Халл (гидроцикл) - Hull (watercraft)


Из Википедии, свободной энциклопедии
Форма корпуса линии, в продольном направлении и в поперечном сечении

Корпус является водонепроницаемым телом корабля или лодки. Оболочка может открыть в верхней части (например, шлюпка ), или он может быть полностью или частично покрыт палубами. Поверх палуб могут быть рубка и другие надстройки , такие как воронки, вышка или мачта . Линия , где корпус встречает водную поверхность называется ватерлинией .

Общие черты

Существует большое разнообразие типов корпусов, которые выбраны на предмет пригодности для разных целей, форма корпуса которых зависят от потребностей проекта. Формы варьируются от почти идеальных коробок в случае Scow барж, на иглы острых поверхностей вращения в случае гоночного многокорпусного парусника. Форма выбирается баланс между стоимостью, гидростатические соображений (размещение, несущая и стабильность), гидродинамика (скорость, требования к электропитанию, и движение и поведение в волнении) и особые соображения для роли судна, такие как закругленной носовой из ледокола или плоского дна десантного судна .

В типичном современном стальном судне, корпус будет иметь водонепроницаемые палубы и основные элементы поперечных называемые переборками . Там также может быть промежуточными звенья , такие , как балки , стрингера и ткани , а также члены мелких называемых обычными поперечными рамами, рам или продольные балки, в зависимости от конструктивной компоновки . Верхняя непрерывная палубу , можно назвать «верхней палубой», «палубой», «спардеком», « главной палубой », или просто «палубой». Конкретное название дано в зависимости от контекста-типа судна или лодки, договоренности, или даже там , где его паруса.

В типичном деревянном паруснике, корпус выполнен из деревянного настила, поддерживаться при помощи поперечных рам (часто называемых ребрами) и переборок, которые дополнительно связаны друг с другом с помощью продольных стрингеров или потолку. Часто , но не всегда есть осевой продольный элемент называется килем . В стекловолокна или композитных корпусов, структура может напоминать деревянные или стальные сосуды в некоторой степени, либо такого монококовой расположения. Во многих случаях, композитные корпуса построены прослаивая тонких армированных волокнами кожи над легким , но достаточно жесткой сердцевины пены, пробкового дерева, пропитанной бумаги соты или другого материала.

Возможно , самые ранние соответствующие корпуса были построены древними египтянами , которые к 3000 г. до н.э. знали , как собрать деревянные доски в корпус.

формы Корпусные

Шелуха бывают разных сортов, и может иметь составную форму (например, запись прекрасный вперед и перевернутую форму колокола на корме), но сгруппированы в основном следующим образом:

  • Chined и жесткий chined. Примерами являются плоским дном (chined), V-дно, и мульти-дно корпуса (жесткий chined). Эти типы имеют по крайней мере один выраженный кулака на всей или большей части своей длины.
  • Вагонка, круглые bilged или программно chined . Эти корпуса формируют все имеют гладкие кривые. Примеры являются круглоскулыми, пол-круглоскулый и с дном корпуса.

Строгальные и перемещения корпуса

Королевский флот Второй мировой войны MTB строгания на скорости на спокойной воде , показывая его жесткий скуловых корпус с большей частью полочки лодки из воды.
  • Объем корпуса: здесь корпус поддерживается исключительно или преимущественно плавучести . Суда , которые имеют этот тип корпуса путешествия через воду при ограниченной скорости, определенной по длине ватерлинии. Они часто, хотя и не всегда, тяжелее , чем строгание типов.
  • Строгание корпуса: здесь строгание форма корпуса выполнена с возможностью развивать положительное динамическое давление , так что его проект уменьшается с увеличением скорости. Динамический подъем уменьшает смоченную поверхность и , следовательно , и сопротивление . Они иногда с плоским дном, иногда V- образным дном и реже, круглые bilged. Наиболее распространенной формой является, по крайней мере , один Chine, что делает для более эффективного строгания и может бросить распылить вниз. Строгальные корпуса более эффективны при более высоких скоростях, хотя они все еще требуют больше энергии для достижения этих скоростей. Эффективные строгания корпус должен быть как можно более легкой с плоскими поверхностями, которые согласуются с хорошей морским хранением. Парусные лодки , что самолет должен также плавает эффективен в режиме смещения при слабом ветре.
  • Semi-перемещение, или пол-строгание: здесь форма корпуса способна развиваться умеренным количеством аэродинамической подъемной силы; Однако, большая часть веса судна все еще поддерживается за счет плавучести.

формы Корпусные

В настоящее время наиболее широко используемая форма является круглоскулой корпус.

В перевернутой колоколообразной форме корпуса, с меньшим полезной нагрузкой ватерлинии поперечное сечение меньше, следовательно , сопротивление меньше , а скорость выше. При более высокой полезной нагрузке внешнего изгиба обеспечивает более плавное производительность в волнах. Таким образом , форма перевернутого колокола является популярной формой использования с строганием корпусов.

Chined и твердая chined шелуха

Chined оболочка состоит из прямых, гладких, высоких, длинных или коротких пластин, брусьев или листов слоя, которые установлены под углом друг к другу , если смотреть в поперечном сечении. Традиционный chined корпус является простой формой корпуса , так как он работает только с прямыми досками согнутой в кривой. Эти доски часто изогнуты в продольном направлении . Фанера chined лодки сделаны из 8'  х  4' листов имеют наибольший изгиб вдоль длинной оси листа. Только тонкий слой , 3-6 мм могут быть легко сформированы в виде составного сгиба. Большинство самодельных построены лодки chined корпусных лодок. Массовое производство Позвоночных моторные лодки, как правило , изготовлены из стекловолокна распыленного измельчить пряди на деревянные пресс - форме. Cajun «пирога» является примером корабля с твердыми скулами. Преимущества этого типа корпуса является низкая себестоимость производства и (обычно) довольно плоское дно, что делает лодку быстрее на глиссирование . Парус лодка с chined использованием корпуса делает из кинжала доски или киля.

Chined шелуха может иметь одну из трех форм:

  • Плоскодонных chined шелуха
  • Multi-chined шелуха
  • V-образное дно chined корпус. Иногда называется жесткой скулой.

Каждый из этих Chine шелухи имеет свои уникальные характеристики и применение. С плоским дном корпуса имеет высокую начальную стабильность , но высокое лобовое сопротивление. Для того, чтобы противостоять высоким сопротивление, корпусные формы узкие , а иногда сильно коническая на носу и корме. Это приводит к низкой стабильности при накренилась в паруснике. Это часто противопоставлено с использованием тяжелого внутреннего балласта на парусные версии. Они лучше всего подходят для защищенных прибрежных водах. В начале гонки катеров были хороши вперед и плоской кормовой. Это дало максимальный подъем и гладкой, быстрой езды в спокойной воде, но эта форма корпуса легко нерешенной волнами. Мульти скула корпус аппроксимирует изогнутую форму корпуса. Он имеет меньшее сопротивление , чем с плоским дном лодки. Мульти скула является более сложной для сборки , но дает более мореходности формы корпуса. Они, как правило , смещение корпуса. В или дуговом дне Позвоночных лодок имеют V  форма между 6  и 23  градусами. Это называется угол килеватости. Форму пологой из 6 градусов корпус будет плоскости с меньшим количеством ветра или ниже-сильным двигателем , но будет фунт больше волн. Глубокий V  форма (между 18  и 23  градусами) только подходит для мощной строгальной лодки. Они требуют более мощные двигатели , чтобы поднять лодку на плоскости , но дают более быструю, плавную езду в волнах. Объем chined корпус имеет более смоченную площадь поверхности, следовательно , большее сопротивление, чем эквивалентная форма круглого корпуса, для любого заданного смещения.

Гладкие корпуса кривой

Гладкий кривая шелуха шелуха, которые используют, так же как и изогнутые корпуса, в шверте или прикрепленный киль.

Пол круглые трюмные корпуса несколько менее круглые. Преимущество полукруглого, что это хорошая середина между S-дном и chined корпусом. Типичные примеры полупроницаемых круглоскулых корпусов можно найти в Centaur и лазерных крейсерских шлюпках .

(А) S-нижний корпус по
сравнению с
(B) трудно и
(С) мягкой оболочкой скуловой

S-донная шелуха шелуха формы , как с . В ы-дно, прогоны корпуса гладкая на киле. Поскольку нет никаких острых углов в фюзеляже. Лодки с этим корпусом имеют фиксированный киль, или kielmidzwaard (буквально «киль с мечом»). Это короткий фиксированный киль, с качелями килем внутри. Примеры крейсерской шлюпки , которые используют эту S-форму , являются Yngling и Randmeer .

придатков

условия

  • Базовый уровень представляет собой опорный уровень линиииз которого измеряются вертикальные расстояния.
  • Лук является передней частью корпуса.
  • Мидель это средняя часть судна в носовой и кормовой направлении.
  • Порт является левая сторона суднакогда перед лук с борта.
  • Starboard является правая сторона судна при столкновении лук с борта.
  • Стерн является задней частью корпуса.
  • Ватерлинии представляет собой воображаемую линиюограничивающего корпускоторый соответствует поверхности водыкогда корпус не движется.

метрика

Основные измерения корпуса
"LWL & LOA"

Формы Корпусные определяются следующим образом:

Блок мер , которые определяют основные размеры. Они есть:

  • Ширина или ширина ( В ) является шириной корпуса. (например: BWL максимальный пучок на ватерлинии)
  • Проект ( d ) или ( Т ) является вертикальным расстоянием от нижней части киля до ватерлинии .
  • Надводная ( FB ) является глубина и высота киля структуры минус проекта .
  • Длина по ватерлинии ( LWL ) длина от самой передней точки ватерлинии , измеренной в профиле , чтобы кормовая-наиболее точку ватерлинии.
  • Длина между перпендикулярами ( LBP или LPP ) длиной летней грузовой ватерлинии от кормового поста до точки , где она пересекает стебель . (смотри также п / п )
  • Общая длина ( LOA ) длина крайним от одного конца к другому.
  • Формованные глубина ( D ) является вертикальное расстояние , измеренное от верхней кромки киля на нижней стороне верхней палубы у борта.

Форма производные , которые вычисляются из формы и мер блока. Они есть:

  • Смещение ( Δ ) является вес воды , эквивалентном объему погруженной части корпуса.
  • Продольный центр плавучести ( LCB ) является продольным расстоянием от точки отсчета (часто мидель) к центру вытесненного объема воды , когда корпус не двигается. Обратите внимание , что продольный центр тяжести или центра массы судна должен быть совмещен с LCB , когда корпус находится в равновесии.
  • Продольный центр флотации ( LCF ) является продольным расстоянием от точки отсчета (часто мидель) к центру области ватерлинии , когда корпус не двигается. Это может быть визуализированы как область определяется поверхностью воды и корпусом.
  • Вертикальный центр плавучести ( VCB ) является вертикальным расстоянием от точки отсчета (часто базовой линии) до центра вытесненного объема воды , когда корпус не двигается.
  • Объем ( V или ) представляет собой объем воды , вытесненной корпуса.
Коэффициент блока судна рассчитывается как отношение объема подводной части корпуса судна (ТЭА) к объему прямоугольного блока той же длины, ширины и heigth.

Коэффициенты помогают сравнить корпусную форму , а также:

  • 1) Коэффициент Блок ( С б ) представляет собой объем (V) , деленный на L WL X B WL х T WL . Если нарисовать прямоугольник вокруг погруженной части судна, это отношение объема ящика , занимаемого судно. Это дает ощущение , сколько из блока , определенного L WL , луч (B) и проекта (Т) заполняется корпуса. Полные формы , такие как нефтяные танкеры будут иметь высокую C б , где тонкая форм , таких как парусные будет иметь низкий C б .

  • 2) коэффициент Среднего сечения ( С м или С й ) представляет собой площадь поперечного сечения (А х ) срез на миделе (или в самой большой секции для C й ) , деленного на пучок х осадки. Он отображает отношение наибольшего подводной части корпуса в виде прямоугольника той же общей ширины и глубины , как секции подводного корпуса. Это определяет полноту днища. Низкий С м указует на вырыв средней части и высокий С м указует на квадратную форму сечения. Парусники имеют вырыв мидель с низкими C х , тогда как грузовой суд имеет квадратное сечение с высокими C х , чтобы помочь увеличить C б .

  • 3) Призматический коэффициент ( С р ) представляет собой объем (V) , деленный на L WL X A х . Он показывает соотношение количества погруженного объема корпуса к объему призмы с равной длиной судна и площадями поперечного сечения равно наибольшей подводной частью (мидель секции) корпуса. Это используется , чтобы оценить распределение объема днища. Низкая или штраф C р означает полный мидель и тонкие концы, высокий или полный C р указует лодку с более полными концами. Строгальная шелуха и другие быстродействующие корпуса имеют тенденцию к более высокому C р . Эффективные корпуса смещения , путешествующие по низкому Фруды будут иметь тенденцию иметь низкий C р .

  • 4) Коэффициент ватерлинии ( С ш ) есть площадь ватерлинии делится на L WL х B WL . Коэффициент ватерлинии выражает полноту ватерлинии, или отношение площади ватерлинии в виде прямоугольника той же длины и ширины. Низкий С ж фигура показывает тонкие концы и высокий С ш рисунка показывает более полные концы. Высокий С ш улучшает стабильность, а также обработки поведения в жестких условиях.

  • Заметка:

Системы автоматизированного проектирования

Использование автоматизированного проектирования вытеснил на бумажной основе методов проектирования судов , которые полагались на ручных расчетов и линий чертежа. С начала 1990 - х годов, множество коммерческих и бесплатных программных пакетов специализированных для морской архитектуры были разработаны , которые обеспечивают 3D - разработки возможности в сочетании с расчетных модулей для гидростатики и гидродинамики. Они могут быть отнесены к геометрическим системам моделирования для морской архитектуры.

Смотрите также

Заметки

Ссылки

  • Hayler, Уильям Б .; Keever, Джон М. (2003). Американский Merchant Seaman руководства к . Cornell Морской Pr. ISBN 0-87033-549-9,
  • Турпин, Edward A .; Мак - Ивен, Уильям А. (1980). Торговец Офицерского морского Пособия (4 - й изд.). Centerville, MD: Cornell Maritime Press. ISBN 0-87033-056-X,