Общее устройство судов | страница 28
Познакомимся с мореходными качествами судна.
Плавучестью судна называется его способность держаться на воде по определенную осадку, неся предназначенные грузы в соответствии с назначением судна.
На плавающее судно всегда действуют две силы: а) с одной стороны, силы веса, равные сумме веса самого судна и всех грузов на нем (вычисленные в тоннах); равнодействующая сил веса приложена в центре тяжести судна (ЦТ) в точке G и всегда направлена по вертикали вниз; б) с другой стороны, силы поддержания, ил и силы плавучести (выраженные в тоннах), т. е. давление воды на погруженную часть корпуса, определяемое произведением объема погруженной части корпуса на объемный вес воды, в которой судно плавает. Если эти силы выразить равнодействующей, приложенной в центре тяжести подводного объема судна в точке С, называемой центром величины (ЦВ), то эта равнодействующая при всех положениях плавающего судна всегда будет направлена по вертикали вверх (рис. 10).
Объемным водоизмещением называется объем погруженной части корпуса, выраженный в кубических метрах. Объемное водоизмещение служит мерой плавучести, а вес вытесняемой им воды называется весовым водоизмещением D) и выражается в тоннах.
По закону Архимеда вес плавающего тела равен весу объема жидкости, вытесненной этим телом,
D = Р = Vy,
где у – объемный вес забортной воды, т/м3, принимаемый в расчетах равным 1,000 для пресной воды и 1,025 – для морской воды.
Рис. 10. Силы, действующие на плавающее судно, и точки приложения равнодействующих этих сил.
Так как вес плавающего судна Р всегда равен его весовому водоизмещению D, а их равнодействующие направлены противоположно друг другу по одной вертикали, и если обозначить координаты точки G и С по длине судна соответственно x>g и х>c, по ширине у>g и у>c и по высоте z>g и z>c, то условия равновесия плавающего судна можно сформулировать следующими уравнениями:
Р = D; x>g = х>c.
Вследствие симметрии судна относительно ДП очевидно, что точки G и С должны лежать в этой плоскости, тогда
y>g = y>c = 0.
Обычно центр тяжести надводных судов G лежит выше центра величины С, в таком случае
Z>g › Z>c
Иногда объем подводной части корпуса удобнее выразить через главные размерения судна и коэффициент общей полноты, т. е.
V = LBTб,
тогда весовое водоизмещение может быть представлено в виде
D = LBTбy.
Если обозначить через V>n полный объем корпуса до верхней палубы, при условии водонепроницаемости закрытия всех бортовых отверстий, то получим