Характерні лінії теоретичного креслення судна
Сайт створений для тих, хто мріє побудувати яхту своїми руками - яхту своєї мрії.
Характерні лінії теоретичного креслення судна.
Конструктивна ватерлінія. Її форма, загострення в носі і кормі, а також коефіцієнт повноти її площі надають значний вплив на стійкість і швидкість судна. Характерні контури ватерліній наведено на рис. 5. У загальному випадку, чим гостріша ватерлінія і чим менший коефіцієнт повноти а, тим швидше судно і тим нижче його стійкість (точніше, стійкість його форми).
Ватерлінії тихохідних удів (гребних та моторних човнів) загострені у кормі, що сприяє плавному обтіканню корпусу водою, без вихорів за кормою. Ватерлінії вітрильних суден більш повні (а = 0,65 - 0,75), що викликає необхідність забезпечення достатньої стійкості під вітрилами. Кут загострення носової гілки ватерлінії для кільових яхт становить 15 - 20 °, а для швертботів 18 - 25 градусів на один борт. Відповідно кути для кормових гілок дорівнюють 30 - 70 і 20 - 65 градусів.
Кормова частина вітрильних і тихохідних моторних суден обтікається вздовж батокси, тому вона може закінчуватися транцем, але при цьому батокси в кормі повинні плавно підніматися до ватерлінії; в іншому випадку занурений у воду транець стане причиною утворення вихорів та зростання опору води.
Корма швидкохідних глісуючих суден, навпаки, повинна закінчуватися широким зануреним транцем, щоб під час руху на днищі діяла достатня підйомна сила, що виштовхує корпус з води. Вузька корма при великій швидкості просідатиме, судно йтиме з сильним диферентом, що викликає інтенсивне хвилеутворення, яке не дозволить йому вийти на режим гліссування. Кут загострення носовихгілок ватерліній моторних човнів зазвичай приймається 15 - 20 °, а морехідних швидкохідних катерів близько 15 °.
У більшості випадків ватерлінії малих суден у носовій частині мають вигляд прямої або злегка опуклої кривої лінії, причому остання краще для тихохідних суден. Boгнуті ватерлінії іноді застосовуються на вітрильних швертботах.
Обриси діаметральної площини, які впливають на ходкість і мореплавність судна. Моторні судна здебільшого мають похилий форштевень, що плавно переходить у лінію кіля. Нахил форштевня залежить від розвалу носових шпангоутів. У швидкохідних катерів лінія ДП стосується основної лінії вже на 1 - 2-M теоретичних шпангоутах і може трохи підніматися до транцю, починаючи від міделя (рис. 6, а). У тихохідних суден з метою зменшення опору води кільова лінія виконується з підйомом також і до носа (рис. 6, 6), що сприяє поліпшенню їхньої поворотливості. Підйом кільової лінії до носа необхідний і на широких дрібносидких суднах з санними утвореннями носа, так як при таких обводах обтікання днища водою відбувається не по ватерлінії, а по батоксам.
У кормі лінія кіля моторних катерів є горизонтальною або похилою прямою, що закінчується ахтерштевнем або транцем. Якщо лінія кіля похильна, то кажуть, що судно має конструктивний диферент. Диферент на корму дозволяє краще розмістити (поглибити) гребний гвинт і захистити його від пошкоджень.
Лінія батоксів. Ці лінії характеризують схожість судна на хвилю, його стійкість на великих кутах крену і ходкість. Для суден, що плавають на тихій воді, форма носових гілок батоксів має другорядне значення, вони можуть бути досить крутими у надводній частині та входити у воду майже під прямим.кутом. Носові гілки батоксів морехідних суден - зазвичай пологі; у палуби вони мають увігнуту форму, що переходить у опуклість у ватерлінії. Це сприяє «підбиранню» судна на хвилю з найменшою втратою швидкості.
Кормові гілки батокси тихохідних суден повинні плавно підніматися до ватерлінії в кормі і виходити з води біля транця. Кут нахил батоксів до КВЛ у кормі не повинен бути більшим (зазвичай у межах 10 - 15 °). Для швидкохідних катерів цей кут зменшується до O – 5 градусів, а лінії батокси обриваються на зануреному у воду транці (Рис. 7).
Лінія вилиці гострозорого судна. Для суден всіх типів лінія вилиці повинна підніматися нагору і виходити з води в носовій частині. У морехідних суден точка притискання вилиці до форштевня лежить вище (у верхній половині надводного борту у форштевня), ніж у суден, розрахованих на плавання на спокійній воді (див. рис. 6).
Вилицева лінія повинна занурюватися у воду на відстані 20 - 40% довжини по КВЛ в корму від форштевня. При цьому чим швидше судно, тим далі в корму повинна відстояти точка перетину вилиці з КВЛ.
У кормовій частині лінія вилиці глісуючих катерів опускається таким чином, щоб кілюватість днища у транця становила 0 - 20 градусів. Водовмісні судна, навпаки, мають вилицю, що виходить у кормі з води. Найбільш широкий розмір по вилиці глісуючих суден знаходиться на транці, а у водовипромінювальних - на міделі. Тільки в окремих випадках вилиця повністю проходить над ватерлінією, не занурюючись у воду.
Лінія палуби (борту) на проекції «Напівширота». Найбільш важливо забезпечити необхідну площу палуби в носовій частині. Чим більше розвал шпангоутів у носі, тим мореплавніше судно, проте тим складнішим стає будівництво його корпусу.
Велике поширення набуваютьдрібні судна з притупленим носом та носовим транцем (форшпігелем). Такий носовий край забезпечує хорошу плавучість на хвилі і високу стійкість при крені.
У кормовій частині обведення палуби має другорядне значення. На глісуючих катерах кормові шпангоути іноді мають завал борту, і палуба у них звужується до транцю. Це дещо погіршує поведінку судна на циркуляції. На сучасних катерах, як правило, зовнішній розвал шпангоутів йде по всій довжині судна.
Лінія палуби (борту) на проекції «Бок». Характер цієї лінії вибирається в залежності від морехідних якостей судна, його проживання, а головним чином від архітектурного вигляду. Ця лінія може мати вигляд плавної кривої (опуклістю вгору чи вниз) або вигляд прямої (похилої чи горизонтальної). Для тихохідних катерів переважна палуба з нормальною сідлуватим, зверненою опуклістю вниз. Профіль такої лінії як би слідує профілю хвилі. Саму нижню точку лінії палуби краще розташовувати в третині кормової довжини, а не на міделі, що створює враження легкого диферента на корму і покращує зовнішній вигляд судна.
Для глісуючих катерів і моторних човнів практичніша пряма лінія або навіть лінія зі зворотною сідлістю - опуклістю вгору. При такій палубі диферент на корму здається меншим, а ніс, що піднімається на ходу, не так заважає огляду по курсу. Іноді палуба зі зворотною сідлістю застосовується на яхтах і катерах з метою збільшення висоти приміщень.
Обведення мідель - шпангоуту. У надводній частині бортові гілки шпангоутів піднімаються вертикально або мають розвал назовні, що покращує стійкість. Невеликий завал шпангoутів всередину робиться на парусних яхтах, щоб покращити обтікання корпусу водою на крені (передчасний вхід палуби у воду на крені до того жзбільшує опір). Кількість днища - особлива форма днища човна у вигляді двогранного (внутрішнього) кута по всій довжині судна. У глісуючого судна важливою характеристикою є кут зовнішньої кіловатості між, що стосується обведення мідель - шпангоуту і основною площиною на одному борту.
Обводи носових шпангоутів. Для морехідних катерів важливо забезпечити м'яку, без ударів і заривання у воду, зустріч із хвилею, тому їх носовий край повинен бути досить гострим, але з плавним розвалом у надводній частині.
Обводи кормових шпангоутів. Обводи кормової частини перебувають у тісній залежності від розрахункової швидкості судна. У тихохідних суден вони мають значну кілюватість. У більш швидкохідних кілюватість зменшується, але відповідно збільшується ширина транця у КВЛ, а радіус заокруглення вилиці зменшується. Для глісуючих суден характерна гостра вилиця і незначна кілюватість днища в кормі (див. рис. 6).
Діагоналі (рибіни). За допомогою цих ліній виробляється побудова та узгодження теоретичного креслення парусних кільових яхт та інших суден, що мають значну кілюватість днища. Для судів інших типів діагоналі грають другорядну роль і застосовуються переважно контролю за узгодженістю обводів. На правильно побудованому теоретичному кресленні діагоналі мають вигляд плавних кривих, без зламів чи місцевих опуклостей; будь-які злами діагоналей свідчать про порушення відповідності між точками на проекціях «Корпус» та «Напівширота».
Загинь бімсів (і, отже, вигин палуби вгору в поперечних перерізах) виконується для того, щоб вода, що потрапила на палубу, скочувалась до бортів. Стрілка смерті може мати різну величину: для більших суден від 1/40 до 1/60 ширини палуби,дрібних від 1/20 до 1/40. Палуба рубки може бути виконана із ще більшою стрілкою загибелі. Існує кілька способів побудови кривої смерті бімсів; найпростіший показаний на рис. 8. При ДП проводиться чверть кола з радіусом, що дорівнює обраній стрілці загибелі. Отримана дуга кола ділиться на З6 рівних частин. На таку кількість частин ділиться напівширота палуби. Через точки поділів проводяться взаємно перпендикулярні лінії, точки перетину яких визначають криву загибелі бімсів l'-2'-З'-4'-5'. При розробці теоретичного креслення дизайнер повинен враховувати також положення центрів ваги площ ватерліній і центру величини, або центру плавучості для водотоннажності, розподіл підводного об'єму по довжині судна і по осаді і т.п. ваги корпусу, двигуна, команди та ін.
Облік технологічних вимог. При побудові теоретичного креслення, окрім наведених вище міркувань враховують особливості матеріалу корпусу та технології будівництва. Найменші обмеження на вибір обводів накладає використання як основний матеріал корпусу склопластику, шпону або склоцементу. В цьому випадку доводиться дбати тільки про можливість виїмки корпусу з матриці (або знімання з пуансону). Так, при виготовленні корпусу в цілісній, матриці або на пуансоні необхідний невеликий (2-5 градусів) розвал бортів, транця, бічних стінок кіля і т. п. назовні. За наявності завалу борту матриця або сам корпус мають бути роз'ємними.
При обшивці рейками необхідно знати мінімальні радіуси згинання, при яких не потрібно розпарювання заготовок перед встановленням (див. стор. 35).
При будівництві металевих суден також не можна невраховувати те, що різного роду подвійна кривизна обшивки вимагає гарячої згинання листів чи застосування особливого пресового устаткування, виготовлення значної кількості згинальних каркасів, ліжок, шаблонів тощо.
Поверхні суден фанерною обшивкою повинні розгортатися на площині бути циліндричними або конічними, оскільки цей матеріал можна згинати тільки в одному напрямку, тому що він не має здатності до пластичної деформації. Теоретичне креслення таких судів проектується променевим методом. Зі сказаного можна зрозуміти, що не можна довільно змінювати розміри та обводи корпусу, так як це обов'язково спричинить і зміну якостей судна на воді. І може статися, що, скажімо, подовживши корпус за рахунок збільшення відстаней між шпангоутами, будівельник взагалі не зможе досягти плавності обводів. Але способи зміни розмірів – це наступна тема для розмови.