típusú hajóé, mind az egytestű, mind a többtestű hajóké. Ez a körülmény nagymértékben befolyásolja az SMPV számos jellemzőjét.

Mindenekelőtt megjegyezzük, hogy a stabilitás csökkenése nehézségeket okoz a vészhelyzeti dőlés (trim) szögének korlátozásában: azonos térfogatú elárasztás az SMPV lényegesen nagyobb dőléséhez vagy trimméhez vezet, mint egy egytestű hajóé. hasonló elmozdulás. Ebben az esetben általában nem okoz nehézséget a minimális szabadoldal biztosítása, ha a válaszfalfedélzet a felépítménytesteket összekötő felső fedélzet.

Az SMPV oldalsó stabilitásának hiányát részben kompenzálhatja a támasztékok dőlése a felületi platform közelében, ami biztosítja a stabilitási diagram területének növekedését. De a lényeg az, hogy minden többtestnek van egy áthatolhatatlan platformja, amely összeköti a hajótesteket. Ez a térfogat élesen csökkenti a sarok és a szegély szögét, amint az oldalai vagy végei elkezdenek bejutni a vízbe. Baleset esetén az elárasztás valószínűsége is jelentősen csökken, mivel a peronon lévő kivágások általában meglehetősen távol helyezkednek el az oldalaktól és a végektől.

Az SMPV vészhelyzeti stabilitásának biztosítása általában szintén nem okoz gondot, amint a vízálló felületű platform elkezd a vízbe kerülni.

Az SMPV kényszerleszállásának biztosítására szolgáló jelentős tervezési intézkedésként javasolható a rekeszek (általában a végein) nem gyúlékony lebegő tömbökkel (vagy hálókban lévő nagy szemcsékkel történő feltöltése a javítások során történő mozgások egyszerűsítése érdekében).

A kitámasztókarok mérete jellemzően kicsi, és összehasonlítható a baleseteknél előforduló statisztikailag lehetséges lyukak méretével. Ez azt jelenti, hogy baleset esetén a kitámasztót valószínűleg teljesen elönti a víz, vagyis a vízvonal területe és stabilitása jelentősen csökken. Ez viszont azt jelenti, hogy az oldalirányú stabilitást általában egyetlen kitámasztónak kell biztosítania. A kitámasztókarok lebegő anyagokkal való feltöltése azonban lehetővé teszi a kitámasztókarok méretének, önhúzásának és súlyának csökkentését.

Így az SMPV kényszerleszállása és stabilitása a legtöbb többtestű hajókhoz hasonlóan nem nagyon felel meg az egyhéjazatú hajókra korábban megalkotott szabályok alapjául szolgáló koncepcióknak. A konkrét stabilitási szabályok hiánya miatt bármely SMPV kísérleti objektumnak bizonyul, vagyis minden jellemzőjét számítások határozzák meg, és minden projektre külön egyeztetik a megfelelő nyilvántartással.

3. Tengeri alkalmasság

Az SMPV-k nagy tengeri alkalmassága a fő különbségük és a legnagyobb előnyük. Az SMPV fentebb leírt geometriai és stabilitási különbségei meghatározzák a tengeri alkalmasság jellemzőit is.

Ismeretes, hogy a természetes gördülési periódusok nagyban befolyásolják a tengeri alkalmasságot. Ezeket az időszakokat a helyreállító és a tehetetlenségi erők és nyomatékok aránya határozza meg. A dőlésszögnél ez a tömegek hosszirányú stabilitásának és tehetetlenségi nyomatékának aránya (beleértve a hozzáadott víztömeget is) a kereszttengelyhez viszonyítva.

Amikor egy egytestű hagyományos objektumról egy kettős héjú SMPV-re váltunk, a stabilitás jobban csökken, mint a tömegek tehetetlenségi nyomatéka. Ennek eredményeként a kettős hajótestű SMPV dobási ideje körülbelül 2-szeresére nő.

A gördüléssel szemben a kép fordított: megközelítőleg azonos kezdeti stabilitás mellett a tömegek (beleértve a hozzátartozót is) tehetetlenségi nyomatéka a hossztengelyhez képest meredeken megnő. Ennek eredményeként az SMPV öngördülési ideje is körülbelül 2-szer nagyobb, mint egy hasonló egytestű objektumé. Ezeket az összefüggéseket az ábra mutatja. 4.

Nyilvánvaló, hogy az ilyen jelentős különbségek nagymértékben megváltoztatják az SMPV viselkedését a hullámokban. Tehát, ha az egytörzsű hajók általában a fejhullámokban rezonálnak a dőléssel, akkor az SMPV - a farokban és az ahhoz közeli irányszögekben. A kellően nagy SMPV-k ritkán rezonálnak a lag-to-wave mozgatásakor. A stabilizátor nélküli SMPV-k hangmagasság-amplitúdói rezonáns módban nagyobbak, mint más típusú hasonló erekké, de ebben az üzemmódban a gyorsulások nagyon kicsik.

ábrán. Az 5. ábra két 100 tonnás csónak dőlési amplitúdóját mutatja a fejtengeren. Ezeket az adatokat a duplex és a katamarán modellek teszteléséből kaptuk, azonban a második amplitúdója meglehetősen pontosan egyenlőnek tekinthető egy azonos hosszúságú és vízkiszorítású egytestű hajó amplitúdóival.

A gördülés függése a duplex sebességétől a szembejövő tengerben, ami teljesen szokatlan a hagyományos kontúrokkal rendelkező objektumoknál, nyilvánvaló: az amplitúdók növekvő sebességgel csökkennek.

Sajnos a dőlésszög függőleges gyorsulásának amplitúdója eltérően függ a sebességtől, lásd a 2. ábrát. 6.

Nyilvánvaló, hogy a szembejövő hullámokban a gyorsulási értékekkel szokásos sebességkorlátozás mellett a duplusnak jelentős előnye van az elérhető sebesség tekintetében.

Már az SMPV első teljes körű tesztjei azt mutatták, hogy tengeri alkalmasság szempontjából egy ilyen hajó összehasonlítható egy hagyományos egytestű hajóval, amelynek vízkiszorítása 5-15-ször nagyobb (a vízvonal relatív területeinek arányától függően). ábrán. A 7. ábra a féltermészetes SMPV-modell kilengési amplitúdóit mutatja természetes hullámokban működő és nem működő kilengési csillapítókkal.

A szerző 1978-ban publikált, majd 2000-ben részletezett egy módszert a tengeri alkalmassággal kapcsolatos összes információ „összeomlására”, lehetővé téve annak egy számmal történő jellemzését. Ez a „tengerképességi együttható” azt az átlagos éves valószínűséget jelenti, hogy a kérdéses hajó egy adott vízterületen teljesíti a meghatározott tengeralkalmassági előírásokat.

Ezek a számítások azt mutatják, hogy az SMPV körülbelül 5-6 ezer tonnás vízkiszorítással gyakorlatilag „minden időjárási körülmények között” lesz.

4. Sebesség nyugodt vízben

A különálló SMPV karosszéria általában megnövekedett nedvesített felülettel és csökkentett maradék ellenállási együtthatóval különbözik a hagyományostól. Emlékeztetni kell arra, hogy ezek a mennyiségek kölcsönösen függenek egymástól a teljes méretű objektum vontatási ellenállásának előrejelzésére szolgáló szokásos rendszerben: ha a nedvesített felületet mesterségesen növelik, akkor a maradék ellenállás együtthatója relatív értékként csökken - állandó érték mellett. az ellenállás ezen összetevőjének abszolút értéke.

Rizs. A 8. ábra kétféle hajótest nedvesített felületének relatív értékeinek összehasonlítását tartalmazza: hagyományos és kis vízvonalas területtel.

ábrán. A 9. ábra a hagyományos és a kis vízvonal területű hajótestek maradék légellenállási együtthatóit mutatja.

Lényegében csak az azonos célra tervezett hajók szintjén lehet összehasonlítani a különböző típusú hajótestek teljesítményét. Ebben az esetben a többtestű hajót alkotó két-három hajótest körüli áramlás másik oldala lesz észrevehető, beleértve az SMPV-t ​​is: a hajótestek, elsősorban az általuk generált hullámrendszerek hidrodinamikai kölcsönhatása. Az interakciós jellemzők változatosak, és az esetek számától, egymáshoz viszonyított helyzetétől, méretétől és alakjától függenek.

Feltételezhető, hogy a felső görbe maximuma egy körülbelül 0,5-ös Froude-számnak felel meg a rugóstag hossza mentén, amelyből kettő van az ilyen típusú SMPV karosszérián.

A hosszirányú kölcsönhatás érdekes példája az a lehetőség, hogy minden duplus testet két rövidebb, azonos típusú testre cserélünk. Ebben az esetben egy ilyen tandem egy részének hossza mentén a Froude-szám 1,5-1,7-szer nagyobb lesz, mint a eredeti test. Ha pedig az eredeti test kb. 0,5 relatív sebességgel mozgott, azaz a hullámellenállás „púpján”, akkor a tandemben lévő rövidebb hajótestek már a púp mögötti zónában mozognak. Csökkenéssel együtt a nedvesített felületen a nyúlás csökkenésével egy ilyen átmenet hatékonyan csökkentheti a vontatási ellenállást.

A „hosszirányú” kölcsönhatás mellett két, egymástól bizonyos (stabilitási) távolságra elhelyezkedő test kölcsönhatása is létezik.

Ebben az esetben a relatív sebesség meglehetősen szűk tartományaiban (0,33-0,43 és 0,2-0,25) kedvező kölcsönhatás figyelhető meg; a relatív sebességek vizsgált tartományának teljes többi részét a hullámrendszerek ilyen vagy olyan mértékben kedvezőtlen kölcsönhatása jellemzi. Nagy sebességnél az interakció nullára irányul.

A „hosszirányú” kölcsönhatás egyik változata egy háromtestű objektum központi testének hosszirányú eltolódásának hatása a maradék ellenállási együttható összértékére.

Az SMPV modellek nagy hazai sorozatának rendelkezésre álló vizsgálati eredményei lehetővé teszik a házak méreteinek és egymáshoz viszonyított helyzetének összes lehetséges változatának értékelését a tervezés korai szakaszában.

A kitámasztó hajók maradék ellenállására a legnagyobb hatást a kitámasztókarok hosszirányú helyzete gyakorolja.

Ami a propulsorokat illeti, az SMPV-khez ugyanazok a típusok használhatók, mint a hagyományos hajókhoz és hajókhoz, leggyakrabban egy-egy a két hajótestre vagy egy háromtestű tárgyak hátsó hajótestére, vagy egy vagy kettő a hajó farára. központi törzsű hajók kitámasztókarral. Mivel az SMPV-k tervezési huzata megnövekedett, legalábbis megfelelő mélységben haladva, ezeknek a tárgyaknak a légcsavarjai általában megnövelt átmérőjűek, ami pozitív hatással van a meghajtási együtthatóra. Az SMPV másik jellemzője a nagyobb viszkózus társult áramlás és a csökkentett szívási tényező, ami egyben a meghajtási együttható növekedését is jelenti.

Az A. N. Krylovról elnevezett Központi Kutatóintézetben a 70-es években tesztelt egyedülálló SMPV modellsorozat lehetővé teszi a különféle típusú hajók vontatási ellenállásának előrejelzését a tervezés korai szakaszában (a műszaki tervezési szakasz előtti további tesztek nélkül). .

5. Tartósság

A többtestű hajókra, köztük az SMPV-re ható erők és nyomatékok teljes rendszere meglehetősen összetett. A tervezés kezdeti szakaszában azonban a fő külső terhelés a keresztirányú vízszintes erő és az általa meghatározott keresztirányú hajlítónyomaték, ábra. 10.

A legnagyobb oldalirányú terhelés akkor lép fel, ha a fa hullámokkal szemben parkol, ami az oldalszilárdság tervezési esete.

Az SMPV teljes oldalmagasságában elhelyezett keresztirányú válaszfalak ellensúlyozzák a leghatékonyabban az általános oldalirányú terheléseket. 11. ábrán látható, és a hozzá kapcsolódó bőrcsíkok.

A keresztirányú szilárdságot biztosító válaszfalak elrendezését, amelyek mindegyike oldalról oldalra és alulról a felső fedélzetre kell fektetni, az általános elrendezés tervezésének első szakaszában kell elkezdeni. Ha egy ilyen válaszfalnak áteresztőnek kell lennie, akkor a kivágások miatti szilárdságvesztését megerősítésekkel kell kompenzálni.

A kettős héjú SMPV-k esetében a hosszirányú szilárdság kevésbé fontos, mint a hagyományos hajók esetében, főként azért, mert a hajótestek azonos elmozdulás esetén rövidebbek. A háromtestű és kitámasztós SMPV-k hosszirányú szilárdsága jelentős szerepet játszik, és a hagyományos hajótestekhez hasonlóan ellenőrizni kell. Gyakori különbség az SMPV hosszirányú hajlítónyomatékának csökkenése a sebesség növekedésével - a hagyományos hajókban a hosszirányú hajlítónyomaték a szembejövő hullámok sebességének növekedésével nő. Az SMPV leginkább terhelt része általában az egyes rackek vízszintes része azon a ponton, ahol a függőleges dőlésszöge kezdődik. A rack kialakításának simának kell lennie - hogy elkerülje a feszültségkoncentrációt a leginkább terhelt részen.

Ha megbecsüli a fogasléc héjának szükséges vastagságát a leginkább terhelt szakaszban, és ezt a vastagságot átlagnak veszi, majd meghatározza a szerkezet összes részének teljes méretét, megbecsülheti az SMPV hajótest szerkezeteinek tömegét, lásd az ábrát. 12.

Az SMPV hajótest szerkezeteinek tömege az elmozduláshoz viszonyítva jellemzően nagyobb, mint a hasonló hagyományos hajóké, de kisebb a fedélzet területéhez viszonyítva.

A kitámasztókarral rendelkező SMPV-k a legkisebb relatív tömeggel rendelkeznek.

7. Tervezés

Az SMPV-k jellemzőinek figyelembevétele érdekében a szerző speciális algoritmust javasolt a tervezésükhöz. Ennek az algoritmusnak az egyik fő bemeneti adata a hajó feladatainak elvégzéséhez szükséges fedélzeti terület.

A tervezett SMPV általában nem rendelkezik prototípusokkal, vagy a releváns információkhoz nem lehet hozzáférni. Ezért a méreteket változatos módszerrel választják ki az alapvető műszaki és működési tulajdonságok közvetlen számítással történő kiszámításakor. A megfelelő algoritmus diagramja a 13. ábrán látható.

Az SMPV jellemzőit vizsgáló hazai kutatások eredménye a 60-as évek vége óta lehetővé tette a bármilyen célú hajókra vonatkozó projektek korai szakaszának kidolgozását. Ez idő alatt a szerző számos lehetőséget javasolt az SMPV és más többtestű hajók számára, lásd az ábrát. 14.

1. A kis vízvonallal rendelkező hajók fő előnye a nagy tengeralkalmasság, amely összevethető a hagyományos, 5-15-ször nagyobb vízkiszorítású hajók tengeri alkalmasságával.

2. A rendelkezésre álló hazai vizsgálati anyagok, számítások és módszertani fejlesztések lehetővé teszik az ilyen hajók projektjeinek korai szakaszának elvégzését további vizsgálatok és számítások nélkül.

A kis vízvonallal rendelkező hajók széleskörű alkalmazása minden olyan esetben javasolt, ahol a magas tengeri alkalmasság növeli a flottahasználat hatékonyságát. Az ilyen hajók használatának hatékonyságának bizonyítására olyan tengeri alkalmasság összehasonlító módszer alkalmazása javasolt, amely az összes információt egyetlen számba, a „tengerképességi együtthatóba” „összecsukja”.

Viktor Dubrovsky

Irodalom

1. „Többtestű hajók”, gyűjtemény, ösz. és szerk. Dubrovsky V.A. szerk. "Hajóépítés", 1978, 297 pp.

3. MODUL. AZ ELMÉLETI RAJZ ELEMEI

Elmozdulási görbe és rakomány mérete. Mérleg

A huzat meghatározásához elmozdulás szerint, vagy fordítva, az elmozdulásnak huzat alapján, használja eltolási görbe V (z). Megalkotásához ki kell számítani az integrált változó felső határral:

Ahol x nÉs x k - a vízvonalak metszéspontjainak abszcisszái a szár és a faroszlop vonalaival a merülésnél z.

A görbe típusa V(z)ábrán látható. 6, amely a görbéket is mutatja V V (z)És M(z)=ρV V (z). Ív V in (z) jellemzi a térfogati elmozdulást a kiálló részek (bőr, gerinc stb.) figyelembevételével, ill M(z) - elmozdulás a víz sűrűségét (tömegét) figyelembe véve.

Ív M(z) hívott rakomány mérete. A víz sűrűsége függ a navigációs területtől, valamint a víz hőmérsékletétől (azaz az évszaktól), ezért néha görbék sorozatát ábrázolják. M(z) különféle ρ .

Rizs. 6. Hagyományos hajó vízkiszorítási görbéje és rakománymérete.

Hogy meghatározza V,x s,z s, ismernie kell a vízvonal területét Sés abszciszák x f ezeknek a területeknek a súlypontjai. A stabilitás kiszámításához ki kell számítani a vízvonal területek tehetetlenségi nyomatékait a koordináta tengelyekhez képest Ó, óés tengelyek ff,áthalad a vízvonal területének súlypontján.

Először is keressük meg a vízvonal terület elemeit egy egyenesen és egyenletes gerincen ülő hajó számára. Válasszunk ki egy hosszúságú elemi területet (1. ábra). dxés szélessége 2у: dS = 2ydx, Akkor

. (1)

Rizs. 1. Egy szimmetrikus vízvonal területének elemeinek meghatározása.

A vízvonal terület súlypontjának abszcisszán egyenlő

x f = M y/S,(2)

Ahol Az én - a vízvonal terület statikus momentuma a tengely körül OU. Meghatározására Az én Először írjuk fel az elemi terület statikus nyomatékának kifejezését dS: dM y = xdS = x2ydx, ahol

. (3)

Most képleteket kapunk a vízvonal területének a fő központi tengelyekhez viszonyított tengelyirányú tehetetlenségi nyomatékainak meghatározásához

Keressük a tehetetlenségi nyomatékot dI x elemi terület dS, amelyhez az elméleti mechanikából ismert képletet használjuk a téglalap területének tehetetlenségi nyomatékára a fő központi tengelyhez képest: , Ahol b = dx, h = 2y, azaz

.

. (4)

A vízvonal területének tehetetlenségi nyomatéka S a tengelyhez képest ff egyenlő

, (5)
Ahol én y - a vízvonal területének tehetetlenségi nyomatéka a tengely körül OU képlettel definiált

, (6) a terület elemi tehetetlenségi nyomatéka óta dS egyenlő ;Sx 2 f -átviteli tehetetlenségi nyomaték.

Működés közben a hajó kezdeti dőléssel vitorlázhat, ha a vízvonal aszimmetrikus a DP-hez képest. A terület, a statikus nyomatékok, a tehetetlenségi nyomatékok és egyéb elemek kiszámításához ebben az esetben bevezetjük a megfelelő y nés elment y l ordináták (2. ábra).

Rizs. 2. Egy aszimmetrikus vízvonal területének elemeinek meghatározása

ábra szerint. 2 kifejezés az elem területére, figyelembe véve azt a tényt, hogy y n negatív, formába írható dS= y n dx- y l dx=(y p - y l) dx, és a vízvonal területe kb

. (7) Hasonlóan a terület statikus nyomatékára S a tengelyhez képest OU kapunk

(8)

(9)

Aszimmetrikus vízvonal esetén a terület statikus nyomatéka a tengely körül Ó nem egyenlő nullával. A jobb oldali elemi platform statikus nyomatéka egyenlő

,

a bal oldalon -

,

teljes -

Ezután a teljes statikus nyomaték képlete az űrlapba kerül

.(10)

Gravitáció középpontja F a vízvonal területe a DP-től távol helyezkedik el

víz vonal

és. Morszk. a hajó törzsén lévő vonal, amely mentén a vízben ül; teher, teher, huzat. Ezt a jellemzőt az építtető előre kiszámítja és feltünteti az edény rajzán. Vízmérték m. Holland. lövedék, amely megmutatja a sík szintjét, a víz felszínének helyzetét; szint. Sétáljon vagy vízszintesítse a helyet a vízmértéknek megfelelően, sétáljon a szint mentén vagy látás közben. A lövedék antipol. szint, vízszintes; de vonalzóra helyezve mindkét lövedéket egyesíti, ezért ennek az eszköznek a szintje az úgynevezett függővonal. A legegyszerűbb szint: egy függővonal egy fekvő vonalzó felett; pontosabban egy üvegcső folyadékkal, amelybe légbuborékot helyeznek; Amikor a cső a szintnek megfelelően van elhelyezve, a jelzésen áll, középen. Szellemszint, a szinthez kapcsolódóan; vízszintes, vízszintes, egyenes, lejtés nélküli, felfüggesztett, víz közvetlen. Víztömlő m. morsk. vászon- vagy bőrhüvely, bélből töltőszivattyúkig; hordók vízzel való feltöltésére is. Vízi tartózkodás m. Morsk. az egyik vastag kátrányos kötélzet, amely az orrárbocot tartja a vágottvízhez. Vízháttér m. Morsk. hasonló felszerelés, amely oldalról erősíti az orrárbocot. Watervuling m. Morsk. kátrányos kötél, amely az orrárkot sok fordulattal a szárhoz, a hajó orrfelszállójához húzza. Vízi utak m. Morsk. közvetlenül a hajó oldala mellett, a fedélzet feletti gerendákon és keresztrudakon heverő fa. Víz-tali w. pl. Morszk. nagy emelők (futó, húzó), amelyekkel vízhordókat és egyéb súlyokat emelnek a hajóra. A vécé egy latrina, angol kivitelben, vízbevezetéssel.

Az orosz nyelv magyarázó szótára. D.N. Ushakov

víz vonal

vízvonal, g. (Gol. waterlinie) (Tengerészgyalogos). A vonal az oldal mentén, a hajó vágása előtt a vízbe merül.

Az orosz nyelv magyarázó szótára. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.

víz vonal

[te], -i, f. (szakember.). A vonal az oldal mentén, amíg a hajó normál merülés mellett vízbe nem merül. Beszállítás. (egybeesik a víz felszínével, amikor a hajó teljesen meg van töltve).

Az orosz nyelv új magyarázó szótára, T. F. Efremova.

víz vonal

és. A hajó törzse mentén húzódó vonal (általában festékkel jelölve), amely egybeesik a víz felszínével a legnagyobb megengedett terhelés mellett.

Enciklopédiai szótár, 1998

víz vonal

VÍZVONAL (a holland vízből - víz és lijn - vonal) a víz nyugodt felszíne és az úszó hajó törzse közötti érintkezési vonal. A rakodási vonallal jelölt rakodási vízvonal egybeesik a víz felszínével, amikor a hajó teljesen meg van rakva, és megfelel az üzemben megengedett legnagyobb merülésnek. A vízvonal alakja és az általa körvonalazott terület nagysága befolyásolja a hajó meghajtásának és stabilitásának jellemzőit.

Víz vonal

(holland water-lijn, vízből ≈ víz és lijn ≈ vonal), a vízfelület érintkezési vonala egy úszó hajó törzsével. A rakomány vízszintje egybeesik a víz nyugodt felszínével, amikor a hajó teljesen meg van rakva, és megfelel az üzem közben megengedett legnagyobb merülésnek; A rakomány helyzete V. rakományvonallal van jelölve. A hajó elméleti rajzán ábrázolt elméleti méreteket a hajótest felületének vízszintes síkokkal történő vágásával kapjuk. A hajó alakja és az általa körvonalazott terület nagysága befolyásolja a hajó meghajtásának és stabilitásának jellemzőit.

Wikipédia

Víz vonal

effektív vízvonal a merüléstől függően Az effektív vízvonalat az edény alakja, átlagos sűrűsége, valamint az adott medencében lévő víz érdességi foka határozza meg. A hajótest teljességi tényezőjének kiszámításához a vízvonal területét használják. A vízvonal terület alakja, pontosabban tehetetlenségi nyomatéka az alak stabilitását meghatározó tényező. Nyilvánvalóan a terhelési viszonyoktól, saroktól és trimmektől függően változhat a vízvonal formája, és ezzel együtt a stabilitása is.

A vízvonal menti hossz jellegzetes lineáris dimenzióként szolgál a vízkiszorítású hajók Froude-számának és ennek megfelelően elméleti sebességének meghatározásában.

Példák a vízvonal szó használatára az irodalomban.

Ruiz lassan körbejárta a tengeralattjáró oldalait, és észrevette, hogy a rozsda szivárog a lyukakból, és hogy a korróziógátló festék megrepedt a tengeralattjáró mentén. víz vonal, a hanyag kezelés egyéb jelei sem kerülték el.

Egy bandita és egy gyilkos mellett ült, elegáns, kétszintes öltönyben, lejjebb öltve víz vonal.

Miután kinyitottam a nyílást és leküzdöttem a légáram nyomását, kezemmel megragadtam a támaszt, és az egyik hajó mentén elengedtem a teljes kapcsot, és összevarrtam. víz vonal.

Ugyanakkor teljesen egyértelmű, hogy a víz már behatolt az altalaj egyes részébe, mert a víz vonal.

A kancellár minden új lehetőségnél megtagadt magának minden kiváltságot, de az eldobott ballaszt annyira jelentéktelen volt, hogy álmai elsüllyedt hajója nem tudott felemelkedni. víz vonal.

Roscoe Bunyan ismerősei gyakran mondták, hogy még pénzzel megrakva is víz vonal, nem lesz lusta tíz mérföldet gyalogolni szűk cipőben, hogy felkapjon egy valaki által leejtett rezet.

Túl sok vizet szívtak fel a fenti papiruszkötegek víz vonal, és ez a sok tonna láthatatlan ballaszt tréfásan meghaladta azt a két-háromszáz kilogramm élelmet és ivóvizet, amely átvándorolt ​​a túloldalra.

Az egyenes függőleges szár, mint egy pokoli hasító, az ütközés során behatolt a másik hajó oldalába, és ugyanúgy átszúrta azt, mint fent víz vonal, és a vízszint alatt.

Ez azt jelenti, hogy a hajó orra alacsonyabban van víz vonal leszakadt vagy lyukas van rajta.

A hajótest orrában, a jobb oldalon, sokkal lejjebb víz vonal, jelentős lyuk.

Ez a szoba hat méterrel lejjebb található víz vonal, elöl a második torony fegyvertára, mögötte az orrkazánház, alatta védtelen fenék, kiváló - jobb nem gondolni rá - célpont akusztikus aknák és torpedók számára.

Majdnem egészen víz vonal a cirkáló oldalát mintha felhasította volna egy óriási konzervnyitó.

Korábban csak a tényleges elhatározás után hajtottak végre hasonló műveleteket víz vonal a vizen.

Ez az ötlet nem talált azonnal alkalmazásra: időbe telt, amíg a hajóosztályozó társaságok kiadtak egy olyan szabályt, amely szerint a hajó hossza magasabb. víz vonal nem vették figyelembe a regiszteres mérések során.

A gőzhajó oldalain már teljes egészében izzó cseresznyevirágok borultak víz vonal Gőz szállt fel a vízből.