1.3. Главные размерения судна

Согласно ГОСТ 1062 [5] в качестве координатных плоскостей для определения главных размерений используются (см. рис. 13):

диаметральная плоскость (ДП) – вертикальная продольная плоскость симметрии корпуса;

плоскость мидель-шпангоута ( ) – вертикальная поперечная плоскость, проходящая посередине длины корпуса судна, измеренной на уровне конструктивной ватерлинии (КВЛ);

основная плоскость (ОП) – горизонтальная плоскость, идущая через нижнюю точку корпуса судна.

Линии пересечения корпуса судна горизонтальными плоскостями параллельно ОП называются ватерлинии (ВЛ). Ватерлиния, находящаяся в плоскости воды при полной проектной загрузке судна называется конструктивной ватерлинией (КВЛ). Любая другая ватерлиния, соответствующая конкретному значению нагрузки судна, называется расчетной.

Рис. 1.3. Базовые плоскости и система координат

В соответствии с ГОСТ 1062 [5] различают четыре вида главных размерений: конструктивные, расчетные, наибольшие и габаритные

Конструктивные размерения определяются следующим образом (см. рис. 1.4):

длина L – расстояние по конструктивной ватерлинии между крайними точками пересечения ее с диаметральной плоскостью;

ширина В – расстояние между касательными к конструктивной ватерлинии, параллельными диаметральной плоскости;

высота борта Н – расстояние от основной плоскости до бортовой линии главной палубы корпуса, измеренное в плоскости мидель-шпангоута;

осадка Т – расстояние между плоскостью конструктивной ватерлинии и основной плоскостью, измеренное в пересечении плоскостей мидель-шпангоута с диаметральной.

КВЛ

Рис. 1.4. Главные размерения судна

Размерения, соответствующие погружению судна по расчетную ватерлинию, называются расчетными (L_р, B_р, T_р). Наибольшие размерения (L_нб, B_нб) соответствуют максимальным размерам корпуса без выступающих частей, а габаритные (L_гб, B_гб) – с учетом постоянно выступающих частей (металлическая обшивка, привальные брусья, устройство для толкания и т.д.).

У скоростных судов с динамическими принципами поддержания (ДПП), например СПК, кроме КВЛ, соответствующей положению корпуса в водоизмещающем режиме – на плаву, выделяют ВЛ и в рабочем режиме – в ходу (см. рис. 1.5).

КВЛ на плаву КВЛ в ходу

Рис. 1.5. КВЛ судна на подводных крыльях

Главные размерения судна являются основными характеристиками, с помощью которых можно определить, пройдет ли судно по фарватеру, под мостами, через шлюз и т.д.

1.4. Классификация судов

Суда классифицируют (группируют) по ряду основных признаков. К числу "исходных" признаков, по которым тип судна, как правило, указывается в задании на его проектирование, относятся: назначение, способ приведения судна в движение и район плавания. К другим признакам относятся: тип главного двигателя, конструктивный тип движителя, принцип поддержания судна в ходу на воде, материал корпуса, группа судна по санитарному режиму, архитектурно-конструктивный тип судна.

По способу приведения в движение суда подразделяются на самоходные и несамоходные. Самоходные суда оснащаются главной энергетической установкой, которая включает главный двигатель и связанный с ним движитель. Несамоходные суда такой установки не имеют, они перемещаются от источника энергии, находящегося вне судна, то есть с помощью других судов или энергии ветра.

В зависимости от назначения (рода выполняемых работ) суда подразделяются на транспортные, вспомогательные, технические (суда технического флота) и промысловые.

К транспортным судам относятся грузовые суда (самоходные и несамоходные, сухогрузные и наливные), пассажирские, грузопассажирские, паромы, толкачи и буксиры.

Грузопассажирские суда имеют грузовые трюмы и перевозят как пассажиров, так и грузы. Такие же функции выполняют и грузопассажирские паромы, которые обслуживают переправы.

К вспомогательному флоту относятся противопожарные и санитарные суда, дебаркадеры, топливозаправные станции, брандвахты (плавучие общежития), снабженческие и учебные суда, служебные суда контролирующих (надзорных) организаций.

К техническим судам относятся дноуглубительные и добычные снаряды (землесосные и землечерпательные), грунтоотвозные шаланды, ледоколы, суда-нефтесборщики, плавучие краны, плавучие доки, плавучие мастерские и электростанции, суда для размещения и обслуживания навигационной обстановки и др. Суда технического флота предназначены для технического обслуживания различных судов, портового хозяйства и водных путей.

Промысловые суда служат для добычи, переработки и транспортировки животных и растительных ресурсов водоемов. На внутренних водоемах промысловый флот образуют рыболовные суда.

По району плавания суда разделяют на морские, внутреннего плавания и смешанного (река-река) плавания. Такое разделение судов является укрупненным.

Вместе с тем, Российским Речным Регистром суда внутреннего и смешанного (река-море) плавания подразделяются на классы в зависимости от интенсивности ветроволнового режима водного бассейна, при котором допускается эксплуатация судна. Речным Регистром установлены семь классов судов; формула класса включает ряд символов. Основным символом в формуле каждого их 4 классов судов внутреннего плавания является буква: "Л", "Р", "О", "М". Для судов смешанного (река-море) плавания основным символом в формуле трех классов является буквосочетание: "М-СП", "М-ПР", "О-ПР".

Водные бассейны, используемые для внутреннего судоходства, Речным Регистром отнесены к 4 разрядам в зависимости от интенсивности ветроволнового режима в бассейне. Для обозначения разрядов бассейнов используются буквы: "Л", "Р", "О", "М"; в Правилах дан перечень бассейнов каждого из этих разрядов [6]. В качестве показателя интенсивности ветроволнового режима Регистром принята высота волны h. При 1% обеспеченности значение этого показателя составляет: h_1% = 0,6 м – для бассейнов разряда "Л"; h_1% = 1,2 м – разряда "Р"; h_1% = 2,0 м – разряда "О". Для бассейнов разряда "М" принято h_3% = 3,0 м.

В соответствии с отмеченным суда внутреннего плавания класса "М" могут эксплуатироваться при высоте волн 3,0 м и менее; суда класса "О" – при h ≤ 2,0 м, суда класса "Р" – при h ≤ 1,2 м и класса "Л" – при h ≤ 0,6 м.

Для судов смешанного (река-море) плавания Регистром установлено: при эксплуатации на внутренних водных путях суда классов "М-СП" и "М-ПР" удовлетворяют требованиям к судам класса "М", а суда класса "О-ПР" – требованиям к судам класса "О". Плавание судов классов "М-СП", "М-ПР" и "О-ПР" в море допускается в строго оговоренных районах [7]. В морских районах максимальная допустимая высота волны 3% обеспеченности составляет 3,5 м для судов класса "М-СП", 3,0 м – для судов класса "М-ПР" и 2,0 м – для судов класса "О-ПР".

Классификация морских судов, в том числе по району плавания, выполняется Российским Морским Регистром Судоходства [8].

По типу главных двигателей суда подразделяются на теплоходы, пароходы, турбоходы, атомоходы.

На теплоходах применяются двигатели внутреннего сгорания (ДВС), в основном дизели. Большинство современных судов являются теплоходами.

Пароходы строились в прошлом. На этих судах в качестве главного двигателя использовалась паровая поршневая машина в сочетании с паровым котлом. В качестве движителя на пароходах применялись гребные колеса.

Турбоходы оснащаются турбинами: газовыми или паровыми.

На атомоходах источником тепловой энергии является атомный реактор, а механической энергии – паровая турбина. Атомоходы для эксплуатации на внутренних водных путях не строятся.

Передача энергии от двигателя к движителю может быть механическая (посредством валопровода) или электрическая (по схеме: двигатель – электрогенератор – электродвигатель – валопровод). В последнем случае в зависимости от типа двигателя судно называют дизельэлектроход или турбоэлектроход.

По конструктивному типу движителя самоходные суда подразделяются на винтовые (гребной винт, воздушный винт, винт в насадке), водометные (винт в трубе), колесные (гребное колесо), весельные, парусные и с крыльчатым движителем. Крыльчатые движители на речных судах не применялись; на современных морских судах они не устанавливаются ввиду сложности их конструкции.

По принципу создания силы поддержания на воде в режиме хода суда подразделяются на водоизмещающие, глиссирующие, суда на подводных крыльях (СПК), суда на воздушной подушке (СВП). У водоизмещающих судов сила поддержания создается за счет гидростатического давления воды на погруженный объем корпуса судна. Большинство судов относятся к группе водоизмещающих.

У быстроходных судов, плавающих на поверхности воды, используются такие конструктивные решения (принципы), как установка подводных крыльев, создание воздушной подушки под днищем, обеспечение режима глиссирования. Это позволяет в ходу полностью или частично поднять корпус из воды; при этом движение судна происходит в гораздо менее плотной воздушной среде.

К группе СВП, в частности, относятся экранопланы, которые также именуются – суда с динамической воздушной подушкой.

По роду материала корпуса различают стальные суда, из легких сплавов, пластмассовые, железобетонные, деревянные и композитные.

Большинство современных судов имеют стальной корпус. Для изготовления корпусов скоростных судов в основном используются алюминиево-магниевые сплавы (легкие сплавы).

Из пластмассы изготавливают, главным образом, спасательные шлюпки и спортивные суда. Железобетон используют для постройки стоечных судов (дебаркадеров, брандвахт, плавучих доков).

Дерево в настоящее время применяют только для постройки малых спортивных судов и судов специального назначения.

К композитным относятся, например, корпуса судов, у которых обшивка и набор выполнены из железобетона, а переборки и палуба – из стали.

По продолжительности пребывания человека на борту и санитарному режиму суда делятся на следующие три группы [1]:

I группа – суда внутреннего и смешанного плавания, на которых экипаж постоянно работает и проживает в течение всего времени навигации (более 40 часов);

II группа – суда внутреннего плавания, обслуживаемые бригадным методом, при котором часть экипажа в течение навигации периодически работает и проживает на судне (до 40 часов), а часть – отдыхает на берегу;

III группа – суда внутреннего плавания, на которых экипаж находится только во время работы, а проживает на берегу (суда рейдовые и пригородных линий).

Санитарными правилами и нормами [1] установлены критерии безопасности (безвредности) для человека факторов среды его обитания на судне и требования по обеспечению благоприятных условий его жизнедеятельности. В частности, этим документом определены требования к судовым помещениям различного назначения, а также судовым системам, обеспечивающим необходимые условия обитаемости.

По архитектурно-конструктивному типу суда различают в зависимости от количества корпусов – однокорпусные, двухкорпусные (катамараны), трехкорпусные (тримараны); количества и расположения надстроек по длине судна (надстройка в корме, в носу или в средней части); количества палуб в корпусе и надстройке; расположения машинного отделения по длине судна; наличия бака и юта и других признаков, характеризующих общее устройство судна.