Вес подводной лодки складывается из весов различных грузов, которые можно разделить на постоянные и переменные. К постоянным относятся такие грузы, которые установлены на подводной лодке постоянно и не изменяются в течение всего периода ее эксплуатации (могут быть изменены только при ремонте или модернизации). Такими грузами являются прочный и легкий корпус с набором, главные и вспомогательные механизмы, вооружение, системы и устройства.
К переменным относятся грузы, изменяющиеся в ходе боевой или повседневной деятельности подводной лодки. Это все виды запасов (боезапас, топливо, масло, вода, расходные материалы, провизия), экипаж с багажом и вспомогательный водяной балласт.
Совокупность всех находящихся на подводной лодке грузов составляет ее нагрузку, которая определяется весами отдельных грузов pi и координатами их центров тяжести x pi , ypi , zpi . Суммарными характеристиками нагрузки являются вес подводной лодки Р и координаты ее центра тяжести xg , yg , zg , которые вычисляются по формулам:
Как Выбрать Вес Груза Для Джига? Советы Начинающим. Спиннинговая Ловля
Эти формулы получены на основании теоремы о том, что статический момент силы веса подводной лодки относительно плоскости равняется сумме статических моментов составляющих этого веса относительно этой же плоскости. Так, статические моменты силы веса подводной лодки и отдельного груза относительно плоскости мидель-шпангоута—Рх g и pi x pi относительно диаметральной плоскости—Ру g и pi ypi , относительно основной плоскости — Рz g и piz pi .
В процессе проектирования подводной лодки производится тщательный учет весов всех грузов и мест их расположения, и вычисляются суммарные характеристики нагрузки. Нагрузка, рассчитанная при проектировании подводной лодки, называется спецификационной или проектной нагрузкой.
Для того чтобы подводная лодка, имеющая проектную нагрузку, плавала в подводном положении в равновесии, прямо и на ровном киле, должны быть выполнены два условия:
— размеры и объём прочного корпуса со всеми выступающими частями должны быть выбраны в процессе проектирования такими, чтобы сохранялось основное уравнение плавучести Рп = γVn;
центр величины подводной лодки должен располагаться выше центра тяжести и лежать с ним на одной вертикали при отсутствии крена и дифферента (xc= xg, yc= yg= 0, zg > zc).
В процессе постройки подводной лодки невозможно выдержать абсолютно точно как вес грузов, так и расчетную плавучесть (объёмы, создающие плавучесть), поэтому на построенной подводной лодке будут отклонения:
— в весах постоянных и переменных грузов;
— в моментах весов постоянных и переменных грузов относительно координатных плоскостей;
— в обводах и объёмах секций прочного корпуса допусков на изготовление корпусных конструкций;
— в моментах от объемов, создающих плавучесть, относительно координатных плоскостей.
Таким образом, по завершении постройки подводной лодки фактически основное уравнение плавучести Рп = γV п и условие равенства xg = хс окажутся невыполненными. Отклонения от этих двух условий устраняются путем погрузки, выгрузки и перераспределения твердого балласта, который имеется на подводной лодке в количестве 3—5% от весового водоизмещения. Подсчет и определение количества твердого балласта, подлежащего перераспределению, производится по результатам вывески подводной лодки.
Как правильно выбрать плотность ПВХ надувной лодки? Разновидность ткани, как определить качество ПВХ
- Главная /
- Обучение /
- Основы теории подводной лодки /
- Учет и контроль нагрузки подводной лодки
Источник: podlodka.info
Как определяют вес кораблей? Описание, фото и видео
Интересно
Корабли бывают разные, большие и малые, пассажирские, грузовые, военные. Все они имеют свои базовые технические характеристики. В частности, среди базовых показателей для каждого судна фигурирует его вес. Это важный показатель, исходя из которого необходимо подбирать двигатель, его мощность, ходовые и другие элементы.
Возможная нагрузка на водный транспорт, другие эксплуатационные характеристики также высчитываются с учетом его веса. Таким образом, подсчет данного показателя необходимо осуществлять с максимальной точностью. Но как взвесить корабль?
Можно представить себе поставленную на весы моторную лодку, но даже небольшую яхту едва ли удастся взвесить таким образом. А ведь корабли бывают очень большими по размеру. Представить себе огромный авианосец, стоящий на весах, уже не получится. Так каким же образом осуществляется подсчет веса судов? Многие любознательные люди задаются этим вопросом.
Ответ на него предоставить не сложно.
Вытесненная вода и закон Архимеда
На самом деле, все не так уж сложно. Взвесить авианосец или любое другое судно смог бы еще Архимед в свои древние века. Ведь именно он открыл закон, согласно которому вес тела равен весу воды, которая была вытеснена при его погружении. Таким образом, получить результат можно, просто спустив судно на воду. Едва только построив корабль, поместив его в родную среду, можно узнать, сколько именно он весит, с максимальной точностью.
Интересно: Как удалось определить, из чего состоит Земля?
Как осуществляется подсчет объема вытесненной воды?
Но вода – это очень пластичная стихия, тот объем, который был вытеснен при погружении объекта в открытом водоеме, определить крайне проблематично. Разумеется, что объекты для взвешивания помещаются не в открытое море, а в специальный док. Но это актуально только в случае с небольшими по размерам объектами, которые можно поместить в док методом погрузки. Вода при этом поднимется до той или иной отметки, что позволит вычислить вес, учитывая, что все габариты дока в точности известны.
Если рассматривать вариант, при котором корабль будет заходить в шлюз или док своим ходом, будет очевидно, что некоторая часть воды покинет док при входе судна в его ворота. Подход окажется нецелесообразным, данные окажутся неточными. Такая ситуация вынуждает использовать кардинально другой подход. Приходится производить сложные расчеты, учитывая целый ряд конструкторских аспектов, учитывая при этом корпус и особенности его формы, величину его осадки от ватерлинии.
Бывает так, что сведений о той части корабля, что находится под водой, просто нет. Это актуально в первую очередь для военных судов. И в этой ситуации можно рассчитать только приблизительный вес водного транспорта, прояснить точные данные по нему не получится. Результатом сможет стать только приблизительный его тоннаж.
Узнать вес корабля можно до его строительства!
Есть еще более простой способ узнать вес корабля. Причем его общая масса при таком подходе будет известна до того, как его спустят на воду, даже до его создания. Каждый из элементов, входящих в состав судна. Имеет собственный вес. Учитывая массу каждой детали, сложив показатели, можно узнать точный вес судна с минимальной погрешностью.
Интересный факт: современные инженеры узнают другие показатели корабля еще до его строительства – известны заранее его водоизмещение, тот объем, который приходится на подводную часть. Проведенные заранее вычисления исключают ошибки при строительстве судна, позволяют сделать его максимально эффективным в эксплуатации.
Но стоит помнить, что базовый вес корабля, рассчитанный до его строительства инженерами за счет суммирования массы оборудования и деталей – это еще не все. Для обеспечения судну устойчивого положения на воде используется балласт, а кроме того, корабль всегда имеет на борту дополнительные грузы. Стоит помнить о весе членов команды и пассажиров, если таковые есть, мебели и вещах, находящихся на борту, перевозимых грузах, и так далее. Перегружать корабль нельзя, при этом его посадка понижается, возникают проблемы с управлением, риск затопления.
Интересно: Реки — интересные факты, фото и видео
Плотность воды и другие нюансы
А еще стоит помнить, что вода в разных водоемах имеет различную плотность. Ведь соленость водоемов варьирует, разница есть не только между реками и морями, но и между разными участками океанов. В зависимости от плотности воды масса корабля, разумеется, не изменяется, однако осадка варьирует, и этот фактор необходимо иметь в виду.
Таким образом, вес корабля определяют преимущественно расчетами. Каких-то особенных приспособлений, весов или иного оборудования для этого не существует. Зная вес каждой из деталей, можно получить общий показатель для всего корабля. Но также необходимо иметь в виду вес команды, погруженных вещей, чтобы иметь максимально точную для текущего момента цифру.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник: kipmu.ru
3.2. Определение грузоподъёмности и пассажировместимости.
Грузоподъёмность. Для того чтобы убедиться в правильности выбранной формы корпуса и главных размерений, а также в том, что при максимальной загрузке будет обеспечена необходимая безопасность, следует определить максимальную грузоподъемность лодки — общую массу груза, размещенного на борту, включая людей, оборудование, двигатель и топливо.
Поскольку надувная лодка представляет собой изделие, заполненное воздухом, расчет грузоподъемности сводится практически к определению объема воздуха, заключенного внутри оболочки лодки. Максимальная грузоподъемность лодки (кг) должна быть равна
т = 0,75 V•1000 — М.
Здесь V — объем надувных камер плавучести, наполненных воздухом при номинальном рабочем давлении, м 3 ; М — общая масса лодки в том виде, в котором она поставляется изготовителем (т. е. масса лодки в комплекте, но без массы двигателя и топлива), кг.
Вычисление объема наполненной камеры плавучести производится с большей или меньшей степенью точности в зависимости от того, какой метод расчета будет положен в основу. Наиболее распространенным является способ, при котором объем камеры плавучести мысленно разбивают на простые геометрические объемы, находят объем каждого тела, а затем, суммируя их, получают общий объем.
При расчете максимальной грузоподъемности следует также учитывать объемы надувных сидений, компенсатора, фальшбортов и других аналогичных отсеков, которые удовлетворяют следующим требованиям:
— представляют собой одно целое с конструкцией лодки;
— постоянно присоединены к корпусу и надуваются независимо от него;
— обеспечивают дополнительную плавучесть в затопленном состоянии.
Пассажировместимость. Исходя из грузоподъемности лодки уточняют пассажировместимость, т. е. максимальное количество людей, которых можно удобно разместить в лодке. Пассажировместимость рассчитывают как функцию плавучести и обитаемости.
При определении пассажировместимости как функции плавучести массу каждого пассажира принимают равной 75 кг. Что касается обитаемости, то для каждого пассажира должно быть предусмотрено достаточное пространство, определяемое не всей площадью, ограниченной габаритами лодки, а лишь полезной площадью кокпита, которая очерчивается линией, касательной к бортовому баллону и перпендикулярной днищу. Считается, что каждый взрослый пассажир занимает площадь кокпита, не меньшую 0,3 м 2 .
Максимальная пассажировместимость не должна превышать меньшего из двух следующих чисел:
— частного от деления имеющейся в наличии внутренней площади, м 2 , на 0,3;
— частного от деления максимальной грузоподъемности (за вычетом максимально рекомендованной массы двигателя и топлива, кг) на 75.
В обоих случаях полученное значение округляют до наименьшего целого числа. Если первый знак после запятой больше пяти, к числу взрослых пассажиров п, определенному таким образом, добавляют единицу. Пассажировместимость тогда становится равной п взрослых пассажиров плюс один ребенок. Детей старше 10 лет учитывают как взрослых.
Если рассчитанные грузоподъемность и пассажировместимость не удовлетворяют требованиям технического задания, то возвращаются к корректировке главных размерений с изменением объема камер плавучести.
Деление корпуса на отсеки. Для обеспечения безопасности плавания конструкция лодки должна предусматривать наличие как минимум двух изолированных герметичных отсеков. Нельзя считать воздушными отсеками съемные надувные элементы лодки.
Существует мнение, что чем больше воздушных отсеков имеет лодка, тем лучше. Это верно лишь для лодок специального назначения. Но для гребных и парусных лодок при нормальной эксплуатации даже в очень жестких условиях вполне достаточно двух отсеков при длине лодки менее 2,7 м и трех — при длине более 2,7 м. Для моторных лодок минимальное количество водонепроницаемых изолированных отсеков устанавливают международные стандарты в зависимости от мощности мотора и размерного фактора (табл. 3.3), равного
Таблица 3.3. Количество герметичных отсеков моторных лодок в зависимости от размерного фактора
| Максимально допустимая мощность двигателя, кВт (л. с.) | F(d) | ||
| 5-9 | >9 | ||
| 2 | 2 | 3 | |
| 7,35-18,37(10-25) | 2 | 3 | 3 |
| >18,37(>25) | 3 | 3 | 4 |
Здесь L — наибольшая длина лодки, т. е. длина от носа до кормовой оконечности (без поручней или другой арматуры), м; В — наибольшая ширина лодки (без поручней или другой арматуры), м.
Количество отсеков может быть увеличено в соответствии с целями и условиями эксплуатации лодки. Однако следует помнить, что вследствие потенциальной возможности стравливания воздуха через клапаны вероятность утечки воздуха возрастает прямо пропорционально числу воздушных отсеков. Кроме того, лодки с большим количеством отсеков имеют более высокую стоимость.
Важным этапом проектирования является расположение перегородок в корпусе лодки, которые делят ее на примерно равные по объему отсеки. Чаще в камерах лодки применяют вертикально расположенные перегородки. У лодок О-образной формы перегородки располагают в плоскости миделя или около нее.
Устанавливать перегородки в диаметральной плоскости, особенно если камера делится ими на два отсека, нецелесообразно, так как при повреждении одного из отсеков лодка потеряет остойчивость. Кроме того, на такой лодке будет трудно продолжать передвижение под веслами, мотором или парусом. Для лодок U -образной формы, особенно парусных и моторных с жесткими транцем и еланью, число изолированных отсеков для обеспечения возможности продолжения плавания при повреждении одного из отсеков принимают не менее трех: два боковых и носовой. Для катамаранов наиболее характерно наличие четырех отсеков.
При делении камеры плавучести на горизонтальные отсеки меньшее количество отсеков может обеспечить не только безопасность, но и сохранность формы для передвижения лодки к месту ремонта.
Надувная лодка, борта которой разделены перегородками на отсеки в соответствии с вышеприведенными рекомендациями, при повреждении одного из отсеков практически является непотопляемой. При повреждении одного из отсеков лодка должна не только оставаться на плаву с полной грузоподъемностью, но и иметь возможность передвигаться с помощью пропульсивных средств на максимально установленное расстояние и при наибольшей высоте волны для данного типа лодки.
Вот почему у нас в стране в целях дополнительного повышения безопасности максимальные грузоподъемность и пассажировместимость лодок в Руководстве по эксплуатации уменьшают по сравнению с действительными. Поэтому отечественные надувные лодки имеют меньшие паспортные грузоподъемность и пассажировместимость, чем иностранные модели тех же главных размерений. Из тех же соображений безопасности в СССР запрещается сидеть на бортах надувных моторных лодок, а тем более гребных, и для каждого человека в кокпите предусматривается штатное место. Однако за рубежом, как свидетельствуют фотографии иностранных журналов и проспектов, пассажиры сидят и на бортах надувных лодок.
Источник: dukam.ru