Судном называют инженерное сооружение, способное плавать на воде и перемещаться по ней, неся на себе грузы, людей, оборудование, обусловленные назначением этого сооружения.

Современный флот плавучих средств представляет собою сложное хозяйство, наделенное различными, зачастую противоположными специфическими особенностями эксплуатации. Однако все многообразие плавающих средств поддается классификации.

Суда подразделяются на группы в зависимости от их назначения, района плавания, материала постройки, рода движителя и двигателя и т.п.

По назначению суда делятся на военные, торговые, пассажирские, грузопассажирские и грузовые, служебные (буксиры, ледоколы, лихтеры, паромы, плавкраны и так далее), промысловые, спортивные.

По районам плавания суда делятся на океанские, морские дальнего и малого плавания, прибрежного плавания, река-море, речные и озерные.

По материалу, из которого построен корпус, суда бывают деревянные, железные, стальные, смешанные или композитные, а также на железобетонные, иногда алюминиевые или медные.

По роду движителя судно может быть парусным, колесным и винтовым.

По роду двигателя суда подразделяются на ветровые, паровые (с угольным отоплением, нефтяным и смешанным), тепловые, электрические, атомные.

По направлению совершаемых рейсов торговые суда могут подразделяться на линейные и трамповые.

Линейными судами считаются суда, совершающие определенные регулярные рейсы и обслуживающие определенные порты. Трамповые суда не работают на постоянных линиях, а осуществляют коммерческие рейсы в любых направлениях в зависимости от наличия груза и необходимости его перевозки. Трамповые суда сами ищут фрахт.

Торговые суда подразделяются также на пассажирские, грузопассажирские и грузовые.

Грузовые суда в зависимости от характера перевозимых ими грузов делятся:

• а) на сухогрузные, предназначенные для перевозки сухих грузов в таре или без тары. При этом значительная часть этой группы судов приспособлена для перевозки определенного вида грузов и, соответственно, подразделяются на лесовозы, угольщики, зерновозы, рефрижераторы, контейнеровозы, суда с горизонтальной погрузкой для габаритных грузов, пакетовозы и т.д.;
• б) на наливные (танкеры), предназначенные для транспортировки жидких грузов наливом - нефтепродуктов, жиров, масел, вин.

Все суда различаются также по своему объему, вместимости, способности брать на борт определенное количество груза.

Существует два общепризнанных вида измерения судов весовое и объемное.

Вес плавающего судна равен весу вытесненной им воды. Установленный таким образом вес судна со всеми находящимися на нем грузами называется водоизмещением судна. Если из величины, определяющей водоизмещение судна с полным грузом при его предельной осадке, вычесть собственный вес судна, то получим дедвейт, то есть величина его полной грузоподъемности - предельное количество груза, включая запасы воды, топлива, провианта для команды и т.д., которое судно может принять.

Объемное измерение судна производится на основании специальных правил и с весьма приблизительной точностью. Объемная вместимость судна называется регистровой вместимостью. За единицу регистровой вместимости принимается регистровая тонна, равная 100 куб. футам или 2,83 куб. метрам. Различают регистровую вместимость полную (брутто и чистую нетто).

Регистровая вместимость брутто представляет собой полный внутренний объем судна под главной палубой и находящихся над палубой надстроек, используемых для перевозки груза или пассажиров.

Регистровая вместимость нетто представляет собой реальный объем помещений, используемых для перевозки груза.

Регистровый обмер судов производится специальными классификационными учреждениями, которые выдают соответствующие свидетельства.

Грузовая вместимость судна не является постоянной величиной для всех грузов, а зависит от их характера, объема, конфигурации, их соотношения к рельефу грузовых помещений судна. Соответственно этому различается грузовместимость судна для насыпных и для штучных грузов. Грузовместимость для насыпных грузов обычно выше на 8-10%.

Наибольшее количество груза, которое может принять судно без ущерба для безопасности плавания, зависит от предельной осадки судна, которая устанавливается для каждого судна на основании специальных правил. Для определения предельной осадки на борту каждого судна наносится грузовая марка (отметка). За правильностью нанесения грузовой марки и ее соблюдением при погрузке следит портовый надзор.

Суда держатся на плаву благодаря давлению воды на корпус судна. Способность судна держаться на воде называется плавучестью судна. Плавучесть судна при данной его осадке измеряется весом вытесненной воды.

Большое значение для безопасности плавания имеет остойчивость судна. Так называется способность судна, выведенного из вертикального положения воздействием каких-либо внешних сил (ветра, волн), снова возвращаться в прежнее положение по прекращению действия этих сил. Если судно выпрямляется очень медленно, значит, оно имеет малую остойчивость и судну грозит опасность опрокинуться. Если судно выпрямляется чересчур быстро, то это означает, что его остойчивость чрезмерна и оно, следовательно, больше подвержено качке, что в свою очередь вредно отражается на состоянии его корпуса и механизмов.

Большинство судов строится в соответствии с правилами и под надзором специальных классификационных учреждений. Главная задача этих учреждений - следить за тем, чтобы суда были мореходные и подходили для перевозки тех грузов, для которых они предназначаются. В этих целях классификационные учреждения устанавливают определенные правила для постройки и ухода для различных типов судов.

Всем судам, построенным под надзором классификационных учреждений или представленным им для - осмотра, присваивается определенный класс, и выдаются мерительные свидетельства. Списки торговых судов с указанием их класса ежегодно публикуются. Первые списки появились в Англии еще в 1730 году. А в 1834 году там было учреждено действующее и поныне классификационное общество "Ллойдовский Регистр британских и иностранных судов". Учредителями этого общества являются представители судовладельцев, коммерсантов и страховщиков, то есть основных заинтересованных в судоходстве групп. "Регистр Ллойда" устанавливает следующие правила классификации и осмотра судов. Судно сохраняет класс, присвоенный "Регистром", в течение 12 лет при условии, что каждые 4 года подвергается детальному осмотру представителями "Регистра". За не предъявление судна к осмотру оно может быть лишено класса. "Регистр Ллойда" пользуется широкой известностью во всем мире и послужил прототипом для создания национальных регистров в других странах.

"Российский морской регистр судоходства" учрежден в 1913 году. Устав возлагает на "Регистр" классификационное и техническое наблюдение за судами, строящимися в России и за границей, издание особых правил и норм. Суда, имеющие класс "Российского морского регистра судоходства", подвергаются классификационным освидетельствованиям каждые 4 года и очередным - ежегодно.

Вышеперечисленные характеристики судов, их класс и возраст, флаг и страна регистра имеют существенное значение для страховщика, так как важны при заключении договора страхования и определения ставки премии.

Организация утвердившая МРФ

Год и место постройки головного судна - "Родина"

Основные показатели

Тип судна - грузопассажирский теплоход с обносами и трехъярусной

надстройкой.

Назначение - перевозка транзитных пассажиров и грузов.

Класс РР и район плавания - "О" внутренние водные пути

Размеры судна габаритные, м

Длина - 95,8

Высота от основной линии - 16,7

Ширина - 14,3

Расчетные размеры судна, м

Длина - 90,0

Высота борта - 3,4

Ширина - 12,0

Осадка при полном водоизмещении по … - 2,5 м

Модель электродвигателя МАП - 31-4/12

Мощность, кВт 6/2,5

Частота вращения об/мин 1345/368

Шпиль якорно-швартовый электроручной

Электродвигатель МАП - 31-4/12

Мощность, кВт 6,25

Спасательные и шлюпочные средства

Спасательная шлюпка 4 (1-мотобот)

Вместимость, чел 16 (18)

Шлюпбалкисклоняющиеся гравитационные

Рабочая шлюпка алюминиевая

Шлюпбалкаповоротная, ручная

Спасательные плоты, ш 8

Вместимость, чел. 10

Запасы ГСМ

Основное топливо Дизельное

Запас, т 39,4

Масло Дизельное

Запас, т 1,6

Дисковое отношение 0,65

Число лопастей 4

Частота вращения, об/мин 450

Материал стальное литье

Направление вращения правое левое

Рулевое устройство

Руль полубалансирный подвесной

Количество 3

Площадь, 1,82

Высота руля, м 1,3

Длина руля, м 1,35

Максимальный угол перекладки руля, град 40

Якорное устройство

Якорь Холла

Количество и вес носовых якорей 2х1000

Вес кормового якоря, кг 500

Калибр и длина цепей носовых якорей мм¨м19х125, 19х100

Кормового якоря 19х75

Брашпиль электроручной

Система набора - смешанная: корпус набран

по поперечной системе,

главная и средняя палубы - по продольной

Расположение на шп. 8, 42, 72, 92, 128, 142

водонепроницаемых переборок

Толщина листов наружной обшивки, мм

Днища у бортов 5

То же в районе бортов 126 - 140 шп.6 и 8

Фальшборта 3

Главные двигатели

Количество 3

Мощность, л. с. 400

Частота вращения, об/мин 450

Пуск воздухом давлением 30 кгс/

Двигатели

Тип гребной винт

Количество 3

Диаметр, м 1,1

Шаг, м 1, 09

Пассажировместимость, чел. 339

Мест для экипажа, чел. 72

Число мест:

в ресторане на главной палубе 58

на средней палубе 36

Автономность, сут. 8

Ширина прогулочных палуб, м

на главной 1, 5

на средней 2,8

Скорость судна на глубокой воде 25,5 км/ч

Коэффициент полноты при осадке 1,38 м

Ватерлинииa= 0,86

Мидель-шпангаута b=0,96

Водоизмещения d=0,74

Автоматизация в соответствии с требованиями РР РФ

Материал корпуса сталь ст. 3; для ответственных конструкций - сталь по стандартам ГДР

Описание выбранного варианта конструктивной схемы машины и ее параметров
Выберите критерий отбора вариантов машин (технические требования к объекту автоматизации (вариант задания),продолжительность операции, уровень автоматизации и его соответствие оптимальному значению, стоимость машины и др. Обоснуйте по выбранному критерию лучший вариант машины. Дайте обоснование, по...

Разработка технического процесса грузовой и коммерческой работы на станции и подъездных путях
При определении погрузочно- разгрузочных следует исходить из условий, обеспечивающих ритмичность грузовой работы, которая способствует рациональному использованию технических средств, сокращению их потребности как на грузовых пунктах, так и в целом по станции. Принятие типов и расчет количества по...

Характеристики двигателей
Энергетические и экономические показатели двигателя при различных режимах работы (частое вращение коленчатого вала и нагрузке) оценивают по его характеристикам: регулировочным, скоростной и нагрузочной. Характеристики – это графические выражения зависимости какого-либо основного показателя работы д...

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Введение

2. Эксплуатационные характеристики

2.1 Главные размерения судна

2.2 Водоизмещение

2.3 Грузоподъёмность

2.4 Вместимость

2.5 Скорость судна

3. Мореходные качества

3.1 Плавучесть

3.2 Остойчивость

3.3 Ходкость

3.4 Управляемость

3.6 Непотопляемость

4. Источники

Введение

Судно - сложное инженерно-техническое плавучее сооружение для перевозки грузов и пассажиров, водного промысла, добычи полезных ископаемых, спортивных состязаний, а также для военных целей.

В Морском праве под морским судном понимается самоходное или несамоходное плавучее сооружение, то есть искусственно созданный человеком объект, предназначенный для постоянного пребывания в море в плавучем состоянии. Для признания того или иного сооружения судном не имеет значения, снабжено ли оно собственным двигателем, находится ли на нём экипаж, перемещается оно или находится преимущественно в стационарном плавучем состоянии. Такое же определение, кроме моря, распространяется и на внутренние водоёмы и реки.

Как инженерное сооружение, предназначенное для определённых целей, судно обладает эксплуатационными характеристиками и мореходными характеристиками.

Эксплуатационные характеристики

Главные размерения судна

Главными размерениями судна называют его линейные размеры: длину, ширину, высоту борта и осадку.

Диаметральная плоскость (ДП) - вертикальная продольная плоскость симметрии теоретической поверхности корпуса судна.

Плоскость мидель-шпангоута - вертикальная поперечная плоскость, проходящая посередине длины судна, на базе которой строится теоретический чертеж.

Под шпангоутом (Шп) понимают на теоретическом чертеже теоретическую линию, а на конструктивных чертежах - практический шпангоут.

Конструктивная ватерлиния (КВЛ) - ватерлиния, соответствующая расчетному полному водоизмещению судов.

Ватерлиния (ВЛ) - линия пересечения теоретической поверхности корпуса горизонтальной плоскостью.

Кормовой перпендикуляр (КП) - линия пересечения диаметральной плоскости с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через точку пересечения оси баллера с плоскостью конструктивной ватерлинии; КПна теоретическом чертеже совпадает с 20-м теоретическим шпангоутом.

Носовой перпендикуляр (НП) - линия пересечения диаметральной плоскости с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку конструктивной ватерлинии.

Основная плоскость - горизонтальная плоскость, проходящая через нижнюю точку теоретической поверхности корпуса без выступающих частей.

На чертежах, в описаниях и т. д. даются размеры по длине, ширине и высоте.

Размеры судов по длине определяются параллельно основной плоскости.

Длина наибольшая L нб - расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей корпуса без выступающих частей.

Длина по конструктивной ватерлинии L квл - расстояние, измеренное в плоскости конструктивной ватерлинии между точками пересечения ее носовой и кормовой частей с диаметральной плоскостью.

Длина между перпендикулярами L ПП - расстояние, измеренное в плоскости конструктивной ватерлинии между носовым и кормовым перпендикулярами.

Длина по любой ватерлинии L вл измеряется, как L квл

Длина цилиндрической вставки L ц - длина корпуса судна с постоянным сечением шпангоута.

Длина носового заострения L н - измеряется от носового перпендикуляра до начала цилиндрической вставки или до шпангоута наибольшего сечения (у судов без цилиндрической вставки).

Длина кормового заострения L к - измеряется от конца цилиндрической вставки или шпангоута наибольшего сечения - конца кормовой части ватерлинии или другой обозначенной точки, например кормового перпендикуляра. Размеры по ширине судов измеряются параллельно основной и перпендикулярно диаметральной плоскостям.

Ширина наибольшая В нб - расстояние, измеренное между крайними точками корпуса без учета выступающих частей.

Ширина на мидель-шпангоуте В- расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте между теоретическими поверхностями бортов на уровне конструктивной или расчетной ватерлинии.

Ширина по КВЛ В квл - наибольшее расстояние, измеренное между теоретическими поверхностями бортов на уровне конструктивной ватерлинии.

Ширина по ВЛ В вл измеряется как В квл.

Размеры по высоте измеряются перпендикулярно к основной плоскости.

Высота борта Н - вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте от горизонтальной плоскости, проходящей через точку пересечения килевой линии с плоскостью мидель-шпангоута, до бортовой линии верхней палубы.

Высота борта до главной палубы Н Г. П - высота борта до самой верхней сплошной палубы.

Высота борта до твиндека Н ТВ -- высота борта до палубы, расположенной под главной палубой. Если имеется несколько твиндеков, то они называются второй, третьей и т. д. палубой, считая от главной палубы.

Осадка (Т) - вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости конструктивной или расчетной ватерлинии.

Осадка носом и осадка кормой Т н и Т к - измеряются на носовом и кормовом перпендикулярах до любой ватерлинии.

Средняя осадка Т ср - измеряется, от основной плоскости до ватерлинии в середине длины судна.

Носовая и кормовая седловатость h н и h к - плавный подъем палубы от миделя в нос и корму; величина подъема измеряется на носовом и кормовом перпендикулярах.

Погибь бимса h б - разница по высоте между краем и серединой палубы, измеренная в самом широком месте палубы.

Надводный борт F - расстояние, измеренное по вертикали у борта на середине длины судна от верхней кромки палубной линии до верхней кромки соответствующей грузовой марки.

В случае необходимости указываются и другие размеры, как, например, самая большая (габаритная) высота судна (высота фиксированной точки) от грузовой ватерлинии при порожнем рейсе для прохода под мостами. Обычно же ограничиваются указанием длины - наибольшей и между перпендикулярами, ширины на мидель-шпангоуте, высоты борта и осадки. В случаях применения международных Конвенций - об охране человеческой жизни на море, о грузовой марке, обмере, классификации и постройке судов - руководствуются определениями и размерами, установленными в этих Конвенциях или Правилах.

Водоизмещение

Водоизмещение -- одна их основных характеристик судна, которая косвенно характеризует его размер.

Различают следующие значения водоизмещения:

· массовое или весовое и объёмное,

· надводное и подводное (для подводных лодок и подводных судов),

· водоизмещение порожнем, стандартное, нормальное, полное и наибольшее.

Полное водоизмещение равно сумме водоизмещения порожнем и дедвейта.

Водоизмещение судна - количество воды, вытесненной подводной частью корпуса судна. Масса этого количества воды равна весу всего судна,независимо от его размера, материала и формы. (Согласно закону Архимеда)

Ш Массовое (весовое) водоизмещение - это масса судна, находящегося на плаву, измеряемая в тоннах, равная массе вытесненной судном воды.

Поскольку в процессе эксплуатации масса судна может меняться в широких пределах, в практике используют два понятия:

Водоизмещение в полном грузу D, равное суммарной массе корпуса судна, всех механизмов, устройств, груза, пассажиров экипажа и судовых запасов при наибольшей допустимой осадке;

Водоизмещение порожнем D0, равное массе судна с оборудованием, постоянными запасными частями и снабжением, с водой в котлах, механизмах и трубопроводах, но без груза, пассажиров, экипажа и без топлива и других запасов.

Ш Объемное водоизмещение - объем подводной части судна ниже ватерлинии. При постоянном весовом водоизмещении объемное водоизмещение меняется в зависимости от плотности воды.

То есть, объем вытесненной телом жидкости называется объемным водоизмещением.

Центр тяжести объемного водоизмещения W называется центром водоизмещения.

Стандартное водоизмещение (standard displacement) - водоизмещение полностью укомплектованного корабля (судна) с экипажем, но без запасов топлива, смазочных материалов и питьевой воды в танках.

Нормальное водоизмещение (normal displacement) - водоизмещение, равное стандартному водоизмещению плюс половинный запас топлива, смазочных материалов и питьевой воды в танках.

Полное водоизмещение (loaded displacement, full load displacement, designated displacement) - водоизмещение, равное стандартному водоизмещению плюс полные запасы топлива, смазочных материалов, питьевой воды в танках, груза.

Запас водоизмещения - принимаемая при проектировании,избыточная добавка к массе судна для компенсации возможного превышения массы его конструкции в ходе постройки.

Наибольшее водоизмещение - водоизмещение, равное стандартному водоизмещению плюс максимальные запасы топлива, смазочных материалов, питьевой воды в цистернах, грузов.

Подводное водоизмещение - водоизмещение подводной лодки (батискафа) и иных подводных судов в подводном положении. Превышает надводное водоизмещение на массу воды, принимаемой при погружении в цистерны главного балласта.

Надводное водоизмещение - водоизмещение подводной лодки (батискафа) и иных подводных судов в положении на поверхности воды до погружения либо после всплытия.

Грузоподъёмность

Грузоподъёмность -- одна из важнейших эксплуатационных характеристик -- масса груза на перевозку которого рассчитано судно - вес различного рода грузов, которые может перевезти судно при условии сохранения проектной посадки. Измеряется в тоннах. Существует чистая грузоподъемность и дедвейт.

Чистая грузоподъемность (Полезная грузоподъёмность) - это полная масса перевозимого судном полезного груза, т.е. масса груза в трюмах и масса пассажиров с багажом и предназначенных для них пресной водой и провизией, масса выловленной рыбы и т. п., при загрузке судна по расчетную осадку.

Дедвейт (полная грузоподъемность) - DWT - deadweight tonnes. Представляет собой общую массу перевозимого судном полезного груза, составляющего чистую грузоподъемность, а также массу запасов топлива, воды, масла, экипажа с багажом, запасов провизии и пресной воды для экипажа при загрузке судна по расчетную осадку. Если судно с грузом принимает жидкий балласт, то масса этого балласта включается в дедвейт судна. Дедвейт при осадке по летнюю грузовую марку в морской воде является показателем размеров грузового судна и его основной эксплуатационной характеристикой.

Грузоподъёмность нельзя путать с грузовместимостью, а тем более с регистровой вместимостью (регистровой грузовместимостью) судна -- это разные параметры, измеряемые в разных величинах и имеющие разную размерность.

Вместимость

Помимо определения грузоподъёмности судна в весовых единицах (сейчас обычно в метрических тоннах) и измерения общего веса судна параметром водоизмещения, сложилась историческая традиция измерения внутренних объёмов судна. Этот параметр используется только для гражданских судов.

Вместимость судна -- объёмная характеристика помещений судна. Не следует путать грузовместимость и регистровую вместимость. Для пассажирских и грузопассажирских судов существует также параметр «пассажировместимость».

Параметры вместимости (грузовместимости), грузоподъёмности (в том числе дедвейта) и водоизмещения не связаны между собой и в общем случае являются независимыми (хотя для одного класса судов существуют коэффициенты, которые косвенно связывают один параметр с другим).

Валовая вместимость (ВRТ) - это общая вместимость всех водонепроницаемо- закрытых помещений; таким образом, она указывает общий внутренний объем судна, в который входят следующие составляющие:

Объем помещений под обмерной палубой (объем трюма под палубой);

Объем помещений между обмерной и верхней палубами;

Объем закрытых помещений, расположенных на верхней палубе и над ней (надстройки);

Объем пространства между комингсами люков.

В валовую вместимость не включаются следующие закрытые помещения, если они предназначены и пригодны исключительно для названных целей и применяются только для этого:

Помещения, в которых находятся энергетическая и электроэнергетическая установки, а также воздухоприемные системы;

Помещения вспомогательных механизмов, которые не обслуживают главные двигатели (например, помещения холодильных установок, распределительных подстанций, лифтов, рулевых машин, насосов, обрабатывающих машин на промысловых судах, цепных ящиков и т. д.);

Судно, которое в верхней палубе имеет отверстия без прочных водонепроницаемых закрытий (обмерные люки и отверстия), называется шельтердечным судном или судном с навесной палубой; оно имеет из-за таких отверстий меньшую регистровую вместимость. Закрытые внутренние объемы в открытых помещениях, которые имеют прочные водонепроницаемые закрытия, включаются в обмер. Условием для исключения из обмера открытых помещений является то, что они не служат для размещения или обслуживания команды и пассажиров. Если верхняя палуба двух- или многопалубных судов и переборки надстроек снабжены прочными водонепроницаемыми закрытиями, то межпалубное пространство под верхней палубой и помещения надстроек включаются в валовую вместимость. Такие суда называются полнонаборными и имеют максимальную допустимую осадку.

Чистая вместимость (NRT) - это полезный объем для размещения пассажиров и грузов, т. е. коммерческий объем. Он образуется путем вычета из валовой вместимости следующих составляющих:

Помещений для экипажа и судоводителей;

Навигационных помещений;

Помещений для шкиперских запасов;

Цистерн водяного балласта;

Машинного отделения (помещения энергетической установки).

Вычеты из валовой вместимости производятся по определенным правилам, в абсолютных величинах или в процентах. Условием для вычета является то, что все эти помещения сначала включаются в валовую вместимость. Чтобы можно было проверить, является ли мерительное свидетельство подлинным и принадлежит ли оно именно этому судну, в нем указываются размеры идентичности (опознавательные размеры) судна, которые легко проверить.

Грузовместимость судна - это объем всех трюмов в кубических метрах, кубических футах или в «бочках» по 40 кубических футов. Говоря о вместимости трюмов, различают вместимость по штучному (тюки) и сыпучему (зерно) грузу. Это различие вытекает из того, что в одном трюме из-за флоров, шпангоутов, ребер жесткости, переборок и т. д. сыпучего груза можно разместить больше, чем штучного груза. Трюм для генерального груза составляет примерно 92% трюма для сыпучего груза. Расчет вместимости судна производит судостроительная верфь; вместимость указывается на эпюре емкости, причем она не имеет ничего общего с официальным обмером судна. Удельная грузовместимость - это отношение вместимости трюмов к массе полезного груза. Так как масса полезного груза определяется массой необходимых эксплуатационных материалов, то удельная грузовместимость подвержена незначительным колебаниям. У грузовых судов для генерального груза удельная грузовместимость составляет примерно от 1,6 до 1,7 м3/т (или от 58 до 61 куб. футов).

Скорость судна

Скорость -- одна из важнейших эксплуатационных характеристик судна и одна из важнейших тактико-технических характеристик судна, определяющая быстроту его передвижения.

Скорость судов измеряют в узлах (1 узел равен 1,852 км/ч), скорость судов внутреннего плавания (речных и т. п.) -- в километрах в час.

Различают следующие виды скорости судна:

Ш Абсолютная скорость корабля -- скорость, измеряемая расстоянием, проходимым кораблём в единицу времени относительно грунта (неподвижного объекта) по линии пути корабля.

Ш Безопасная скорость судна -- скорость, при следовании с которой может быть предпринято надлежащее и необходимое действие для предупреждения столкновения.

Ш Крейсерская (для военных кораблей также боевая экономическая скорость корабля) -- скорость, требующая минимального расхода топлива на пройденную милю при нормальном водоизмещении и работе корабельных и боевых технических средств в режиме, обеспечивающем полную техническую готовность главных механизмов к развитию полной боевой скорости.

Ш Генеральная скорость судна измеряется расстоянием, проходимым кораблём в единицу времени по генеральному курсу.

Ш Допустимая скорость судна -- установленная максимальная скорость, ограничиваемая условиями выполняемой боевой задачи, обстановки или правилами плавания (при тралении, буксировке, на волнении или мелководье, в соответствии с правилами рейдовой службы или обязательным постановлением по порту)

Ш Наибольшая скорость судна (или максимальная) развивается при работе ГЭУ (Главной энергетической установки) судна в форсированном режиме с одновременным обеспечением полной боевой готовности судна. Длительное форсирование ГЭУ может привести к выходу её из строя и потере хода, вследствие чего к достижению судном наибольшей скорости прибегают в исключительных случаях.

Ш Наименьшая скорость судна (или минимальная) -- скорость, на которой судно ещё может удерживаться на курсе (управляться с помощью руля).

Ш Относительная скорость судна измеряется расстоянием, проходимым судном в единицу времени относительно воды.

Ш Полная боевая скорость судна (или скорость полного хода) достигается при работе ГЭУ в режиме полной мощности (без форсажа) при одновременной работе всех боевых и технических средств судна, обеспечивающих полную боевую готовность судна.

Ш Экономическая скорость судна (или технико-экономическая) -- скорость, достигаемая при работе ГЭУ в экономическом режиме. При этом достигается задача наименьшего расхода топлива на пройденную милю с одновременным обеспечением установленной боевой готовности и бытовых нужд судна.

Ш Эскадренная скорость судна (или назначенная) -- скорость соединения или группы судов, устанавливаемая в каждом отдельном случае исходя из требований поставленной задачи, обстановки в районе перехода, навигационных и гидрометеорологических условий.

Мореходные качества

судно скорость грузоподъемность непотопляемость

Мореходными качествами должны обладать как гражданские суда, так и военные корабли.

Изучением этих качеств с применением математического анализа занимается специальная научная дисциплина --теория судна.

Если математическое решение вопроса невозможно, то прибегают к опыту, чтобы найти необходимую зависимость и проверить выводы теории на практике. Только после всестороннего изучения и проверки на опыте всех мореходных качеств судна приступают к его созданию.

Мореходные качества изучаются в двух разделах: статике и динамике судна. Статика изучает законы равновесия плавающего судна и связанные с этим качества: плавучесть, остойчивость и непотопляемость. Динамика изучает судно в движении и рассматривает такие его качества, как управляемость, качку и ходкость.

Плавучесть

Плавучестью судна называется его способность держаться на воде по определенную осадку, неся предназначенные грузы в соответствии с назначением судна.

Запас плавучести

Способность судна держаться на воде по определенную осадку, неся при этом на себе груз, характеризуется запасом плавучести, который выражается как процент объёма водонепроницаемых отсеков выше ватерлинии к общему водонепроницаемому объёму. Любое нарушение непроницаемости ведёт к снижению запаса плавучести.

Уравнение равновесия в этом случае имеет вид:

P = г (Vo?Vн) или: P = г V

где P -- вес судна, г -- плотность воды, V -- погружённый объём, и называется основным уравнением плавучести.

Из него следует:

Ш При неизменной плотности г изменение нагрузки P сопровождается пропорциональным изменением погружённого объёма V до достижения нового положения равновесия. То есть, при увеличении нагрузки судно «садится» в воду глубже, при уменьшении всплывает выше;

Ш При неизменной нагрузке P изменение плотности г сопровождается обратно пропорциональным изменением погружённого объёма V. Так, в пресной воде судно сидит глубже, чем в солёной;

Ш Изменение объёма V при прочих равных сопровождается изменением осадки. Например, при балластировке забортной водой или аварийном затоплении отсеков можно считать, что судно не приняло груз, а уменьшило погружённый объём, и осадка увеличилась -- судно сидит глубже. При откачке воды происходит обратное.

Физический смысл запаса плавучести -- это объём воды, который судно может принять (скажем, при затоплении отсеков), ещё оставаясь на плаву. Запас плавучести 50 % значит, что водонепроницаемый объём выше ватерлинии равен объёму ниже неё. Для судов характерны запасы 50ч60 % и выше. Считается, что чем больший запас удалось получить при постройке, тем лучше.

Нейтральная плавучесть

Когда объём принятой воды в точности равен запасу плавучести, считается что плавучесть утеряна -- запас равен 0 %. Действительно, в этот момент судно погружается по главную палубу и находится в неустойчивом состоянии, когда любое внешнее воздействие может вызвать его уход под воду. А в воздействиях, как правило, недостатка нет. В теории этот случай называется нейтральная плавучесть.

Отрицательная плавучесть

При приёме объёма воды больше чем запас плавучести (или любого груза, большего по весу) говорят, что судно получает отрицательную плавучесть. В этом случае оно неспособно плавать, а может только тонуть.

Поэтому для судна устанавливается обязательный запас плавучести, который оно должно иметь в неповреждённом состоянии для безопасного плавания. Он соответствует полному водоизмещению и маркируется ватерлинией и / или грузовой маркой.

Гипотеза прямобортности

Для определения влияния переменных грузов на плавучесть пользуются допущением, при котором считается, что прием малых (менее 10 % водоизмещения) грузов не меняет площадь действующей ватерлинии. То есть изменение осадки считается так, словно корпус является прямой призмой. Тогда водоизмещение прямо зависит от осадки.

Исходя из этого, определяется фактор изменения осадки, обычно в т/см:

где S -- площадь действующей ватерлинии, q означает величину изменения нагрузки в тоннах, необходимую для изменения осадки на 1 см. При обратном расчете он позволяет определить, не вышел ли из допустимых пределов запас плавучести.

Остойчивость

Остойчивостью называется способность судна противостоять, силам, вызвавшим его наклонение, и после прекращения действия этих сил возвращаться в первоначальное положение.

Наклонения судна возможны по разным причинам: от действия набегающих волн, из-за несимметричного затопления отсеков при пробоине, от перемещения грузов, давления ветра, из-за приема или расходования грузов и пр.

Виды остойчивости:

Ш Различают начальную остойчивость, т. е. остойчивость при малых углах крена, при которых кромка верхней палубы начинает входить в воду (но не более 15° для высокобортных надводных судов), и остойчивость при больших наклонениях.

Ш В зависимости от плоскости наклонения различают поперечную остойчивость при крене и продольную остойчивость при дифференте. Из-за удлинённости формы корпуса судна его продольная остойчивость значительно выше поперечной, поэтому для безопасности плавания наиболее важно обеспечить надлежащую поперечную остойчивость.

Ш В зависимости от характера действующих сил различают статическую и динамическую остойчивость.

Статическая остойчивость -- рассматривается при действии статических сил, то есть приложенная сила не изменяется по величине.

Динамическая остойчивость -- рассматривается при действии изменяющихся (то есть динамических) сил, например ветра, волнения моря, подвижки груза и т. п.

Начальная остойчивость

Если судно под действием внешнего кренящего момента МКР (например, давления ветра) получит крен на угол и (угол между исходной WL0 и действующей WL1 ватерлиниями), то, вследствие изменения формы подводной части судна, центр величины С переместится в точку С1 (рис. 2). Сила поддержания y V будет приложена в точке C1 и направлена перпендикулярно к действующей ватерлинии WL1. Точка М находится на пересечении диаметральной плоскости с линией действия сил поддержания и называется поперечным метацентром. Сила веса судна Р остается в центре тяжести G. Вместе с силой yV она образует пару сил, которая препятствует наклонению судна кренящим моментом МКР. Момент этой пары сил называется восстанавливающим моментом МВ. Величина его зависит от плеча l=GK между силами веса и поддержания наклоненного судна:

MВ = Pl =Ph sin и,

где h -- возвышение точки М над ЦТ судна G, называемое поперечной метацентрической высотой судна.

Рис.2. Действие сил при крене судна

Из формулы видно, что величина восстанавливающего момента тем больше, чем больше h. Следовательно, метацентрическая высота может служить мерой остойчивости для данного судна.

Величина h данного судна при определенной осадке зависит от положения центра тяжести судна. Если груз расположить так, чтобы центр тяжести судна занял более высокое положение, то метацентрическая высота уменьшится, а вместе с ней -- плечо статической остойчивости и восстанавливающий момент, т. е. остойчивость судна понизится. При понижении положения центра тяжести метацентрическая высота увеличится, остойчивость судна повысится.

Метацентрическую высоту можно определить из выражения h = r + zc - zg, где zc -- возвышение ЦВ над ОЛ; r -- поперечный метацентрический радиус, т. е. возвышение метацентра над ЦВ; zg -- возвышение ЦТ судна над основной.

а построенном судне начальную метацентрическую высоту определяют опытным путем -- кренованием, т. е. поперечным наклонением судна путем перемещения груза определенного веса, называемого крен-балластом.

Остойчивость на больших углах крена

Рис.3. Диаграмма статической остойчивости.

По мере увеличения крена судна восстанавливающий момент сначала возрастает, затем уменьшается, становится равным нулю и далее не только не препятствует наклонению, а наоборот, способствует ему (рис. 3)

Так как водоизмещение для данного состояния нагрузки постоянно, то восстанавливающий момент изменяется только вследствие изменения плеча поперечной остойчивости lст. По расчетам поперечной остойчивости на больших углах крена строят диаграмму статической остойчивости, представляющую собой график, выражающий зависимость lст от угла крена. Диаграмму статической остойчивости строят для наиболее характерных и опасных случаев нагрузки судна.

Пользуясь диаграммой, можно определить угол крена по известному кренящему моменту или, наоборот, по известному углу крена найти кренящий момент. По диаграмме статической остойчивости можно определить начальную метацентрическую высоту. Для этого от начала координат откладывают радиан, равный 57,3°, и восстанавливают перпендикуляр до пересечения с касательной к кривой плеч остойчивости в начале координат. Отрезок между горизонтальной осью и точкой пересечения в масштабе диаграммы и будет равен начальной метацентрической высоте.

Влияние жидких грузов на остойчивость. Если танк заполнен не доверху, т. е. в нем имеется свободная поверхность жидкости, то при наклонении жидкость перельется в сторону крена и центр тяжести судна сместится в ту же сторону. Это приведет к уменьшению плеча остойчивости, а следовательно, к уменьшению восстанавливающего момента. При этом чем шире танк, в котором имеется свободная поверхность жидкости, тем значительнее будет уменьшение поперечной остойчивости. Для уменьшения влияния свободной поверхности целесообразно уменьшать ширину танков и стремиться к тому, чтобы во время эксплуатации было минимальное количество танков со свободной поверхностью жидкости

Влияние сыпучих грузов на остойчивость. При перевозке сыпучих грузов (зерна) наблюдается несколько иная картина. В начале наклонения груз не перемещается. Только когда угол крена превысит угол естественного откоса, груз начинает пересыпаться. При этом пересыпавшийся груз не вернется в прежнее положение, а, оставшись у борта, создаст остаточный крен, что при повторных кренящих моментах (например, шквалах) может привести к потере остойчивости и опрокидыванию судна.

Для предотвращения пересыпания зерна в трюмах устанавливают подвесные продольные полупереборки -- шифтинг-бордсы либо укладывают поверх насыпанного в трюме зерна мешки с зерном - мешкование груза.

Влияние подвешенного груза на остойчивость. Если груз находится в трюме, то при подъеме его, например краном, происходит как бы мгновенный перенос груза в точку подвеса. В результате ЦТ судна сместится вертикально вверх, что приведет к уменьшению плеча восстанавливающего момента при получении судном крена, т. е. к уменьшению остойчивости. При этом уменьшение остойчивости будет тем больше, чем больше масса груза и высота его подвеса.

Ходкость

Способность судна двигаться в окружающей среде с заданной скоростью при определенной мощности главных двигателей и соответствующем движителе называется ходкостью.

Судно движется на границе двух сред -- воды и воздуха. Поскольку плотность воды примерно в 800 раз больше плотности воздуха, то и сопротивление воды значительно больше воздушного сопротивления. Сила сопротивления воды состоит из сопротивления трения, сопротивления формы, волнового сопротивления и сопротивления выступающих частей.

Вследствие вязкости воды между корпусом судна и ближайшими к корпусу слоями воды возникают силы трения, на преодоление которых затрачивается часть мощности главного двигателя. Равнодействующая этих сил называется сопротивлением трения RT. Сопротивление трения зависит также от скорости, от смоченной поверхности корпуса судна и от степени шероховатости. На величину шероховатости влияет качество окраски, а также обрастание подводной части корпуса морскими организмами. Чтобы сопротивление трения по этой причине не увеличилось, судно подвергают периодическому докованию и очистке подводной части. Сопротивление трения определяют расчетным путем.

При обтекании корпуса судна вязкой жидкостью происходит перераспределение гидродинамических давлений по его длине. Равнодействующая этих давлений, направленная против движения судна, называется сопротивлением формы RФ. Сопротивление формы зависит от скорости судна и от его формы. При плохо обтекаемой форме в кормовой части судна образуются вихри, что приводит к понижению давления в этом районе и увеличению сопротивления формы судна. Волновое сопротивление RВ возникает из-за образования волн в зонах повышенного и пониженного давления при движении судна. На волнообразование также расходуется часть энергии главного двигателя. Волновое сопротивление зависит от скорости судна, формы его корпуса, а также от глубины и ширины фарватера. Сопротивление выступающих частей RВЧ зависит от сопротивления трения и от формы выступающих частей (рулей, скуловых килей, кронштейнов гребных валов и пр.). Сопротивление формы и волновое объединяются в остаточное сопротивление, которое можно рассчитать только приближенно. Для точного определения величины остаточного сопротивления проводят испытания моделей судов в опытовом бассейне.

Управляемость

Управляемостью называется способность судна быть поворотливым и устойчивым на курсе. Поворотливостью называется способность судна подчиняться действию руля, а устойчивостью на курсе -- способность сохранять заданное направление движения. Вследствие влияния на движение судна различных возмущающих факторов (волн, ветра), для обеспечения устойчивости на курсе требуется постоянное вмешательство рулевого. Таким образом, качества, характеризующие управляемость судна, являются противоречивыми. Так, чем более поворотливо судно, т. е. чем быстрее оно меняет направление своего движения при повороте руля, тем менее оно устойчиво на курсе.

При проектировании судна оптимальное значение того или иного качества выбирают в зависимости от назначения судна. Основным качеством пассажирских и грузовых судов, совершающих дальние рейсы, является устойчивость на курсе, а буксиров -- поворотливость.

Способность судна самопроизвольно отклоняться от курса под влиянием внешних сил называется рыскливостью.

Рис. 4 Схема сил, действующих на судно при перекладке пера руля.

Для обеспечения требуемой управляемости в кормовой части судна устанавливают один или несколько рулей (рис. 4). Если на движущемся со скоростью v судне переложить руль на угол б, то на одну сторону руля начнет действовать давление набегающего потока воды -- равнодействующая гидродинамических сил Р, приложенная в центре давления и направленная перпендикулярно к поверхности руля. Приложим в центре тяжести судна взаимно уравновешенные силы P1 и Р2, равные и параллельные Р. Силы Р и Р2 образуют пару сил, момент которой МВР поворачивает судно вправо, МВР = Рl, где плечо пары l= GA cosб + a.

Силу Р1 разложим на составляющие Q = P1 cosб = P cosб и R = P1 sinб = Psinб. Сила Q вызывает дрейф, т. е. перемещение судна перпендикулярно к направлению движения, а сила R уменьшает его скорость.

Рис.5. Элементы циркуляции судна: DЦ - диаметр циркуляции; DТ - тактический диаметр циркуляции; в - угол дрейфа.

Таким образом, сразу же после перекладки руля на борт ЦТ судна начнет описывать в горизонтальной плоскости кривую, постепенно переходящую в окружность, называемую циркуляцией (рис. 5). Диаметр окружности DЦ, которую начнет описывать центр тяжести судна после начала установившейся циркуляции называется диаметром циркуляции. Расстояние между ДП до начала циркуляции и после поворота судна на 180° -- тактическим диаметром циркуляции DT. Мерой поворотливости судна является отношение диаметра циркуляции к длине судна. Угол между ДП судна и касательной к траектории движения судна при циркуляции, проведенной через центр тяжести судна, называется углом дрейфа в.

При движении на циркуляции судно кренится на борт, противоположный перекладке руля, под действием центробежной силы инерции, приложенной в центре тяжести судна, и гидродинамических сил, приложенных к подводной части судна и рулю. Для обеспечения хорошей управляемости на малых ходах (в стесненной акватории, при швартовке), когда обычный руль неэффективен, применяют средства активного управления.

Качкой называются колебательные движения, которые судно совершает около положения его равновесия.

Колебания называются свободными (на тихой воде), если они совершаются судном после прекращения действия сил, вызвавших эти колебания (шквал ветра, рывок буксирного троса). Из-за наличия сил сопротивления (сопротивления воздуха, трения воды) свободные колебания постепенно затухают и прекращаются. Колебания называются вынужденными, если они совершаются под действием периодических возмущающих сил (набегающие волны).

Качка характеризуется следующими параметрами (рис. 6):

Ш амплитудой и -- наибольшим отклонением от положения равновесия;

Ш размахом -- суммой двух последовательных амплитуд;

Ш периодом Т -- временем совершения двух полных размахов;

Ш ускорением.

Рис.6. Параметры качки: и1 и и2 амплитуды; и1+ и2 размах.

Качка затрудняет эксплуатацию машин, механизмов и приборов из-за воздействия возникающих сил инерции, создает дополнительные нагрузки на прочные связи корпуса судна, оказывает вредное физическое воздействие на людей.

Различают бортовую, килевую и вертикальную качку. При бортовой качке колебания совершаются вокруг продольной оси, проходящей через центр тяжести судна, при килевой -- вокруг поперечной. Бортовая качка при малом периоде и больших амплитудах становится порывистой, что опасно для механизмов и тяжело переносится людьми.

Период свободных колебаний судна на тихой воде можно определить по формуле Т = c(B/vh), где В -- ширина судна, м; h -- поперечная метацентрическая высота, м; с -- коэффициент, равный для грузовых судов 0,78 -- 0,81.

Из формулы видно, что с увеличением метацентрической высоты уменьшается период качки. При проектировании судна стремятся достигнуть достаточной остойчивости при умеренной плавности качки. При плавании на волнении судоводитель должен знать период собственных колебаний судна и период волны (время между набеганием на судно двух соседних гребней). Если период собственных колебаний судна равен или близок периоду волны, то наступает явление резонанса, которое может привести к опрокидыванию судна.

При килевой качке возможно либо заливание палубы, либо при оголении носа или кормы их удары о воду (слеминг). Кроме того, ускорения, возникающие при килевой качке, значительно больше, чем при бортовой. Это обстоятельство должно учитываться при выборе механизмов, устанавливаемых в носу или в корме.

Вертикальная качка вызывается изменением сил поддержания при прохождении волны под судном. Период вертикальной качки равен периоду волны.

Для предотвращения нежелательных последствий от действия качки судостроители применяют средства, способствующие если не полному прекращению качки, то по крайней мере умерению ее размахов. Особенно остро стоит эта проблема для пассажирских судов.

Для умерения килевой качки и заливания палубы водой у ряда современных судов делают значительный подъем палубы в носу и в корме (седловатость), увеличивают развал носовых шпангоутов, проектируют суда с баком и ютом. При этом в носу на баке устанавливают водоотбойные козырьки.

Для умерения бортовой качки применяют пассивные неуправляемые или активные управляемые успокоители качки.

Рис.7. Схема действия скуловых (боковых) килей.

К пассивным успокоителям относят скуловые кили, представляющие собой стальные пластины, устанавливаемые на протяжении 30 -- 50 % длины судна в районе скулы вдоль линии тока воды (рис. 7). Они просты по устройству, уменьшают амплитуду качки на 15 -- 20%, но оказывают значительное дополнительное сопротивление воды движению судна, уменьшая скорость хода на 2-3 %.

Пассивные цистерны -- это цистерны, устанавливаемые по бортам судна и соединенные между собой внизу переливными трубами, вверху -- воздушным каналом с разобщительным клапаном, регулирующим переливание воды с борта на борт. Можно так отрегулировать сечение воздушного канала, что жидкость при качке будет переливаться с борта на борт с запаздыванием и тем самым создавать кренящий момент, противодействующий наклонению. Эти цистерны эффективны при режимах качки с большим периодом. Во всех прочих случаях они не умеряют, а даже увеличивают ее амплитуду.

В активных цистернах (рис. 8) вода перекачивается специальными насосами.

Рис.8. Активные успокоительные цистерны.

В настоящее время на пассажирских и научно-исследовательских судах чаще всего применяют активные боковые рули (рис. 9), представляющие собой рули обычного типа, устанавливаемые в наиболее широкой части судна несколько выше скулы почти в горизонтальной плоскости. С помощью электрогидравлических машин, управляемых по сигналам от датчиков, реагирующих на направление и скорость наклонения судна, можно менять их угол атаки. Так, при наклонении судна на правый борт на рулях устанавливают угол атаки таким, чтобы возникающие при этом подъемные силы создавали моменты, обратные наклонению. Эффективность рулей на ходу достаточно высока. При отсутствии качки рули убирают в специальные ниши в корпусе, чтобы не создавать дополнительного сопротивления. К недостаткам рулей можно отнести их малую эффективность при малых ходах (ниже 10 -- 15 уз) и сложность системы автоматического управления ими.

Рис.9. Активные боковые рули: а - общий вид; б - схема действия; в - силы, действующие на боковой руль.

Успокоителей для умерения килевой качки не существует.

Непотопляемость

Непотопляемостью называется способность судна оставаться на плаву, сохраняя в достаточной степени остойчивость и некоторый запас плавучести, при затоплении одного или нескольких отсеков.

Масса влившейся внутрь корпуса воды изменяет посадку, остойчивость и другие мореходные качества судна. Непотопляемость судна обеспечивается его запасом плавучести: чем больше запас плавучести, тем больше забортной воды оно может принять, оставаясь на плаву.

При установке на судне продольных водонепроницаемых переборок необходимо тщательно анализировать их влияние на непотопляемость. С одной стороны, наличие этих переборок может вызвать недопустимый крен после затопления отсека, с другой -- отсутствие переборок отрицательно скажется на остойчивости из-за большой площади свободной поверхности воды. Таким образом, деление судна на отсеки должно быть таким, чтобы при бортовой пробоине плавучесть судна исчерпывалась ранее его остойчивости: судно должно тонуть без опрокидывания.

Для спрямления судна, получившего крен и дифферент в результате пробоины, производят принудительное контрзатопление заранее подобранных отсеков с одинаковыми по величине, но с обратными по значению моментами. Эта операция выполняется с использованием таблиц непотопляемости -- документа, с помощью которого можно с минимальной затратой времени определить посадку и остойчивость судна после повреждения, выбрать отсеки, подлежащие затоплению, а также оценить результаты спрямления до его выполнения на практике.

Непотопляемость морских судов регламентируется Правилами Регистра, разработанными на основе Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 г. (СОЛАС-74). В соответствии с этими правилами судно считается непотопляемым, если после затопления одного любого отсека или нескольких смежных, количество которых определяется в зависимости от типа и размеров судна, а также числа находящихся на судне людей (обычно это один, а для крупных судов -- два отсека), судно погружается не глубже, чем по предельную линию погружения. При этом начальная метацентрическая высота поврежденного судна должна быть не менее 5 см, а максимальное плечо диаграммы статической остойчивости -- не менее 10 см, при минимальной протяженности положительного участка диаграммы 20°.

Источники

1. http://www.trans-service.org/ - 15/12/2015

2. http://www.midships.ru/ - 15/12/2015

3. ru.wikipedia.org - 15/12/2015

4. http://flot.com - 15/12/2015

5. Сизов, В. Г. Теория корабля: Учебное пособие для вузов. Одесса, Феникс, 2003. - 15/12/2015

6. http://www.seaships.ru - 15/12/2015

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Анализ навигационных и эксплуатационных требований, предъявляемых к качествам судна. Плоскости судна и его очертания. Плавучесть и запас плавучести. Грузоподъемность и грузовместимость судна. Способы определения центра величины и центра тяжести судна.

контрольная работа , добавлен 21.10.2013


Характеристика грузовых трюмов. Определение удельной грузовместимости транспортного судна (УГС). Транспортные характеристики груза. Коэффициент использования грузоподъёмности судна. Оптимальная загрузка судна в условиях ограничения глубины судового хода.

задача , добавлен 15.12.2010


Основные характеристики и размерения теплохода "Андрей Бубнов". Контроль и регулирование плавучести и посадки: диаграма статической и динамической остойчивости. Контроль и обеспечение непотопляемости судна. Прочность корпуса и регулирование движения.

курсовая работа , добавлен 09.08.2008


Расчет продолжительности рейса судна, запасов, водоизмещения и остойчивости перед загрузкой. Размещение судовых запасов, груза и водяного балласта. Определение параметров посадки и погрузки судна после загрузки. Статическая и динамическая остойчивость.

курсовая работа , добавлен 20.12.2013


Выбор возможного варианта размещения грузов. Оценка весового водоизмещения и координат судна. Оценка элементов погруженного объема судна. Расчет метацентрических высот судна. Расчет и построение диаграммы статической и динамической остойчивости.

контрольная работа , добавлен 03.04.2014


Класс Регистра судоходства России. Определение водоизмещения и координат центра тяжести судна. Контроль плавучести и остойчивости, определение посадки судна. Определение резонансных зон бортовой, килевой и вертикальной качки по диаграмме Ю.В. Ремеза.

курсовая работа , добавлен 13.12.2007


Основные технико-эксплуатационные характеристики судна, класс Регистра Украины БАТМ "Пулковский Меридиан". Определение водоизмещения, координат центра тяжести и посадки; контроль плавучести; построение диаграмм статической и динамической остойчивости.

курсовая работа , добавлен 04.04.2014


Понятие об остойчивости и дифферентовке судна. Расчет поведения судна, находящегося в рейсе, во время затопления условной пробоины, относящейся к отсеку первой, второй и третьей категории. Мероприятия по спрямлению судна контрзатоплением и восстановлению.

дипломная работа , добавлен 02.03.2012


Технические параметры универсального судна. Характеристика грузов, их распределение по грузовым помещениям. Требования, предъявляемые к грузовому плану. Определение расчетного водоизмещения и времени рейса. Проверка прочности и расчет остойчивости судна.

курсовая работа , добавлен 04.01.2013


Определение безопасных параметров движения судна, безопасной скорости и траверсного расстояния при расхождении судов, безопасной скорости судна при заходе в камеру шлюза, элементов уклонения судна в зоне гидроузла. Расчёт инерционных характеристик судна.

Патрульные катера предназначены для охраны прибрежной акватории. Такие корабли могут выпускаться для внутренних вод - рек и озер. В этом случае акцент делается на борьбе с браконьерами силами внутренних дел. Также такие лодки могут проводить поисково-спасательные операции.

Патрульный катер для морской акватории предназначен для охраны границ и прибрежных вод от нарушителей и контрабанды. Преимущество таких лодок - скорость и маневренность, что позволяет эффективно проводить операции по перехвату.

«Мангуст» 12150 - современный глиссирующий катер, состоящий на вооружении Пограничной службы РФ. Тактико-технические и ходовые свойства позволяют применять его как в патрулировании границ, так и в спасательных операциях.

История создания

Проект современного патрульного катера разрабатывался во второй половине 1990-х годов. Разработкой занималось конструкторское бюро «Алмаз» в Санкт-Петербурге. Проект изначально ориентировался на нужды пограничной службы, а также применение в МЧС и силовых государственных структур. Основная цель заключалась в замене катера «Восток», технические характеристики которого начали устаревать.

Серийное производство нового корабля началось в 2000 году на судостроительном заводе Рыбинска «Вымпел». Первые образцы поступили на службу в Пограничные войска, после чего выпускались модификации и для других ведомств.

В 2013 году патрульные катера проекта 12150 «Мангуст» были модифицированы по заказу ВМФ РФ . Лодка получила увеличенную надстройку и видоизмененную компоновку внутренних помещений. Была добавлена и пулеметная установка с возможностью дистанционного управления. В итоге новая версия улучшила все характеристики базовой модели.

С учетом разработок под различные ведомства имеется несколько модификаций данного судна:

• 12150М - многоцелевой поисково-спасательный корабль;
• 12150А - патрульное судно против диверсий для ВМФ России;
• 12150В - катер с ракетным вооружением на борту;
• 12151 - лодка без собственного вооружения, разработана для МЧС.

Катера серии «Мангуст» продолжают использоваться силовыми ведомствами и пограничными службами. Это обусловлено хорошими техническими характеристиками, улучшенными с последней доработкой проекта в 2013 году, а также универсальностью судна.

Основное предназначение кораблей

«Мангуст» 12150 проектировался специально для вооруженных сил . Еще на этапе разработки основными задачами корабля выделяли патрулирование территориальных вод, проведение рейдов и операций различных госструктур. До сих пор судно успешно справляется с данными задачами за счет своих технических характеристик.

Лодка используется таможенной береговой службой, морской полицией, инспекцией рыболовной охраны, МЧС. Применяется для охраны государственных границ, пресечения контрабанды, проведения спецопераций и рейдов, патрулирования, предотвращения браконьерства. Нередко используется и для организации поисково-спасательных операций как во внутренней акватории, так и в прибрежных водах.

Особенности конструкции

Основа конструкции лодки «Мангуст» - V-образная форма, выполненная внешними обводами. Данный вариант считается стандартным для всех глиссирующих катеров, поскольку обеспечивает оптимальные ходовые качества и гидродинамическое сопротивление для более плавного движения.

В конструкции учитывается и безопасность корабля при волнении на море. Для этого имеются боковые интерцепторы, позволяющие сохранять устойчивость лодок с V-образной формой. Благодаря такой конструкции судно может развивать максимальную скорость при волнении в два балла. На низкой скорости оно может идти и при четырех баллах.

Корпус катера

Корпус катера выполнен из современного сплава алюминия с магнием, что делает конструкцию легче и прочнее. V-образная форма в сочетании с хорошей обтекаемостью обеспечивает оптимальное глиссирование, высокую скорость и маневренность судна. Именно данные качества делают его востребованным в патрулировании и спецоперациях.

Двигатель

Энергетическая установка «Мангуста» состоит из двух дизель-редукторных агрегатов (ДРА). Изначально в строительстве применялись отечественные дизельные двигатели М470М на 12 цилиндров. Позже их заменили на четырехтактные немецкие установки 10V 2000 M93 на 10 цилиндров. Однако с 2015 года в ходе программы импортозамещения вернулись отечественные двигатели М470МК.

Новая установка производится машиностроительным предприятием «Звезда», также имеет 12 цилиндров, оснащена воздушным компрессором. Суммарная мощность двух таких двигателей - 2600 л. с. Благодаря данному показателю, судно способно развивать скорость до 50 узлов, примерно 92 км/ч. Наиболее экономичный расход топлива зафиксирован на скорости в 36 узлов (67 км/ч).

Бортовая электроника

Бортовая электроника судна представлена тремя направлениями: навигационное оборудование, средства связи и наблюдения. К первому относят:

• комплект интегрированной навигационной системы;
• магнитный компас «Азимут» 90-1;
• гирокомпас PGM-C-009.

Средства наблюдения и связи представлены следующим оборудованием:

• станция спутниковой связи Inmarsat Sailor 500 Fleet Broadband;
• ПВ/КВ радиоустановка с цифровым избирательным вызовом (ЦИВ) и телексом Sailor 6300;
• ультракоротковолновая (УКВ) радиостанция с ЦИВ Sailor 6222;
• спутниковая станция Inmarsat-С Sailor 6110 mini-C;
• приемник NAVTEX NX-700A;
• аварийный радиобуй системы КОСПАС-САРСАТ TRON 40S;
• два радиолокационных ответчика TRON SART;
• три переносных УКВ-радиостанции SP3520;
• средства внутрикорабельной связи и трансляции.

Работа электронного оборудования обеспечивается дополнительным дизельным генератором на 16 кВт. Данная установка вырабатывает переменный трехфазный ток для питания всей бортовой сети с напряжением в 220 В и частотой 50 Гц. Дополнительно имеются аккумуляторы с напряжением 12/24 В.

Днище корабля

Как и корпус, днище лодки выполнено из современных сплавов. Снаружи предусмотрена двухслойная защита из протекторного электрохимического и лакокрасочного покрытия. Использовано специальное антикоррозийное нанесение. Данная технология обеспечивает не только лучшее скольжение, но и значительно снижает износ корпуса и днища лодки в процессе эксплуатации.

6 отсеков

Внутренняя компоновка судна делит его на 6 отсеков. Их расположение позволяет комфортно размещать 6 членов экипажа - имеются две одноместные каюты, кубрик, кают-компания, совмещенная с камбузом. Машинное отделение расположено в задней части катера. Вся компоновка продумана таким образом, что при затоплении одного-двух отсеков корабль может оставаться на плаву.

Тактико-технические характеристики

Технические характеристики патрульного катера «Мангуст» значительно улучшили показатели кораблей «Восток» и остаются востребованными до сих пор. Судно отличается хорошими ходовыми качествами, приспособлено для работы в море при волнениях до 4 баллов. Это делает корабль универсальным для применения в любых операциях во внутренних и приграничных водах.

Водоизмещение

Полное водоизмещение катера «Мангуст» с загрузкой топливом, питьевой водой и другими материалами - 28,7 т. Стандартное водоизмещение полностью укомплектованного судна вместе с экипажем - 27,2 т.

Длина корпуса

Габариты катера имеют следующие показатели:

• длина корпуса - 19,45 м;
• ширина - 4,4 м;
• высота на миделе - 2,2 м.

Данные ТТХ делают судно достаточно компактным и вместе с тем комфортным. Размер экипажа рассчитан на 3-6 человек.

Осадка судна

Средняя осадка катера - 0,89 м при полном водоизмещении. Максимальная по ТТХ - 1,16 м. Это делает лодку удобной и для патрулирования внутренних вод, включая небольшие речки.

Максимальная скорость

Патрульный катер Мангуст способен развивать скорость до 50 узлов при волнениях на море не больше двух баллов. Оптимальное значение для расхода топлива - 36 узлов. На данной скорости судно может покрывать дистанцию в 410 миль. Автономность плавания - до двух суток.

Штатное вооружение

Вооружение катера «Мангуст» отличается в зависимости от применения и поставленных задач. Стандарт предусматривает наличие универсального боевого модуля с дистанционным управлением «БДМ - «Управа-Корд». Также имеется морская тумбовая пулеметная установка (МТПУ) 14,5 мм. Она размещается на корме, может вести огонь по надводным, наземным и воздушным целям. Дальность поражения - 2 км, высота - 1,5 км.

С учетом применения катера допускается установка сменного вооружения. К таковому относят.

Аннотация.

7 рисунков, 24 страницы, 7 таблиц.

В курсовой работе приведён обзор научно-технической литературы, где рассматривается история создания и проектирования, технические и боевые характеристики, а так же причины появления легкого крейсера СССР, названного в честь выдающегося русского полководца фельдмаршала М.И. Кутузова.

Введение.

Великая Отечественная война нанесла огромный удар по Советскому Союзу. Были разрушены многие предприятия из-за этого развитие страны, в том числе и Военно-Морского Флота приостановилось и мы отстали от многих стран.

В первые десять послевоенных лет развитие Советского Военно-Морского Флота проходило по пути исключения из его состава устаревших кораблей, самолетов и береговых средств, модернизации кораблей, вооружения, боевой техники и строительства новых современных кораблей и боевых средств. СССР, не имея реальных технических возможностей для создания мощного океанского ракетно-ядерного флота, был вынужден строить корабли с обычным артиллерийским и торпедно-минным вооружением. В этот период флот СССР сохранял статус флота прибрежного действия и предназначался в основном для решения оборонительных задач. В соответствии с этим велась разработка проекта «68-бис» крейсера типа «Свердлов». Эти корабли по своим размерам являлись самыми крупными крейсерами в истории ВМФ СССР и самыми многочисленными в своем подклассе.

Серийная постройка легкого крейсера данного типа производилась в соответствии с первой послевоенной программой военного судостроения СССР, принятой в 1950 году. К середине 1950-х годов к постройке по проекту «68-бис», было запланировано 25 единиц. Фактически достроены в различных модификациях -14 единиц. Крейсера проекта «68-бис» были одной из крупнейших крейсерских серий в мире. С 1956 года до середины 1960 года являлись основными кораблями ВМФ СССР.

Общая характеристика исторического периода.

Вторая мировая война 1939–1945 гг., развязанная Германией, Италией в Европе и Японией на Дальнем Востоке, закончилась их полным разгромом. Победа была достигнута общими усилиями стран антифашистской коалиции, но решающий вклад в нее внес Советский Союз.

После войны США стали лидером капиталистического мира. Их конкуренты были либо разгромлены, либо ослаблены. За годы войны США стали главным международным кредитором, они проникли в экономику самых развитых капиталистических стран. Военный потенциал США уже в середине 40-х годов был огромным. В составе их вооруженных сил было 150 тыс. различных самолетов и самый большой в мире флот, имевший только авианосцев (различных типов) свыше 100 единиц. Они обладали монополией на атомную бомбу. Весь арсенал пропагандистских средств был направлен на прославление американского атомного всесилия, на запугивание народов.Фактически США и НАТО превратили Мировой океан в арену развязывания войны против СССР и других социалистических стран. Для того чтобы противостоять им нужен был мощный флот, а из-за малого количества ресурсов это было седлать достаточно сложно, но уже в 1946 году началась разработка проекта "68-бис", а 14 июня 1947 года он был утвержден решением Совмина СССР. Наверное, "68-бис" впитал в себя дальние отголоски старых русских крейсеров (входивших в так называемый Владивостокский отряд, делавший набеги на японское побережье в 1904 г.) и германских рейдеров-одиночек, пиратствовавших почти безнаказанно в Атлантике в первый этап второй мировой войны. Главному конструктору проекта "68-бис" - А.С.Савичеву удалось создать артиллерийский корабль нового поколения. Что-то в корабле было от итальянцев, от немецких тяжелых крейсеров типа "Адмирал Хитер" и, конечно, все лучшее с проектов "68-бис" и "68-К". Первым кораблем этого проекта стал артиллерийский крейсер "Свердлов", положивший начало вводу в состав Военно-Морского флота СССР большой серии артиллерийских крейсеров. Подводя итоги программы кораблестроения 1946-1955гг можно сказать, что она не была выполнена до конца из-за недостаточ­ного роста производственных возможностей страны в целом т.к это был послевоенный период. Но с началом 50-х годов происходили большие изменения в области военно-морских сооружений и военной техники, которые в лучшую сторону меняли взгляды на состав вооружения боевых кораблей, но и на типы и классы как подводных лодок,так и надводных кораблей.

Основные цели и задачи создания корабля.

В январе 1947 года было выдано тактико-техническое задание на разработку проекта под шифром «68-бис». Разработку этого проекта вело ЦКБ-17 под руководством главного конструктора А.С. Савичева (экономя время, от разработки эскизного проекта отказались). В 1949 году, по требованию руководства ВМФ, рабочий проект был переработан с учетом установки новых радиолокационных станций и средств связи системы «Победа». Разработка проекта ЛКР под шифром «68-бис» - итог почти 15-летнего период работы ЦКБ по созданию советских ЛКР под руководством А.С. Савичева. Крейсера этой серии стали основой океанского флота СССР, первыми вышли за пределы морей омывающих его берега, и «распечатали 30-летний период расцвета ВМФ СССР. Основным заданием для этих крейсеров являлось действие в составе эскадры, вывод легких сил в атаку, поддержка корабельного дозора и разведки, а так же охрана эскадры от легких сил противника.

Ресурсы, научно-техническая и промышленно-производственная база для создания крейсера.

Проект «68бис» был утвержден в 1947г. В 1940г вооружение, принятое ВМФ СССР ограниченно использовалось в ходе Великой Отечественной войны. В послевоенный период этими орудиями были вооружены легкие крейсера. По стандартам 1940г МК-5бис было отличным орудием. Оно обладало достаточной скорострельностью и имело превосходные для своего калибра баллистические характеристики. Однако по меркам 1950-х годов, когда в строй стали вступать крейсера проектов 68К и 68-бис, вооруженные этой артсистемой, ее уже сложно было назвать современной. Основным недостатком орудия была его низкая скорострельность, вызванная применением картузного заряжания. В то время как американские легкие крейсера выдавали до 12 выстрелов в минуту. При этом, все новые западные артсистемы, обладали значительным углом возвышения и могли вести зенитный огонь. Хотя советское орудие и превосходило западные аналоги по дальности стрельбы. Кроме того мощная артиллерия крейсеров могла быть использована и для нейтрализации американских авианосцев и в период обострения международной напряженности крейсера проекта 68бис нередко сопровождали авианосные вероятного противника, держа его корабли в зоне эффективного обстрела.На палубу крейсер этого проекта мог принять более 100 корабельных
мин заграждения.Крейсер обладал несколько увеличенной мощностью паротурбинных двигателей на полном ходу, по количеству более мощной артиллерией вспомогательного и зенитного калибров, наличием специальных артиллерийских радиолокационных станций в дополнение к оптическим средствам наведения орудий на цель, более современными навигационным и радиотехническим вооружением и средствами связи, увеличенной автономностью (до 30 суток) и дальностью плавания (до 9000 миль

Впервые реализован цельносварный корпус из низколегированной стали (вместо клёпаного).
Конструктивная подводная минно-торпедная защита включает: двойное дно корпуса (протяжённость до 154 м), систему бортовых отсеков (для хранения жидких грузов) и продольныхпереборок, а также 23 главных водонепроницаемых автономных отсека корпуса, сформированных поперечными герметичными переборками.В общей и местной прочности корабля значительную роль играет смешанная система набора корпуса - преимущественно продольная - в средней части, и поперечная - в его носовой и кормовой оконечностях, а также включение «броневой цитадели» в силовую схему корпуса. Расположение служебных и жилых помещений практически идентично крейсеру типа «Чапаев» (пр.68-к).

Характеристики, тактико-технические данные и особенности проекта корабля.

Основные тактико-технические данные(ТТХ):

Водоизмещение: 18 640 тонн

Длина: 210 м

Ширина: 23 м

Высота: 52,5 м

Осадка: 7,3 м

Бронирование: бронепояс 100 мм

Двигатели: Двухвальная, два турбозубчатых агрегата, тип ТВ-7

Мощность: 121 000 л. с. (89 МВт)

Движитель: 2

Скорость хода: 35 узлов (64,82 км/ч)

Дальность плавания:7400 миль при 16 узлах

Экипаж: 1200 человек

Корабль имел две мачты, две дымовые трубы, четыре трехорудийные башни артиллерии главного калибра. В средней части крейсера смонтированы два блока надстроек. На носовой надстройке разместились: боевая рубка, носовой КДП для управления огнем артиллерии ГК, две батареи мелкокалиберной зенитной артиллерии. На кормовой надстройке установили две кормовые батареи МЗА и второй КДП главного калибра. Шесть спаренных 100-мм универсальных палубно-башенных артиллерийских установок установлены на полубаке, по три на каждый борт. Крейсер имел цельносварной корпус и двойное дно. Для изготовления конструкций использовалась низколегированная сталь повышенной прочности.

Рис 1.Общий вид корабля

Для защиты жизненно важных частей корабля предусматривалось общее и местное бронирование: противоснарядное, противоосколочное и противопульное. В конструкциях использовалась главным образом гомогенная броня. Основная масса брони приходилась на цитадель, состоящую из бортового пояса и траверзов, накрытых защитной палубой. Вес бронезащиты корпуса около 3000 тонн.

Согласно расчетам, предусматривалось, что бронирование должно обеспечивать в боевых условиях защиту жизненно важных центров корабля от поражающего воздействия 152-мм и 203-мм бронебойных снарядов.

Примененная на корабле конструктивная подводная защита от воздействия торпедного и минного оружия противника исчерпывалась только двойным дном. Система бортовых отсеков и продольных переборок лишь ограничивала затопленные объемы внутри корпуса, но не могла локализовать воздействие взрыва боевой части торпеды.

Рис 2. Бронирование.

Вооружение.

Рис 3.152-мм трехорудийная башня MK-5

Двенадцать 152-мм орудий Б-38 в 4-х трехорудийных башнях МК-5-бис, располагались двумя группами - по две башни в носу и корме.

Установки располагали собственным радиолокационным дальномером «Штаг-Б» (2-я и 3-я башни) и оптическим прицелом АМО-3. Башни могли управляться как изнутри (местное управление), так и дистанционно - из центрального артиллерийского поста посредством системы дистанционного управления Д-2. Дальность обнаружения надводной цели составляла 120 кбт, дальность точного сопровождения - 100 кбт.

Для управления огнем ГК служила система ПУС «Молния АЦ-68-бис».

Управлял огнем командир группы управления артиллерийским огнем дивизиона главного калибра. Он находился на своем командном пункте - в центральном артиллерийском посту.

Табл1. Основные характеристики МК-5.

Табл2.В боекомплект пушки Б-38 входит:

Универсальная артиллерия

Артустановка СМ-5-1

Защиту корабля от легких сил вероятного противника обеспечивали двенадцать 100-мм универсальных орудий, смонтированных в двухорудийных стабилизированных установках СМ-5-1. Боекомплект включал фугасные, осколочно-фугасные, зенитные и осветительные снаряды (патроны), а также снаряды пассивных радио-локационных помех.

Управление стрельбой обеспечивалось системой ПУС «Зенит-68-бисА» и универсальным преобразователем координат с APЛC «Якорь». РЛС «Якорь» предназначалась для управления стрельбой орудий универсального калибра. Станция имела устройство автоматического сопровождения целей по трем координатам. Дальность обнаружения воздушных целей составила до 30-160 кбт, надводных - до 150-180 кбт.

Табл3. Характеристики артустановки СМ-5-1

Зенитная артиллерия

Рис 4.Артустановка В-11

Верхняя честь носовой надстройки крейсера с 30-мм автоматами АК-230

ПВО корабля в ближней зоне обеспечивали 32 37-мм автомата 70-К, в спаренных артустановках В-11. Артсистему В-11М приняли на вооружение в 1946 г. Орудия монтировались в общей люльке и имели водяное охлаждение. Питание - обойменное, ручное. Наведение в обеих плоскостях ручное. Для защиты расчета от огня бортового оружия самолетов АУ снабдили 10-мм щитом, охватывающим орудийную платформу. Максимальная дальность стрельбы по горизонту составляла 8400 м, по воздушным целям - 4000 м. В состав боекомплекта входили осколочно-трассирующие и бронебойно-трассирующие унитарные патроны.

Установки размещались в двух группах, носовой и кормовой, в составе 4-х батарей, по 2 с каждого борта. Установки В-11 могли обстреливать воздушные цели на острых носовых и кормовых углах относительно плоскости корабля.

Табл4. Характеристики установки В-11