Разработка теоретического чертежа и расчет водоизмещения яхты.

Следующим этапом проектирования яхты является разраблка теоретическоrо чертежа и расчет водоизмещения. Масштаб теоретическоrо чертежа целесообразно выбрать таким, чтобы впоследствии eгo можно было использовать также для проектирования общего расположения яхты.

Основу чертежа составляет сетка из линий теоретических шпангоутов, ватерлиний, батоксов и рыбин, которые наносят на прозрачную пленку с обратной стороны. Это позволяет в дальнейшем корректировать линии, пользуясь резинкой, без на рушения линий сетки, проведенных с большой точностью.

Сначала вычерчивают контуры бокового профиля и палубы, а также обвод мидель-шпангоута, затем обводы других теоретических шпангоутов, рыбин и ватерлиний. При проектировании обводов шпангоутов и ватерлиний дзайнер преследует цель обеспечения caмoгo благоприятноrо обтекания корпуса, необходимой остойчивости формы и эстетическоrо внешнего вида судна.

Абсолютное выполнение этих условий выражается в точном совпадении предварительно определенного центра тяжести с центром величины подводного объема корпуса по длине, а также в достижении тaкoгo водоизмещения, которое было получено из расчета массовой наrрузки.

Распределение водоизмещения по длине является критерием, которому при проектировании быстроходных судов придают все большее значение. Обводы парусных яхт, кроме тoro, должны быть рассчитаны на плавание судна с креном от О до 30 градусов.

Необходимо, чтобы распределение водоизмещения по длине яхты при изменении крена изменялось как можно меньше. Это старое правило многие конструкторы сегодня забыли.

В то время как едва ли существует сомнение в том, что корпус мотopнoгo судна, особенно судна, рассчитанного на глиссирование, должен иметь минимальное водоизмещение, какое только допускают прочность материала и масса устройств, о корпусе парусной яхты этого сказать нельзя.

Во-первых, здесь доля балласта является фактором, определяющим способиость судна к несению парусов, и, во-вторых, ветер часто бывает неравномерным по своей скорости. Яхта с легким водоизмещением при шквале быстро набирает скорость, а после порыва ветра так же быстро теряет ее.

Несмотря на успех яхт с малым водоизмещением, особенно при полном курсе (под спинакером) , оказалось, что слишком легкое судно на волне в крутой бейдевинд не идет, а «топчется» на месте. Это сопровождается неприятной качкой.

Для получения хороших всесторонних качеств яхты рационально, чтобы корпус и оснастка были легкими, как только допускают требования прочности, а общее водоизмещение было выдержано в разумных пределах.

На современных яхтах не применяют больше длинного киля и S-образных шпангоутов, поэтому обводы плавниковoго балластного киля чаще вceгo проектируют отдельно от корпуса, подготавливая самостоятельный теоретический чертеж.

На общем теоретическом чертеже судна показывают часто только контур киля с основными поперечными разрезами. В последнее время для килей используются обтекаемые профили, испытанные в аэродинамической трубе или опытовом бассейне поэтому дизайнеру обычно известны центры величины и объема и центры тяжести.

При расчете водоизмещения и центра величины судна объемы плавников киля и рулей, как правило, рассчитывают отдельно и наносят на строевую по шпангоутам дополнительно. Строевая по шпанrоутам при нормальном и накрененном положении быстроходных водоизмещающих парусных яхт стала наряду с характерными очертаниями кормовых ветвей батоксов важным критерием при проектировании обводов.

Она определяет эффективную длину корпуса по ватерлинии, которая имеет мало общеrо с теоретической, или конструктивной, длиной по ватерлинии (КВЛ). В принципе дизайнер стремится распределить водоизмещение как можно ближе к окончанию ватерлинии в носу и корме.

У мотopнoгo судна эта тенденция выражается в появлении бульбовидноrо носа и такой же кормы. У парусной яхты применение нocoвoro бульба невозможно из-за плохого поведения яхты на волне, так как при килевой качке он создает повышенное сопротивление.

Компромисс был найден в применении относительно полных сечений по носовым шпангоутам. В кормовой части, наоборот, целесообразна концентрация водоизмещения в корпусе яхты, так как здесь несложно обеспечить плавный сток воды.

Некоторые конструкторы используют даже перо руля, как тело, дающее достаточно большое водоизмещение, между тем как существуют обводы корпуса, которые просты и несмотря на это эффективны с точки зрения обмера.

Расчет водоизмещения и центра величины выполняют по правилу Симпсона, вычисляя площади теоретических шпангоутов. Для этой же цели используют планиметр, с помощью котоpого находят площади шпангоутов и наносят их на строевую по шпангоутам.

Обкатав строевую планиметром, определяют водоизмещение. Пользуясь правилом Симпсона, можно быстро найти положение центра величины по длине. Довольно точно это можно сделать, уравновешивая строевую по шпанrоутам, вырезанную из бумаги, на острие ножа.

Проектирование линий теоретическоrо чертежа с согласованием точек пересечения ватерлиний, рыбин и шпангоутов на всех проекциях, а также получение нужного значения водоизмещения и положения центра величины требует от дизайнера терпения, сноровки и большого опыта.

Источник: https://yachtshipyard.wordpress.com