Характеристики на формата на корпуса на яхтата
Основните характеристики на корпуса на яхтата са нейните основни размери и теоретичен чертеж, който дава представа за контурите на корпуса.
Основните размери на яхтата са дължината, ширината, дълбочината и газенето (фиг. 1). Познаването на тези стойности е необходимо за решаване на определени проблеми (плуване в плитка вода, акостиране и др.). Има няколко стойности за всяко от тези измерения.
- Максимална дължина(в проектната документация на корабите се обозначава сL ) - хоризонтално разстояние, измерено между крайните точки по дължината на корпуса на кораба.
- Проектна дължина на водолиниятаWL (Lwl ) - разстоянието между крайните точки на корпуса, измерено по протежение на водната повърхност при пълно натоварване на кораба или при друго характерно натоварване, например в състояние на измерване (виж гл. 4).
- Общата ширина(B ) се измерва в най-широката точка на плавателния съд.
- ШиринапоWL (WWL ) - най-голямата ширина, измерена в равнината на водолинията.
- Надводният борд(F ) се измерва от водолинията до горната част на палубната обшивка отстрани. Има минимален надводен бордFм, надводен борд в носаFа (измерен с отвес, спуснат от най-крайната точка на стеблото) и надводен борд в кърматаFк (с отвес, спуснат от крайната задна точка на пресичане на палубната линия с транцевата повърхност).
- Средно газене(Тav ) - дълбочина на плавателния съд, измерена в средната част - средната част на кораба - от водолинията до долния ръб на фалшивия кил. При яхти с дълга линия на кила се измерва и максималното газене - от водолинията до най-ниската точка на кила, обикновено разположена близо до петата на руля.
- Височина в средата на кораба(H ), измерена от горната равнинабаластен фалшив кил към горния ръб на настилката на палубата отстрани. Заедно сL иB, дълбочината на борда се използва в правилата за конструкция и класификация на яхти като параметър за определяне на размерите на напречното сечение на частите на рамката на корпуса, елементите на котвеното устройство и др.
В допълнение към основните размери на корпуса има и габаритни размери, например дължината заедно с бушприта, височината от долната точка на кила до горната точка на надстройката, ширината заедно с раменете или калниците, стърчащи от външната страна на обшивката и т.н.
Основните размери на яхтата се определят от условията за осигуряване на необходимата мореходност, вътрешното разположение на жилищните и сервизните помещения, често с цел получаване на определен състезателен резултат или клас. Те са едни от основните количествени елементи, характеризиращи експлоатационните качества на плавателния съд - неговите мореходни качества, вместимост и обитаемост.
В допълнение към абсолютните цифри, корабостроителите и моряците често работят с безразмерни характеристики - съотношенията на основните размери. Най-често използваните са следните.
- Съотношение на дължината на водолинията към ширинатаLkvl/Bkvl - характеризира задвижването на плавателния съд (колкото повечеLkvl/Vkvl, толкова по-лесно се движи, толкова по-бърз е корабът) и стабилност (колкото по-малкоLkvl/Bkvl, толкова по-стабилна е яхтата). За модерни круизни и състезателни яхти, построени съгласно правилата на IOR, L / B == 2,5-5,0, за круизни лодки L / B = 2,8-3,8.
- Съотношението на ширинатав DWL към газенетоVkvl/Tavg характеризира задвижването, стабилността и мореходността. Колкото повечеVcvl/Tav, толкова по-стабилен е корабът, но способността му да поддържа скорост при вълни е по-ниска от тази на по-тясна яхта с по-дълбоко газене. Яхтите с класически линии на корпуса иматVkvl/Tavg = 1,2-1,6; за модерни круизни и състезателни яхтиVkvl / Tav =1,8. За модерните килови яхти с подчертан килов кил съотношениетоVkvl / Tav е по-типично, т.е. ширина според проектната водолиния до газене на корпуса (без кил).
- Съотношението на максималната дължина към височината на бордаL/H характеризира здравината и твърдостта на корпуса. Колкото по-малко е съотношението, толкова по-голяма е надлъжната твърдост на корпуса, толкова по-малко се деформира върху вълната и от тягата на стойките.
Теоретичният чертеж на яхтата представлява сложна криволинейна външна повърхност на корпуса под формата на проекции върху три взаимно перпендикулярни равнини. Тези издатини изобразяват следи от пресичане на външната обшивка с режещи равнини, чиято позиция се определя в съответствие с правилата, установени в корабостроенето. Три равнини - диаметралната, основната и средната равнина на рамката са базовите равнини за конструиране на теоретичен чертеж и за изграждане на кораб; те се използват като координатни равнини, от които се измерват всички размери при последващата модернизация на яхтата.
- Диаметрална равнина(DP ) - вертикална надлъжна равнина на симетрия, разделяща корпуса на яхтата на дясна и лява половина.
- Основна равнина(OP ) - хоризонтална равнина, минаваща през най-ниската точка на кила. Линията на пресичане на главната равнина с DP се нарича главна линия (OL ).
- Равнина на рамата на средната част на кораба(midship) - вертикална напречна равнина, минаваща по средата на дължината на яхтата по водолинията. Тази равнина е обозначена с иконата на средната част на кораба - При оценката на формата на корпуса е обичайно средната част на кораба да се счита за най-голямата рамка по отношение на площта на потопената част.
По разрез на тялото се получават три проекции на теоретичния чертежравнини, успоредни на трите изброени референтни равнини. Страничната проекция ("страна" ) се формира в резултат на разрез на тялото от равнини, разположени на еднакво разстояние една от друга, успоредни наDP. Извитите секционни линии, показани върху него, се наричат задни части. По същия начин се получават две други проекции -"полуширина " и"тяло". Първият се формира от участъци на корпуса с равнини, успоредни наOP, -водолинии, вторият - от участъци на корпуса от равнини, успоредни на средната част на кораба, -рамки. На "странични" и "половинни" рамки са изобразени като прави линии; на "тялото" са криволинейни. Водните линии изглеждат като прави линии на "страни" и "корпус", а задните части - на "полуширина" и "корпус" (фиг. 2). Правите линии на всяка проекция образуват решетка на теоретичен чертеж (на примера на яхтата "Symphony", дизайнер Филип Браян, Франция, L=9.5m, B=3.25m, F=1.02m, T=1.88m, V=5.14t. 1-10 - рамки, Tr - транец, LB - странична линия, B1-B3 - дупе, VL1-VL6 - водни линии, D - диагонал или риба).
На теоретичния чертеж, в допълнение към споменатите линии на задните части, рамки и водни линии, са изобразени очертанията на киловете на перките, кормилата, транца, фалшборда и др. на проекцията "Bock" от дясната страна на линията на DP са изчертани контурите на носовите рамки, а отляво - контурите на кърмовите рамки.
Всички линии на теоретичния чертеж трябва да са последователни. Това означава, че всяка точка от повърхността на тялото трябва да бъде на равни разстояния, например от DP във всичките три проекции. Когато съпоставя линии, дизайнерът обикновено проверява позицията на пресечните точки на кривите линии с правите линии на мрежата. За допълнителна координация на контурите на корпусаНа теоретично рисуване се нарисуват риба или диагонал - следи от участък от корпуса от надлъжни равнини, наклонени към DP, начертани през характерните точки на проекцията на "тялото" - скулката, вдлъбнатина на кила и т.н. Диагоналите са изтеглени само на "корпуса", в формата на прави линии, а при половин шиниция надолу от DEP, където те изглеждат като вдлъбнатина на цилината.
За опитно око всяка една от линиите на теоретичния чертеж може да разкаже много за качествата на един съд. Например гладки, тънки водни линии с остър вход на носа и не твърде стръмна кривина на кърмата са благоприятни за добър воден поток около корпуса, както и диагоналите от подобен тип. Задни части с плавен и нежен - под ъгъл от 15-20 ° спрямо изхода на DWL над ватерлинията също са важни за плавно, без турбуленция, течение около корпуса. Рамките с подчертана скула и преходът на дъното към страните по малък радиус показват висока първоначална стабилност на яхтата. В носа V-образните рамки с остър връх при кила и плавно разширение към палубата са важни за поддържане на скорост в бурно море и палубата не се наводнява.
Значително влияние върху контурите на корпуса оказват Правилата за измерване, според които е построена яхтата. И така, през 70-те години, в резултат на въведеното в правилата измерване на IOR, измерващо дълбочината на трюма (разстояния от водолинията до вътрешната повърхност на обшивката), кораби с трапецовидни рамки се появяват в средата на кораба на три места по ширината на яхтата. Същият Правилник роди принципно нови контури на корпуса - с къси надвеси, "обратен" наклон на транца, висок надводен борд и кил на перката, които се различават значително от класическите контури на яхтите, преобладаващи до края на 60-те години.
Най-важната характеристика на яхтата е нейнатаобемна водоизместимост V, т.е. обемът на водата, изместена от яхтата, когатонейното DWL гмуркане. Обемната водоизместимост на яхтата, заедно с основните й размери, позволяват да се прецени размерът на плавателния съд, неговият капацитет и потенциалната му годност за мореплаване. При сравняване на яхти често се използва безразмерна характеристика - коефициент на пълнота на изместване или коефициент на пълна пълнота, който свързва линейните размери на корпуса с неговия потопен обем. Този коефициент се определя като съотношението на обемното изместване към обема на паралелепипед със страни, равни на Lkvl, Vkvl и Tavl (фиг. H):= V/(Lkvl*Vkvl*Tavl).
Колкото по-нисък е коефициентът на цялостна пълнота, толкова по-остри са контурите на яхтата, толкова по-бърза е тя. От друга страна, когатоd намалява, полезният обем на корпуса под водолинията също намалява, което налага да се увеличи височината на борда или да се направят по-високи надстройки за настаняване на каюти с достатъчна височина. Ветроходните яхти са сред най-малко завършените кораби. Коефициентът на пълна пълнота за круизни и състезателни яхти е = 0,15-0,22, за круизни лодки = 0,26-0,35. Корпусите на крайцерите с скери имат = 0,12-0,15, докато за повечето търговски товарни кораби стойността = 0,82 е типична.
Броят на безразмерните коефициенти, характеризиращи формата на корпуса на яхтата, включва и коефициентите на пълнота на площите на водолиниятаa и миделната рамкаb. Първото е съотношението на площта на водолинията S към правоъгълник със страни Lkvl и Vkvl:a = S / Lkvl * Vvl ; вторият - съотношението на площта на потопената част на миделния знак към правоъгълника, чиито страни са равни на Vcvl и Тavg:b = / Vkvl * Tavl.
Коефициентътa, равен на 0,70-0,72 за повечето круизни яхти, 0,60-0,67 за ветроходни лодки, показва колко заострена е водната линия вкрайници и каква роля играе формата на корпуса й за първоначалната стабилност на яхтата. С увеличаване на пълнотата на водолинията стабилността се увеличава, но рационализирането на корпуса и задвижването му по вълната се влошават донякъде, особено при голямо газене.
Коефициентът на надлъжна пълнота(или призматичен), който е съотношението на обемното изместване към обема на призма, имаща основа, потопена част от средната част, и височината на яхтата в DWL служи за оценка на съпротивлението на водата при движението на яхтите:= V / ( * Lkvl )
Призматичният коефициент, характеризиращ разпределението на потопения обем на корпуса по дължина, оказва значително влияние върху частта от вятърната енергия, която се изразходва за преодоляване на вълновото съпротивление на корпуса. Оптималната стойност на j зависи от това за каква скорост е проектирана яхтата. Ако говорим за много бързи кораби, тогава се приема близо до 0,62. За яхти, предназначени за слаби ветрове, е равно на 0,52-0,53.