Формула класса маломерного судна.

(Определяет конструкцию судна и условия эксплуатации. Записывается в виде кода, знаки которого разделяются точками)

Знаки кода
означает тип судна по способу движения и наличию движительной установки	указывает на наличие (отсутствие) у судна водонепроницаемой палубы	указывает класс судна соответствующий разряду бассейна, где его разрешено эксплуатировать (обозначает режим судоходства в бассейне)	указывает общее допустимое количество людей на борту судна (экипажа и пассажиров)
1– катер 2 – моторная лодка 3 – парусное судно 4 – парусно-моторное судно 5 – гидроцикл (водный мотоцикл) 6 – гребное судно 7 – несамоходное судно Примечание: дополнительно добавляется индекс - судам на подводных крыльях – "К" - судам на воздушной подушке – "П"	1- суда имеющие водонепроницаемую палубу 0- открытые (беспалубные) суда	(класс судна) от 1 до 5 (Режим судоходства в бассейне) М – морской В– внутренний Н – несудоходный Примечание: в формуле класса морского прогулочного судна после "М" указывается категория допустимого района плавания (бассейна)	от 1 до 12 чел	Указывает допустимую мощность главного двигателя (в кВТ)	Указывает допустимую площадь парусов в квадратных метрах   Примечание: если конструкцией судна парусное вооружение не предусматривается – шестой знак в формуле не ставится

Формула класса судна вносится в:

- Судовой билет – в графу "Район (условия плавания)"

- Судовую книгу – в раздел "Особые отметки и основания для снятия судна с учета"

- Регистрационную карточку – заявление владельца судна – в начале графы "Район (зона) и условия плавания (записывается дополнительно по результатам первичного технического освидетельствования)

 

Класс маломерного судна описывается формулой, определяющей конструкцию судна и условия его эксплуатации.

Формула класса записывается в виде кода, знаки которого разделяются точками.

 

2. Устройство корпуса.

Конструкция корпуса должна обеспечивать водонепроницаемость и достаточную прочность судна. Корпус, испытывая действие сил собственного веса судна и сил давления воды, которые распределяются по длине неравномерно, может получить изгиб.

Способность судна сопротивляться изгибающим нагрузкам называется продольной прочностью.

Кроме продольного изгиба судна, под действием давления воды, груза, механизмов и другого судового оборудования возникает местная деформация днища, бортов и настила в поперечном направлении. Способность судна противостоять усилиям, вызывающим деформацию корпуса в поперечном направлении, называется поперечной (местной) прочностью.

При чрезмерных нагрузках может произойти разрушение корпуса. Чтобы этого не случилось, листы обшивки подкрепляют набором – продольными и поперечными балками.

Совокупность продольных и поперечных балок, образующих каркас судна, называется судовым набором корпуса.

Продольные и поперечные балки судового набора располагаются в определённой последовательности, называемой системой набора. В зависимости от соотношения продольных и поперечных балок системы набора подразделяются на: продольную, поперечную и комбинированную.

Элементы набора корпуса

Продольными элементами (балками) набора корпуса судна являются:

Киль – продольная балка днищевого набора, проходящая посередине ширины корпуса;

Стрингеры – продольные балки днищевого и бортового набора. Бывают: бортовые, днищевые и скуловые;

Карлингсы – продольные подпалубные балки;

Продольные ребра жесткости – продольные балки меньшего профиля, чем у стрингеров и карлингсов. По месту расположения они называются подпалубными, бортовыми или днищевыми и обеспечивают жесткость наружной обшивки и настила палубы при продольном изгибе.

Поперечные элементы (балки) судна:

Флоры – поперечные балки днищевого набора, протянувшиеся от борта до борта. Они бывают водонепроницаемые, сплошные и бракетные;

Шпангоуты – вертикальные балки бортового набора, которые соединяются внизу с флорами при помощи книц. Кница – это деталь из листовой стали треугольной формы, используемая для соединения различных деталей корпуса. На малых судах (лодках) флоры могут отсутствовать и шпангоуты являются цельными балками бортового и днищевого набора. Шпангоуты судна нумеруются от носа к корме. Расстояние между шпангоутами называется шпацией Вертикальные, отдельно стоящие стойки круглого или иного сечения, называются пиллерсами. Пиллерс служит для подкрепления палубы и в своей нижней части упирается в места пересечения флор (шпангоутов - на малых судах) с днищевыми продольными балками (киль, стрингер, кильсон), а в верхней части - бимсов с карлингсами

Бимсы - поперечные балки подпалубного набора, проходящие от борта до борта. При наличии вырезов в палубе бимсы разрезаются и называются полубимсами. Они одним концом соединяются со шпангоутом, а другим крепятся к массивному комингсу, который окаймляет вырез в палубе, с целью компенсации ослабления палубного перекрытия вырезами.

Корпус судна может быть разделён на отдельные отсеки при помощи поперечных и продольных водонепроницаемых переборок.

У моторных лодок водонепроницаемая конструкция у транца, образующая нишу и предназначенная для размещения лодочного мотора, называется моторной нишей. На рис.1 изображено простейшее устройство корпуса маломерного судна с указанием основных элементов набора, а на рис.2 представлен более полный набор корпуса деревянной моторной лодки.

Рис. 1 Устройство корпуса маломерного судна

1 - форштевень;

2 - киль;

3 - стрингер;

4 - бортовая обшивка;

5 - транец;

6 - шпангоут;

7 - бимс;

8 - палуба.

 

Рис. 2 Элементы набора деревянного корпуса моторной лодки.

 

1 - обшивка;

2 - палуба;

3 - бимс;

4 - шпангоут;

5 - сидения;

6 - транец;

7 - место крепления мотора

8 - бортовой стрингер;

9 - привальный брус;

10 - скуловой стрингер;

11 - киль;

12- днищевые стрингеры

 

Наружная обшивка обеспечивает водонепроницаемость корпуса и одновременно участвует в обеспечении продольной и местной прочности судна. На металлических судах обшивка состоит из стальных листов, располагаемых длинной стороной вдоль судна. Кроме стальных листов, особенно на металлических моторных катерах и лодках используются листы из алюминиевых сплавов. Соединение листов обшивки производится при помощи заклёпок и сварки встык. Также для корпусов маломерных судов используются дерево, стеклопластик, железобетон, армоцемент, водонепроницаемые ткани. Корпус может быть изготовлен как из одного, так и из композиции нескольких материалов, при этом использование иных материалов допускается после согласования с органами ГИМС.

Минимальная толщина наружной обшивки судов 1-2 классов:

Металлический корпус – 3 мм

Деревянный корпус, выполненный «вгладь» под конопатку – 15 мм

Деревянный корпус, выполненный «внакрой» - 12 мм

Деревянный корпус из рейки – 10 мм

Корпус из фанеры – 8 мм

Корпус из армоцемента – 9 мм

Корпус из железобетона, имеющий набор – 40 мм

Корпус из железобетона, не имеющий набор – 60 мм

Палубный настил обеспечивает водонепроницаемость корпуса сверху и участвует в обеспечении продольной и местной прочности судна. Поверхность палубы не должна быть скользкой.

Люки и горловины ослабляют прочность палубы. В связи с этим углы всех вырезов в обшивке корпуса закругляют, а листы палубного настила по углам вырезов делают более прочными.

Надстройки и рубки. Надстройками называются все закрытые помещения, расположенные выше верхней палубы от борта до борта.

Носовая надстройка называется баком, кормовая – ютом. Средняя надстройка специального названия не имеет.

Надстройка, имеющая ширину меньше ширины судна, называется рубкой. Бортовая обшивка и переборки надстроек, как правило, имеют меньшую толщину и могут отличаться материалом от корпуса.

3. Основы теории судна. Эксплуатационные, мореходные и маневренные качества маломерных судов.

Теоретический чертёж судна – это совокупность кривых, изображающих поверхность корпуса судна. На основании теоретического чертежа производятся расчёты и постройки судна.

ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ. Различают два вида водоизмещения – массовое (весовое) и объёмное.

Массовое (весовое) водоизмещение – это масса находящегося на плаву судна, равная массе вытесненной судном воды. Единицей измерения служит тонна. Учитывая, что вес судна является величиной переменной, в практике используют два понятия:

Водоизмещение в полном грузу D, равное суммарной массе корпуса, его механизмов, устройств, груза, судовых запасов, экипажа и пассажиров при наибольшей допустимой посадке;

Водоизмещение порожнем Do, в этом случае не учитывается масса груза, экипажа и пассажиров, топлива и других запасов.

Объёмное водоизмещение V – это объём подводной части судна в куб. м.

Вместимость. Под валовой вместимостью понимается полный объём всех помещений судна, кроме объёмов рулевой рубки, камбуза и туалета. Вместимость измеряется в куб. м. Чтобы получить валовую вместимость в регистровых тоннах необходимо полученную величину в куб. м. Разделить на 2,83

Грузоподъёмность – это масса перевозимых судном грузов. Различают дедвейт и чистую грузоподъёмность.

Дедвейт – это разность между водоизмещениями в полном грузу и порожнем.

Чистая грузоподъёмность – это масса только полезного груза, который может принять судно.

 

Для больших судов единицей измерения грузоподъёмности служит тонна, для малых – кг.

Грузоподъёмность G можно рассчитать по формулам, а также можно определить опытным путём. Для этого на судно при водоизмещении порожнем, но со снабжением, и запасом горючего, последовательно помещают груз до достижения судном ватерлинии, соответствующей минимальной высоте надводного борта. Масса помещённого груза соответствует грузоподъёмности судна.

Пассажировместимость. Под пассажировместимостью понимается количество людей, разрешённое к размещению на судне в данных условиях плавания.

Пассажировместимость зависит от грузоподъёмности.

На маломерном судне наличие оборудованных сидячих мест должно соответствовать установленной для данного судна пассажировместимости.

 

Мореходные качества судна

Способность судна держаться на плаву, не переворачиваться и не идти ко дну при затоплении характеризуется его мореходными качествами. К ним относятся: плавучесть, остойчивость и непотопляемость.

Плавучесть - это способность судна держаться на поверхности воды, имея заданную осадку при определенном количестве груза и людей на борту.

На судно, находящееся на спокойной воде, постоянно действуют две силы: сила тяжести (веса) и сила поддержания (выталкивания). Последняя по закону Архимеда равна массе вытесненной судном воды. Судно держится на плаву благодаря тому, что силы тяжести, направленные вниз (ко дну), уравновешиваются выталкивающими силами воды, которые возникают в результате гидростатического давления на корпус судна.

Равнодействующая сил тяжести судна (D), которое находится на ровном киле (рис. 3), приложена в точке, которая называется центром тяжести (ЦТ), а точка приложения равнодействующей выталкивающих сил (сила поддержания - называется центром величины (ЦВ).

 

Рис. 3. Силы тяжести и поддержания.

Чтобы судно находилось в равновесии, силы тяжести и поддержания должны быть равны по величине и направлены в противоположные стороны по одной вертикали. В случае течи в корпусе или пробоины, а также попадания воды во время штормовой погоды внутрь судна, увеличивается его масса. Поэтому суд­но должно иметь запас плавучести.

Запас плавучести - это непроницаемый (для воды) объем корпуса судна, находящийся выше действу­ющей ватерлинии. При отсутствии запаса плавучести судно затонет при попадании внутрь корпуса даже небольшого количества воды.

Необходимый для безопасного плавания судна запас плавучести обеспечивается приданием судну в процессе проектирования достаточной высоты надводного борта, а также наличия водонепроницаемых за­крытий и переборок между отсеками. При отсутствии таких переборок любая пробоина подводной части корпуса (если нет возможности ее заделать) приводит к полной потере запаса плавучести и гибели судна.

Запас плавучести зависит от высоты надводного борта - чем выше надводный борт, тем больше запас плавучести. Этот запас нормируется минимальной высотой надводного борта, в зависимости от величины которой для конкретного маломерного судна устанавливаются район плавания и допустимое удаление от берега. Однако следует знать, что чрезмерное (произвольное) увеличение высоты надводного борта отри­цательно влияет на не менее важное другое качество судна - остойчивость.

Остойчивость - это способность судна противостоять силам (ветер, волна, перемещение пассажиров и др.), вызывающим его наклонение, а после прекращения действия этих сил возвращаться в первоначальное положение равновесия. Различают два вида остойчивости: поперечную и продольную.

Поперечная остойчивость проявляется при крене судна, т.е. при наклонениях его на борт. Если силы, вызывающие наклонение судна, действуют медленно, то остойчивость называют статической, а если быс­тро, - то динамической.

Рассмотрим действие сил, наклоняющих судно (рис. 3).

Рс рис. 4. Силы тяжести и поддержания.

Центр тяжести (ЦТ) при наклонении остается на месте, но центр величины (ЦВ) из-за изменения формы подводной части переместится в новую точку ЦВ l. Силы веса D и под­держания С = yV теперь уже действуют не на одной прямой, а образуют восстанавливающий момент, равный Мв= Dl, который стремится вернуть судно в исходное положение. При этом крен будет увеличиваться до тех пор, пока не на­ступит равенство кренящего и восстанавливающего момен­тов (М_кр„ = М_в). Если это равенство сохранится, то судно будет иметь постоянный крен. Например, такое положение можно наблюдать при движении идущей под парусом лод­ки при устойчивом боковом ветре. Но стоит только изме­ниться силе ветра либо его направлению, или пассажирам пересесть ближе к борту, как немедленно изменится и крен лодки. При увеличении крена величина восстанавли­вающего момента сначала увеличивается, достигает мак­симального значения, а со входом палубы в воду начинает уменьшаться. Когда М_в = 0, судно теряет остойчивость, т.е. опрокидывается. Учитывая, что в формуле М_в = Dl, величина D остается неизменной, момент оп­рокидывания наступает при условии, что величина плеча остойчивости l достигает нуля и далее изме­няет свой знак на минус (отрицательная остойчивость).

Для сравнения остойчивости судов недостаточно знать остойчиво оно или нет, нужно уметь измерить это свойство количественно.

Продольная остойчивость действует при наклонениях судна на нос или корму, т.е. при килевой качке. Эту остойчивость судоводителю необходимо учитывать придвижении набольших скоростях, т.к. «зарывшись» носом в воду катер или мотолодка может не восстановить своего первоначального положения и затонуть, а иногда и перевернуться.

Факторы, влияющие на остойчивость судна.

а) Ширина: чем больше она по отношению к его длине, высоте борта и осадке, тем выше остойчивость. У более широкого судна больше восстанавливающий момент.

б) На остойчивость наиболее сильно влияет размещение на судне пассажиров и грузов, их следует располагать как можно ниже. Нельзя допускать на судне малых размеров во время его движения сидение людей на борту и их произвольное перемещение. Грузы должны быть надёжно закреплены, чтобы исключить их смещение со штатных мест.

Непотопляемость – это способность судна после затопления части судовых помещений сохранять плавучесть, остойчивость и др. качества. Непотопляемость обеспечивается делением корпуса на водонепроницаемые отсеки, устройством двойного дна, оборудованием судна водоотливными средствами. Маломерное судно без переборок, получив пробоину, также при поступлении воды в корпус должно не только оставаться на плаву, но и иметь избыточный запас плавучести, предназначенный для того, чтобы пассажиры, находящиеся в воде, могли держаться за корпус аварийного судна.

Маневренные качества судна.

Ходкость – это способность судна двигаться с определённой скоростью при заданной мощности двигателя, преодолевая при этом силы сопротивления движению. Движение судна возможно только при наличии определённой силы, которая способна преодолеть сопротивление воды, - упор. При постоянной скорости величина упора равна величине сопротивления воды.

На ходкость судна влияют 4 вида сопротивления:

1) сопротивление трения – зависит от площади смоченной поверхности судна, от качества обработки и степени обрастания (водорослями, моллюсками и т.д.);

2) сопротивление формы – зависит от обтекаемости корпуса судна, которая в свою очередь тем лучше, чем острее кормовая оконечность и чем больше длина судна по сравнению с шириной;

3) волновое сопротивление – зависит от формы носовой оконечности и длины судна, чем длиннее судно, тем меньше волнообразование;

4) брызговое сопротивление – зависит от отношения ширины корпуса к его длине.

Вывод:

1) наименьшее сопротивление воды испытывают водоизмещающие суда с узким корпусом, круглоскулыми обводами и заострёнными носовыми и кормовыми оконечностями;

2) у глиссирующих судов, при отсутствии волнения, широкий плоскодонный корпус с транцевой кормой обеспечивает наименьшее сопротивление воды при наибольшей гидродинамической подъёмной силе. Более мореходны глиссирующие суда с килеватым или полукилеватым корпусом. Повышение скорости этих судов достигается продольными реданами и скуловыми брызгоотбойниками.

Циркуляция – это кривая, которую описывает ЦТ судна за время его поворота на 360 град. с переложенным на борт рулём. Эта кривая близка к окружности, а её диаметр служит мерой поворотливости судна.Единицей измерения диаметра циркуляции служит длина судна. У м/м судов диаметр циркуляции составляет, как правило, 2-3 длины корпуса. Скорость судна на циркуляции уменьшается до 30%.

Циркуляция зависит от водоизмещения судна и характеру размещения груза по его длине, а также от скорости хода. На малой скорости диаметр циркуляции меньше.

Управляемость – это способность судна удерживать на ходу заданное направление движения при неизменном положении руля (устойчивость на курсе) и изменять на ходу направление своего движения под действием руля (поворотливость).

На управляемость влияет много факторов и причин, главными из которых являются действие руля, работа винта и их взаимодействие. Кроме руля и вращающегося винта на устойчивость и поворотливость судна влияют и другие причины, а также целый ряд конструктивных особенностей судна: отношения главных размерений, формы обводов корпуса, параметры руля и винта. Управляемость зависит и от условий плавания: характера загрузки судна, гидрометеорологических факторов.

Скорость – это расстояние, проходимое судном за единицу времени. На морскихсудах скорость измеряется в узлах (миля в час), а на судах внутреннего плавания - километрах в час (км/час).

Судоводителю маломерного судна рекомендуется знать 3 скорости: наибольшую (максимальную), которую судно развивает при максимальной мощности двигателя; наименьшую (минимальную), при которой судно слушается руля; среднюю – наиболее экономную при сравнительно больших переходах.

Автономность плавания – это способность судна находиться в течение определённого времени в плавании без пополнения запасов. Автономность плавания измеряется как правило в сутках и зависит от типа судна и характера его эксплуатации.

Под понятием дальность плавания для маломерного судна, целесообразно считать расстояние, которое судно способно пройти, использовав полностью максимальный запас топлива.

4. Судовые устройства, системы, оборудование и снабжение.