Характерные линии теоретического чертежа.

Конструктивная ватерлиния. Ее форма, заострение в носу и корме, а также коэффициент полноты ее площади а оказывают существенное влияние на остойчивость и xoдкость судна. Характерные очертания ватерлиний приведены на рис. 5.

В общем случае, чем острее ватерлиния и чем меньше коэффициент полноты а, тем быстроходнее судно и тем ниже eгo остойчивость (точнее, остойчивость eгo формы).

Ватерлинии тихоходных удов (гребных и моторных лодок) заострены в корме, что способствует плавному обтеканию корпуса водой, без вихрей за кормой.

Ватерлинии парусных судов более полные (а = 0,65 — 0,75), что вызывается необходимостью обеспечения достаточной остойчивости под парусами. Угол заострения носовой ветви ватерлинии для килевых яхт составляет 15 — 20°, а для швертботов 18 – 25градусов на один борт.

Соответственно углы для кормовых ветвей равны 30 — 70 и 20 — 65 градусов. Кормовая часть парусных и тихоходных моторных судов обтекается вдоль батоксов, поэтому она может оканчиваться транцем, но при этом батоксы в корме должны плавно подниматься к ватерлинии; в противном случае погруженный в воду транец станет причиной образования вихрей и роста сопротивления воды.

Корма быстроходных глиссирующих судов, наоборот, должна оканчиваться широким погруженным транцем, для тoгo чтобы при движении на днище действовала достаточная подъемная сила, выталкивающая корпус из воды.

Узкая корма при большой скорости будет проседать, судно будет идти с сильным дифферентом, вызывающим интенсивное волнообразование, которое не позволит ему выйти на режим глиссирования.

Угол заострения носовых ветвей ватерлиний моторных лодок обычно принимается 15 — 20°, а мореходных быстроходных катеров около 15°.

В большинстве случаев ватерлинии малых судов в носовой части имеют вид прямой или слегка выпуклой кривой линии, причем последняя предпочтительнее для тихоходных судов. Boгнутыe ватерлинии иногда применяются на парусных швертботах.

Очертания диаметральной плоскости, которые оказывают влияние на ходкость и мореходность судна. Моторные суда в большинстве случаев имеют наклонный форштевень, плавно переходящий в линию киля.

Наклон форштевня находится в зависимости от развала носовых шпангоутов. У быстроходных катеров линия ДП касается основной линии уже на 1 — 2-M теоретических шпангоутах и может нeмнoгo подниматься к транцу, начиная от миделя (рис. 6, а).

У тихоходных судов, с целью уменьшения сопротивления воды килевая линия выполняется с подъемом также и к носу (рис. 6, 6), что способствует улучшению их поворотливости.

Подъем килевой линии к носу необходим и на мелкосидящих широких судах с санными образованиями носа, так как при таких обводах обтекание днища водой происходит не по ватерлинии, а по батоксам.

В корме линия киля моторных катеров представляет собой горизонтальную или наклонную прямую, заканчивающуюся ахтерштевнем или транцем. Если линия киля наклонна, говорят, что судно имеет конструктивный дифферент. Дифферент на корму позволяет лучше разместить (углубить) гребной винт и защитить eгo от повреждений.

Линия батоксов. Эти линии характеризуют всхожесть судна на, волну, eгo остойчивость на больших углах крена и ходкость. Для судов, плавающих на тихой воде, форма носовых ветвей батоксов имеет второстепенное значение, они могут быть достаточно крутыми в надводной части и входить в воду почти под прямым углом.

Носовые ветви батоксов мореходных судов — обычно пологие; у палубы они имеют вогнутую форму, переходящую в выпуклость у ватерлинии. Это способствует «взбиранию» судна на волну с наименьшей потерей скорости.

Кормовые ветви батоксов тихоходных судов должны плавно подниматься к ватерлинии в корме и выходить из воды у транца. Угол наклон батоксов к КВЛ в корме не должен быть большим (обычно в пределах 10 — 15°). Для быстроходных катеров этот угол уменьшается до O – 5градусов, а линии батоксов обрываются на погруженном в воду транце (Pис. 7).

Линия скулы остроскулого судна. Для судов всех типов линия скулы должна подниматься вверх и выходить из воды в носовой части. У мореходных судов точка притыкания скулы к форштевню лежит выше (в верхней половине надводного борта у форштевня), чем у судов, рассчитанных на плавание на спокойной воде (см. рис. 6).

Скуловая линия должна погружаться в воду .на расстоянии 20 — 40% длины по КВЛ в корму от форштевня. При этом чем быстроходнее судно, тем дальше в корму должна отстоять точка пересечения скулы с КВЛ.

В кормовой части линия скулы глиссирующих катеров опускается таким образом, чтобы килеватость днища у транца составляла 0 — 20 градусов. Водоизмещающие суда, напротив, имеют скулу, выходящую в корме из воды.

Наиболее широкий размер по скуле глиссирующих судов находится на транце, а у водоизмещающих — на миделе. Только в редких случаях скула целиком проходит над ватерлинией, не погружаясь в воду.

Линия палубы (борта) на проекции «Полуширота». Наиболее важно обеспечить необходимую площадь палубы в носовой части. Чем больше развал шпангоутов в носу, тем мореходнее судно, однако тем сложнее становится постройка eгo корпуса.

Большое распространение получают мелкие суда с притупленным носом и носовым транцем (форшпигелем). Такая носовая оконечность обеспечивает хорошую плавучесть на волне и высокую остойчивость при крене.

В кормовой части обвод палубы имеет второстепенное значение. На глиссирующих катерах кормовые шпангоуты иногда имеют зaвал борта, и палуба у них сужается к транцу. Это несколько ухудшает, поведение судна на циркуляции. На совpeмeнних катерах, как правило, наружный развал шпангоутов идет по всей длине судна.

Линия палубы (борта) на проекции «Бок». Характер этой линии выбирается в зависимости от мореходных качеств судна, eгo обитаемости, а главным образом от архитектурного облика. Эта линия может иметь вид плавной кривой (выпуклостью в верх или вниз) либо вид прямой (наклонной или горизонтальной).

Для тихоходных катеров предпочтительна палуба с нормальной седловатостью, обращенной выпуклостью вниз. Профиль такой линии как бы следует профилю волны.

Самую нижнюю точку линии палубы лучше располагать в кормовой трети длины, а не на миделе, что создает впечатление легкого дифферента на корму и улучшает внешний вид судна.

Для глиссирующих катеров и моторных лодок практичнее прямая линия или даже линия с обратной седловатостью — выпуклостью вверх. При такой палубе дифферент на корму кажется меньшим, а поднимающийся на ходу нос не так мешает обзору по курсу. Иногда палуба с обратной седловатостью применяется на яхтах и катерах с целью увеличения высоты помещений.

Обвод мидель — шпангоута. В надводной части бортовые ветви шпангоутов поднимаются вертикально или имеют развал наружу, улучшающий остойчивость. Небольшой завал шпангoутов внутрь делается на парусных яхтах, чтобы улучшить обтекание корпуса водой на крене (преждевременный вход палубы в воду на крене к тому же увеличивает сопротивление).

Килеватость днища — особая форма днища лодки в виде двугранного (внутреннего) угла по всей длине судна. У глиссирующего судна важной характеристикой является угол внешней килеватости между, касательной к обводу мидель — шпангоута и основной плоскостью нa одном борту.

Обводы носовых шпангоутов. Для мореходных катеров важно обеспечить мягкую, без ударов и зарывания в воду, встречу с волной, поэтому их носовая оконечность должна быть достаточно острой, но с плавным развалом в надводной части.

Обводы кормовых шпангоутов. Обводы кормовой части находятся в тес- ной зависимости от расчетной скорости судна. У тихоходныx судов они имеют значительную килеватость.

У более быстроходных килеватость уменьшается, но соответственно увеличивается ширина транца у КВЛ, а радиус скругления скулы уменьшается. Для глиссирующих судов характерна острая скула и незначительная килеватость днища в корме (см. рис. 6).

Диагонали (рыбины). С помощью этих линий производится построение и согласование теоретического чертежа парусных килевых яхт и других судов, имеющих значительную килеватость днища.

Для судов других типов диагонали играют второстепенную роль и применяются в основном для контроля согласованности обводов.

На правильно построенном теоретическом чертеже диагонали имеют вид плавных кривых, без изломов или местных выпуклостей; любые изломы диагоналей свидетельствют о нарушении соответствия между точками на проекциях «Корпус» и «Полуширота».

Погибь бимсов. Погибь бимсов (и, следовательно, выгиб палубы вверх в поперечных сечениях) выполняется для тoгo, чтобы вода, попавшая на палубу, скатывалась к бортам. Стрелка погиби может иметь различную величину: для более крупных судов от 1/40 до 1/60 ширины палубы, для мелких от 1/20 до 1/40.

Палуба рубки может быть выполнена с еще большей стрелкой погиби. Существует несколько способов построения кривой погиби бимсов; простейший из них показан на рис. 8. При ДП проводится четверть окружности с радиусом, равным выбранной стрелке погиби.

Полученная дуга окружности делится на З6 равных частей. На такое же число частей делится полуширота палубы. Через точки делений проводятся взаимно перпендикулярные линии, точки пересечения которых определяют кривую погиби бимсов l’ — 2′ — З’- 4′- 5′.

При разработке теоретического чертежа дизайнер должен учитывать также положение центров тяжести площадей ватерлиний и центра величины, или центра плавучести для водоизмещения, распределение подводного объема по длине судна и по осадке и т. п.

Все эти характеристики определяют остойчивость судна, eгo дифферент и зависят от распределения веса корпуса, двигателя, команды и пр.

Учет технологических требований. При построении теоретического чертежа, помимо приведенных выше соображений учитывают особенности материала корпуса и технологии постройки. Наименьшие ограничения на выбор обводов накладывает использование в качестве оснoвнoгo материала корпуса стеклопластика, шпона или стеклоцемента.

В этом случае приходится заботиться только о возможности выемки корпуса из матрицы (или съема с пуансона). Так, при изготовлении корпуса в цельной, матрице или на пуансоне необходим небольшой (2 – 5градуса) развал бортов, транца, боковых стенок киля и т. п. наружу.

При наличии завала борта матрица или сам корпус должны быть разъемными. При обшивке рейками необходимо знать минимальные радиусы гибки, при которых не требуется распаривания заготовок перед установкой (см. стр. 35).

При постройке металлических судов также нельзя не учитывать тoгo, что всякого рода двойная кривизна обшивки требует горячей гибки листов или применения особого прессового оборудования, изготовления значительнoгo количества гибочных каркасов, постелей, шаблонов и т. п.

Поверхности судов фанерной обшивкой должны развертываться на плоскости быть цилиндрическими или коническими, так как этот материал можно изгибать только в одном направлении, потому что он не имеет способности к пластической деформации.

Теоретический чертеж таких судов проектируется лучевым методом. Из сказанного можно понять, что нельзя произвольно изменять размерения и обводы корпуса, так как это обязательно повлечет за собой и изменение качеств судна на воде.

И может случиться, что, скажем, удлинив корпус за счет увеличения расстояний между шпангоутами, строитель вообще не сможет добиться плавности обводов. Но способы изменения размеров это следующая тема для разговора.

Источник: