ВЭ/ВТ/Водоизмещение судна

Водоизмещение судна
Военная энциклопедия (Сытин, 1911—1915)

Словник: Верещагин — Воинская повинность. Источник: т. 6: Верещагин — Воинская повинность, с. 450—451 ( commons )

ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ СУДНА, выражается в весовых или объемных единицах; первое обозначается буквою D, второе — V; В. определяет тот объем воды, к-рый вытесняет судно, погруженное по данную ватерлинию; т. к. судно в зав-сти от состояния нагрузки м. иметь углубление выше и ниже грузов. в-линии, то различают нормальное В. и В. с перегрузкой или недогрузкой. Зная, что 35 кб. фт. солен. и 36 кб. фт. пресной воды весят около 1 тонны, путем простого деления можно перейти от V к D, под к-рым понимают вес объема воды, вытесненной судном или, что то же по закону Архимеда, вес всего плавающего корабля. Чтобы судно дан. размеров плавало по требуемую грузовую в-линию, т. е. имело дан. В., необходимо так распорядиться весами составных частей судна (корпуса, механизмов, вооружения, бронирования и т. п.), чтобы общая сумма их была точно равна В., вычисленному указан. ниже способом. Кривые, определяющие форму подвод. части к-бля, не м. б. выражены уравнениями; поэтому точное вычисление В. затруднительно. Обык-но пользуются приближенными способами интеграл. исчисления для решения определ. интегралов вида ∫∫y.dx.dz, к-рые в свою очередь приводятся к вычислению простых площадей вида ∫y.dx или ∫y.dz. Вычисление производится по след. шаблону: получив нужное число площадей в-линии или попереч. шпангоутных сечений, принимают эти площади за ординаты нов. площадей, просуммировав к-рые, получают искомое D. Практически эти выкладки сводятся к составлению таблиц, при чём для облегчения работы все расчеты ведутся для половины корабля и результаты удваиваются. Для примера приводится наиб. простая табл. вычисления В. по "способу трапеций". Как известно, этим способом определенный интеграл вида

$\int _{a}^{b}y.dx$

‎решается так:

$\int _{a}^{b}y.dx={\frac {b-a}{n}}\left({\frac {1}{2}}y_{0}+y_{1}+\dots +y_{n-1}+{\frac {1}{2}}y_{n}\right)$ ;

‎составив подходящую этому решению таблицу, заполняют ее данными теоретич. чертежа, т. е. снимают с него ординаты (расстояние от диаметр. пл-сти до обвода соответств. в-линии на каждом шпангоуте) и помещают в подлежащие рубрики такой таблицы:

Img

Здесь римскими цифрами I, II ... N обозначены номера в-линий, арабскими 1, 2 ... n — номера шпангоутов, $y$, $y^{\prime }$, $y^{\prime \prime }$ и т. д. — соответств. ординаты; $\textstyle \sum _{1}$ = сумме цифр вертик. столбцов; $\textstyle \sum _{2}$ = сумме цифр горизонтальных столбцов; поправка = полусумме крайн. ординат, напр., ${\frac {y_{0}+y_{n}}{2}}$; $\textstyle \sum _{3}$ и $\textstyle \sum _{4}$ — почленная разница цифр строки $\textstyle \sum _{1}$, строки $\textstyle \sum _{2}$ и поправок, $\textstyle \sum _{5}$ — окончательная сумма, $l$ — расстояние между в-линиями, $h$ — расст. между шпангоутами. Точность вычисления тем больше, чем чаще проведены горизонт. и вертик. сечения. Достаточная точность получается при 10 в-линиях и 20 шпангоутах. Объем подвод. части судна имеет свой ц. тяжести, к-рый на языке корабельных инж-ров называется центром величины. В этой точке приложена вертик., вверх действующая сила гидростатич. давления воды, равная $D$. Положение этой точки, определяемой относ-но 3 коорд. пл-стей: пл-сти миделя, диаметр. пл-сти и пл-сти груз. в-линии, играет важную роль в вопросах остойчивости судна, а потому она всегда определяется одновр-но с вычислением В., пользуясь формулой моментов равнодействующей и составляющих. Расстояние "центра величины" от груз. в-линии

$Z={\frac {\text{мом.}}{\text{объем}}}=$

расстояние ц. в. от миделевого сечения

Img

а расстояние до диаметр. пл-сти $y=0$, по симметричности судна. Значок

Img

обозначает мидель, т. е. среднее попереч. сечение к-бля. Вышеприведенная таблица пополнится новыми рубриками "плеч" и"моментов" относ-но сказанных пл-стей. Для определения Z будем иметь:

Img

Для определения X берется разность носовых и кормовых моментов:

Img

В этих таблицах ∑₃ и ∑₄ взяты целиком из ранее приведенной таблицы вычисления В. Часто употребляется для этих вычислений формула Симпсона, к-рая дает более точные результаты, но зато и требует более сложных выкладок. В наст. время, с усоверш-нием арифмометров и планиметров, работа сводится до минимума, а при работе с планиметром отпадает ординатное вычисление площадей, и в таблицы вносятся в соответств. рубрики прямо отсчеты планиметра, т. е. площади или пропорцион. им величины.