4. Расчет объемной водотоннажности судна и координаты центра величины.

Согласно закону Архимеда сила плавучести по модулю равна силе тяжести воды, вытесненной погруженной частью судна:

P=Q=g*D=g**V (8).

D – масса вытесненой судном воды (массовое водоизмещение);

V – объём подводной части судна (объёмное водоизмещение);

- массовая плотность воды;

g – гравитационное ускорение.

Тогда условие – 1 – можно записать в виде:

P=g*D или P/ g= D (9).

То есть масса судна (P/ g=М) равна массе вытесненной судном (массовому водоизмещению) воды, если судно находится в равновесии.

Условие – 2 – всегда выполняется, так как сила тяжести и поддержания всегда противоположно направлены.

Если судно находится в равновесии, то сила тяжести и поддержания действуют вдоль одной прямой. Поэтому, если судно сидит прямо и на ровный киль, то x_g= x_c и ,y_g= y_c. А при дифференте (но без крена) cоотношение между координатами центра тяжести и центра величины (удовлетворяющее условию – 3 - ) может быть определено из рассмотрения треугольника ACG (рис.6)

tg (10),

или:

x_c=x_g-(z_c-z_g)*tg (11).

Таким образом, при равновесии судна с дифферентом соотношение между координатами центра тяжести и центра величины должно удовлетворять уравнению (11).

5. Массовые и объемные характеристики судна.

Массовые характеристики судна

Полную массу судна принято разделять на две части. К первой части относятся массы, которые всегда находятся на судне и составляют массу судна порожнем. В эту часть включают металлический корпус с оборудованием, судовые устройства, системы, главные и вспомогательные механизмы и штатное снабжение. Сюда же относят массы воды, топлива и масла, находящиеся в котлах, механизмах и трубопроводах энергетических установок, подготовленных к запуску, и остатки жидких грузов в цистернах, которые не могут быть откачаны (мертвый запас), а также твердый балласт, если он постоянно находится на судне.

Ко второй части относят переменные грузы, т.е. грузы, массы которых могут быть различными от рейса к рейсу, а также изменяться в течение рейса. В эту часть включают перевозимый груз, запасы топлива, воды, смазочных и других расходных материалов, Команду с багажом, запасы провизии и принимаемый жидкий балласт. Все эти переменные массы составляют дедвейт судна, называемый также полной грузоподъемностью.

Дедвейт судна определяется как разность между водоизмещением судна по установленную для него расчетную грузовую ватерлинию при стандартной плотности воды и водоизмещением судна порожнем. Наряду с дедвейтом или полной грузоподъемностью используется понятие полезной или чистой грузоподъемности, состоящей из массы грузов и пассажиров с багажом, перевозка которых является назначением судна. Чистая грузоподъемность определяется как разность между дедвейтом и массой переменных грузов, расходуемых в течение рейса или принимаемых для обеспечения эксплуатации судна.

Объемные характеристики судна

Рассмотрим объемные характеристики судна, которые в дальнейшем будут использоваться при практических расчетах мореходных качеств.

Грузовместимость судна.

Грузовместимостью называется суммарный объем всех помещений судна, предназначенных для размещения перевозимых грузов. Различают грузовместимость насыпную или зерновую и грузовместимость по генеральному грузу или киповую.

Зерновая вместимость грузового помещения определяется как его теоретический объем (т.е. объем, определенный по теоретическому чертежу) за вычетом объема находящегося в нем набора и других конструкций и систем. Обычно зерновая вместимость составляет 95-96% теоретического объема помещения.

Киповая вместимость меньше зерновой, она получается вычетом из последней объемов между шпангоутами, бимсами, стойками переборок, которые не могут быть использованы для размещения штучных грузов.

Судно характеризуется также удельной грузовместимостью χ, которая представляет отношение грузовместимости помещений для перевозимого груза к чистой грузоподъемности и имеет разную величину в зависимости от назначения судна. У судов для генеральных грузов χ=1,9-2,2 м³/т; у лесовозов χ=2,3-2,7 м³/т; у судов для массовых грузов χ =1,4-1,6 м³/т; у танкеров χ =1,1-1,4 м³/т.