что такое ватерлиния на корабле и для чего она нужна
Ватерлиния
Ватерли́ния (нидерл. waterlinie ) — линия соприкосновения спокойной поверхности воды с корпусом плавающего судна. Также — в теории корабля элемент теоретического чертежа: сечение корпуса горизонтальной плоскостью.
Различают следующие ватерлинии:
Действующая ватерлиния определяется формой судна, его средней плотностью, а также степенью волнения воды в данном бассейне. Площадь ватерлинии используется для вычисления коэффициента полноты корпуса. Форма площади ватерлинии, точнее ее момент инерции является фактором, определяющим остойчивость формы. Очевидно, в зависимости от условий нагрузки, крена и дифферента форма площади ватерлинии, а с ней и остойчивость, могут меняться.
Длина по ватерлинии служит характерным линейным размером в определении числа Фруда для водоизмещающих судов, и соответственно, их теоретической скорости.
Грузовая марка
Все коммерческие суда должны иметь на борту отметку под названием грузовая марка (англ. load line, Plimsoll line ). Эта отметка определяет уровень, до которого судно может быть безопасно нагружено, то есть грузовую ватерлинию. При загрузке судна оно садится глубже в воду и отметка опускается ближе к поверхности воды.
До того, как эта отметка стала обязательной, много судов было потеряно по причине перегрузки. Иногда причиной перегрузки является стремление в получении дополнительной прибыли от перевозки, а иногда разница в плотности воды — в зависимости от её температуры и солёности осадка судна может существенно меняться.
Британским политиком Сэмюэлем Плимсолем был предложена система универсальной маркировки судов, которая позволила определять максимальную загрузку корабля в зависимости от времени года и региона.
Буквы на грузовой марке означают:
| Символ | Расшифровка | Обозначение |
|---|---|---|
| TF | Tropical Fresh Water | Пресная вода в тропиках |
| F | Fresh Water | Пресная вода |
| T | Tropical Seawater | Морская вода в тропиках |
| S | Summer Seawater | Летняя морская вода |
| W | Winter Seawater | Зимняя морская вода |
| WNA | Winter North Atlantic | Зимняя северо-атлантическая |
Зимой часты штормы. Высокая волна может раскачать судно или залить палубу, поэтому требуется дополнительный запас плавучести. Северная Атлантика — особо штормоопасный район, плюс опасность обледенения — там запас плавучести должен быть ещё больше. Тропические воды, наоборот, тихие, там можно смело нагружать судно.
Остальные две марки — F и TF — соответствуют S и T, пересчитанным на плотность пресной воды.
Значение слова «ватерлиния»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
Различают следующие ватерлинии:
конструктивная ватерлиния (КВЛ) — ватерлиния, принятая за основу построения теоретического чертежа и соответствующая полученному предварительным расчётом полному водоизмещению судна и нормальному водоизмещению корабля;
грузовая ватерлиния (ГВЛ) — ватерлиния, при плавании судна с полным грузом. У морских транспортных судов КВЛ и ГВЛ, как правило, совпадают;
расчётная ватерлиния — ватерлиния, соответствующая осадке судна, для которой определяются его расчетные характеристики. При определении расчетных характеристик в качестве расчетной ватерлинии принимают: для кораблей — ватерлинию, соответствующую нормальному водоизмещению; для судов — ватерлинию, соответствующую осадке по центру круга грузовой марки;
действующая ватерлиния — текущая, при данной нагрузке и условиях;
теоретические ватерлинии — набор сечений через равные расстояния, формирующий один из видов теоретического чертежа: план.
Действующая ватерлиния определяется формой судна, его средней плотностью, а также степенью волнения воды в данном бассейне. Площадь ватерлинии используется для вычисления коэффициента полноты корпуса. Форма площади ватерлинии, точнее её момент инерции, является фактором, определяющим устойчивость формы. Очевидно, в зависимости от условий нагрузки, крена и дифферента форма площади ватерлинии, а с ней и устойчивость, могут меняться.
Длина по ватерлинии служит характерным линейным размером в определении числа Фруда для водоизмещающих судов, и соответственно, их теоретической скорости.
ВАТЕРЛИ’НИЯ, и, ж. [гол. waterlinie] (мор.). Линия по борту, до к-рой судно погружается в воду.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
ва̀терли́ния
1. линия соприкосновения спокойной поверхности воды с корпусом плавающего судна ◆ Люблю по носу щёлкнуть — не задирайся выше ватерлинии! Скромней, дорогие товарищи… Шукшин, «Срезал», 1970 г. (цитата из НКРЯ)
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: пробирка — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Ватерлиния: определение, виды
В статье рассказывается о том, что такое ватерлиния, для чего она нужна и когда впервые был введен закон об обязательном использовании одной из ее разновидностей.
Корабли
Очень долгое время единственным и относительно быстрым способом путешествия оставались корабли. Конечно, их использование влекло за собой целый ряд ограничений, но более удобных и безопасных альтернатив попросту не было.
Со временем, когда были изобретены более-менее надежные навигационные приборы, люди смоги путешествовать между континентами, что было настоящим прорывом. Постепенно, когда кораблестроители смогли усовершенствовать конструкцию судов, на них стали в обязательном порядке появляться отметки ватерлинии. Но что такое ватерлиния и зачем она нужна? В этом мы и разберемся в данной статье.
Определение
Слово это происходит из нидерландского языка, что вполне логично. Ведь именно это королевство было одним из первых, которое отличалось высоким качеством своего флота.
Ватерлиния – это линия, по которой происходит соприкосновение спокойной поверхности воды с корпусом корабля или иного плавающего судна. Если рассматривать этот термин с точки зрения проектирования кораблей, то ватерлиния – это сечение корпуса горизонтальной плоскостью на чертеже. Так что теперь мы знаем, что такое ватерлиния.
Виды ватерлиний
Ватерлиния бывает следующих видов:
Если говорить о ватерлинии действующей, то она определяется в зависимости от множества факторов, к примеру, формы корпуса судна, плотности материала, из которого оно построена, веса, волнения воды и прочего.
Площадь ватерлинии может служить для вычисления коэффициента полноты корпуса. Однако, в зависимости от нагрузки, погоды, плотности воды и остальных факторов, площадь ватерлинии может сильно варьироваться, а вместе с ней крен и устойчивость судна. Если говорить о ее длине, то она служит в качестве линейного размера при определении числа Фруда для судов с водоизмещением, а значит, и их скорости в теории. Теперь мы знаем, что такое ватерлиния.
Однако более подробно разберем такую ее разновидность, как грузовая марка.
Грузовая марка
В 1890 году подобная отметка стала обязательной на всех грузовых суднах. В отличие от иных разновидностей ватерлинии, ее назначение имеет более практичную роль.
Дело в том, что до введения подобной ватерлинии многие торговые суда тонули из-за перегруза, сказывалась разница плотности воды, в зависимости от региона, времени года, ее солености и прочего. Тогда была введена грузовая ватерлиния. С ее помощью человек, ответственный за погрузку, рассчитывает максимально допустимую нагрузку на судно, сверяясь с маршрутом, погодными условиями, типом воды и другими параметрами. Пример таких отметок можно увидеть на фото ниже.
Проще говоря, грузовая марка была введена для того, чтобы следить за загруженностью судна, и если вода ниже ватерлинии, то все в порядке. Но как уже говорилось, зависит это от типа воды, времен года и прочих параметров. В 1890 году в Британии был принят закон об обязательном использовании грузовой марки.
Под ватерлинией также может пониматься любая линия на корпусе судна, параллельная поверхности воды, когда судно находится на плаву в нормальном положении. Следовательно, все ватерлинии представляют собой один класс «линий кораблей», используемых для обозначения формы корпуса на планах военно-морской архитектуры.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Первые рекомендации по погрузке в 19 веке были представлены Регистром Ллойда в 1835 году после обсуждений между судовладельцами, грузоотправителями и страховщиками. Рекомендуемый Ллойдом надводный борт в зависимости от глубины трюма (три дюйма на фут глубины [250 мм / м]). Эти рекомендации, широко использовавшиеся до 1880 года, стали известны как «Правило Ллойда».
В 1966 году в Лондоне была заключена Международная конвенция о грузовой марке, которая пересмотрела и изменила правила 1930 года. С тех пор в Конвенцию 1966 года вносились поправки в 1971, 1975, 1979, 1983, 1995 и 2003 годах, ни одна из которых не вступила в силу.
Стандартные метки грузовой марки
Первоначальный «знак плимсолла» представлял собой круг с горизонтальной линией, проходящей через него, чтобы показать максимальную осадку корабля. С годами были добавлены дополнительные отметки, учитывающие различную плотность воды и ожидаемые морские условия.
Буквы на отметках грузовой марки имеют следующее значение:
Метки линии нагрузки древесины
Некоторым судам назначен лесной надводный борт, но перед тем, как они могут быть назначены, необходимо выполнить определенные дополнительные условия. Одно из этих условий заключается в том, что на судне должен быть бак длиной не менее 0,07 дюйма и не менее стандартной высоты, которая составляет 1,8 метра (5 футов 11 дюймов) для судна длиной 75 метров (246 футов) или меньше. длиной и 2,3 метра (7 футов 7 дюймов) для судна длиной 125 метров (410 футов) или более с промежуточными высотами для промежуточных длин. Если длина составляет менее 100 метров (330 футов), также требуется корма или приподнятая квартердека. Буква L стоит перед отметками линии нагрузки для обозначения линии нагрузки для древесины. За исключением лесного зимнего надводного борта в Северной Атлантике, остальные надводные борта меньше стандартных. Это позволяет этим судам нести дополнительную древесину в качестве палубного груза, но с возможностью выбрасывать этот груз за борт.
Буквы на знаках грузовой марки древесины имеют следующее значение:
Марка летней древесины получается из соответствующих таблиц в правилах марки груза.
Линия древесины нагрузки зимой является одной тридцать шестой проектом нагрузки летом леса ниже линии древесины нагрузки летом.
Тропическая линия древесины нагрузка является одной сорок восьмой проекта нагрузки летом леса выше линии древесины нагрузки летом.
Древесины свежей и тропические древесины свежих линии нагрузок рассчитываются аналогичным образом в пресную воду и тропических линии нагрузки пресной воды, за исключение того, что смещение используется в формуле, что суда в ее летнем проекте древесины нагрузки. Если это не может быть установлено, то эти отметки будут на одну сорок восьмую от летней осадки древесины над летними отметками древесины и тропическими отметками древесины, соответственно.
Древесины зимой в Северной Атлантике линия нагрузки находится на том же уровне, что и зимой в Северной Атлантике нагрузки линии.
Метки линии нагрузки подразделения
Ватерлиния судна. Корабли с малой площадью ватерлинии: почему они нужны флоту? Начальная остойчивость и аварийная посадка
Ватерлиния нанесенная на корпус корабля (черным)
Различают следующие ватерлинии:
Грузовая марка
Грузовая марка (Plimsoll line)
Британским политиком Сэмюэлем Плимсолем был предложена система универсальной маркировки судов, которая позволила определять максимальную загрузку корабля в зависимости от времени года и региона.
Буквы на грузовой марке означают:
Литература
Смотреть что такое «Ватерлиния» в других словарях:
Ватерлиния … Орфографический словарь-справочник
— (гол. и англ. water вода, и лат. linea черта). Черта, по которую судно с кладью может погружаться в воду. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ВАТЕРЛИНИЯ от англ. water, вода, и лат. linea, черта. Черта … Словарь иностранных слов русского языка
— (Water line) кривая, получаемая при пересечении поверхности корпуса судна горизонтальной плоскостью, параллельной уровню воды. См. Теоретический чертеж судна. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство… … Морской словарь
— (от нидерл. water вода и lijn линия) линия соприкосновения спокойной поверхности воды с корпусом плавающего судна. Грузовая ватерлиния, отмечаемая грузовой маркой, совпадает с поверхностью воды при полной загрузке судна и соответствует… … Большой Энциклопедический словарь
Линия вдоль борта судна, определяющая предельную осадку судна с полной загрузкой. Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов
ВАТЕРЛИНИЯ, ватерлинии, жен. (голланд. waterlinie) (мор.). Линия по борту, до которой судно погружается в воду. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
— [тэ ], и, жен. (спец.). Линия по борту, до к рой судно погружается в воду при нормальной осадке. Грузовая в. (совпадающая с поверхностью воды при полной загрузке судна). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
В статье рассказывается о том, что такое ватерлиния, для чего она нужна и когда впервые был введен закон об обязательном использовании одной из ее разновидностей.
Корабли
Очень долгое время единственным и относительно быстрым способом путешествия оставались корабли. Конечно, их использование влекло за собой целый ряд ограничений, но более удобных и безопасных альтернатив попросту не было.
Со временем, когда были изобретены более-менее надежные навигационные приборы, люди смоги путешествовать между континентами, что было настоящим прорывом. Постепенно, когда кораблестроители смогли усовершенствовать конструкцию судов, на них стали в обязательном порядке появляться отметки ватерлинии. Но что такое ватерлиния и зачем она нужна? В этом мы и разберемся в данной статье.
Определение
Слово это происходит из нидерландского языка, что вполне логично. Ведь именно это королевство было одним из первых, которое отличалось высоким качеством своего флота.
Виды ватерлиний
Ватерлиния бывает следующих видов:
Если говорить о ватерлинии действующей, то она определяется в зависимости от множества факторов, к примеру, формы корпуса судна, плотности материала, из которого оно построена, веса, волнения воды и прочего.
Площадь ватерлинии может служить для вычисления коэффициента полноты корпуса. Однако, в зависимости от нагрузки, погоды, плотности воды и остальных факторов, площадь ватерлинии может сильно варьироваться, а вместе с ней крен и устойчивость судна. Если говорить о ее длине, то она служит в качестве линейного размера при определении числа Фруда для судов с водоизмещением, а значит, и их скорости в теории. Теперь мы знаем, что такое ватерлиния.
Однако более подробно разберем такую ее разновидность, как грузовая марка.
Грузовая марка
В 1890 году подобная отметка стала обязательной на всех грузовых суднах. В отличие от иных разновидностей ватерлинии, ее назначение имеет более практичную роль.
Дело в том, что до введения подобной ватерлинии многие торговые суда тонули из-за перегруза, сказывалась разница плотности воды, в зависимости от региона, времени года, ее солености и прочего. Тогда была введена грузовая ватерлиния. С ее помощью человек, ответственный за погрузку, рассчитывает максимально допустимую нагрузку на судно, сверяясь с маршрутом, погодными условиями, типом воды и другими параметрами. Пример таких отметок можно увидеть на фото ниже.
Проще говоря, грузовая марка была введена для того, чтобы следить за загруженностью судна, и если вода ниже ватерлинии, то все в порядке. Но как уже говорилось, зависит это от типа воды, времен года и прочих параметров. В 1890 году в Британии был принят закон об обязательном использовании грузовой марки.
МОДУЛЬ 3. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА
Кривая водоизмещения и грузовой размер. Грузовая шкала
Для определения осадки по водоизмещению или, наоборот, водоизмещения по осадке используют кривую водоизмещенияV (z). Чтобы ее построить, необходимо вычислить интеграл с переменным верхним пределом:
Рис. 6. Кривая водоизмещения и грузовой размер для обычного судна.
Вначале найдем элементы площади ватерлинии для судна, сидящего прямо и на ровный киль. Выделим элементарную площадь, (рис. 1) длиной dx и шириной 2у : dS = 2ydx, тогда
. (1)
Рис. 1. К определению элементов площади симметричной ватерлинии.
Абсцисса центра тяжести площади ватерлинии равна
. (3)
Теперь получим формулы для определения осевых моментов инерции площади ватерлинии относительно главных центральных осей
.
. (4)
Момент инерции площади ватерлинии S относительно осиff равен
В процессе эксплуатации судно может плавать с начальным креном, когда ватерлиния несимметрична относительно ДП. Чтобы рассчитать для данного случая площадь, статические моменты, моменты инерции и другие элементы введем правые у п и левые у л ординаты (рис. 2).
Рис. 2. К определению элементов площади несимметричной ватерлинии
. (7) Аналогично для статического момента площади S относительно оси Оу получим
(8)
(9)
Для несимметричной ватерлинии статический момент площади относительно осиОх не равен нулю. Статический момент для правой элементарной площадки равен
,
,
Тогда формула для полного статического момента запишется в виде
.(10)
Центр тяжести F площади ватерлинии будет находиться от ДП на расстоянии
§ 4. Форма судового корпуса
Передняя, по направлению движения, оконечность корпуса называется носовой, и по принятым правилам судостроительного черчения на чертежах всегда изображается справа; противоположная оконечность, называемая кормовой, изображается на чертежах слева.
Корма судна имеет более сложную конфигурацию, чем носовая оконечность, так как в кормовой оконечности размещаются различные устройства, обеспечивающие маневренность судна (гребные винты, рули и т. п.), которым необходимо обеспечить наилучшие условия работы.
Для того, чтобы судно, идущее по сильно взволнованной водной поверхности, не зарывалось оконечностями в волну, борта корпуса в носовой оконечности по высоте расширяют (разваливают). Формы обводов современных судовых корпусов созданы в результате долголетней отработки.
Появление опытовых бассейнов позволило обеспечить выбор оптимальной формы корпуса судна на научной основе при использовании метода моделирования.
Форма корпуса всех движущихся судов в поперечном сечении делается симметричной для того, чтобы оказываемые его движению сопротивления на каждую сторону корпуса взаимно уравновешивались и действия руля на каждый борт были бы одинаковы.
Поверхности, ограничивающие корпус судна сверху, с боков и снизу, соответственно называются верхней палубой, бортами и днищем.
Общее представление о геометрической характеристике формы корпуса судна дает метод сечения корпуса тремя взаимно перпендикулярными плоскостями: вертикальной плоскостью симметрии, проходящей вдоль корпуса посередине его ширины; горизонтальной плоскостью, проходящей вдоль корпуса и делящей его на две несимметричные части: на надводную и подводную, и вертикальной плоскостью, перпендикулярной первым двум и проходящей посередине расчетной длины судна (рис. 1).
Вертикальная плоскость, проходящая вдоль корпуса судна и делящая его теоретическую поверхность на две симметричные части, называется диаметральной плоскостью (ДП).
Основной плоскостью (ОП) называется горизонтальная плоскость, проходящая через нижнюю точку килевой линии корпуса.
Основной линией (ОЛ) называется линия пересечения основной и диаметральной плоскостей.
Поскольку корпус судна имеет очень сложную форму, то при его изготовлении, а также при монтаже на нем всех деталей насыщения судна (механизмы, аппараты, оборудование и прочее), установочные размеры этих деталей можно определять по высоте и ширине судна только от этих двух плоскостей.
Форма обводов штевней вырабатывалась на практике обычно в соответствии с назначением судна.
Характерные формы форштевней показаны на рис. 3:
А) наклонный форштевень, характеризующийся прямой наклонной линией, в подводной части плавно или под углом переходит в килевую линию. Такой форштевень придает судну как бы устремленность вперед, но делается он таким не только ради эстетического впечатления, а также исходя из практических соображений: наклонный форштевень в сочетании с развалом бортов в носовой оконечности увеличивает полезную площадь верхней палубы и улучшает всхожесть судна на волну;
б) клиперский форштевень характеризуется плавной образующей линией, направленной верхним концом вперед. Такой форштевень делается по тем же соображениям, что и предыдущий, его форма заимствована у парусных судов;
В) бульбообразный форштевень имеет над водой наклонную прямую или вогнутую линию, его подводная часть имеет каплеобразную форму и опущена несколько ниже килевой линии. Такой форштевень предусматривается на судах с относительно большой шириной корпуса для уменьшения сопротивления воды движению и увеличения скорости хода судна;
Г) ледокольный форштевень в надводной части характеризуется наклонной прямой, которая, не доходя немного до уровня воды, приобретает плавный наклон до 30° (выработанный на практике), наклон продолжается в подводной части до плавного перехода в килевую линию. Такой форштевень имеют ледоколы и суда, плавающие во льдах, для того, чтобы судно могло с хода вылезать на ледяное поле и своей тяжестью продавливать его;
Д) прямой форштевень имеет вертикальную линию образования в подводной части, плавно переходящую в килевую линию. Такой форштевень встречается преимущественно у речных судов, имеющих свободное место на палубе, не плавающих на относительно взволнованной поверхности, он удобен для обзора пространства перед носом судна при частом плавании в узкостях и при подходах к причалам.
Кормовые оконечности судов, несмотря на их разнообразие, разделяются в основном на три типа (рис. 4). Рассмотрим их:
А) обыкновенная корма имеет свес верхней части корпуса высоко над водой, который называется подзором. Такая корма в большинстве случаев встречается у грузовых одновинтовых судов, имеющих небольшую скорость хода;
Б) крейсерская корма с подзором (со свесом), утопленным в воду, и плавными обводами. Такая форма кормы увеличивает площадь палубы и уменьшает вихреобразование за корпусом и предусматривается на быстроходных судах или на судах с несколькими гребными винтами;
в) транцевая корма имеет над водой усеченный вид, образованный вертикальной или наклонной в корму поперечной плоскостью, носящей название транца. Такая корма бывает на тех судах, где с кормы выполняются специальные операции; она необходима, например, при работе с сетями на промысловых судах, при постановке мин или тралов военными кораблями и т. п.
Вторым сечением, характеризующим форму корпуса судна, является горизонтальное сечение или, как говорят, сечение по конструктивной ватерлинии.
Ватерлинией (ВЛ) называется след от пересечения теоретической поверхности корпуса горизонтальной плоскостью.
Конструктивной ватерлинией (КВЛ) называется ватерлиния, соответствующая полученному предварительным расчетом полному водоизмещению судов или нормальному водоизмещению (с половинным запасом топлива).
Конструктивная ватерлиния у транспортных судов является одновременно и грузовой ватерлинией (ГВЛ), соответствующей проектной осадке судна.
Характерные формы конструктивных ватерлиний современных судов показаны на рис. 5:
А) грузовое судно имеет ватерлинию, заостренную в оконечностях и так называемую цилиндрическу вставку в средней части, на протяжении которой обводы ватерлинии параллельны ДП. Цилиндрическая вставка увеличивает вместимость корпуса судна, упрощает технологию и удешевляет его постройку. Однако с увеличением скорости хода таких судов значительно возрастает сопротивление воды их движению, что вызывает затраты дополнительных мощностей. Суда со средней скоростью (14-16 узл) имеют цилиндрическую вставку, равную 10-40% длины корпуса;
Б) быстроходное судно, скорость которого является важным эксплуатационным качеством, имеет ватерлинию хорошо обтекаемой формы с очень незначительной цилиндрической вставкой или же вообще без нее;
Г) тихоходные и несамоходные речные суда с большим внутренним объемом корпуса имеют ватерлинию полного образования с цилиндрической вставкой на 70-90% длины судна.
Характерные формы миделевых обводов судов разных типов показаны на рис. 6, наиболее характерны:
В) ледокольные суда со скругленными бортами и развалом в подводной части и завалом в надводной части. Такая форма поперечного сечения увеличивает поперечную жесткость корпуса, и в случае сжатия судна в ледяных полях лед вдвигается по наклонным бортам или под судно, выжимая его из воды, или поднимается вверх;
Г) быстроходные суда малого водоизмещения (катера), в большинстве случаев имеющие прямые с развалом борта, переходящие под углом в днище с большим подъемом слегка изогнутой формы;
Вперед
Оглавление
Назад
Введение
На рис. 1 показана схема внешнего вида полупогружной платформы. В рабочем положении ватерлиния находится примерно на середине высоты стоек (колонн), соединяющих понтоны с верхним строением, в походном – несколько ниже верхних палуб понтонов.
Исследования, проектирование и постройка СМПВ началась в 60-е годы, с тех пор в мире построено более 70 таких судов, в основном – малого водоизмещения, часто используемых как экспериментальные.
Уже эти иллюстрации выявляют основное отличие объектов с малой площадью ватерлинии: снижение водоизмещающих объёмов вблизи ватерлинии с компенсацией этих объёмов за счёт более погруженных под поверхность частей судна.
В настоящее время водоизмещающие объемы, пересекающие свободную поверхность, обычно называют «стойками» (для судов) или «колоннами» (для платформ). Подводные объемы сегодня не имеют установившегося названия: говорят о «понтонах» для платформ и судов, о «подводных корпусах», «подводных объемах» и т.д. для судов.
В публикациях автора с 1978 года для судов используется следующая терминология: каждый корпус состоит из надводной платформы – стойки (стоек) – гондолы (последний термин был заимствован из авиации). Эта же терминология использована ниже.
Кроме того, для характеристики расположения корпусов друг относительно друга и относительно водной поверхности используются такие термины: поперечный клиренс (обычно – расстояние между диаметральными плоскостями корпусов); вертикальный клиренс (отстояние днища платформы от расчетной ватерлинии); продольный клиренс (расстояние между миделями корпусов, если они сдвинуты в продольном направлении).
Отмеченная особенность обводов влияет на все технико-эксплуатационные качества судов. Кроме того, как все многокорпусные объекты, СМПВ отличаются увеличенной площадью палуб относительно объёмного водоизмещения. Потому, как и все многокорпусники, СМПВ эффективны для транспортировки полезной нагрузки небольшого веса, требующей для своего размещения больших площадей палуб или большого объема, т.е. «легких» грузов. К таковым относятся пассажиры в каютах, накатная техника, лёгкие контейнеры, научно-исследовательские лаборатории, системы вооружения, прежде всего – авиационные. Поэтому, в частности, наиболее рационально проектирование СМПВ на основе заданной изначально требуемой площади палуб.
Соотношения размерений и типы СМПВ
Уменьшенная площадь ватерлинии требует увеличения расстояния между корпусами для обеспечения необходимой начальной поперечной остойчивости. Эти и другие, описанные ниже, особенности архитектурно-конструктивного типа определяют соотношения главных размерений, не характерные для однокорпусных судов и для многокорпусных судов с традиционными обводами. Наиболее вероятные значения этих соотношений приведены ниже при рассмотрении особенностей площади палуб и начальной остойчивости различных СМПВ.
До настоящего времени в той или иной мере изучено несколько типов СМПВ, хотя практически используются пока только двухкорпусные (большинство из более 70 построенных в последние годы СМПВ – дуплусы, в изложенной терминологии). На рис. 3 показаны изученные типы СМПВ.
Следует отметить, что показанная терминология, предложенная автором в 1978 году, не является общепринятой. Например, в Японии все двухкорпусные суда называют катамаранами, независимо от формы обводов. Представляется, что выделение двух типов двухкорпусных СМПВ делает классификацию более точной. СМПВ с одной длинной стойкой в составе каждого корпуса впервые было построено в Голландии, название этого первого судна было предложено автором в качестве общего для судов данной архитектуры. Термин «трисек» был предложен авторами первого двухкорпусного СМПВ с двумя короткими стойками в составе каждого корпуса, построенного в США: «ТРИ СЕКции», т.е. платформа и два подводных объёма.
Кроме того, в англоязычной литературе все трехкорпусные суда называют тримаранами, независимо от формы и соотношений размерений. Напротив, в российской практике с 70-х годов (исследования ходкости быстроходных речных судов А.Г. Ляховицким) название «тримаран» применяется к трёхкорпусным судам с одинаковыми корпусами обычных обводов. Поэтому отдельное название трехкорпусных СМПВ с одинаковыми корпусами представляется целесообразным.
СМПВ имеют как общие особенности, отличающие их от однокорпусных судов и от многокорпусных с обычными обводами, так и специфические для каждого типа. Ниже эти особенности рассмотрены более подробно. Надо отметить, что почти каждая особенность конкретного типа судна может быть благоприятной, неблагоприятной или нейтральной для конкретной цели применения. Все эти вопросы кратко рассмотрены ниже.
Здесь в качестве базы для сравнения условно используется однокорпусный объект равного водоизмещения, хотя практически при выборе вариантов судна в самом начале его проектирования необходимо рассматривать также сопоставимые типы многокорпусных судов с традиционными обводами.
Особо следует отметить, что каждое СМПВ можно спроектировать так, что при полном водоизмещении судно будет иметь осадку по верху гондол, что расширяет возможности использования мелководных акваторий и портов. При этом для повышения мореходности на волнении следует предусмотреть прием водяного балласта. Понятно, что объем этого балласта соответствует объему погружаемой части стоек, т.е. относительно невелик по отношению к полному водоизмещению судна.
Однако сильное влияние относительно небольших объемов балласта на посадку СМПВ – существенное неудобство его эксплуатации. Если не предусмотреть заранее, простое расходование топлива при плавании приведёт к неприемлемым изменениям посадки, прежде всего – крена и дифферента. Поэтому, например, одно из первых в мире СМПВ, японский пассажирский паром, имел автоматическую систему балластировки для поддержания требуемых пределов изменения посадки в процессе эксплуатации.
Как это работает
1. Площадь палуб
Основные результаты таких оценок приведены в Таблице 1.