Geometria navei

Geometria navei

Corpul navei este considerat un solid rigid cu geometrie complexa. Complexitatea geometriei corpului navei este determinata de necesitatea respectarii calitatilor nautice.

1.1.  Planurile de proiectie utilizate in geometria navei

Pentru studiul teoretic al geometriei corpului navei se utilizeaza 3 planuri de proiectie principale si un plan de proiectie auxiliar.

Planul diametral PD este un plan vertical longitudinal care imparte corpul navei in 2 parti simetrice: bordul babord Bb, situat in partea stanga a planului diametral; bordul tribord Tb, situat in partea dreapta a planului diametral.

Conturul navei in plan diametral este definit de urmatoarele linii: linia chilei sau chila navei LK, linia puntii in plan diametral LPD care prezinta o curbura denumita selatura puntii in plan diametral, linia provei sau linia etravei, linia pupei sau linia etamboului.

Planul transversal al cuplului maestru este un plan transversal vertical, care trece prin sectiunea maestra si imparte corpul navei in doua parti nesimetrice: partea prova Pv si partea pupa Pp.

Sectiunea maestra sau cuplul maestru este sectiunea transversala de arie maxima a navei.

Conturul navei in plan transversal al cuplului maestru este definit de urmatoarele linii: linia fundului in plan transversal, linia puntii in plan transversal al cuplului maestru, linia bordului in plan transversal.

Planul plutirii PL este un plan orizontal, longitudinal, care coincide cu suprafata libera a apei linistite si imparte corpul navei in doua parti nesimetrice: partea imersa sau carena este partea aflata sub apa, partea emersa este partea aflata deasupra apei.

Conturul navei in acest plan este definit de liniile bordurilor in planul plutirii.

Planul de proiectie auxiliar folosit in studiul teoretic al geometriei corpului navei este planul de baza. Planul de baza PB este un plan longitudinal, orizontal, care trece prin punctul obtinut din intersectia PD, LK si ¤ (cuplul maestru). 2.1.

1.2.  Dimensiunile principale ale navei

Lungimea navei.

Lungimea pe plutirea de plina incarcare sau lungimea teoretica este distanta masurata in PD pe CWL intre punctele de intersectie ale acestei plutiri cu linia etamboului si linia etravei.

Lungimea intre perpendiculare este distanta masurata in PD, pe CWL, intre punctele de intersectie ale acestei plutiri cu axul carmei si linia etravei.

Lungimea de calcul L este valoarea maxima dintre: distanta masurata in PD, pe plutirea de incarcare de vara, de la muchia anterioara a etravei pana la axul carmei si 0,96 din lungimea navei masurata pe aceeasi plutire, de la muchia anterioara a etravei pana la extremitatea pupa. Este definita conform prescriptiilor R.N.R. si se utilizeaza la dimensionarea elementelor constructive ale navei.

Lungimea maxima este distanta masurata in PD dupa o directie orizontala intre punctele extreme pupa si prova ale navei. 2.2.

Latimea navei.

Latimea teoretica este distanta masurata in ¤, pe CWL, intre punctele de intersectie ale acesteia cu liniile bordurilor.

Latimea maxima este distanta masurata in ¤, dupa o directie orizontala, intre punctele de intersectie ale selaturii puntii in plan transversal cu liniile bordurilor.

La navele cu bordurile verticale .

La navele cu bordurile inclinate .

Pescajul navei.

Pescajul navei T este distanta masurata in ¤ intre PB si PL.

La navele cu chila inclinata in plan longitudinal se definesc pescajul la prova , pescajul la pupa si pescajul la cuplul maestru T_¤.

T_¤ =

Inaltimea de constructie a navei.

Inaltimea de constructie D este distanta masurata dupa o directie verticala intre PB si punctul de intersectie al liniei puntii in ¤ cu linia bordului.

Locul geometric al punctelor de intersectie ale liniilor transversale ale puntii cu liniile bordurilor corespunzatoare tuturor sectiunilor transversale de pe lungimea navei este o curba in spatiu. Proiectia acestei curbe pe PD este o curba plana denumita linia puntii in bord LPB, situata sub LPD.

Inaltimea de constructie a navei se masoara in PD pe urma ¤ intre LK si LPB.

Inaltimea bordului liber.

Inaltimea bordului liber este distanta masurata dupa o directie verticala intre PL si punctul de intersectie al liniei puntii in ¤ cu linia bordului.

1.3.  Rapoarte intre dimensiuni

Rapoartele intre dimensiunile principale caracterizeaza geometria, rezistenta si calitatile nautice ale navei.

Raportul intre lungimea si latimea teoretica este un indiciu pentru viteza si manevrabilitatea navei si ia valori cuprinse intre 4 si 14. Valorile mici corespund pentru navele mici, lente si cu manevrabilitate ridicata; iar valorile mari pentru navele mai rapide cu manevrabilitate redusa.

Raportul intre lungimea teoretica si inaltimea de constructie este un indiciu pentru rezistenta longitudinala a navei si ia valori cuprinse intre 9 si 15. Valorile mici corespund pentru navele cu rezistenta longitudinala ridicata, iar valorile mari pentru navele cu rezistenta longitudinala scazuta.

Raportul intre latimea teoretica si inaltimea de constructie este un indiciu pentru stabilitatea si rezistenta transversala a navei, iar valorile lui sunt cuprinse intre 1,3 si 2. Valorile mici corespund pentru navele cu stabilitate redusa si rezistenta transversala ridicata, iar valorile mari pentru navele cu stabilitate ridicata si rezistenta transversala redusa.

Raportul intre inaltimea teoretica si pescaj este un indiciu pentru stabilitate si stabilitatea de drum, avand valorile cuprinse intre 2 si 10. Valorile mici corespund pentru navele cu stabilitate redusa, dar o buna stabilitate de drum, iar valorile mari pentru navele cu stabilitate buna, dar cu stabilitate de drum redusa.

Raportul dintre inaltimea de constructie si pescaj este un indiciu asupra posibilitatii de navigatie in ape cu adancimi mici, capacitatii de incarcare si nescufundabilitatii, iar valorile lui sunt cuprinse intre 1,05 si 2.

1.4.  Coeficientii de finete

Pentru a preciza geometria corpului navei se utilizeaza coeficientii de finete de suprafata si coeficientii de finete volumetrici sau prismatici.

Coeficientii de finete de suprafata.

Coeficientul de finete al unei suprafete este definit de raportul dintre aria suprafetei respective si aria figurii geometrice regulate in care aceasta poate fi inscrisa. De regula suprafata se inscrie intr-un dreptunghi.

Coeficientul de finete al suprafetei plutirii de plina incarcare () este definit de raportul dintre aria a acestei suprafete si aria dreptunghiului cu laturile si in care ea se inscrie.

.

Coeficientul de finete al suprafetei maestre imerse () este definit dintre aria a acestei suprafete si aria dreptunghiului cu laturile si T in care ea se inscrie.

.

Coeficientul de finete al suprafetei de deriva () este definit de raportul dintre aria a acestei suprafete si aria dreptunghiului cu laturile si T in care ea se inscrie.

.

Coeficienti de finete volumetrici sau prismatici.

Coeficientul de finete volumetric sau prismatic al unui corp este definit de raportul dintre volumul corpului respectiv si volumul unui corp geometric regulat in care acesta poate fi inscris.

Volumul V al partii imerse a corpului navei limitat de suprafata teoretica se numeste volumul carenei.

Coeficientul de finete bloc () este definit de raportul dintre volumul carenei V si volumul paralelipipedului cu laturile: in care se inscrie carena navei.

.

Coeficientul de finete longitudinal prismatic este definit de raportul dintre volumul carenei V si volumul prismei cu aria bazei si inaltimea in care se inscrie carena navei.

.

Coeficientul de finete vertical prismatic este definit de raportul dintre volumul carenei V si volumul prismei cu aria bazei si inaltimea T in care se inscrie carena navei.

.

Coeficientul de finete transversal prismatic este definit de raportul dintre volumul carenei V si volumul prismei cu aria bazei si inaltimea in care se inscrie carena navei.

.

1.5.  Planul de forme

Planul de forme este reprezentarea grafica prin sectiuni longitudinale, transversale si orizontale a suprafetei teoretice a corpului navei.

Planul de forme cuprinde trei familii de curbe, dupa cum urmeaza:

Longitudinalul planului de forme - format din curbele definite de intersectia suprafetei teoretice a corpului navei cu planurile paralele cu PD. Curbele astfel obtinute se numesc longitudinale si se noteaza de la PD spre borduri cu: I, II, III, .

Transversalul planului de forme - format din curbele definite de intersectia suprafetei teoretice a corpului navei cu planuri paralele cu planul cuplului maestru.

Curbele astfel obtinute se numesc cuple teoretice si se noteaza de la pupa spre prova cu: 0, 1, 2, ., 20.

Orizontalul planului de forme - format din curbele definite de intersectia suprafetei teoretice a corpului navei cu planurile paralele cu PL sau PB. Curbele astfel obtinute se numesc linii de plutire sau plutiri si se noteaza de la PB sau PL cu: 0, 1, 2, ., 10.

Fiecare familie de curbe este raportata la un caroiaj.

Caroiajul longitudinalului planului de forme este definit de proiectiile plutirilor si cuplelor teoretice pe PD, incadrate in dreptunghiul de dimensiuni:

Caroiajul transversalului planului de forme este definit de proiectiile plutirilor si longitudinalelor pe ¤, incadrate in dreptunghiul de dimensiuni: .

Caroiajul orizontalului planului de forme este definit de proiectiile longitudinalelor si cuplelor teoretice pe PL, incadrate in dreptunghiul de dimensiuni: .

Caroiajele partiale definite mai inainte formeaza impreuna caroiajul planului de forme.

Etapele trasarii planului de forme prin utilizarea transversalului carenei navei sau modelului de referinta sunt:

a. Stabilirea dimensiunilor principale ale navei de proiectat. In acest caz se utilizeaza coeficientul , unde este considerat volumul carenei navei de referinta si volumul carenei navei de proiectat.

b. Alegerea scarii. (1:1; 1:10; 1:25; 1:50; 1:100; 1:200)

c. Trasarea caroiajului. Se realizeaza pe acelasi format astfel: caroiajul longitudinalului in partea stanga; caroiajul transversalului in partea dreapta, iar caroiajul orizontalului in partea stanga situat sub cel al longitudinalului.

d. Trasarea cuplelor teoretice pana la CWL.

e. Trasarea liniei puntii in bord.

f. Trasarea liniilor etravei si etamboului.

g. Trasarea cuplelor teoretice pana la nivelul liniei puntii in bord si proiectiei acestei linii pe transversalul planului de forme.

h. Trasarea liniei puntii in planul diametral.

i. Trasarea plutirilor si a proiectiei liniei puntii in bord pe orizontalul planului de forme.

j. Trasarea longitudinalelor in longitudinalul planului de forme.

k. Trasarea curbei de balansare sub orizontalul planului de forme.