Водоизмещение судов – понятия и определения, влияние на грузоподъемность и устойчивость

Перевозка груза

С развитием технологий в мире появились корабли, которые поражают своими размерами. Транспортировка различных грузов до десятков тысяч тон, пассажирские перевозки, совершающие рейсы в тысячи миль и даже плавучие заводы.  Одной из главных характеристик, которая учитывается при конструировании, является водоизмещение судов. Это показатель, который отражает, при погружении, количество вытесненной жидкости. Расчет производится в численном измерении и будет равен массе всего судна.

Влияние на грузоподъемность и ходовые качества

Водоизмещение судна — это важный параметр, который оказывает влияние на его грузоподъемность и ходовые качества. Оптимальное водоизмещение судна позволяет достичь наилучшей проходимости и маневренности на воде, а также максимальной грузоподъемности.

Как известно, водоизмещение является весом воды, которую судно смещает своим корпусом при погружении в воду. Чем больше воды смещает корпус судна, тем больше груза может быть перевезено на судне. Также водоизмещение влияет на устойчивость судна и его возможность удерживать курс на открытой воде.

Примером судна, у которого водоизмещение является ключевым фактором, может служить «Титаник». Этот легендарный лайнер, построенный в 1911 году, имел водоизмещение более 52 000 тонн. Благодаря этому огромному весу корпуса, судно было способно перевозить более 3 500 пассажиров и членов экипажа, а также имело высокую устойчивость на воде.

С другой стороны, если водоизмещение судна недостаточно, это может привести к проблемам с управляемостью и маневренностью на воде. Например, малогабаритные суда обычно имеют более низкое водоизмещение, что делает их более маневренными, но ограничивает их грузоподъемность.

Таким образом, оптимальное водоизмещение судна является важным параметром для его грузоподъемности и ходовых качеств. Оно должно быть оптимизировано в соответствии с требованиями конкретного судна и его условиями эксплуатации. В таблице ниже приведены примеры судов с разными водоизмещениями и их характеристики:

 

Судно Водоизмещение (тонн) Грузоподъемность (тонн) Устойчивость
«Титаник» 52 310 15 000 Высокая
Катер 500 1,5 Низкая
Контейнеровоз 170 000 70 000 Средняя

Виды водоизмещений

Водоизмещение является важным параметром для определения грузоподъемности и устойчивости судна на воде. Существует несколько видов водоизмещения, которые могут быть использованы в различных условиях и при разных типах судов.

  1. Полное водоизмещение — это тип водоизмещения, при котором весь корпус судна находится под водой. Это достигается за счет установки груза в трюмы и на палубу судна. Полное водоизмещение является наиболее распространенным типом и используется на большинстве судов.
  2. Частичное водоизмещение — это тип водоизмещения, при котором только часть корпуса находится под водой. Частичное водоизмещение используется на небольших судах или на судах, которые не могут допустить полное погружение в воду из-за ограниченного водоизмещения или негативного влияния на устойчивость.
  3. Изменяемое водоизмещение — это тип водоизмещения, который может меняться в зависимости от условий плавания судна. Например, во время плавания на мелководье водоизмещение может быть уменьшено, чтобы судно не село на мель. Этот тип водоизмещения используется на большинстве современных судов.
  4. Малое водоизмещение — это тип водоизмещения, при котором вес судна существенно меньше, чем его водоизмещение. Это достигается за счет использования легких материалов, таких как алюминий или композиты. Суда с малым водоизмещением обычно имеют более высокую скорость и маневренность.
  5. Плавучее водоизмещение — это тип водоизмещения, при котором водоизмещение судна изменяется в зависимости от загрузки судна. Этот тип водоизмещения используется на некоторых небольших судах, таких как катера.

В таблице ниже приведены примеры судов с разными видами водоизмещения и их характеристики:

 

 

Судно Тип водоизмещения Характеристики
Танкер Полное Большая грузоподъемность и устойчивость
Катер Частичное Более высокая маневренность
Контейнеровоз Изменяемое Подходит для плавания в различных условиях
Яхта Малое Высокая скорость
Катер-рыболовецкий Плавучее Удобно для перевозки разного веса груза

Типы водоизмещений

Важно понимать, что данная характеристика не бывает постоянной и зависит от размеров судов, их грузоподъёмности (тоннажа) и даже пути следования. Так водоизмещение парохода, который отправился из точки А и прибыл в точку Б будет разным, поскольку уменьшится количество топлива на борту, а соответственно и масса всей субмарины. Оно бывает:

  • подводным и надводным (для судов, плавающих под водой);
  • объёмным и массовым (по частям судна);
  • стандартным, нормальным, полным и др. (от нагрузки).

Водоизмещение судов – понятия и определения, влияние на грузоподъемность и устойчивость

Ватерлиния – это полоса на борту плавательного агрегата, которая показывает его нормальную осадку на воде. Если ее не видно, можно сделать вывод, что лодка сильно перегружена. Отсюда и различие: объёмное – вес подводной части судна, ниже этой линии, и массовое – вес всего корабля, который готов к отправке. До спуска на воду водоизмещение называют порожним – без какой-либо нагрузки.

Стандартным водоизмещением называется объём вытесняемой воды, равной весу — полностью укомплектованного корабля с учетом экипажа, но без топлива, смазочных материалов и питьевой жидкости. Нормальным называют водоизмещение с половинным запас горючего, смазочных материалов и питьевой воды. Название полного говорит само за себя – показатель с учетом всех видов запасов, а наибольшее – с максимальным количеством ресурсов.

Подводное водоизмещение — водоизмещение подводных судов при полном погружении: надводное — при частичном погружении (после всплытия).

Дедвейт судна

Deadweight (от англ.  грузоподъёмность) – разность между полным и порожним водоизмещением. Следуя между странами и континентами, в случае аварийной ситуации, помощь придет далеко не сразу, в отличии от автомобильного или железнодорожного сообщения, а потому необходимо свести к минимуму возможность возникновения непредвиденных проблем, среди которых недостаток топлива, питьевой воды или перегруз судна.

Дедвейт – это весь перевозимый судном груз – от массы экипажа и пассажиров с личными вещами (чемоданы) до контейнеров с товарами. Этот термин употребляют в промышленном судоходстве и подразделяют на две категории: чистый дедвейт (максимальный тоннаж на судне) и валовый (помимо перевозимого груза включает вес экипажа, топлива и запасов провизии).

Термины

Водоизмещение судна

Тоннаж — это закрытая/внутренняя вместимость (объем) корабля, измеренная в тоннах, т.е. внутренний объем корабля, выраженный в тоннах. (Одна тонна равна 2,83 кубических метра).

Валовой тоннаж — это внутренний объем судна ниже тоннажной палубы плюс тоннаж между палубами, который включает объем любых замкнутых пространств на тоннажной палубе или над ней.

Чистый или регистровый тоннаж — это доходность торгового судна, т. е. валовая вместимость за вычетом объемов нерентабельных помещений, таких как машинное отделение, мостик, мастерские, кладовые, жилые помещения и т. д.

Дедвейт тоннаж — это общий вес груза, припасов, топлива, пресной воды и экипажа, который может перевозить судно при загрузке до отметки, и измеряется в тоннах веса. (Одна тонна равна 1000 килограммам).

Закон Архимеда гласит, что плавающий объект вытеснит тот же объем жидкости, в которой он плавает, что и объект, выступающий ниже уровня жидкости. Другими словами, плавающий объект будет вытеснять ту же массу или вес жидкости, в которой он плавает, что и масса или вес самого объекта.

Смещение — это фактический вес судна, измеренный в тоннах, т. е. количество воды, которое оно вытесняет при плавании.

Плавучий объем — это объем всей водонепроницаемой части корпуса.

Тоннажная (обмерная) марка — это марка определяющая наибольшую осадку судна в морской и пресной воде.

Грузовая марка —  это знак предельной осадки, которая показывает наибольшую допустимую осадку судна в тех или иных условиях плавания.

Грузовые марки
1 — тоннажная марка, 2 — грузовая марка

Что влияет на водоизмещение

Водоизмещение судна зависит от нескольких факторов, которые влияют на его грузоподъемность, устойчивость и маневренность. Рассмотрим основные факторы, которые влияют на водоизмещение судна.

  1. Размеры судна: чем больше размеры судна, тем больше его водоизмещение. Крупные суда, такие как танкеры или контейнеровозы, имеют большое водоизмещение и способны перевозить большие грузы.
  2. Форма корпуса: форма корпуса также влияет на водоизмещение судна. Корпус судна может быть различных форм, от прямоугольного до стройного и грациозного. Оптимальная форма корпуса позволяет судну двигаться быстрее и более эффективно.
  3. Вес груза и топлива: вес груза и топлива являются важными факторами, влияющими на водоизмещение судна. Чем больше груза и топлива на борту, тем больше водоизмещение.
  4. Материалы: материалы, используемые для постройки судна, могут оказывать влияние на его водоизмещение. Суда, построенные из легких материалов, например, алюминия или композитов, имеют меньшее водоизмещение.
  5. Грузовой распорядок: грузовой распорядок также может влиять на водоизмещение судна. Неправильный распорядок груза может повлиять на устойчивость судна на воде.

Примеры судов с различными факторами водоизмещения приведены в таблице ниже:

Судно Факторы водоизмещения
Танкер Большой размер, высокое водоизмещение
Катер Малый размер, малое водоизмещение
Контейнеровоз Большой размер, оптимальная форма корпуса
Яхта Легкие материалы, малое водоизмещение
Катер-рыболовецкий Грузовой распорядок, плавучее водоизмещение

Расчет и инструменты

Водоизмещение судна является важной характеристикой, которая указывает на вес воды, вытесненной судном во время плавания. Измерение водоизмещения необходимо для определения грузоподъемности, маневренности и устойчивости судна. Рассмотрим, как измеряется водоизмещение судна и какие инструменты используются для расчета.

Основные методы измерения водоизмещения судна:

  1. Архимедов принцип: этот метод основан на принципе Архимеда, который утверждает, что любое тело, погруженное в жидкость, вытесняет объем жидкости, равный своему объему. Поэтому водоизмещение судна можно измерить, погрузив его в воду и измерив объем воды, который он вытеснил.
  2. Весовой метод: этот метод основан на измерении веса судна в двух состояниях: на суше и в воде. Разница в весе определяет водоизмещение судна.

Инструменты для расчета водоизмещения судна:

  1. Гидростатическая таблица: это таблица, которая содержит данные о водоизмещении судна в зависимости от его размеров и формы корпуса.
  2. Компьютерные программы: современные компьютерные программы позволяют расчитывать водоизмещение судна с большой точностью.
  3. Специализированные весы: некоторые порты и верфи оснащены специальными весами, которые позволяют измерять вес судна в двух состояниях и расчитывать водоизмещение.

Примеры судов с разными методами измерения водоизмещения и инструментами для расчета приведены в таблице ниже:

Судно Метод измерения Инструменты
Танкер Весовой Гидростатическая таблица, компьютерные программы
Катер Архимедов принцип Специализированные весы
Контейнеровоз Весовой Гидростатическая таблица, компьютерные программы
Яхта Архимедов принцип Специализированные весы
Катер-рыболовецкий Весовой Гидростатическая таблица, компьютерные программы

 

Частые вопросы

Что такое водоизмещение судна простыми словами?
Что определяет весовое водоизмещение судна?
Как найти водоизмещение судна формула?
Виды водоизмещения судна?
Масса воды в погруженном до ватерлинии объеме судна называется?
Единицей измерения водоизмещения судна является?
Для чего нужно водоизмещение?
Какой тип корабля не является водоизмещающим?
Валовая вместимость и дедвейт в чем разница?
Разность между полным водоизмещением судна и порожнем водоизмещением?

При конструировании судов большой вместимости для перевозки грузов необходимо учитывать три важных характеристики: водоизмещение, дедвейт и тоннаж. Правильно соотношение этих понятий в численном измерении позволит максимизировать пользу от перевозок и увеличить грузоподъёмность корабля.

Саламатова Анна

Образование: ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова», ф-т Менеджмента. Доцент кафедры Коммерческой эксплуатации водного транспорта. Специальность: Внешнеторговые операции на водном транспорте, фрахтование.

Оцените автора
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Корабли и лодки, реки и моря
Добавить комментарий

одиннадцать + 14 =

Что такое водоизмещение судна простыми словами?
Водоизмещение судна - это объем воды, который судно вытесняет из своего места, когда оно находится в воде.
Что определяет весовое водоизмещение судна?
Весовое водоизмещение судна определяется массой воды, которую судно вытесняет своим объемом при погружении в воду.
Как найти водоизмещение судна формула?
Формула для нахождения водоизмещения судна выглядит следующим образом: В = К x L x B x T, где В - водоизмещение, К - коэффициент, зависящий от типа судна и материала его корпуса, L - длина судна, B - ширина судна, T - осадка судна.
Виды водоизмещения судна?
Виды водоизмещения судна: полное водоизмещение, нормальное водоизмещение, надводное водоизмещение, воздушное водоизмещение.
Масса воды в погруженном до ватерлинии объеме судна называется?
Масса воды в погруженном до ватерлинии объеме судна называется погруженным водоизмещением.
Единицей измерения водоизмещения судна является?
Единицей измерения водоизмещения судна является тонна (т).
Для чего нужно водоизмещение?
Водоизмещение нужно для определения грузоподъемности судна и его устойчивости в воде.
Какой тип корабля не является водоизмещающим?
Гидросамолеты не являются водоизмещающими кораблями.
Валовая вместимость и дедвейт в чем разница?
Валовая вместимость - это объем всех помещений на судне, а дедвейт - это максимальная масса груза, которую судно может перевозить.
Разность между полным водоизмещением судна и порожнем водоизмещением?
Разность между полным водоизмещением судна и порожнем водоизмещением называется запасом плавучести.