ПЛАВУЧЕСТЬ И ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ СУДНА.

ТЕМА: ПЛАВУЧЕСТЬ И ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ СУДНА.

ВОПРОСЫ:

1.ПЛАВУЧЕСТЬ СУДНА.

2.СИЛЫ ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПЛАВАЮЩЕЕ СУДНО.РАВНОВЕСИЕ СУДНА.

3. МАССОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУДНА.

4.ОБЪЁМНОЕ ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ И КООРДИНАТЫ ЦВ СУДНА.

-приём и расходование груза.(малого и большого груза)

5 .МАСШТАБ БОНЖАНА.(диаграмма осадок носом и кормой)

6 .ЗАПАС ПЛАВУЧЕСТИ.

1.

Железо тяжелее воды в 4,7 раза оно тонет в воде, почему железный корабль не тонет? по какому закону физики?

Почему корабли не тонут, в отличие, например, от утюга? Они же тоже железные? Потому что на них (как и на утюг) действует сила, действие которой впервые описал древнегреческий учёный Архимед. 
Согласно выводам Архимеда на всякое тело, погружённое в жидкость, постоянно действует выталкивающая сила и величина её равна весу вытесненной этим телом воды. Если эта архимедова сила больше или равна весу тела, то оно не утонет. Корабли не тонут именно по этой причине. 
Нетрудно догадаться, что тело большого размера (объёма) вытеснит значительно больше воды, чем маленькое тело одинакового с ним веса и если утюг «раскатать» в достаточно тонкий лист фольги, то, аккуратно опущенный на поверхность воды, он будет на ней держаться. 
Железные суда проектируют и строят с таким расчётом, чтобы при погружении они вытесняли огромное количество воды, вес которой равен их весу в загруженном состоянии (это называется водоизмещением корабля) . В этом случае на них будет действовать выталкивающая архимедова сила соответствующей величины. Вот одна из причин, почему корабли не тонут. 
Можно объяснить, почему корабли не тонут, немного по-другому: тела, плотность которых меньше плотности воды, свободно плавают по её поверхности. Корабль внутри имеет множество пустых, наполненных воздухом помещений и средняя его плотность значительно меньше плотности воды. Поэтому корабли не тонут.

  Дело не массе, а в объёме, Так как корабль не сплошная железяка, а конструкция уравновешиваемая объёмом воздуха, она не тонет. Как только происходит заполнение объёма воздуха водой, например при пробоине или переворачивании, точнее сказать замещение объёма воздуха на объём воды, корабль тонет, т. к. вода тяжелее воздуха.

Плавучестью называют способность судна плавать в опре­деленном положении относительно поверхности воды при за­данном количестве находящихся на нем грузов.

Способность судна находиться в равновесии на поверхности воды. Положение судна относительно поверхности воды называется посадкой судна.

Элементы посадки судна

1. Θ=0,φ=0

θ≠0,φ=0

θ=0,φ≠0

θ≠0,φ≠0

2.Марки углублений

В процессе эксплуатации судна его посадка определяется по маркам углубления, которые наносятся на обоих бортах -на носу, корме.

Осадки обозначаются цифрами высотой 10 см и с интервалом между цифрами 10 см.

При английской системе мер осадка обозначается римскими цифрами, высота которых и интервал между ними по 6 дюймов или 1,2 фута Нижние кромки цифр соответствуют той осадке, которую они обозначают.

1м =3,28фута

1 фут = 12дюймов = 0,3048 м.

1 ярд = 3 фута = 0,9144 м.

1 морская сажень = 2 ярда = = 6 футов.

1 морская сажень = 1,829 м.

1 дюйм = 2,54 см = 0,0254 м.

15 фут 9 дм = 15 ■ 0,3048 + 9 • 0,0254 = 4,80 м,

или 15 фут 9 дм = 15 • 12 + 9 = 189 дм ■ 0,0254 =

= 4,80 м.

Обратное решение

4,80 м = 4,80/0,0254 = 189 дм/12 = 15 фут 9 дм.

В отличии от осадки, которая отсчитывается от ОП, углубление даёт габаритное погружение, т.е. учитывает толщину киля, успокоители качки. выступающие части судна за ОП. При посадке с φ, учитывается поправка на несовпадение марок углубления с носовым и кормовым⊥⊥

2.

На корпус плавающего по воде судна действуют постоянные и временные силы.

К постоянным относятся статические силы, такие, как вес судна и давление воды на погруженную часть корпуса — силы поддержания.

К временным следует отнести силы, появляющиеся при качке судна на взволнованной поверхности воды: силы инерции масс судна и силы сопротивления воды. 

 От непропорционального распределения по длине корпуса сил веса и сил поддержания возникает общий продольный изгиб корпуса судна  

При плавании судна на взволнованной поверхности на его корпус действуют силы поддержания, все время меняющие свою величину на отдельных участках длины судна. Максимального значения эти силы достигают тогда, когда судно идет курсом, перпендикулярным направлению волны, длина которой равна длине судна. При прохождении вершины волны у миделя, в средней части корпуса образуются избыточные силы поддержания с недостатком их в оконечностях. От неравномерного распределения сил поддержания в этом случае получается перегиб корпуса Через короткий промежуток времени судно переходит на подошву волны, при этом избыток сил поддержания перемещается к оконечностям, отчего возникает прогиб корпуса 
Вследствие качки судна, возникшей на волнении, на корпус действуют силы инерции, оказывающие на него дополнительное воздействие, а во время плавания с большой скоростью против крупной встречной волны при ударе днищевой частью носовой оконечности о воду (явление слеминга) возникают дополнительно ударные или динамические нагрузки. 

Продольный изгиб судна на взволнованной поверхности воды: а —па вершине волны; б — на подошве волны.

На судно, плавающее в состоянии равновесия действуют силы:

-cила тяжести(веса) судна G.

-центр величины - С

Р-масса судна

D -Гидростатическое давление

забортной воды

Для равновесия судна должны соблюдаться 2 условия:

1. GР=ρv-РАВЕНСТВО МАСС СУДНА и вытесненной воды.

2.ЦТ и ЦВ- должны располагаться на одной вертикале

-Действие на судно силы тяжести Xg

-силы поддержания х_с

По закону Архимеда вес или водоизмещение (масса) пла­вающего тела равны весу или массе вытесненной им воды: Р = yV или D = pV,

где Р — вес судна, тс; V — объем подводной части судна (объ­емное водоизмещение), м³; у — удельный вес воды, кг/м³; D — масса судна, т; р — плотность воды (для соленой морской воды принимают обычно р = = 1,025 т/м³).

Вес судна Р определяется как сумма весов всех его частей (корпуса, механизмов, оборудования, запасов, груза, экипажа и пр.).

Равнодействующая сил веса приложена в центре тяжести (ЦТ) судна и направлена вертикально вниз.

Равнодействующая сил давления воды (сил поддержания) на погруженную поверхность судна, равная водоизмещению судна D, приложена в ЦТ погруженного объема корпуса, называемом центром величины (ЦВ), и направлена вертикально вверх.

Если центр тяжести G и центр величины С находятся на одной вертикали, то судно плавает без крена и дифферента Если ЦТ и ЦВ расположены в ДП, но не на одной вертикали, то судно плавает с дифферентом на корму (если ЦТ расположен в корму от ЦВ) или на нос (если ЦТ расположен в нос от ЦВ"

3.

МАССОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУДНА.

масса судна делится на 2 этапа

1-я часть масса которая всегда находится на судне и составляет массу судна порожнем.

2-часть- переменные грузы(команда,топливо,груз)которые изменяються в течении рейса-дедвейт судна-называемый также полной грузоподьёмностью.

Дедвейт судна определяется как разность между Dсудна по установленному для него ГВЛ и Dпорожнем.

ОБЪЁМНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА.

Грузовместимость судна-суммарный объём всех помещений

РЕГИСТРОВАЯ ВМЕСТИМОСТЬ.

Для однообразной оценки размеров судна в международной практики принято характеризовать суда РЕГИСТРОВОЙ ВМЕСТИМОСТЮ.

Регистровая вместимость представляет собой полный объём судовых помещений в корпусе и в надстройках, выражается в регистровых тоннах.

1рег.тонна =2. 83м.куб.

РАЗЛИЧАЮТ:

-валовую вместимость(брутто)

-чистая вместимость(нетто)

Результаты обмера указываются в мерительном свидетельстве, по которому взимаются с судна различные сборы и пошлины:

-портовские

–лоцманские

–за проход каналов.

Исходные тданные для расчёта нагрузки суднат.е. массы судна и координат его ЦТ содержатся в ГРУЗОВОМ ПЛАНЕ СУДНА.

Масса и координаты ЦТ судна указываются в судовом документе «ИНФОРМАЦИЯ КАПИТАНУ ОБ ОСТОЙЧИВОСТИ И НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ СУДНА»

При заполнении таблицы нагрузки ,для определении координат ЦТ в отсеках и трюмах служит чертьёж размещения грузов.

ШКАЛА ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ:

Внизу размещена шкала расстояния отсека

Вверху-вертикальная шкала расстояний от ОП

теория. Характеристика массового(весового)водоизмещения.

Вес судна Р (весовая нагрузка) И координаты центра тяжести определяются
расчетом, учитывающим вес каждой детали корпуса, механизмов, предметов
оборудования, снабжения, запасов, грузов, людей, их багажа и всего
находящегося на судне. Для упрощения вычислений предусматривается
объединение отдельных наименований по специальности в статьи,
подгруппы, группы и разделы нагрузки. Для каждого из них подсчитывается
вес и статический момент. Если же эти точки расположены по разные стороны от оси, то для точек, находящихся по одну сторону оси, расстояния берутся положительными, а для точек по другую сторону от оси — отрицательными.

б) Рассмотрим теперь случай, когда масса равномерно распределена по некоторой кривой   или по некоторой области  . Будем считать, что плотность распределения равна единице. Тогда масса дуги численно равна ее длине, а масса области — ее площади.

Физики обычно заменяют проведенное рассуждение более коротким. Они берут "бесконечно малый участок дуги"  . Его статический момент равен  . А статический момент всей дуги равен сумме элементарных статических моментов, т. е. . Преимуществом этого вывода является его наглядность

Определение. Центром тяжести тела называется такая точка  , что если в ней сосредоточить всю его массу, то статический момент этой точки относительно любой оси будет равен статическому моменту всего тела относительно той же оси.

Учитывая, что момент равнодействующей силы равен сумме моментов
составляющих сил относительно той же плоскости, после суммирования по
всему судну весов и статических моментов, определяют координаты центра
тяжести судна

4. ОБЪЁМНОЕ ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ И КООРДИНАТЫ ЦВ СУДНА.

С 2	Статьи нагрузки	и m	Плечи (м) относительно			Моменты (тс-м) относительно
				С	с о	, • до ч; г Э а.	о. С	о. С О
1 2 3 4	Судно порожнее Груз в трюме № 1 Груз в трюме № 2 Запасы	1200 2500 3100 600	-3,0 25,0 —10,0 -20,0	0 0 0 0	6,5 8,0 7,2 4,6	—3 600 62 500 —31 000 — 12 000	0 0 0 0	7 800 20 000 22 320 27 600
	Сумма	∑1=7400	—	--	—	∑2= 15 900	∑3= =0	∑4= =52 880

Чертёж размещения грузов в твиндеках судна.

Таблица статей нагрузок

Таблица статей нагрузок взята из «Информации об остойчивости судна при перевозке навалочных грузов» т/х «Андрей Бубнов»

Загрузка навалочных грузов УПО 1,35 м3/т Составляющая нагрузки

Р,Т. Х, м. Z, м. P*x, тм, P*Z, тм

Запасы: 180,3 - 34,21 2,39 - 6168 431

Груз:

Трюм №1 605,3 35,8 2,87 21670 1737

Трюм №2 896 16,85 3,42 15098 3064

Трюм №3 637 - 3,15 2,85 - 2007 1815

Трюм №4 889 - 22,8 3,63 - 20269 3227

Палубный груз 0 0 0 0 0

Балласт

Балласт 0 (танк №0) 0 0 2,02 0 0

Балласт 1,2 (танк №1,2) 0 35,8 1,9 0 0

Балласт 3,4 (танк №3,4) 0 16,65 1,9 0 0

Балласт 5,6 (танк №5,6) 0 - 3,15 1,9 0 0

Балласт 7,8 (танк №7,8) 0 - 23,4 1,83 0 0

Обледенение 0 3,45 7,39 0 0

Судно порожнем: 1252,4 - 7,6 4,29 - 9518 5373

Водоизмещение: 4460 - 0,27 3,51 - 1195 15648

- Водоизмещение судна в грузу со 100% запасами находятся как сумма масс всех нагрузок на судно:

D = SP1 + SP2 + SP3

где P1 = 605,3 + 896 + 637 + 889 = 3024,3 т. – масса перевозимого груза.

SP2 = 180,3 т. – масса запасов, в том числе 110 т. топлива.

SP3 = 1252,4 т. – водоизмещение судна порожнем

D = 3027,3 + 180,3 + 1252,4 = 4460 т.

- Статические моменты водоизмещения судна относительно миделя ( Мх ) рассчитываем по формуле:

Мх = Мх1 + Мх2 + Мх3

где Мх1 = 21670 + 15098 + (- 2007) + (- 20269) = 14492 тм – статический момент от перевозимых грузов.

Мх2 = - 6168 тм – статический момент от запасов.

Мх3 = - 9518 тм – статический момент судна порожнем.

Мх = 14492 + (- 6168) + (- 9518) = - 1195 тм

Находим координату судна по длине.

xg = Mx / D = - 1195 / 4460 = - 0,27 м.

Статический момент водоизмещения судна в грузу относительно основной плоскости (Мz) определяется как сумма статических моментов нагрузок:

Мz = Mz1 + Mz2 + Mz3

где Mz1 = SPZ = 1737 + 3064 + 1815 + 3227 = 9843 тм – статический момент от перевозимых грузов.

Mz2 = PZ = 431 тм – статический момент от запасов.

Mz3 = 5373 тм – статический момент судна порожнем.

Mz = 9843 + 431 + 5373 = 15648 тм

Находим координату судна по высоте:

Zg = Mz / D = 15648/4460 = 3,51 м.

2. Контроль и регулирование плавучести и посадки.

Осадку носом и кормой определяем пользуясь таблицей элементов теоретического чертежа, приведенной в «Информации об остойчивости»

Средняя осадка d = 3.63 м.

Аппликата поперечного метацентра – Zm = 5,77 м

Момент, дифферентующий на 1 см МТС = 101тм/с

Абсцисса центра величины xс = - 0,12 м

Абсцисса ЦТ ватерлинии xf = - 0,95 м

1. Определим поперечную метацентрическую высоту:

h = Zm – Zg = 5,77 – 3,51 = 2,26 м
2.Определяем дифферентующий момент Мдиф

Мдиф = Mx – D xc = - 1195 – 4460 (- 1,12) = - 660 тм
3.Определяем дифферент t

t = Мдиф : 100∙МТС = - 660 : 100∙101 = - 0,065 м
4. Определяем осадку носом dн и кормой dк

dн = d + t∙ (0,5 – xf: L) = 3,63 + (- 0,065 (0,5 – (-0,95:110)) = 3,6 м

dк = d – t∙ (0,5 + xf: L) = 3,66 м

5. МАСШТАБ БОНЖАНА.

Масштаб Бонжана   - представляет совокупность зависимостей площадей всех теоретических шпангоутов от их глубины погружения

По имени французского кораблестроителя начала XIX в. Бонжана, диаграмма площадей шпангоутов в зависимости от осадки судна. Представляет собой диаграмму, на которой изображены кривые зависимости погруженных площадей шпангоутов от их осадки.Для каждого теоретического шпангоута такая кривая строится от вертикали, являющаяся следом плоскостьи этого шпангоута на ДП. Диаграмма позволяет вычислить водоизмещение V и координаты ЦВ(С) при посадки судна с любым φ. По заданным осадкам носом и кормой проводят прямую, изображающую след ВЛ на ДП. Точки пересечения этой прямой с вертикалями определяют погружение каждого из шпангоутов.

ИЗМЕРЯЯ ПО ГОРИЗОНТАЛИ НА УРОВНЕ ЭТИХ ТОЧЕК ОРДИНАТЫ СООТВЕТСТВУЮЩИХ КРИВЫХ ПОЛУЧАЮТ ПОГРУЖЕННЫЕ ПЛОЩАДИ ШПАНГОУТОВ.

НАЙДЕННЫЕ ПЛОЩАДИ ПОЗВОЛЯЮТ НАЙТИ D ОБЪЁМА V И АБСЦИССУ ЦВ хс. Расчёты ведут в табличной форме.

Характеристика объёмное водоизмещение.

Различают две кривые: строевую по шпангоутам и строевую по ватерлиниям.

Зависимость погруженной площади ( ω) шпангоута от его положения по L судна ( ωх) т.е.распределение D(∆) по длине судна. Эта зависимость называется строевая по шпангоутам.

Строевая по шпангоутам (рис. 11) характеризует распределение объемаподводной части корпуса по длине судна. Она строится следующим способом. Пользуясь методом приближенных вычислений, определяют по теоретическому чертежу площади погруженной части каждого шпангоута(\у). По оси абсцисс откладывают в выбранном масштабе длину судна и на
нее наносят положение шпангоутов теоретического чертежа. На ординатах,восстановленных из этих точек, откладывают в определенном масштабе

Строевая по ватерлиниям.

Строевая по ватерлинии (рис. 12) характеризует распределение объема подводной части корпуса по высоте судна. Для ее построения по теоретическому чертежу подсчитывают площади всех ватерлиний (5). Эти площади в избранном масштабе откладывают по соответствующим горизонталям, расположенным по осадкам судна, в соответствии с положением данной ватерлинии. Полученные точки соединяют плавной кривой, которая и является строевой по ватерлиниям.

Масштаб Бонжана с кривыми при дифференте на нос и корму.

В судовых условиях наибольшее распростра нение получил способ трапеции.

h

.=

Плавучесть судна.

Плавучесть характеризуется водоизмещением судна V .

Полнота формы корпуса судна измеряется его размерениями:

S(площадь) ватерлинии α , S=aLB

ω(площадь) погруженной части миделя β, ω = βВТ

V объём подводной части корпуса δ, V = δLBT

Водоизмещение судна определяется так: δLBT

ЗАДАЧА.

Судно с размерениями- L=170, B=22, T=8, δ=0,64, a=0,74,

Сколько груза можно снять с судна, чтобы его осадка стала Т´=7,5м

Определить также новое водоизмещение D´.

РЕШЕНИЕ

Количество груза можно определить по формуле p=∆ТS, а водоизмещение D´=D+p.

1.Сначало находим изменение осадки ( Т´) ∆Т= Т´-Т 7,5-8= -0,5м

2.Затем найдём площадь ВЛ S=aLB 0,74∙170∙22= 2770

3. Теперь можно определить сколько груза можно снять с судна, чтобы его осадка стала Т´=7,5м

p=-0,5м∙2770 =-1385т.

4.Находим новое водоизмещение D´.Для этого надо знать общее водоизмещение.

D= δLBT 0.64∙170∙22 ∙8=19150т∙

5. Новое водоизмещение D´.

D´ =19150т+(-1385т)=17 765т

Ответ: p= -1385т; D´ =17 765т.

^{В судовых условиях для определения D(∆) – полного водоизмещения по заданной осадке пользуются кривыми ЭТЧ.}

Эти кривые служат следующими характеристиками:

1) площади каждой из строевых выражают в соответствующем масштабе объемное водоизмещение судна;

^{КРИВЫЕ ЭТЧ}

Вычисление элементов плавучести судна.

Грузовым размером называется-зависимость массового(D)водоизмещения от осадки (d) судна.

Грузовая шкала. Грузовой размер.

Для определения D по заданной осадки и обратно, пользуются грузовой шкалой, на которую наносятся элементы плавучести: ρ,D,q,T.

ПРИЁМ И РАСХОДОВАНИЕ ГРУЗА.

1. Приём малого груза.

После приёма груза к уравновешенным силам D и Р добавляются ещё 2 силы:

∆ р - вес принятого груза

∆ d - добавленная сила плавучести

ЦТ находится на вертикале проходящей через ЦТ Sвл,при этом ВЛ не изменяется. Чтобы добавочные силы не создавали наклонгение судна приём груза необходимо принимать на одной вертикале с ЦТ Sвл

ПРИМЕР:

Если судно не имеет (φ )дифферента,и мы перемещаенм груз с кормы на нос и наоборот,то получим среднюю осадку Т ср.

Тср= груз переместили,а ВЛ на месте т.к. Sвл поварачивается вокруг своего ЦТ.

ЕСЛИ СУДНО ИМЕЕТ φ

1-Й СПОСОБ d=dср + хf= по dср определяем из кривых ЭТЧ абсциссу ЦТ Sвл (хf),затем определяем D по грузовому размеру.

2-й способ. Построение кривой числа тонн на 1см.

Тм

6,0

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 q

Первоначальная осадка 1м. Приняли груз 500 т. q = 8,3м. (расшифровывая qρаLВ= 00,1·1,025·0,776·75·14=8,3т/см.) ∆d=

∆d=

q- вспомогательная величина – число тонн груза от снятия или приёма осадка судна изменяется на 1см.

Для определения осадки (Т) при приёме(снятии)груза необходимо:

-по кривой найти значение q1см при данной осадке затем

- по формуле найти новое значение осадки судна:

∆d =

КАК НАЙТИ q? Пологая, что k полноты водоизмещения D(∆ ) δ= получим q=

S-площадь ВЛ (хf) по кривой ЭТЧ. Или расшифровывая qρаLВ= 00,1·1,025·0,776·75·14=8,3т/м . – это осадка на 1см происходит при давлении на палубу 8Ю3т/см,или снятии груза 8,3т/см осадка уменьшится на 1см.

Величиной q пользуются при малых изменениях осадки, если грузовой шкалой ,то погрешности.

ПРИЁМ БОЛЬШОГО ГРУЗА.

Изменение осадки может быть определено по грузовой шкале.

В судовых условиях φ можно определить по формуле:

φ =

Водоизмещение можно определить, если судно имеет φ

∆d=dср+ хf= затем D(∆ ) определяем по грузовой шкале

d ср =

Рекомендуемый φ в свежую погоду

ПЕРЕХОД В ВОДУ ДРУГОЙ ПЛОТНОСТИ.

При переходе судна в воду иной плотности, которая зависит от солёности и температуры, изменяется её осадка. Для определения этого изменения пользуемся формулой δТ = где q определяется по грузовой шкале.

Что такое диаграмма Фирсова?

 

Диаграмма Г.А.Фирсова представляет собой графическую зависимость между водоизмещением корабля, абсциссой ЦВ и осадками носом и кормой (рис.3.12). Цифры, стоящие на кривых, показывают, к каким значениям водоизмещения и абсциссы ЦВ относится данная кривая.

Диаграмма позволяет по известным осадкам Т_н и Т_к, не производя расчетов, определять с достаточной для эксплуатации точностью объемное водоизмещение и абсциссу ЦВ.

Способ использования диаграммы ясен из рис.3.12.

Диаграмма Г.А. Фирсова Диаграмма осадок носом и кормой

Диаграмма дифферентов, служит для

посадке судна прямо и с дифферентом

оперативного решения задач при

6. Запас плавучести.

Запасом плавучести называется то количество грузов, которое судно может принять до полного затопления. Обеспечивается он непроницаемым объемом корпуса, который расположен выше ватерлинии. В него входят объемы всех помещений, ограниченные снизу ватерлинией, а сверху верхней водонепроницаемой палубой, а также объемы всех водонепроницаемых рубок и надстроек.
Запас плавучести выражается обычно в процентах от водоизмещения по КВЛ. Он зависит от назначения судна, сезона, от рода груза и некоторых других факторов. Например, для речных судов запас плавучести составляет 10—15 %, для танкеров 15—25 %, для сухогрузных 25—50 %,

Запасом плавучести называется количество дополнительного груза(заполнение отсеков забортной водой) которое может принять судно до полной потере плавучести и способности держаться на плаву. Запас плавучести f определяется непроницаемым объёмом судна расположенным выше ГВЛ. Он складывается из объёмов помещений под водонепроницаемой палубой (корпуса),а также объёмов надстроек и рубок имеющих водонепроницаемые закрытия. Регистр назначает каждому судну минимальный надводный борт,и наносит на миделе грузовую марку.

Надводный борт — это расстояние, измеренное по вертикали у борта на середине длины судна от верхней кромки палубной линии до верхней кромки соответствующей грузовой марки, т. е. высота корпуса судна над водой. Это мера запаса плавучести и, следовательно, мореходности судна. При определении высоты надводного борта решающее значение имеют длина судна (чем длиннее судно, тем больше надводный борт), коэффициент общей полноты, высота борта до палубы надводного борта, тип, приведенная длина, а также высота надстроек, седловатость палубы и ее погибь, т. е. все величины, которые определяют запас плавучести. Кроме того, высота надводного борта зависит от груза и, следовательно, от типа судна (грузовое, грузовое с палубным грузом леса, танкер, пассажирское, парусное), его конструкции, а также от времени года (лето или зима).

Различные грузовые марки показаны на рисунке ниже для правого борта, марки левого борта представляют собой зеркальное отражение марок правого. Измерение ведется всегда от верхней кромки черты. На знаке грузовой марки даются краткие обозначения классификационного органа, под надзором которого строилось судно и в котором составлялось свидетельство о грузовой марке. В соответствии с зонами, которые определяются местом и временем года, грузовые марки имеют следующие обозначения: Л — для летнего периода; 3 — для зимнего периода, ЗСА — для зимнего периода в Северной Атлантике, Т — для тропических районов, П — для пресноводных районов и ПТ — для пресноводных районов в тропиках. Лесную марку надводного борта применяют только тогда, когда судно несет палубный груз леса; эта марка имеет дополнительный знак Л впереди основной.

Под зонами места плавания следует понимать морские районы, для которых в течение всего года действуют одинаковые условия определения надводного борта; такими зонами являются летние и тропические. Зоны времени года— это такие морские районы, для которых в различные времена года условия определения надводного борта различны. Эти районы в тропическое время считаются тропической зоной, в летнее время — летней зоной, а зимой — зимней зоной. Местные и временные границы зон определены на карте и в описании и считаются составной частью международного свидетельства о грузовой марке. Международное свидетельство получают все морские суда заграничного плавания, за исключением военных и промысловых. В аттестат класса каждого судна (за исключением военных) классификационное общество по особым национальным правилам заносит обычно допустимую осадку или надводный борт.

ГРУЗОВАЯ МАРКА

Для того чтобы гарантировать заданный запас плавучести, классификационные общества устанавливают минимальный надводный борт и на каждом борту судна у миделя наносят грузовую марку  Грузовая марка состоит из палубной линии, диска и гребенки.  Буквы на гребенке, определяющей осадки при различных линиях, обозначают: ^ ТП- тропики, пресная вода; П- летнее время, пресная вода; Т- тропики, морская вода; Л–летнее время, морская вода;3– зимнее время, морская вода;ЗСА- зимнее время в Северной Атлантике. Расчеты этих осадок производят с учетом плотностей воды .Транспортное судно, сидящее ниже соответствующей ватерлинии, не получает разрешения на выход из порта. Например, при плавании в тропиках ватерлиния не должна быть выше верхней кромки линииТ и т. д.
Центр диска помещается на ватерлинии, соответствующей летнему надводному борту.

Коэффициенты полноты

Коэффициент полноты конструктивной ватерлинии α - отношение площади КВЛ к площади прямоугольника, стороны которого равны L и В. Чем меньше этот коэффициент, тем острее ватерлиния. Обычно суда с большим L/В (длинные узкие суда) имеют большие коэффициенты полноты КВЛ, чем короткие широкие суда.

Коэффициент полноты мидель-шпангоута β - отношение погруженной площади мидпь-шпангоута к площади прямоугольника со сторонами В и Т. На него существенное влияние оказывает форма шпангоутов, а также подъем и радиус скулы. Чем больше подъем и радиус скулы (например, у малых рыболовных судов, буксиров и ледоколов), тем меньше коэффициент полноты мидель-шпангоута.

Коэффициент общей полноты δ - отношение объема подводной части судна к объему тела со сторонами L х В х Т. Этот коэффициент до некоторой степени характеризует форму судна в отношении остроты и оказывает существенное влияние на водоизмещение (грузоподъемность); с другой стороны, с ростом δ увеличивается сопротивление судна. Напротив, судно при заданном водоизмещении с уменьшением коэффициента полноты становится длиннее, не становясь при этом тяжелее, так как потребная мощность двигателя при заданной скорости уменьшается, вследствие чего потребность в топливе становится меньше. Головка TORX набор E4-E20 1/2, шт Такое судно будет более рентабельным еще и потому, что оно длиннее и, следовательно, может иметь больше трюмов.

Коэффициенты полноты ватерлинии и общей полноты (слева).

1 - площадь КВЛ, В - ширина судна, КВЛ - конструктивная ватерлиния, L - длинна судна, T - осадка судна

Коэффициенты полноты мидель-шпангоута и продольной полноты (справа).

1 - подъем скулы, 2 - площадь мидель-шпангоута, 3 - радиус закругления скулы, В - ширина судна, L - длинна судна, Т - осадка судна

Коэффициент продольной полноты φ - отношение водоизмещения к объему тела, основанием которого служит площадь мидель-шпангоута, а высотой - длина судна. Этот коэффициент всегда немного больше, чем коэффициент общей полноты, и лучше характеризует остроту оконечностей судна. Большой коэффициент полноты мидель-шпангоута означает полные оконечности судна, небольшой - напротив, узкие. Однако при сравнении двух судов всегда нужно учитывать отношение L/В. При больших L/В (длинные узкие суда) коэффициенты полноты мидель-шпангоута или общей полноты могут быть больше, чем при малом L/В (короткие широкие суда); при этом обводы не становятся полнее.

Указанные выше коэффициенты полноты взаимосвязаны, поэтому их нельзя выбирать произвольно. Перечисленные характеристики формы (относительные величины и коэффициенты полноты) во многом определяют поведение судна в море, сопротивление движению и рентабельность судов и, кроме того, взаимно влияют друг на друга.