высота борта катера что это
Нормирование остойчивости и высоты борта прогулочных судов
С каждым годом растет промышленный выпуск прогулочных катеров и лодок, продолжается самостоятельная их постройка силами любителей. Увеличивается и количество аварий, что свидетельствует, в частности, о необходимости нормирования остойчивости и высоты надводного борта малых судов, используемых для прогулок, туризма и спорта [1]. В то же время все внесенные ранее предложения по нормированию этих параметров проектируемых катеров и лодок [2, 3, 4] основывались на опыте постройки и эксплуатации судов устаревших, существенно отличающихся от современных (иные архитектурно-конструктивные типы, материалы для изготовления корпуса, мощности и т. п.).
Существующие же зарубежные правила [5J не всегда могут быть применены в отечественной практике из-за различий в условиях использования судов и основных направлениях в их проектировании.
Автором предпринята попытка обобщить и проанализировать накопленный за последние годы опыт и подготовить приемлемые для наших условий рекомендации. Отметим, что предельно допустимые значения параметров остойчивости (начальная метацентрическая высота, кренящий момент до угла заливания судна) устанавливались экспериментальным путем — опытным кренованием ряда типовых образцов катеров и лодок (см. таблицу).
Остойчивость
Для повышения остойчивости рассматриваемых судов целесообразно при переходе на новые более прочные и легкие материалы отказываться от традиционных типов обводов, характерных для деревянных судов. Наиболее эффективны обводы типов «морские сани», катамаран, тримаран (трехкилевой корпус). Необходимое повышение остойчивости может быть достигнуто также и путем уширения традиционного корпуса, перехода от круглоскулых обводов к плоскодонным остроскулым. Разумеется, все это, в конечном счете, зависит от предъявляемых требований к ходкости и мореходности судна.
Кренование показало, что некоторые из серийно выпускаемых лодок, в основном — грибные с круглоскулыми и упрощенными обводами, отличаются валкостью, посадка и перемещение в них пассажиров в какой-то мере опасны. Начальная поперечная метацентрическая высота (МЦВ) таких лодок оказалась менее 0,33 м.
По-видимому, значение МЦВ, равное 0,3 м, можно считать минимально допустимым для прогулочных лодок. Такое минимальное значение МЦВ будет обеспечивать остойчивость лодки и во время посадки-высадки пассажиров, когда они встают и центр тяжести лодки повышается на 0,2—0,3 м.
На рис. 2 показаны значения МЦВ для 60 катеров и лодок различных типов и дана оценка остойчивости этих судов на основании результатов опытного кренования. Считая приемлемой начальную МЦВ, лежащую в пределах 0,3—0,5 м, следует признать, что хорошей и вполне достаточной остойчивостью обладают катера и лодки, имеющие МЦВ более 0,5 м.
Интересно сопоставить предлагаемое минимальное значение МЦВ с требуемой Регистром СССР для спасательных шлюпок [8], определяемой по формуле Смита:
где В — ширина шлюпки.
Как видно из формулы, теоретически для спасательных шлюпок допускается МЦВ=0,20 м и даже менее. Однако в соответствии с ГОСТ 11266—66 [9] морские спасательные шлюпки имеют ширину В не менее 2,2 м при длине 6,5 м, а это означает, что минимально допустимая МЦВ спасательных шлюпок практически всегда будет больше 0,33 м (см. рис. 3). Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что формулу Смита нельзя распространять на прогулочные катера и лодки, имеющие, как правило, ширину менее 2 м.
Опыт эксплуатации убеждает в том, что помимо начальной остойчивости, характеризующей прежде всего валкость лодки, полезно нормировать и остойчивость на конечных углах крена. В частности, задавать значение плеча статической остойчивости в момент входа в воду планширя для открытых, беспалубных судов или кромки палубы для закрытых. Этот параметр характеризует степень обеспечения безопасности плавания судна в случае смещения к борту груза или пассажиров.
В подавляющем большинстве случаев при скоплении всех пассажиров у одного борта лодки и катера рассматриваемых размеров опрокидываются. Почти все отечественные катера и лодки, остойчивость которых по опыту эксплуатации признается удовлетворительной, могут выдержать до входа в воду планширя или кромки палубы размещение у одного борта груза, равного 60% полезной грузоподъемности (положение центра тяжести груза принимается на расстоянии 0,2 м от борта к ДП и 0,3 м над банкой). Целесообразно, по нашему мнению, нормировать плечо статической остойчивости именно для этих условий, считая его минимальное значение равным 0,15 м. Поскольку для практического применения удобнее нормировать не плечо, а кренящий момент, соответствующий углу входа планширя в воду, можно считать, что его величина должна быть не менее момента, создаваемого перемещением к борту груза, равного 60% полезной грузоподъемности (остальные 40% помещаются в ДП).
Аналогичные требования, правда, несколько более жесткие, предъявляются к остойчивости малых судов длиной менее 8 м в США [5].
В «Правилах навигационно-технического надзора за маломерными судами» [4] основанием для оценки остойчивости служит величина момента, статически кренящего судно на 10°. Численные значения минимально допустимых моментов в зависимости от пассажировместимости получены, как легко убедиться, линейной экстраполяцией допустимых моментов из «Норм остойчивости спасательных шлюпок ГДР» [14]. Такой подход нельзя признать правильным, поскольку обычно спасательные шлюпки при равной с прогулочным судном длине имеют большую пассажировместимость. Так, при длине 4,0—5,0 м шлюпки вмещают 10 чел., а прогулочные лодки и катера не более 3—5 чел. Поэтому ясно, что значения минимально допустимых кренящих моментов в правилах [4] занижены. Действительно, при пассажировместимости 3 чел. допускается получение судном крена до 10° от действия момента, равного всего 6 кгм (для этого достаточно одному из пассажиров передвинуться к борту лишь на 80—100 мм!).
Высота надводного борта
Очевидно, что высота надводного борта прогулочных катеров и лодок должна назначаться в зависимости от условий плавания (ограничений по погоде и району эксплуатации). Именно этим принципом и руководствовались авторы «Типажа катеров и лодок для продажи населению» [10]. Однако в типаже нет указаний относительно седловатости борта, которая существенно влияет на мореходность малых судов. Кроме того, рекомендуемые типажем минимальные значения представляются завышенными. Причиной этого, возможно, явилось стремление компенсировать отказ от нормирования седловатости. Вместе с тем, такая мера не всегда может оказаться достаточной.
Для предотвращения забрызгивания и заливания судов в условиях волнения предлагается нормировать не только минимальную высоту надводного борта (на мидель-шпангоуте), но и высоту надводного борта в носу, опираясь при этом на опыт эксплуатации спасательных шлюпок и рыболовных лодок, имеющих высокие мореходные качества, В частности, минимальная высота надводного борта спасательных шлюпок в полном грузу должна составлять не менее 6% длины шлюпки при обязательной седловатости, равной 4% той же длины [8].
Анализ собранных данных показывает, что практически все наши прогулочные катера и лодки имеют минимальную высоту надводного борта, превышающую 5—6% длины. Это обстоятельство позволяет считать рекомендуемое Регистром СССР значение высоты борта не менее 6% длины вполне приемлемым и для прогулочных судов.
Из приведенной таблицы можно также сделать вывод, что, за исключением отдельных судов («Янтарь», «Вега», «Ботник»), мореходность которых представляется недостаточной, наши катера и лодки имеют высоту надводного борта в носу более 9—10% длины. Это дает основание считать приемлемым назначение для прогулочных лодок и катеров минимальной высоты надводного борта в носу, равной 10% длины.
Поскольку изложенные рекомендации основываются на осредненных статистических данных, в дальнейшем они должны быть уточнены с учетом как условий плавания, так и степени запалубленности и седловатости судна. Имеются и мнения о допустимости в некоторых случаях меньших значений высоты надводного борта, чем указанные выше [11, 12].
Непотопляемость
Обеспечение плавучести при заливании судна не представляет конструктивных трудностей. Это достигается или путем устройства герметичных воздушных ящиков или путем заполнения неиспользуемых объемов пенопластом. Следует лишь отметить, что одновременно прогулочным катерам и лодкам необходимо обеспечивать и аварийную остойчивость: залитое водой судно не должно опрокидываться, что позволит пассажирам откачать воду и восстановить его нормальную плавучесть. Подобным требованиям удовлетворяют не только спасательные шлюпки [В], но и ряд уже построенных катеров и моторных лодок [13].
Высота борта катера что это
3. Главные размерения судна.
Основными элементами, отличающими одно судно от другого, являются их геометрические характеристики: длина, ширина, высота борта и осадка (рис. 6).
Эти характеристики своего судна, или, как их называют, главные размерения, судоводитель должен знать. Изменения размерений, зависящие одно от другого, например осадку и высоту надводного борта, он должен проверять.
Изменение количества груза и людей на борту меняет осадку и высоту надводного борта, создает крен и дифферент, что отражается на навигационных качествах судна: плавучести, остойчивости, ходкости, устойчивости на курсе и др.
Различают теоретические размерения (расчетные, конструктивные главные размерения), соответствующие теоретическому чертежу судна, и габаритные — наибольшие размеры с учетом выступающих частей судна.
Для определения различных качеств судна, а также в повседневной его эксплуатации учитываются теоретические размерения. В судовождении же особенно важными являются габаритные размерения. Их обозначения:
Длина (наибольшая) — L
Ширина (наибольшая) — В
Высота борта корпуса — Я
Осадка с грузом — Т
Осадка (без груза) — Т 0
Высота надводного борта — (Н — Т)
Рис. 6. Главные размерения и сечения корпуса, 1, 2, 3, 4, 5 — сечения по плоскости мидель-шпангоута судов различных типов.
Длина габаритная — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними внешними кромками выступающих частей носа и кормы судна (фальшборт, штевни, кринолин и т. д.).
Ширина габаритная — расстояние, измеренное перпендикулярно диаметральной плоскости между внешними кромками выступающих частей судна в самой широкой части (привального бруса, ограждения двигателей, обносов и др.)
Осадка габаритная или наибольшая — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от уровня спокойной воды, соответствующего грузовой ватерлинии, до низшей точки наружной обшивки или брускового киля, а также до низшей кромки гребного винта; замеряется на стоянке и обычно отличается от осадки на ходу. То же расстояние, замеренное при тех же условиях, но без груза и пассажиров, называется осадкой порожнем.
Посадка судна — положение судна относительно поверхности воды, которое определяется:
а) креном — наклонением судна относительно продольной оси к одному или другому борту;
б) дифферентом — наклонением судна относительно поперечной оси, т. е. на нос или на корму.
Если судно имеет одинаковую осадку носа и кормы, то говорят, что судно сидит на ровном киле.
Дифферент вычисляется как разность углублений носа и кормы, в зависимости от того, какая оконечность судна сидит глубже, говорят, что судно имеет дифферент на нос или на корму.
Дифферент вычисляется из большей осадки. Например, у форштевня Тф надо вычесть меньшую осадку у кормы Тк.
Пример: Тф = 140 мм. Тк=60 мм.
Т = Тф-Тк= 140-60 = 80 мм.
Суда обычно строятся из расчета плавания на ровный киль, но практически это бывает редко, так как дифферент зависит от расположения груза, людей, скорости хода. Подчас дифферент создается искусственно.
При переходе из пресной воды в соленую (из реки в море) и наоборот осадка судна изменяется за счет плотности соленой воды. В соленой воде судно имеет осадку меньше, чем в пресной.
Высота борта — вертикальное расстояние на середине судна (миделе) от внутренней поверхности киля до нижней кромки палубы (или до планширя).
Высота надводного борта — разность между высотой борта и осадкой (Н—Т) является величиной переменной. Для обеспечения безопасности плавания — сохранения судном плавучести, остойчивости и непотопляемости — высота надводного борта устанавливается в соответствии с нормами.
Отношение главных размерений судна характеризует навигационные (мореходные) качества и маневренные элементы судна.
От отношения L / B зависит также управляемость судном.
Увеличение этого отношения улучшает устойчивость на курсе, но несколько снижает поворотливость и требует большей площади руля.
Отношение высоты борта к осадке H / T влияет на остойчивость, непотопляемость и вместимость судна, т. е. Определяет запас водоизмещения. С ростом отношения H / T увеличивается парусность судна.
Величина H / T для катеров и моторных лодок в зависимости от высоты надводного борта колеблется от 2, 0 до 4, 0. Наибольшее H / T имеют мореходные моторные суда.
Для парусных яхт H / T =4/3.
С увеличением отношения ширины к осадке B / T остойчивость судна увеличивается; с уменьшением этого отношения увеличивается устойчивость на курсе.
Отношение длины судна к высоте борта L / T характеризует прочность корпуса моторного судна. Корпус тем прочнее и жестче, чем больше высота борта при той же длине.
Отношение L / H для маломерных судов может изменяться от 6 до 8; меньшее значение относится к наиболее прочным судам с хорошими навигационными качествами.
Главные размерения судна
Одно судно от другого отличается геометрическими характеристиками (рис. 5). Эти характеристики своего судна, или, как их называют, главные размерения, судоводитель должен знать. Главными размерениями судна являются: длина, ширина, осадка и высота борта. Отношения между главными размерениями характеризуют форму и мореходные качества судна.
Изменение количества груза и людей на борту меняет осадку и высоту надводного борта, создает крен и дифферент, что отражается на навигационных качествах и маневренных элементах судна.
Для определения навигационных качеств и маневренных элементов судна, а также в повседневной его эксплуатации учитываются габаритные и расчетные размерения. В управлении любым судном, в том числе и маломерным, особенно важными являются его габаритные размерения:
Длина габаритная — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними внешними кромками выступающих частей носа и кормы судна.
Ширина габаритная — расстояние, измеренное перпендикулярно диаметральной плоскости между внешними кромками выступающих частей судна в самой широкой части (привального бруса, ограждения двигателей, обносов и др.).
Осадка габаритная или наибольшая — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от уровня спокойной воды, соответствующего действующей ватерлинии, до низшей точки наружной обшивки или брускового киля, а также до низшей кромки гребного винта; замеряется на стоянке и обычно отличается от осадки на ходу. То же расстояние, замеренное при тех же условиях, но без груза и пассажиров, называется осадкой порожнем.
Посадка судна — положение судна относительно спокойной поверхности воды, которое определяется:
креном — наклонением судна относительно его продольной оси к одному или другому борту;
дифферентом — наклонением судна относительно его поперечной оси, т. е. на нос или на корму.
Если судно имеет одинаковую осадку носа и кормы, то говорят, что судно сидит на ровном киле.
Дифферент вычисляется как разность углублений носа и кормы. В зависимости от того, какая оконечность судна сидит глубже, говорят, что судно имеет дифферент на нос или на корму. Суда обычно строятся из расчета плавания на ровном киле, но практически это бывает редко, так как дифферент зависит от расположения груза, людей, скорости хода. Подчас дифферент создается искусственно. При переходе из пресной воды в соленую (из реки в море) и наоборот осадка судна изменяется за счет разности плотностей соленой и пресной воды. В соленой воде судно имеет осадку меньше, чем в пресной.
Высота борта — вертикальное расстояние, измеренное на середине судна (миделе) от основной линии до палубы (или до планширя).
Высота надводного борта — разность между высотой борта и осадкой (Н — Т) — является величиной переменной. Для обеспечения безопасности плавания — сохранения судном плавучести, остойчивости и непотопляемости — нормируется минимальная высота надводного борта. Минимальная высота надводного борта определяется наименьшим расстоянием от действующей ватерлинии до линии палубы или выреза в транце при полном водоизмещении судна. Отношение длины судна к его ширине L/B колеблется в широких пределах и характеризует остойчивость и ходкость судна. Оно находится в пределах: для моторных лодок 2,3—3,7, для современных быстроходных глиссирующих 2,3—2,7, для быстроходных открытых катеров 2,3—3,2, для тихоходных открытых катеров повышенной мореходности 3,2—4,5, для мореходных катеров 2,3—3,2, для моторно-парусных судов 2,5—3,3, для парусных яхт до 5,0, для байдарок до 6,5.
Увеличение этого соотношения понижает остойчивость судна.
От отношения L/B зависит также управляемость судном. Увеличение этого отношения улучшает устойчивость на курсе, но несколько снижает поворотливость, ввиду чего требуется большая площадь руля, и наоборот.
Отношение высоты борта к осадке H/T влияет на остойчивость. С ростом отношения H/T увеличивается парусность судна. Величина H/T для катеров и моторных лодок в зависимости от высоты надводного борта колеблется от 2,0 до 3,0. Наибольшее H/T имеют мореходные моторные суда. Для парусных килевых яхт H/T уменьшается до 1,5.
C увеличением отношения ширины к осадке B/T остойчивость судна увеличивается, способность судна сохранять скорость на волнении оказывается ниже, чем у глубоко сидящего судна. Это отношение составляет для легких мелкосидящих лодок и швертботов 10-12, для большинства катеров 5—6, для мореходных рыболовных судов 2,5—4, для парусных катамаранов 1—2.
Форма корпуса
Главные размерения характеризуют только величину судна. О мореходных качествах судна можно судить по форме его корпуса. Полное представление о форме корпуса дает теоретический чертеж, на котором изображены в виде линий пересечения наружной поверхности корпусных обводов с секущими плоскостями. Теоретический чертеж является основным проектным документом для постройки судна.
За базовые или основные плоскости принимают три взаимно перпендикулярные плоскости (рис. 6).
Диаметральная плоскость (ДП) — вертикальная продольная плоскость симметрии, которая проходит по середине ширины судна и делит судно на правую и левую части. Изображение судна в этой плоскости называется боком.
Плоскость мидель-шпангоута (миделя) — вертикальная поперечная плоскость, которая проходит по середине расчетной длины судна, обычно через наиболее полное поперечное сечение. Изображение судна в этой плоскости называется корпусом.
Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки:
В чем измерятся судно и какие его основные плоскости?
Одно судно от другого отличается геометрическими характеристиками (рис. 5). Эти характеристики своего судна, или, как их называют, главные размерения, судоводитель должен знать. Главными размерениями судна являются: длина, ширина, осадка и высота борта. Отношения между главными размерениями характеризуют форму и мореходные качества судна.
Длина габаритная — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними внешними кромками выступающих частей носа и кормы судна.
Ширина габаритная — расстояние, измеренное перпендикулярно диаметральной плоскости между внешними кромками выступающих частей судна в самой широкой части (привального бруса, ограждения двигателей, обносов и др.).
Осадка габаритная или наибольшая — вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от уровня спокойной воды, соответствующего действующей ватерлинии, до низшей точки наружной обшивки или брускового киля, а также до низшей кромки гребного винта; замеряется на стоянке и обычно отличается от осадки на ходу. То же расстояние, замеренное при тех же условиях, но без груза и пассажиров, называется осадкой порожнем.
Высота борта — вертикальное расстояние, измеренное на середине судна (миделе) от основной линии до палубы (или до планширя).
Высота надводного борта — разность между высотой борта и осадкой (Н — Т) — является величиной переменной. Для обеспечения безопасности плавания — сохранения судном плавучести, остойчивости и непотопляемости — нормируется минимальная высота надводного борта.
За базовые или основные плоскости принимают три взаимно перпендикулярные плоскости:
Диаметральная плоскость (ДП) — вертикальная продольная плоскость симметрии, которая проходит по середине ширины судна и делит судно на правую и левую части. Изображение судна в этой плоскости называется боком.
Основная плоскость (ОП) — горизонтальная плоскость, касательная к линии киля (самой кромки обшивки на деревянном судне) в его нижней точке; линия (прямая) пересечения основной плоскости с ДП называется основной линией (ОЛ). Изображение судна в этой плоскости называется полуширотой.
Плоскость мидель-шпангоута (миделя) — вертикальная поперечная плоскость, которая проходит по середине расчетной длины судна, обычно через наиболее полное поперечное сечение. Изображение судна в этой плоскости называется корпусом.
Главные размерения судна
Главными размерениями судна являются: длина, ширина, осадка и высота борта. Они бывают габаритными, наибольшими, расчетными и максимальными.
Габаритные размерения учитывают все выступающие части корпуса. Они используются при вычислении различных сборов и в других случаях, когда играют роль габариты судна.
Наибольшие размерения учитывают размеры корпуса судна по внутренней стороне обшивки в деревянном судостроении и по наружной стороне обшивки в металлическом.
Расчетные — используются в расчетах характеристик судна.
Максимальные — эти габаритные размерения относятся в основном к судам с выступающими частями, которые можно изменить, не нарушая целостности конструкции. Например, положить мачту.
В управлении любым судном важными являются его габаритные размерения ( рис. 2.1. ):
Рис. 2.1. Главные размерения судна
Длина габаритная (L габ ) — расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними внешними кромками выступающих частей носа и кормы судна. Используется для вычисления габаритов судна при постановке на стоянку и т. д.
Длина наибольшая (L наиб ) — расстояние между носом и кормой судна по обшивке. Учитывается при вычислении объема корпуса.
Длина корпуса — расстояние между точками соприкосновения обшивки и палубы в носовой и кормовой частях корпуса судна. Используется в случае, если корпус имеет совместно с ним отформованные (приклепанные, приваренные) кринолин, бушпритную площадку или то и другое вместе. Эти детали не являются съемными и, в принципе, должны учитываться при измерении наибольшей длины. Однако это даст искаженную картину истинного объема корпуса судна, поэтому у такого судна должна указываться длина корпуса, а бушпритная площадка и несъемный кринолин должны входить в длину габаритную.
Длина по ватерлинии (L квл ) — расстояние между носовой и кормовой точек, образующих ватерлинию. Ватерлиния — линия пересечения спокойной поверхности воды с корпусом плавающего судна. Учитывается при вычислении водоизмещения судна, может быть: порожнем, в грузу, в соленой воде, пресной и т. д.
Грузовая ватерлиния (Гр. ВЛ) — ватерлиния, по которой производится расчет полного водоизмещения судна.
Ширина габаритная (В габ ) — расстояние, измеренное перпендикулярно диаметральной плоскости между внешними кромками выступающих частей судна в плоскости мидельшпангоута с учетом привального бруса, обносов и др.
Ширина наибольшая (В наиб ) — расстояние, измеренное по обшивке корпуса судна на мидельшпангоуте. Учитывается при вычислении объема плавучести судна.
Ширина по конструктивной ватерлинии (В квл ) — ширина по действующей ВЛ, учитывается при вычислении водоизмещения судна.
Высота борта (Н наиб ) — расстояние по вертикали от килевой линии (без учета выступающих частей) до верхней кромки борта, измеряется в плоскости мидельшпангоута. Используется для вычисления объема плавучести.
Высота габаритная (Н габ ) — расстояние от КВЛ до верхней части конструкции судна (ветровое стекло, рубка и т. п.).
Высота максимальная (Н макс ) — расстояние от КВЛ до самой верхней части судна (топ мачты или других конструкций).
Осадка (Т расч ) — расстояние по вертикали от уровня действующей ватерлинии до килевой линии. Осадка измеряется в носу и корме. Осадка может быть порожнем, в полном грузу, морской или пресной воде. Средняя осадка (носовая плюс кормовая, деленные пополам) используется при вычислении водоизмещения.
Таким образом, формула водоизмещения судна: W = δ × L × В × Т, где δ — коэффициент полноты водоизмещения корпуса. Показывает, насколько объем погруженной части судна меньше объема параллелепипеда таких же габаритов ( рис. 2.2. ).
Рис. 2.2. Определение коэффициентов полноты
Посадка судна — положение судна относительно поверхности воды, которое определяется:
Если судно имеет одинаковую осадку носа и кормы, то говорят, что судно сидит на ровном киле.
Дифферент вычисляется как разность осадки носа и кормы. В зависимости от того, какая оконечность судна сидит глубже, говорят, что судно имеет дифферент на нос или на корму.
Суда обычно строятся из расчета плавания на ровном киле, но дифферент зависит от расположения груза, людей, скорости хода. Подчас дифферент создается искусственно для улучшения управляемости судна.