ΝΑΥΠΗΓΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ. Α. Πουλής & Γ.Κ. Χατζηκωσταντής. Αθήνα, 2003

Transcript

1 ΕΠΕΑΕΚ-ΕΚΤ ΤΜΗΜΑ ΝΑΥΠΗΓΙΚΗΣ ΤΕΙ-Α (Κωδ. αρ. προγράµµατος 10) ΝΑΥΠΗΓΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΤΟΥ ΠΛΟΙΟΥ Α. Πουλής & Γ.Κ. Χατζηκωσταντής Αθήνα, 2003 Το παρόν παραδοτέο είναι διαθέσιµο και σε ηλεκτρονική (pdf) µορφή από την ιστοσελίδα του Τµήµατος 1

2 ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΤΟΥ ΠΛΟΙΟΥ ΟΡΙΣΜΟΙ Γάστρα. Το τµήµα του σκάφους, που περικλείεται από το εξωτερικό περίβληµα «Shell» και καλύπτεται από ένα συνεχές υδατοστεγές κατάστρωµα, που βρίσκεται έξω από το νερό στη κανονική οριζόντια θέση ισορροπίας του πλοίου σε ήρεµο νερό, ονοµάζεται γάστρα «Hull». Μερικές φορές χρησιµοποιείται ο όρος γάστρα, για να εκφραστεί ο όγκος του τµήµατος του πλοίου, που βρίσκεται µέσα στο νερό. Εκτός από το συνεχές υδατοστεγές κατάστρωµα, ένα σκάφος µπορεί να έχει και άλλα καταστρώµατα «Decks» µη υδατοστεγανά, καθώς επίσης και υπερκατασκευές «Superstructures». Επιφάνεια αναφοράς «molded surface» Η γάστρα του πλοίου εκτός από τη πραγµατική της επιφάνεια, θεωρείται ότι έχει και µια ιδεατή επιφάνεια την οποία ονοµάζουµε επιφάνεια αναφοράς. Στα συγκολλητά και καρφωτά µεταλλικά πλοία η επιφάνεια αναφοράς είναι εκείνη που ορίζεται από την εσωτερική επιφάνεια του κελύφους του σκάφους ή της εξωτερική άκρη των νοµέων κατασκευής. Στα ξύλινα πλοία η επιφάνεια αναφοράς είναι εκείνη που ορίζεται από την εξωτερική πλευρά της ξύλινης επένδυσης. Στο σχέδιο, καθώς επίσης και στην ναυπηγική σάλα «χαρακτήριο», η επιφάνεια αναφοράς παριστάνεται µε το σχέδιο των ναυπηγικών γραµµών. Επίσης οι διαστάσεις είναι «molded dimensions» δηλαδή ορίζονται πάνω στην επιφάνεια αναφοράς. Τροπίδα «keel» Η τροπίδα είναι το κατώτερο µέρος του πλοίου, πάνω στην οποία πραγµατοποιείται η ναυπήγηση αυτού. Στα µεγάλα µεταλλικά πλοία, αποτελείται από µια σειρά ελασµάτων στο κεντρικό πυθµένα µε πάχος µεγαλύτερο από αυτό των υπολοίπων ελασµάτων του εξωτερικού περιβλήµατος και είναι κατά κανόνα επίπεδη «Flat keel». Στα µικρά πλοία ξύλινα, πλαστικά ακόµη και µεταλλικά αποτελείται από δοκό ξύλινη ή µεταλλική ή πλαστική ιδιοκατασκευή και ονοµάζεται όρθια τρόπιδα. Βασικό επίπεδο αναφοράς Είναι το οριζόντιο επίπεδο που διέρχεται από την εσωτερική επιφάνεια ή τη πάνω όψη του ελάσµατος της επίπεδης τροπίδας. Βασική γραµµή αναφοράς «molded base line». Είναι η ευθεία γραµµή που προκύπτει από τη προβολή του ίχνους της τοµής του βασικού επιπέδου αναφοράς επάνω στο διάµηκες επίπεδο συµµετρίας ή επάνω σε οποιοδήποτε εγκάρσιο επίπεδο. Στα µεγάλα κυρίως πλοία τα οποία 2

3 σχεδιάζονται χωρίς διαγωγή, η γραµµή της τροπίδας είναι παράλληλη µε τη έµφορτη ίσαλο σχεδίασης και σ αυτή τη περίπτωση ταυτίζεται µε τη βασική γραµµή. Έχουµε όµως και τις περιπτώσεις σχεδίασης σκαφών µε διαγωγή (π.χ. ρυµουλκών), όπου σ αυτές τις περιπτώσεις δεν υπάρχει ταύτιση γραµµής τροπίδας και βασικής γραµµής. Λόγω της ιδιαίτερης σηµασίας για τη κατασκευή του σκάφους που έχει η βασική γραµµή, αυτή ονοµάζεται και γραµµή κατασκευής. Ίσαλος (water line) Η τοµή της επιφάνειας της θάλασσας (ευρισκόµενη σε ηρεµία) µε την επιφάνεια αναφοράς του πλοίου µας δίνει την ίσαλο. Ίσαλος γραµµή θέρους ή έµφορτη ίσαλος σχεδίασης (Design water line D. WL) Έιναι η ίσαλος στην οποία σύµφωνα µε τους υπολογισµούς που γίνονται κατά τη σχεδίαση, θα πλέει το πλοίο στη κατάσταση πλήρους φόρτωσης. Σ αυτή αντιστοιχεί το µέγιστο επιτρεπόµενο βύθισµα από τους νηογνώµονες κατά το θέρος, όταν το σκάφος είναι ζυγοσταθµισµένο. Η ίσαλος γραµµή θέρους θεωρείται ως ίσαλος κατασκευής ή ίσαλος υπολογισµού του πλοίου διότι εκείνη, η οποία λαµβάνεται σαν βάση για τη µελέτη του σκάφους. Παρίσαλοι Είναι οι ίσαλοι παράλληλοι µε την έµφορτη ίσαλο σχεδίασης. Πρωραία κάθετος ή πρωραία όρθια(forward perpendicular) Είναι η κατακόρυφη που διέρχεται από την τοµή α) Ισάλου σχεδίασης, β) κεντρικού επιπέδου και γ) εσωτερικής όψης του περιβλήµατος της πρόωρας του πλοίου (Σχ. 1 & Σχ. 2). 3

4 ΣΧΗΜΑ 1 & 2 Πρυµναία κάθετος ή πρυµναία όρθια (After perpendicular) α) Είναι η γραµµή που διέρχεται συνήθως από τη CL του άξονα του πηδαλίου (Σχ. 3). β) Όταν όµως η CL του άξονα του πηδαλίου απέχει από την ακραία πρυµναία κάθετο πλέον του 0,04 της αποστάσεως µεταξύ της πρωραίας καθέτου και της ακραίας πρυµναίας καθέτου, ή όταν ο άξονας τους πηδαλίου δεν είναι κατακόρυφος, τότε σαν πρυµναία κάθετο λαµβάνουµε τη κάθετο η οποία απέχει από την ακραία πρυµναία κάθετο 0,04 του µήκους µεταξύ πρωραίας και ακραίας πρυµναίας καθέτου (Σχ. 4). Μεσαία κάθετος Είναι η κάθετος η οποία βρίσκεται στο µέσο της αποστάσεως µεταξύ της πρυµναίας και της πρωραίας καθέτου. Ακραία πρυµναία κάθετος 4

5 Είναι η κατακόρυφη η διερχόµενη από το σηµείο τοµής της α) Ισάλου γραµµής θέρους, β) κεντρικού επιπέδου και γ) της εσωτερικής όψης του περιβλήµατος της πρύµνης. Σε ειδικές περιπτώσεις όπως για τα πολεµικά πλοία σαν ακραία πρυµναία κάθετος λαµβάνεται και η πρυµναία κάθετος. ΣΧΗΜΑ 3 & 4 5

6 ΚΥΡΙΕΣ ΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΠΛΟΙΟΥ (Main Dimensions) Ολικό ή µέγιστο µήκος (Length overall ) L OA Είναι η απόσταση µεταξύ του ακρότατου σηµείου της πρώρας και του ακρότατου σηµείου της πρύµνης εσωτερικά του περιβλήµατος, µετρούµενη παράλληλα προς τη ΒL (Σχ. 5). Μήκος µεταξύ καθέτων (length between perpendiculars) Είναι η απόσταση µεταξύ της πρυµναίας και της πρωραίας καθέτου (Σχ. 5). Μήκος έµφορτης ισάλου (Load waterline length ) L WL Είναι η απόσταση µεταξύ της πρωραίας και της ακραίας πρυµναίας καθέτου (Σχ. 5). Μέση τοµή (Amidships section) Είναι η εγκάρσια τοµή, στο µέσο του µήκους µεταξύ καθέτων, η οποία µπορεί να είναι και η µέγιστη (Σχ. 6). Ολικό πλάτος (breadth overall B OA ) Είναι η απόσταση µεταξύ των ακρότατων σηµείων της δεξιάς και της αριστερής πλευράς του σκάφους, συµπεριλαµβανοµένων των προεξοχών (Σχ. 6). 6

7 ΣΧΗΜΑ 5 Πλάτος αναφοράς (Molded beam B M or breadth B ) Είναι η µέγιστη απόσταση µεταξύ των συµµετρικών σηµείων του νοµέα εσωτερικά του περιβλήµατος (Σχ. 6). Κοίλο ή πλευρικό ύψος αναφοράς (Molded depth, D ) Είναι η απόσταση από το βασικό επίπεδο αναφοράς µέχρι το ίχνος της επιφανείας αναφοράς του ανώτατου υδατοστεγούς συνεχούς καταστρώµατος πάνω στη πλευρά του πλοίου. Η απόσταση αυτή µετριέται συνήθως στη µέση τοµή (Σχ. 6). Βύθισµα αναφοράς (Molded draught d ) Είναι η απόσταση µεταξύ του βασικού επιπέδου αναφοράς µέχρι την έµφορτη ίσαλο θέρους µετρούµενη σε µέτρα ή πόδια (Σχ. 6). Βάθος κύτους (Depth of hold) Είναι η απόσταση από το βασικό επίπεδο αναφοράς µέχρι το ανώτατο σηµείο της επιφάνειας αναφοράς της καµπύλης του καταστρώµατος. 7

8 ΣΧΗΜΑ 6 ΙΑΦΟΡΑ ΒΥΘΙΣΜΑΤΑ Άφορτο βύθισµα (Light draught) Είναι το βύθισµα το οποίο αντιστοιχεί στην άφορτη ίσαλο. Πρωραίο βύθισµα (Draught forward, d ) FP Είναι η απόσταση της ισάλου πλεύσεως από την κάτω επιφάνεια της τροπίδας, µετρούµενη πάνω στη πρωραία κάθετο. 8

9 Πρυµναίο βύθισµα (Draught After, ) d AP Είναι η απόσταση της ισάλου πλεύσεως από την κάτω επιφάνεια της τροπίδας, µετρούµενη πάνω στη πρυµναία κάθετο. ιαγωγή (Trim) Όταν το πρωραίο βύθισµα είναι διάφορο του πρυµναίου τότε λέµε ότι το πλοίο δεν είναι ζυγοσταθµισµένο και τη διαφορά των δύο βυθισµάτων την ονοµάζουµε διαγωγή πλοίου (trim) δηλαδή δ =dap -dfp. Όταν το πρωραίο βύθισµα είναι µεγαλύτερο του πρυµναίου, τότε το πλοίο ονοµάζεται έµπρωρον και η διαγωγή, πρωραία trim by bow. Αντίστροφα όταν το πρυµναίο βύθισµα είναι µεγαλύτερο του πρωραίου, τότε το πλοίο ονοµάζεται έµπρυµνο και η διαγωγή του πρυµναία trim by stern. Εάν όµως η διαγωγή του είναι µηδενική δ = 0 τότε το πλοίο είναι ζυγοσταθµισµένο trimmed. ΝΑΥΠΗΓΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ Η µορφή της γάστρας του πλοίου απεικονίζεται στο σχέδιο υπό κλίµακα, χρησιµοποιώντας µεθόδους της παραστατικής γεωµετρίας. Το σχέδιο αυτό ονοµάζεται: Σχέδιο ναυπηγικών γραµµών ή απλώς σχέδιο γραµµών Lines drawing plan ήlines plan. Οι γραµµές αυτές προκύπτουν από νοητές τοµές της εσωτερικής επιφάνειας του κελύφους του πλοίου ή εξωτερικά των άκρων των νοµέων µε επίπεδα οριζόντια, µε επίπεδα κατακόρυφα κατά το διάµηκες του πλοίου και µε επίπεδα κατακόρυφα εγκαρσίως αυτού. Στο σχέδιο των ναυπηγικών γραµµών, οι γραµµές αυτές εµφανίζονται σαν προβολές των ιχνών των παραπάνω τοµών σε τρεις όψεις πρόοψη, κάτοψη, και πλάγια όψη ή διαµήκη πρόοψη. Λαµβάνοντας υπ όψη αυτές τις προβολές και τις συσχετίσεις τους, είναι δυνατό να προσδιορίσουµε τις σχετικές θέσεις στο χώρο όλων των σηµείων και των γραµµών του πλοίου. Στο ναυπηγικό σχέδιο οι τρεις όψεις πρόοψη, κάτοψη και πλάγια όψη εµφανίζονται µε διαφορετική ονοµασία ως εξής: 1. Σχέδιο διαµήκων τοµών Profile or sheer plan, το οποίο αντιστοιχεί στη πλάγια όψη ή διαµήκη πρόοψη. 9

10 2. Σχέδιο οριζόντιων τοµών ή ίσαλων Half breadth plan, το οποίο αντιστοιχεί στη κάτοψη. 3. Σχέδιο εγκαρσίων τοµών Body plan, το οποίο αντιστοιχεί στη πρόοψη. Στα παραπάνω σχέδια παρουσιάζονται επιπλέον και άλλες γραµµές όπως τα ίχνη των καταστρωµάτων Deck lines, το ίχνος του παραπέτου Bulwark κλπ. Τα βασικό χαρακτηριστικό γνώρισµα της µορφής του πλοίου είναι η συµµετρικότητά του ως προς ένα επίπεδο, το οποίο ονοµάζεται επίπεδο συµµετρίας ή κεντρικό επίπεδο (longitudinal plane of symmetry or center line plan or middle line plan) και αναφέρεται σαν.. παρ ότι δεν είναι γραµµή αλλά επίπεδο. Επί του κεντρικού αυτού επιπέδου λαµβάνουµε δύο άξονες κάθετους µεταξύ τους, τον άξονα των εγκαρσίων επιπέδων ή των νοµέων (FRAMES) και τον άξονα των οριζοντίων επιπέδων ή των παρισάλων (WATER LINES). Ο µεν άξονας των νοµέων λέγεται και βασική γραµµή (BASE LINE), ο δε άξονας των παρισάλων λέγεται και πρυµναία κάθετος (AFTER PERPENDICULAR). Από το σηµείο τοµής των δυο παραπάνω αξόνων διέρχεται κάθετα προς το κεντρικό επίπεδο, ο άξονας των διαµήκων επιπέδων ή των καθέτων επιπέδων (VERTICALS) Σχ. 7). ΣΧΗΜΑ 7 10

11 Συνοψίζοντας τα παραπάνω µπορούµε να πούµε ότι το σχέδιο των ναυπηγικών γραµµών είναι ένα σχέδιο όπου µεταφέρονται (χρησιµοποιώντας τη µέθοδο των ορθογωνίων προβολών) στο χαρτί σχεδίασης ή στη ναυπηγική σάλα, τα ίχνη των επιπέδων που τέµνουν τη γάστρα, επίπεδα τα οποία επιλέγονται έτσι ώστε να περιγράφεται όσο το δυνατόν καλύτερα η γεωµετρία της επιφάνειας η οποία ορίζει το πλοίο (Σχ. 8). Τα χρησιµοποιούµενα αυτά επίπεδα ανήκουν στις παρακάτω τρεις οικογένειες: 1 η Οικογένεια Αποτελείται από επίπεδα παράλληλα προς το διάµηκες επίπεδο συµµετρίας, δηλαδή κατακόρυφα διαµήκη επίπεδα. Τα ίχνη των τοµών αυτών επιπέδων γάστρας, απεικονίζονται σαν προβολές στο επίπεδο συµµετρίας και ονοµάζονται διαµήκεις ναυπηγικές γραµµές ή κάθετοι Longitudinal lines or Buttock lines or vertical lines. Το επίπεδο αυτό συµπίπτει µε το διάµηκες επίπεδο συµµετρίας αποτελεί το διάµηκες περίγραµµα ή προφίλ του πλοίου. Λόγω της συµµετρικότητας του σκάφους οι διαµήκεις γραµµές του δεξιού τµήµατος του πλοίου συµπίπτουν µε τις αντίστοιχες του αριστερού τµήµατος και ισαπέχουν µεταξύ των. Η ισαπόσταση κυµαίνεται ανάλογα µε τις διαστάσεις του πλοίου. Η αρίθµηση γίνεται από τη CL η οποία αντιστοιχεί στο 0 κατ αύξοντα αριθµό. Πριν από κάθε αριθµό αναγράφεται το διακριτικό VL. Η αρίθµηση µπορεί να γίνει και µε γράµµατα του λατινικού αλφάβητου ή µε λατινικούς αριθµούς χωρίς την ένδειξη VL. 2 η Οικογένεια Αποτελείται από επίπεδα παράλληλα προς την ίσαλο σχεδίασης (D WL ) δηλαδή οριζόντια επίπεδα. Τα ίχνη των τοµών των οριζόντιων αυτών επιπέδων γάστρας, απεικονίζονται σαν προβολές της αριστερής πλευράς του πλοίου πάνω σ ένα οριζόντιο επίπεδο και ονοµάζονται οριζόντιες ναυπηγικές γραµµές ή παρίσαλοι ή ίσαλοι water lines. Οι παρίσαλοι ισαπέχουν µεταξύ των και ο αριθµός των ισαποστάσεων είναι όπως και στη περίπτωση των διαµήκων τοµών. Ο συµβολισµός τους γίνεται µε το WL και αριθµούνται από τη βασική γραµµή η οποία αντιστοιχεί στο 0 και προς τα πάνω κατ αύξοντα αριθµό WL1, WL2, κ.λ.π. ή µε λατινικούς αριθµούς χωρίς την ένδειξη WL πριν από αυτούς. 11

12 ΣΧΗΜΑ 8 3 η Οικογένεια Αποτελείται από εγκάρσια κατακόρυφα επίπεδα, δηλαδή κάθετα στο επίπεδο συµµετρίας και στην ίσαλο σχεδίασης. Τα ίχνη των τοµών των εγκάρσιων αυτών επιπέδων γάστρας, απεικονίζονται σαν προβολές, πάνω σε ένα εγκάρσιο επίπεδο και ονοµάζονται εγκάρσιες ναυπηγικές γραµµές ή γραµµές νοµέων Frames lines. Οι νοµείς που ανήκουν στο πρωραίο τµήµα του πλοίου χαράσσονται δεξιά της CL, κατά το ήµισυ λόγω συµµετρικότητας, ενώ οι ανήκοντες στο πρυµναίο τµήµα χαράσσονται αριστερά της CL κατά το ήµισυ για τον ίδιο λόγο. Το συνηθέστερο σύστηµα αρίθµησης των νοµέων είναι εκείνο που αρχίζει από την πρυµναία κάθετο όπου βρίσκεται ο νοµέας 0 και συνεχίζει προς τη πρώρα κατ αύξοντα αριθµό 1, 2, 3,... κ.λ.π. Το τµήµα που βρίσκεται πίσω από τη πρυµναία κάθετο αριθµείται συνήθως µε τα γράµµατα A, B, C, D, E κ.λ.π. 12

13 Υπάρχουν όµως και άλλοι δύο τρόποι αρίθµησης νοµέων. Ο ένας ξεκινά από τη πρωραία κάθετο όπου βρίσκεται ο νοµέας 0 και συνεχίζει προς τη πρύµνη κατ αύξοντα ;αριθµό 1, 2, 3,... κ.λ.π. και ο άλλος έχει σαν αφετηρία αρίθµησης το µέσο νοµέα. Αυτούς τους τρόπους χρησιµοποιούν συνήθως οι Αµερικάνοι και οι Αγγλοσάξονες. Οι νοµείς διακρίνονται σε δύο κατηγορίες, στην πρώτη κατηγορία ανήκουν οι θεωρητικοί νοµείς και στη δεύτερη ανήκουν οι κατασκευαστικοί νοµείς. Οι θεωρητικοί νοµείς είναι οι νοµείς που χρησιµοποιούνται για τη µελέτη του σκάφους. Οι νοµείς αυτοί ισαπέχουν µεταξύ των, καθ όλο το µήκος του σκάφους και ο αριθµός των ισαποστάσεων αυτών από τη πρυµναία κάθετο µέχρι τη πρωραία κάθετο λέγεται άρτιος προκειµένου να είναι δυνατή η εφαρµογή του πρώτου κανόνα του Simpson στους υπολογισµούς. Οι κατασκευαστικοί νοµείς είναι γραµµές στις θέσεις των οποίων συναρµολογούνται οι εγκάρσιες ενισχύσεις του σκάφους. Αυτούς τους νοµείς χαράσσουµε στη ναυπηική σάλα. ιαγώνιες ή φούρµες Στα σχέδιο των ναυπηγικών γραµµών (εκτός από τα επίπεδα που προηγουµένως αναφέρθηκαν) συµπληρώνεται η γραφική παρουσίαση χαράσσοντας και τις τοµές της γάστρας µε κεκλιµένα, κατά το εγκάρσιο, επίπεδα, δηλαδή µε πλάγια επίπεδα. Τα επίπεδα αυτάβρίσκονται περιστρέφοντας τις παρισάλους (οριζόντια επίπεδα) γύρω από την ευθεία της τοµής αυτών των παρισάλων µε το διάµηκες επίπεδο συµµετρίας. Οι γραµµές που προέρχονται από τις τοµές αυτές, σχεδιάζονται στο σχέδιο των ισάλων δεξιά της CL, χρησιµοποιώντας τη µέθοδο της κατάκλισης (και όχι τη µέθοδο των ορθογωνίων προβολών ώς προς τα τρία επίπεδα) και ονοµάζονται ΙΑΓΩΝΙΕΣ ή ΦΟΥΡΜΕΣ. Συνεπώς οι διαγώνιες στο half breadth plan παριστάνουν την κατάκλιση κατάλληλων κεκλιµένω παρισάλων. Είναι δηλαδή, καµπύλες οι οποίες βρίσκονται από τη τοµή της γάστρας µε παρισάλους κεκλιµένες κατά το εγκάρσιο. \η σχεδίαση των διαγωνίων στο σχέδιο των ισάλων κρίνεται απαραίτητη προκειµένου να ελεγχθεί η ακρίβειακαι η οµαλότητα των ναυπηγικών γραµµών σε ιδιόµορφες περιοχές του σκάφους εκεί που οι τρεις οικογένειες των καµπυλών που αναφέρθηκαν δεν επαρκούν. Με αναφορά στο body plan αυτό συµβαίνει στις περιοχές όπου τα ίχνη των παρισάλων τέµνουν τους νοµείς µε πολύ µικρή γωνία οπότε είναι δύσκολος ο προσδιορισµός του σηµείου τοµής και κατά συνέπεια λιγότερο ακριβής η απεικόνιση στο σχέδιο της γεωµετρίας της γάστρας του πλοίου. Για το ξεπέρασµα αυτής της δυσκολίαςχαράσσονται, όπου είναι αναγκαίο, κεκλιµένα κατά το εγκάρσιο επίπεδα, τα οποία στο body plan πρέπει να τέµνουν τους νοµείς υπό γωνία όσο το δυνατό πλησιέστερη στις 90 ο. Οι διαγώνιες σχεδιάζονται τελευταίες στο σχέδιο των ναυπηγικώνγραµµών, µε σκοπό την ανεύρεση µη οµαλών επιφανειών του περιβλήµατος και να καθίσταται έτσι δυνατή, η έγκαιρη διόρθωση των ναυπηγικών γραµµών, πριν την κατασκευή ιχναρίων ή µοδέλων (TEMPLATES) του σκάφους. Ο αριθµός των διαγωνίων δεν είναι ορισµένος, όπως επίσης και η θέση αυτών. Οι διαγώνιες γραµµές (στο σχέδιο των ναυπηγικών γραµµών), εµφανίζονται σαν ευθείες στο BODY PLAN 13

14 και σαν καµπύλες στο SHEER PLAN και HALF BREADTH PLAN και χαρακτηρίζονται συνήθως µε τα γράµµατα α, β, γ κ.λ.π. η σχεδίαση αυτών των διαγωνίων στην κάτοψη, συνήθως γίνεται δεξιά της κεντρικής γραµµής. Ευρύτατη χρήση των διαγωνίων εξακολουθεί να γίνεται στη κατασκευή των ξύλινων σκαφών, όπου οι φούρµες δίνουν πιο πιστά την ιδέα του σχήµατος που πρέπει να έχουν οι επικεντίδες (µαδέρια) για τη τοποθέτησή τους στους νοµείς (στραβόξυλα). Οι ναυπηγικές γραµµές εκτός από τον προσδιορισµό του σχήµατος του σκάφους, χρησιµοποιούνται και για τον υπολογισµό του εκτοπίσµατος, της ευστάθειας, της κατάκλισης, της αντίστασης κατά του πλουν κ.λ.π. Επίσης χρησιµεύουν για τη χάραξη και συναρµολόγηση των ελασµάτων και των µορφοσιδήρων στη προπαρασκευή καθώς επίσης, και για τη συναρµολόγηση των τοµέων στην ανέγερση του σκάφους. ΟΜΑΛΟΠΟΙΗΣΗ ΝΑΥΠΗΓΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ Όταν µια γραµµή διατρέχει την πορεία µιας απαλής καµπύλης χωρίς απότοµες µεταβολές, δηλαδή δίχως υπερβολικές κυρτότητες ή κοιλότητες, τότε λέµε ότι αυτή η γραµµή είναιστρωτή ή οµαλή. Στη γλώσσα του χαρακτηρίου (mold loft), η τεχνική αυτού του είδους της σχεδίασης αυτής της γραµµής, ονοµάζεται εξοµάλυνση ή οµαλοποίηση. Εάν η γάστρα του σκάφους αποτελείται από µια οµαλή επιφάνεια, τότε η τοµή της µε οποιοδήποτε επιεπδο, θα µας δώσει µια οµαλή καµπύλη, στο αντίστοιχο σχέδιο γραµµών. Επειδή όµως ορισµένα σηµεία µιας τέτοιας καµπύλης είναι σηµεία της επιφάνειας της γάστρας από τα οποία διέρχονται και άλλες τοµές, οι οποίες προβαλλόµενες στα αντίστοιχα σχέδια τοµών απεικονίζονται σαν καµπύλες γραµµές, είναι αυτονόητο ότι οι ναυοπηγικές γραµµές στην καµπύλη των µορφή, δεν αρκεί να είναι ανεξάρτητα οµαλές, αλλά θα πρέπει να υπάρχει και απόλυτη αντιστοιχία και στις τρεις όψεις, των συντεταγµένων των κοινών τους σηµείων. Κατά τη προκαταρκτική «αρχική» σχεδίαση των ναυπηγικών γραµµών ενός σκάφους, ο ναυπηγός λαµβάνει σοβαρά υπ όψη του, τα χαρακτηριστικά της γεωµετρίας της γάστρας που επιθυµεί να πετύχει. Για την επίτευξη αυτού του σκοπού είναι δυνατό να προβαίνει σε αυξοµοιώσεις των κυρίων διαστάσεων του σκάφους ή ακόµη και τη µεταβολή της µορφής των νοµέων. Στις περιπτώσεις αυτές είναι απαραίτητο να επακολουθήσει η διαδικασία της εξοµάλυνσης των ναυπηγικών γραµµών και στη συνέχεια να αποσταλούν στο χαρακτήριο. Οι ναυπηγικές γραµµές οµαλοποιούνται ξανά στο χαρακτήριο για να απαλειφθούν και τα λάθη των µετρήσεων που προέκυψαν εξ αιτίας της χρησιµοποίησης µικρής κλίµακας του προηγούµενου σχεδίου. Για την οµαλοποιήση των ναυπηγικών γραµµών γίνεται χρήση της οπτικής και γεωµετρικής εξοµάλυνσης των διαγωνίων καθώς επίσης και των Η/Υ. Οπτική εξοµάλυνση 14

15 Η οπτική εξοµάλυνση θεωρείται ολοκληρωµένη όταν η κάθε καµπύλη γραµµή του σχεδίου των ναυπηγικών γραµµών, διατρέχει τέτοια πορεία, που να ευχαριστεί στο µέγιστο δυνατό βαθµό το µάτι του ναυπηγού, δίχως να προβαίνει σε συχνές αλλαγές της µορφής αυτών. Η οπτική εξοµάλυνση είναι µια τεχνική τόσο ακριβής όσο και η τέχνη των µεγάλων δασκάλων της ζωγραφικής. Απόδειξη αυτής της υψηλής τεχνικής αποτελούν τα καλαίσθητα ιστιοφόρα µε τις περίφηµες γραµµές τους, όπου µερικά από αυτά διασχίζουν ακόµη και σήµερα τις θάλασσες, µελετηµένα και σχεδιασµένα χωρίς τη χρήση Η/Υ. Σήµερα, αυτή η τεχνική παραµένει ζωντανή και χρησιµοποιείται ευρύτατα από πολλούς περίφηµους και έµπειρους σχεδιαστές, κυρίως ξύλινων σκαφών, οι οποίοι προσφέρουν στη παραγωγή τα πλούσια σε φαντασία και οµορφιά δηµιουργήµατά τους. Η πρακτική της οµαλοποίησης των ναυπηγικών γραµµών σε φυσικό µέγεθος (κλίµακα 1:1) πάνω στο δάπεδο του χαρακτηρίου, ακολουθεί µια διαφορετική διαδικασία από εκείνη που ακολουθείται στο σχεδιαστήριο. Πάνω στο πίνακα σχεδίασης, ο σχεδιαστής σχεδιάζει τις γραµµές του σκάφους του σε µικρή κλίµακα. Στο χαρακτήριο ο σλαδόρος, ξανά-ρίχνει κάτων τις γραµµές του σχεδίασης υπό κλίµακα 1:1, και τις οµαλοποιεί, διορθώνοντας τα λάθη της οµαλοποίησης που έχει υποπέσει ο σχεδιαστής (τα οποία συχνά είναι πολλά), και προετοιµάζει τις γραµµές για να βγάλει τα χνάρια για τη κατασκευή. Ένας καλός σαλαδόρος είναι εξ ίσου τόσο σπουδαίος όσο και ένας καλός σχεδιαστής. Ο σαλαδόρος διαθέτοντας βαθιές γνώσεις σχεδίου, εµπειρίες και πλούσια φαντασία, µπορεί να κάνει χαράξεις µε µεγαλύτερη ακρίβεια. Οι γνώσεις που διαθέτει ένας σαλαδόρος πάνω στα διάφορα αναπτύγµατα και στην οµαλοποίηση, ανακαλύπτει συχνά και εύκολα τα λάθη που γίνονται εκ µέρους του σχεδιαστή, ο οποίος είναι δυνατόν να µην είναι ειδικός στη σχεδίαση µιας γραµµής που παρουσιάζει ιδιαιτερότητες και για το σκοπό αυτό απαιτούνται βαθιές γνώσεις πάνω στη περίπλοκη αργασίας της εξοµάλυνσης. Στην οπτική εξοµάλυνση, που εφαρµόζεται στις ναυπηγικές εργασίες, ο σχεδιαστής σχεδιάζει τις οριακές διαστάσεις του πλοίου του. Η διαµήκης πρόσοψη και κάτοψη σχεδιάζονται σύµφωνα µε τις ιδέες του σχεδιαστή και άλλους χρήσιµους περίπλοκους παράγοντες. Η έµφορτη ίσαλος σχεδιάζεται στη κάοψη και το ίχνος της διαµήκους κατακορύφου τοµής του µέσου επιπέδου που ορίζει το περίγραµµα του σκάφους σχεδιάζεται στη διαµήκη πρόοψη. Μεταξύ αυτών των περιγραµµάτων του πλοίου ο αρχιτέκτονας ναυπηγός προσχεδιάζει τις εγκάρσιες τοµές. Μετά οι τοµές αυτές ελέγχονται για να βεβαιωθεί ότι το πλοίο έχει επαρκή όγκο κάτω από την έµφορτη ίσαλο για να δώσει το αναγκαίο εκτόπισµα. Όταν οι γραµµές έχουν οµαλοποιηθεί πιο πολύ, τότε σχεδιάζονται µέσα στο περίγραµµα της διαµήκους όψης και της κάτοψης περισσότερες buttocks και waterlines αντίστοιχα, µε σκοπό να ληφθούν περισσότερα στοιχεία για τη µορφή και τη σχεδίαση των εγκαρσίων τοµών. Η µέθοδος αυτής της σχεδίασης που ακολούθησε ο ναυπηγός ονοµάζεται «απ ευθείας αρχική σχεδίαση των ανυπηγικών γραµµών» και προϋποθέτει να κατέχει ο ναυπηγός µεγάλη εµπειρία. Άλλες µεθόδους αρχικής σχεδίασης θα γνωρίσουµε σε επόµενα καφάλαια. Για τη σχεδίαση των ναυπηγικών γραµµών, µεταξύ των οργάνων σχεδίασης που χρησιµοποιεί ο ναυπηγός είναι ναυπηγικά καµπυλόγραµµα και τα τερίζια. Ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δίνει ο κάθε ναυπηγός στη σχεδίαση τωνκαµπύλων γραµµών µε τη βοήθεια των τεριζιών, όπου 15

16 θα πρέπει τα βαρίδια συγκράτησης του τεριζιού να τοποθετούνται προς τη πλευρά που η καµπύλη στρέφει τα κοίλα. Έστο δίνεται η δυνατότητα στο ναυπηγό να ελέγχει οπτικά την οµαλότητα της καµπύλης µε µεγαλύτερη ευκολία σκοπεύοντας κατά την εφαπτόµενη κατεύθυνση του τεριζιού, το οποίο δεν πρέπει να παρουσιάζει απότοµες γωνιακές µεταβολές. Για το σκοπό αυτό θα πρέπει το τερίζι να µην εξαναγκάζεται να περ σει απ όλα τα σηµεία συγκρατούµενο µε πολλά βαρίδια. Η τοποθέτηση των βαριδίων πάνω στο τερίζι θα πρέπει να αρχίζει από ένα άκρο της καµπύλης προς το άλλο, είτε από το µέσο αυτής προς το κάθε άκρο χωριστά. Κατά τη διαδικασία σχεδίασης της καµπύλης µε τη χρήση τεριζιού θα πρέπει να χρησιµοποιούνται όσο το δυνατό λιγότερα βαρίδια. Η γραµµή που σχηµατίζει το τερίζι για να βεβαιωθούµε ότι θα προκύψει µια οµαλή καµπύλη θα πρέπει ανασηκώνοντας τα βαρίδια, το τερίζι να παραµείνει ακίνητο στη θέση του. Το µήκος του τεριζίου θα πρέπει να είναι µεγαλύτερο από το µήκος της σχεδιαζόµενης καµπύλης προκειµένου εκτός των βαριδίων που θα τοποθετηθούν εκτός των ορίων της καµπύλης, να µας δίνεται η δυνατότητα τοποθέτησης κάποιων βαριδίων και στα άκρα του τεριζιού προκειµένου εφ ενός να πετύχουµε καλύτερη στερέωση του τεριζιού και αφ ετέρου οµαλότερη ροή της σχηµατιζόµενης καµπύλης. Εδώ θα πρέπει να τονισθεί ξανά ότι οι καµπύλες γραµµές κάθε όψης δεν αρκεί να φαίνονται οµαλές µε τον οπτικό έλεγχο αλλά θα πρέπει κάθε σηµείο της καµπύλης να αντιστοιχεί απόλυτα στις προβολές στις άλλες όψεις. Όταν ο ναυπηγός ασχολείται µε την αρχική σχεδίαση ειδικών σκαφών όπως π.χ. (Flying boats), η µορφή των νοµέων σ ένα τέτοιο ιπτάµενο σκάφος περιλαµβάνει συχνά τόξα, ευθείες γραµµές και άλλα σχήµατα. Οι πίνακες των συντεταγµένων (Offset table) δεν είναι δυνατό να δώσουν διαστάσεις και στοιχεία για τα παραπάνω. Γι αυτό υατές οι ιδιαιτερότητες απεικονίζονται σε σκαριφήµατα µε όλα τα απαραίτητα στοιχεία σχεδίασης. Οι διαστάσεις για τα καταστρώµατα, σιµότητα, γωνίες ελασµάτων (Knuckles) και λώρους ένος πλοίου δίνονται και σε πλάτους και σε ύψος, καθώς αυτά συνήθως δεν αποτελούν τις κανονικές γραµµές των παρισάλων (WL) ή των διαµήκων κατακόρυφων τοµών (VL). Στη συνέχεια το σχέδιο γραµµών καθώς επίσης και όλα τα σχετικά στοιχεία στέλνονται στο χαρακτήριο για οµαλοποίηση πάνω στο δάπεδο σε φυσικό µέγεθος (κλίµακα 1:1). Γεωµετρική εξοµάλυνση Στη γεωµετρική εξοµάλυνση γίνεται χρήση των µαθηµατικών για τη παραγωγή καµπύλων τέτοιων όπως ελλείψεων και παραβολών, µε τις οποίες προσδιορίζεται µε ακρίβεια η πορεία που θα διατρέξει µια γραµµή. Αυτή η πρακτική χρησιµοποιείται περισσότερο στην αεροναυπηγική, αν και σήµερα οι γραµµές πολλών µοντέρνων σκαφών παράγονται γεωµετρικά. Στη ναυπηγική βιοµηχανία γίνεται όλο και πιο πολύ η χρήση της γεωµετρικής εξοµάλυνσης οφειλόµενη στις απαιτήσεις των σύγχρονων σκαφών. Παράδειγµα γεωµετρικής εξοµάλυνσης αποτελεί η σχεδίαση της καµπυλότητας ζυγού καταστρώµατος. 16

17 Ευθεία καταστρώµατος ΕΥΘΕΙΑ ΚΑΤΑΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΕΥΘΕΙΑ ΖΥΓΟΥ Η ευθεία η οποία διέρχεται από τα σηµεία Α & Β του σχ. 9, είναι παράλληλη προς την έµφορτη ίσαλο και απέχει απ αυτήν απόσταση ίση µε το ύψος των εξάλων, ονοµάζεται ευθεία καταστρώµατος. Από αυτή την ευθεία µετριέται η σιµότητα (sheer). Ευθεία ζυγού Η ευθεία η οποία διέρχεται από τα σηµεία Γ & τα οποία είναι σηµεία τοµής του καταστρώµατος (molded) µε τις πλευρές του σκάφους (molded), σ αντιστοιχία των διαφόρων νοµέων ονοµάζεται ευθεία ζυγού (Σχ. 10). Από την ευθεία αυτή, και συγκεκριµένα από την CL της Γ σχ. 10, µετράται η κυρτότητα του ζυγού ή η εγκάρσια καµπυλότητα του καταστρώµατος, το γνωστό Camber. To Camber αυτό συνήθως είναι ίσο µε το 1/50 του πλάτους του κάθε νοµέα µετρηµένο επί της ευθείας του ζυγού. Καµπύλη σιµότητας καταστρώµατος (sheer curve) Καµπύλη σιµότητας καταστρώµατος «λουνάδα» ή «βιάρισµα» ή καραβίλι, ονοµάζεται η καµπυλότητα την οποία παρουσιάζει το κατάστρωµα κατά µήκος του πλοίου. Κατά κανόνα η καµπύλη της σιµότητας αποτελείται από δύο παραβολές µε κοινή κορυφή. Η µια παραβολή βαίνει ανυψούµενη προς τη πρύµνη του πλοίου και η άλλη προς τη πλώρη αυτού. Εάν επί του σχεδίου των ναυπηγικών γραµµών και συγκεκριµένα επί των νοµέων στο sheer plan, προβληθούν τα σηµεία των τοµών, του διαµήκους κεντρικού επιπέδου µε κάθε µια αντίστοιχη προς τους νοµείς, ευθεία των ζυγών του upper deck, θα προκύψει η καµπύλη της σιµότητας του upper deck at side. Για την αύξηση των ναυτικών ικανοτήτων του σκάφους τα ανώτερα καταστρώµατα αυτού κατασκευάζονται µε σιµότητας. Η θεωρούµενη κανονική σιµότητας καθορίζεται µε τους κανονισµούς περί γραµµής φορτώσεως σαν παραβολή µε κορυφή στο µέσο του µήκους του σκάφους. Για κατασκευαστικούς λόγους, σε πλοία µε µεγάλο παράλληλο σώµα όπως δεξαµενόπλοια αλλά και φορτηγά πλοία, το µεσαία τµήµα του σκάφους κατασκευάζεται χωρίς σιµότητα και το κατάστρωµα ανυψώνεται ευθύγραµµα µόνο στα άκρα. Το ίδιο συµβαίνει και για τα σκάφη µε γερανούς πάνω στο κατάστρωµα. Κατά το παρελθόν, κατασκευάσθηκαν σκάφη χωρίς σιµότητα µε προφανή σκοπό την µείωση του κόστους κατασκευής, αποδείχθηκαν όµως πολύ υποδεέστερα από άποψης ναυτικής ικανότητας αν και το ύψος των εξάλων είχε αυξηθεί αρκετά. 17

18 Αύξηση της σιµότητας συνεπάγεται και αύξηση της εφεδρικής πλευστότητας και κατά συνέπεια την ασφάλεια του πλοίου. Η αύξηση της σιµότητας επαυξάνει τον όγκο του σκάφους κάτω από το κατάστρωµα κυρίων στην περιοχή της πρώρας. Από πλευράς ευστάθειας η αύξηση της σιµότητας υποβοηθεί την ευστάθεια µεγάλων κλίσεων όχι όµως και την αρχική λόγω ανύψωσης του κέντρου βάρους. Πολλές φορές γίνεται χρήση της σιµότητας για την επίτευξη ευνοϊκότερων κατακλύσιµων µηκών. Σε ταχέα επιβατηγά σκάφη πολλές φορές η καµπύλη της σιµότητας γίνεται µε το χαµηλότερο σηµείο µεταξύ 0.65L και 0.75L από την πρωραία κάθετο. Στην περίπτωση αυτή η πρυµναία σιµότητα ανέρχεται µόνο 20% της πρωραίας. Από αισθητικής άποψης πρέπει να αναφερθεί ότι το σκάφος µε ευθύγραµµο κατάστρωµα, δίνει την εντύπωση όταν το κοιτάξουµε από µακριά ελαφρά κυρτό λόγω οπτικής απάτης. Έτσι για λόγους αισθητικής απαιτείται να υπάρχει σιµότητα µεγαλύτερη µεγέθους στην πρώρα και µικρότερο στην πρύµνη. Σιµότητα καταστρώµατος Σιµότητα (sheer) καταστρώµατος, είναι η απόσταση µεταξύ των σηµείων της καµπύλης της σιµότητας στη πλευρά του πλοίου, από το οριζόντιο επίπεδο που διέρχεται από την ευθεία του καταστρώµατος όπως αυτή ορίσθηκε. Πρωραία σιµότητα Είναι η σιµότητα που αντιστοιχεί στην πρωραία κάθετο. Πρυµναία σιµότητα Είναι η σιµότητα που αντιστοιχεί στην πρυµναία κάθετο και είναι συνήθως το ½ της πρωραίας. Η σιµότητα στο µέσο του πλοίου είναι µηδενική. Η καµπύλη της σιµότητας όπως και η καµπυλότητα του καταστρώµατος εγκαρσίως αυτού εκτός του ότι αυξάνει την πλευστότητα προσφέρει και ωραία αισθητική γραµµή στο πλοίο. Είναι αυτονόητο ότι προσδιδόµενη σιµότητα στο πλοίο, επιφέρει και το ανάλογο κόστος κατά τη κατασκευή αυτού. 18

19 ΣΧΗΜΑ 9 & 10 ΚΑΝΟΝΙΚΗ ΣΙΜΟΤΗΤΑ ΚΑΤΑΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟΥΣ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΥΣ ΤΗΣ ΙΕΘΝΟΥΣ ΓΡΑΜΜΗΣ ΦΟΡΤΩΣΕΩΣ 1966 Πριν αναφερθούµε στη κανονική σιµότητα είναι αναγκαίο να γνωρίσουµε ορισµένα αποσπάσµατα κανονισµών «περί γραµµών φορτώσεως των πλοίων του 1966» βάσει των οποίων αυτή προσδιορίζεται. ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ 3 (1) Μήκος. Σαν µήκος (L) θα λαµβάνονται τα 96% του ολικού µήκους της ισάλου της µετρούµενης στα 85% του ελάχιστου πλευρικού βάθους µετρούµενο από τη τροπίδα όπως αυτό ορίζεται στην υποπαράγραφο 5(α) του παρόντος κανονισµού ή το µήκος το µετρούµενο από την εξωτερική όψη της στείρας µέχρι τον άξονα του στορέα του πηδαλίου επί της ίδιας της ισάλου, εάν αυτό είναι µεγαλύτερο. Σε πλοία σχεδιασµένα µε κεκλιµένη τροπίδα, η ίσαλος γραµµή, επί της οποίας το µήκος τούτο µετριέται, πρέπει να είναι παράλληλη προς τη σχεδιασθείσα ίσαλο γραµµή. 19

20 (5) Πλευρικό βάθος (α) Σαν πλευρικό βάθος λαµβάνεται η κατακόρυφη απόσταση µετρούµενη στη πλευρά του πλοίου από τη κορυφή της τρόπιδας µέχρι την κορυφή του ζυγού του καταστρώµατος των εξάλων. Στα ξύλινα και συνθέτου κατασκευής πλοία η απόσταση µετριέται από του πέρατος της γλυφής της τρόπιδας. (β) Ύψος εξάλων Το σηµειούµενο ύψος των εξάλων είναι η κατακόρυφη απόσταση µετροούµενη στο µέσο του πλοίου από την άνω όψη της γραµµής καταστρώµατος µέχρι την άνω όψη της αντίστοιχης γραµµής φορτώσεως. (9) Κατάστρωµα εξάλων: Ως κατάστρωµα εξάλων λαµβάνεται το ανώτατο πλήρες κατάστρωµα το εκτιθέµενο στο καιρό και στη θάλασσα το οποίο έχει µόνιµα µέσα κλεισίµατος των ανοιγµάτων του εκτεθειµένου στο καιρό µέρος του και κάτωθεν του οποίου όλα τα στις πλευρές του πλοίου υπάρχοντα ανοίγµατα είναι εξοπλισµένα µε µόνιµα µέσα υδατοστεγούς κλεισίµατος. Σε πλοίο µε συνεχές κατάστρωµα εξάλων, η κατώτατη γραµµή του εκτεθειµένου καταστρώµατος και η συνέχιση της γραµµής αυτής παράλληλα προς το ανώτατο τµήµα του καταστρώµατος λαµβάνεται ως κατάστρωµα εξάλων. Υπό τον όρο της αποδοχής εκ µέρους των πλοιοκτητών και τις εγκρίσεις εκ µέρους της αρχής, ένα κατώτερο κατάστρωµα δύναται να ληφθεί ως κατάστρωµα εξάλων, εφ όσον πρόκειται περί πλήρους και µόνιµου τοιούτου συνεχόµενου προς πρώρα και πρύµνη τουλάχιστον µεταξύ του χώρου του µηχανοστασίου και των διαφραγµάτων των στεγανών συγκρούσεως και συνεχόµενου επίσης εγκαρσίως. Όταν το τοιούτον κατώτερο κατάστρωµα είναι κλιµακωτό ως κατάστρωµα εξάλων, λαµβάνεται η κατώτερη γραµµή του καταστρώµατος και η συνέχιση της γραµµής αυτής παράλληλα προς το ανώτερο τµήµα του καταστρώµατος. Όταν ένα κατώτερο κατάστρωµα λαµβάνεται ως κατάστρωµα εξάλων, το µέρος του σκάφους το οποίο εκτείνεται άνωθεν του καταστήµατος εξάλων θεωρείται υπερκατασκευή καθ όσον αφορά στην εφαρµογή των όρων χαράξεως και υπολογισµού του ύψους εξάλων. Σ αυτή την περίπτωση, το ύψος εξάλων υπολογίζεται από του καταστρώµατος τούτου. ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ 4 Γραµµή καταστρώµατος Η γραµµή καταστρώµατος είναι µια οριζόντια γραµµή µήκους 300mm και πλάτους 25 mm. Αυτή πρέπει να χαραχθεί σε κάθε µια πλευρά στο µέσο του πλοίου και κανονικά η ανώτερή της όψη, πρέπει να διέρχεται από το σηµείο όπου η προς τα έξω προέκταση της ανώτερης επιφάνειας του καταστρώµατος των εξάλων, τέµνει την εξωτερική πλευρά του περιβλήµατος. ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ 38 Κανονική σιµότητα καταστρώµατος (β) Οι τεταγµένες της κανονικής σιµότητας δίνονται στον ακόλουθο πίνακα. 20

21 Κανονική σιµότητα καταστρώµατος Σχ. 11 (όπου L είναι το µήκος του πλοίου σε µέτρα). Θέση Τεταγµένη σε χιλιοστά Συντελεστής Πρυµναίο ήµισυ Πρυµναία κάθετος 25(L/3+10) 1 1/6 L από Α.Ρ. 11,1 (L/3+10) 3 1/3 L από Α.Ρ. 2,8 (L/3+10) 3 Στο µέσο του πλοίου 0 1 Πρωραίο ήµισυ Στο µέσο του πλοίου 0 1 1/3 L από F.Ρ. 5,6 (L/3+10) 3 1/6 L από F.Ρ. 22,2 (L/3+10) 3 πρωραία κάθετος 50 (L/3+10) 1 Κανονική σιµότητα (όπου L είναι το µήκος του πλοίου σε ίντσες). Θέση Τεταγµένη σε ίντσες Συντελεστής Πρυµναίο ήµισυ Πρυµναία κάθετος 0,1 L /6 L από Α.Ρ. 0,0444 L + 4,44 3 1/3 L από Α.Ρ. 0,0111 L + 1,11 3 Στο µέσο του πλοίου 0 1 Πρωραίο ήµισυ Στο µέσο του πλοίου 0 1 1/3 L από F.Ρ. 0,0222 L + 2,22 3 1/6 L από F.Ρ. 0,0888 L + 8,88 3 πρωραία κάθετος 0,2 L ΣΧΗΜΑ 11 21

22 ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΧΕ ΙΑΣΗΣ ΤΗΣ ΚΑΜΠΥΛΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΖΥΓΩΝ ΤΟΥ ΚΑΤΑΣΤΡΩΜΑΤΟΣ Η καµπυλότητα του ζυγού και εποµένως η καµπυλότητα του καταστρώµατος κατά το εγκάρσιο και το µέτρο µέτρησης αυτής, ονοµάζεται κύρτωµα των ζυγών (λ. βερέµι). Ως κανονικό κύρτωµα ζυγού λαµβάνεται το 1/50 του πλάτους του πλοίου για το µέσο νοµέα. Εποµένως το κύρτωµα του κάθε ζυγού βγαίνει ελατούµενο βαθµιαία προς τη πλώρη και τη πρύµνη ανάλογα και µε τη µείωση του αντίστοιχου πλάτους του καταστρώµατος. Ο σκοπός του κυρτώµατος των ζυγών είναι η αύξηση της αντοχής του καταστρώµατος, η ευχέρεια στα ύδατα να τρέχουν προς την υδρορροή, αλλά και από αισθητικής άποψης εµποδίζει τα ζυγά να εµφανίζουν κοιλότητα στο κέντρο τους δια της οπτικής παραίσθησης (οφθαλµαπάτη). Εφ όσον όµως δεν υπάρχει λόγος ροής υδάτων ή η καµπυλότητα είναι δευτερευούσης σηµασίας για την αντοχή του καταστρώµατος, τότε είναι προτιµότερη η κατασκευή των καταστρωµάτων µε ελάχιστο ή µηδενικό κύρτωµα, όπως για παράδειγµα στα ενδιάµεσα καταστρώµατα. Στα σχήµατα 12, 13, 14 απεικονίζονται διάφορες µέθοδοι σχεδίασης της καµπυλότητας του καταστρώµατος κατά το εγκάρσιο. Το σχήµα 12 δείχνει τη πιο συνηθισµένη µέθοδο σχεδίασης. Σύµφωνα µ αυτή τη µέθοδο η διαδικασία σχεδίασης της καµπυλότητας των ζυγών είναι η παρακάτω: Επί µιας ευθείας, η οποία θεωρείται «ή είναι» ευθεία του συγκεκριµένου ζυγού που επιθυµούµε τη σχεδίαση της καµπυλότητάς του, ορίζεται το αντίστοιχο πλάτος του καταστρώµατος. Στη προκειµένη περίπτωση αυτό είναι ίσο µε το ΑΒ. Επί της CL του ζυγού και συγκεκριµένα από το σηµείο της τοµής αυτής (Κ) µε την ευθεία του ζυγού «ΑΒ», ορίζεται το ύψος της επιθυµητής καµπυλότητας, KΠ 0. Το ύψος KΠ 0 συνήθως είναι το 1/50 του πλάτους του καταστρώµατος του αντίστοιχου ζυγού. Με κέντρο το σηµείο Κ και ακτίνα KΠ, διαγράφεται ηµικύκλιο το οποίο τέµνει το «ΑΒ» στα σηµεία a σ 0 και β σ. Η βάση του ηµικυκλίου που σχηµατίζεται έτσι, διαιρείται σε οποιαδήποτε αριθµό ίσων µερών, στη προκειµένη περίπτωση 12 (δώδεκα). Επειδή το ζυγό µας είναι συµµετρικό ως προς την CL, η περιγραφή της διαδικασίας περιορίζεται στο δεξιό τεταρτοκύκλιο, επαναλαµβανόµενης της ίδιας και για το αριστερό, για την ολοκλήρωση της σχεδίασης της καµπυλότητας του ζυγού. Έτσι, στο δεξιό τόξο µεταξύ της καθέτου και της βάσης, διαιρείται τώρα στον ίδιο αριθµό ίσων µερών 6 (έξι) όπως η βάση. Εάν προσδιορίσουµε τα σηµεία πάνω στην βάση σαν a 1, a 2, a 3, a 4, a 5, µπορούµε να τα συνδέσουµε µέσω ευθυγράµµων τµηµάτων µε τα σηµεία των αντίστοιχων υποδιαιρέσεων των, επάνω στο τόξο, δηλαδή µε τα π 1, π 2, π 3, π 4 και π 5. 22

23 ΣΧΗΜΑ 12 Τώρα διαιρούµε το ηµιπλάτος από το Κ στο Β και από το Κ στο Α σε ίδιο αριθµό ίσων διαστηµάτων που χρησιµοποιήσαµε για να διαιρέσουµε τη βάση του τόξου. Επί των σηµείων αυτών των υποδιαιρέσεων a 1, a 2, a 3, a 4 και a 5 υψώνονται κάθετοι. Μετρώντας κατά µήκος τα πλάγια ευθύγραµµα τµήµατα ρ, σ, τ, ϕ και χ από τη βάση εώς το τόξο, θέτουµε αυτές τις διαστάσεις πάνω στις αντίστοιχες υποδιαιρέσεις του ηµιπλάτους. Έτσι λοιπόν, θα είναι a 1π 1 = ρ = ρ, a 2π 2 = σ = σ, a 3π 3 = τ = τ, a 4π 4 = ϕ = ϕ, a 5π 5 = χ = χ. Η ίδια διαδικασία ακολουθείται για τον προσδιορισµό των σηµείων του αριστερού τµήµατος της καµπυλότητας του ζυγού. Κάµπτοντας ένατερίζι, το εφαρµόζουµε πάνω στα σηµεία Α, Π5, Π4, Π2, Π1, Π 0, καθώς επίσης και στα αντίστοιχα συµµετρικά των προς τη CL, που καθορίστηκαν µε την ίδια διαδικασία. Η συγκράτηση του τεριζίου επιτυγχάνεται δια µέσου βαριδίων. Η διερχόµενη δια των ανωτέρων σηµείων καµπύλη, θα µας δώσει την καµπυλότητα τουζυγού ή την καµπυλότητα του καταστρώµατος κατά το εγκάρσιο στο συγκεκριµένο ζυγό. Στο σχήµα 13, δείχνεται πώς χρησιµοποιείται µια άλλη µέθοδος σχεδίασης της κυρτότητας των ζυγών. Σύµφωνα µ αυτή τη µέθοδο, σχεδιάζεται µια παραβολική κυρτότητα ζυγού, η καµπύλη αυτή είναι µια πολύ ελαφριά παραβολή. Η διαδικασία σχεδίασης είναι η παρακάτω: 1. Επί µιας ευθείας, η οποία θεωρείται ή είναι ευθεία του συγκεκριµένου ζυγού που επιθυµούµε τη σχεδίαση της καµπυλότητάς του, ορίζεται το αντίστοιχο πλάτος του καταστρώµατος, π.χ. ΑΓ. 2. Επί της Clτου ζυγού ορίζεται το ΒΧ, σαν το επιθυµητό µέγεθος της κυρτότητας. 3. Το ηµιπλάτος ΑΒ ή το ΒΓ, διαιρείται σε δύο ίσα τµήµατα. Έτσι ΒΨ =ΑΓ /4. 4. Με µια ευθεία γραµµή ενώνονται τα σηµεία Ψ και Χ. 23

24 5. Στη συνέχεια διαιρείται το ΒΨ σε «δεκαέξι» ίσα τµήµατα. 6. Επί των διαιρέσεων του ΒΨ, υψώνονται κάθετοι, στην πρώτη υποδιαίρεση η α, στη τέταρτη η β, και στην ένατη υποδιαίρεση η γ, αφήνοντας 7 επιπλέον από τις υποδιαιρέσεις µεταξύ της γ και του σηµείου ψ. Έτσι έχουµε κατά σειρά τις υποδιαιρέσεις 1, 3, 5 και 7, αυξανόµενων ανά δύο τη φορά εώς ότου φθάσουν σε Ακολουθεί η διαίρεση του ηµιπλάτους ΒΓ σε τέσσερα (4) ίσα τµήµατα και η ύψωση καθέτων επ αυτών. Η α στην πρώτη υποδιαίρεση, η β στη δεύτερη υποδιαίρεση και η γ στη τρίτη υποδιαίρεση. 8. Από τα σηµεία δ, ε και ζ «σηµεία αντιστοίχων τοµών των α, β και γ µε τη «χψ», χαράσσονται και παράλληλες γραµµές προς τη ΒΓ, τέµνουσες τις κάθετες επί την ΒΓ, α, β και γ στα αντίστοιχα σηµεία δ, ε και ζ. 9. Η ίδια διαδικασία ακολουθείται και για το προσδιορισµό των σηµείων του αριστερού τµήµατος της καµπυλότητας του ζυγού. ΣΧΗΜΑ Κάµπτοντας ένα τερίζι, το εφαρµόζουµε πάνω στα σηµεία Γ, ζ, ε, δ, χ, καθώς επίσης και στα αντίστοιχα συµµετρικά των ως προς την CL, που καθορίστηκαν µε την ίδια διαδικασία. Η διερχόµενη δια των ανωτέρων σηµείων καµπύλη, θα µας δώσει την κυρτότητα του ζυγού ή την καµπυλότητα του καταστρώµατος κατά το εγκάρσιο στο συγκεκριµένο ζυγό. Η Τρίτη µέθοδος χάραξης της κυρτότητας του ζυγού απεικονίζεται στο σχήµα 14 Η µέθοδος αυτή ονοµάζεται χάραξη της κυρτότητας του ζυγού δια µέσου νήµατος της στάθµης line camber. Η ονοµασία αυτή, δίνεται επειδή γίνεται χάραξη ευθείων γραµµών µε τη βοήθεια του νήµατος της στάθµης και κιµωλιών. 24

25 Κατ αυτή τη µέθοδο επί της CL του πλάτους του καταστρώµατος του συγκεκριµένου ζυγού, ορίζεται σαν επιθυµητό µέγεθος της κυρτότητας το διπλάσιο µέγεθος συγκριτικά µε την αµέσως προηγούµενη µέθοδο δηλαδή Β = 2ΒΧ. Για την ακριβέστερη χάραξη της καµπύλης του ζυγού, θα πρέπει οι υποδιαιρέσεις των ηµιπλατών ΑΒ και ΒΓ αριστερά και δεξιά της CL αντίστοιχα, να είναι όσο το δυνατόν περισσότερες. Οι αποστάσεις κατά µήκος των διαγωνίων Γ και Α, διαιρούνται σ ένα άρτιο αριθµό ίσων υποδιαιρέσεων. Αυτό επιτυγχάνεται πολύ εύκολα, υψώνοντας καθέτους από ίσες υποδιαιρέσεις κατά µήκος της βάσης της κυρτότητας του ζυγού ΑΒΓ. Αρχίζοντας από την αριστερή πλευρά, οι υποδιαιρέσεις αριθµούνται κατά µήκος της διαγωνίου Α. Η ίδια διαδικασία εφαρµόζεται και στη δεξιά διαγώνιο Γ, ξεκινώντας την αρίθµηση από τη (CL) κεντρική γραµµή. Στη συνέχεια ρίχνονται οι γραµµές µε το νήµα της στάθµης από κάθε ένα σηµείο της αριστερής διαγωνίου στο κάθε ένα αντίστοιχο αριθµηµένο σηµείο της δεξιάς διαγωνίου. Καθώς ρίχνονται σταδιακά αυτές οι γραµµές δια του νήµατος της στάθµης θα σχηµατισθεί η καµπυλότητα του ζυγού. Εάν οι υποδιαιρέσεις είναι µεγάλες, τότε λυγίζεται ένα λατάκι εφαπτόµενο προς τις ευθείες των γραµµών µεταξύ των διασταυρώσεων τους. Εάν οι υποδιαιρέσεις είναι κοντά, οι γραµµές της στάθµης θα τείνουν να σχηµατίσουν µια συνεχή καµπύλη γραµµή, η οποία θα χαραχθεί κάνοντας χρήση του λατακιού. ΣΧΗΜΑ 14 25

26 ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΕΚΛΟΓΗΣ ΤΩΝ ΚΥΡΙΩΝ ΙΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ ΤΟΥ ΠΛΟΙΟΥ ΓΕΝΙΚΑ Η εκλογή των κυρίων διαστάσεων του πλοίου γίνεται στο στάδιο της προµελέτης αυτού, λαµβάνοντας υπ όψη τις απαιτήσεις του πλοιοκτήτη και τους παράγοντες εκείνους που έχουν σχέση µε την αντοχή, την ταχύτητα, την ευστάθεια, τις απαιτήσεις των νηογνωµόνων, το κόστος κατασκευής, τη διέλευση του πλοίου µέσω διωρύγων ή ποταµών (από απόψεως πλάτους και βυθίσµατος) και σχετικούς άλλους παράγοντες. 1. Μήκος (L). ΕΚΛΟΓΗ ΤΩΝ ΚΥΡΙΩΝ ΙΑΣΤΑΣΕΩΝ ΤΟΥ ΠΛΟΙΟΥ Η διάσταση του µήκους του πλοίου, αρχικά προσδιοριζόµενο µε γνώµονα την τότε εµπειρία σύµφωνα µε την οποία το ταχύ πλοίο απαιτεί µεγάλος µήκος. Αργότερα όµως, ύστερα από τη ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας στον τοµέα της ναυπηγική, απεδείχθη ότι βελτιώνοντας στο µέγιστο βαθµό το πλοίο από υδροδυναµικής άποψης, δεν επιταχύνετο να ήταν αναγκαστικά και το πλέον οικονοµικό. Έτσι. Κατά τη µελέτη του πλοίου, επεκράτησε η τάση να περιορίζεται το µήκος αυτού στο ελάχιστο δυνατό. Με την ελάττωση του µήκος, ελαττώνονται οι καµπτικές ροπές, µε αποτέλεσµα να ελαττώνεται η απαιτούµενη ροπή αντιστάσεως της µέσης τοµής και έτσι να είναι δυνατή η µείωση του βάρους της κατασκευής του. Η µείωση του βάρους της µεταλλικής κατασκευής αλλά και του βάρους των στοιχείων του εξοπλισµού του πλοίου, έχει σαν συνέπεια αφ ενός µεν την ελάττωση του κόστους, αφ ετέρου δε την αύξηση του ωφέλιµου φορτίου. Εκτός των ανωτέρω επιδράσεων του µήκους, σηµαντική επίδραση αυτού έχουµε επί του βάρους της προωστηρίου εγκαταστάσεως. εδοµένου ότι, εξετάζοντας τη µεταβολή της ισχύος προώσεως ή της αντιστάσεως προώσεως για την ίδια ταχύτητα και εκτόπισµα, όταν αυξήσουµε το µήκος θα επέλθει αύξηση της βρεχόµενης επιφάνειας µε συνέπεια την αύξηση της αντίδρασης τριβής. Έτσι, η επίδραση του µήκους στην αντίσταση προώσεως και κατά συνέπεια στη απαιτούµενη ισχύ, θα έχει σαν αποτέλεσµα σε κάθε µεταβολή του µήκους, να υπάρχει και µεταβολή της ποσότητας καυσίµων στην ίδια αναλογία προς τη µεταβολή της ισχύος, για την ίδια ταχύτητα και ακτίνα δράσεως. Υπολογισµός του µήκους από εµπειρικές σχέσεις: Για τον υπολογισµό του βέλτιστου µήκους γίνεται χρήση διαφόρων εµπειρικών σχέσεων. Μια από αυτές είναι και η παρακάτω του Nodig. L ( V ) 1 3 = 2,3 s D 1 3 όπου : V s η υπηρεσιακή ταχύτητα σε kn. 2. Πλάτος (Β). 26

27 Οι σηµαντικότερες επιδράσεις του πλάτους του πλοίου είναι επί της ευστάθειας, της ταχύτητας, καθώς επίσης και επί του βάρους αυτού. Γενικά, µπορούµε να πούµε ότι η αύξηση του πλάτους αυξάνει σοβαρά την αρχική ευστάθεια, ενώ επιδρά αρνητικά στην ταχύτητα του πλοίου στις περιπτώσεις όπου η αντίσταση του κύµατος είναι υψηλή και στα πλοία εκείνα όπου η αντίσταση τριβών παίζει σοβαρό λόγο. Η αύξηση του πλάτους του πλοίου, µπορεί να έχει σαν επακόλουθο την αύξηση της ροπής κάµψεων του πλοίου, µε συνέπεια την αύξηση του πάχους των στοιχείων της κατασκευής, για την επίτευξη της απαιτούµενης ροπής αντιστάσεως, µε αποτέλεσµα την αύξηση του βάρους αυτού. 3. Πλευρικό ύψος (D). Η διάσταση του πλευρικού ύψους, προκύπτει από το άθροισµα του βυθίσµατος (d) και του ύψους των εξάλων, όπως αυτό καθορίζεται από τους κανονισµούς των νηογνωµόνων. Η µεταβολή της διάστασης του πλευρικού ύψους (D), επιδρά κυρίως στην αντοχή του πλοίου, στην ευστάθειά του, στο βάρος της µεταλλικής κατασκευής του, στη χωρητικότητα, κ.λ.π. εξετάζοντας πολύ περιληπτικά τις παραπάνω επιδράσεις ως προς τα θέµατα της αντοχής του, θα γίνει κατ αρχήν µια συντοµότατη αναφορά στα στοιχεία εκείνα που κυρίως σχετίζονται µε τη διαµήκη αντοχή του πλοίου. Για τον υπολογισµό της διαµήκους αντοχής του πλοίου, δηλαδή τον προσδιορισµό των αναπτυσσοµένων τάσεων κατά την καταπόνηση αυτού σε κάµψη κατά το διαµήκες, το πλοίο θεωρείται σαν κοίλη δοκός µε λεπτά τοιχώµατα. Το κατάστρωµα και ο πυθµένας αποτελούν τα πέλµατα αυτής της δοκού, ενώ οι πλευρές και άλλα σηµαντικότερα στοιχεία µε µήκος τουλάχιστον 0, 4L όπως διαµήκεις φρακτές, οροφή διπύθµενου, διαµήκεις σταθµίδες κ.λ.π., αποτελούν τον κύριο κορµό αυτής. Έτσι, αύξηση του πλευρικού ύψους του πλοίου (D), σηµαίνει κατ αρχήν και αποµάκρυνση των µαζών του καταστρώµατος και του πυθµένα από τον ουδέτερο άξονα, µε συνέπεια την αύξηση της ροπής αντιστάσεως. Η διατήρηση του ίδιου πάχους και η αύξηση του πλευρικού ύψους, επιφέρει αφ ενός µεν ανάλογη µεταβολή του βάρους της µεταλλικής κατασκευής του πλοίου, αφ ετέρου δε αύξηση της ροπής αδράνειας της µέγιστης τοµής, µε συνέπεια την ελάττωση των καµπτικών τάσεων που οφείλονται στη διαµήκη καταπόνηση του πλοίου. Η σχέση L δίνει κατά προσέγγιση το µέτρο της ακαµψίας του πλοίου (θεωρούµενου ως δοκού). Για D δεδοµένα µεγέθη των στοιχείων της µεταλλικής κατασκευής, µεγαλύτερο πλευρικό ύψος παρέχει µεγαλύτερη αντοχή στο πλοίο σε διαµήκη κάµψη και µικρότερα βέλη κάµψεως. Οι κανονισµοί των L νηογνωµόνων θέτουν όριο στη σχέση και απαιτούν να είναι µικρότερη του 15. για τιµές D µεγαλύτερες του 15, απαιτείται ιδιαίτερη εξέταση της αντοχής του πλοίου. Συνήθως οι τιµές του L D κυµαίνονται µεταξύ 10 και 13,5. Για µικρές τιµές της σχέσης L, συνεπάγεται γενικά µικρότερο βάρος της µεταλλικής κατασκευής ανά D κυβικό µέτρο όγκου. Ως προς την ευστάθεια του πλοίου, η αύξηση του πλευρικού ύψους επιδρά επί του κέντρου βάρους του πλοίου, κυρίως λόγω της ανύψωσης όλων των βαρών του εξοπλισµού που βρίσκονται στο κατάστρωµα, καθώς επίσης του βάρους των υπερκατασκευών κ.λ.π. Η αύξηση του πλευρικού ύψους προκαλεί ακόµη µετάθεση του κέντρου αντώσεως λόγω της αύξησης του εκτοπίσµατος. Γενικά µε την αύξηση του πλευρικού ύψους δεν πρέπει να επιδιώκεται αύξηση της 27

28 ευστάθειας, εκτός αν ληφθούν υπ όψη και άλλοι παράγοντες, όπως αύξηση του πλάτους ή προσθήκη έρµατος. 4. Βύθισµα (d) Το µέγιστο βύθισµα συνήθως προδιαγράφεται ανάλογα µε τις πλόες του πλοίου. ηλαδή, εξαρτάται από το βάθος των λιµένων προσέγγισης, διωρύγων, ποταµών, κ.λ.π. Είναι προφανές ότι, αν απαιτηθεί µείωση του βυθίσµατος θα πρέπει να υπάρξει αντίστοιχη αύξηση του πλάτους, προκειµένου να πετύχουµε το επιθυµητό εκτόπισµα. Οι τιµές της σχέσης B T σε αυτή την περίπτωση πρέπει να κυµαίνονται µέχρι και 3. Σύµφωνα µε τα σηµερινά δεδοµένα, ο λόγος B T για τα µονέλικα σκάφη κυµαίνεται γύρο στο 2,4 µε κάποια τάση προς αύξηση για ταχέα πλοία µε µεγάλο ύψος εξάλων και εκτεταµένες υπερκατασκευές. Για τα διπλέλικα σκάφη ο λόγος B T κυµαίνεται γύρω στο 2,6. Από υδροδυναµικής απόψεως µεταβολές της σχέσης επίδραση επί τη αντιστάσεως προώσεως. Αντίθετα, για σταθερή σχέση L B B T για σταθερό µήκος δεν έχουν σοβαρή και σταθερό εκτόπισµα, η αντίσταση µειούται για µεγαλύτερες τιµές του B T. Από απόψεως στατικής του πλοίου, αύξηση του βυθίσµατος συνεπάγεται αύξηση των στοιχείων της µεταλλικής κατασκευής κάτω από την ίσαλο που υπόκειται σε υδροστατική πίεση. ΣΧΕΣΕΙΣ ΤΩΝ ΚΥΡΙΩΝ ΙΑΣΤΑΣΕΩΝ 1. Η σχέση µήκος προς πλάτος L επηρεάζει τα θέµατα της ευστάθειας, της ταχύτητας, της B αντοχής και της ευελιξίας του πλοίου. Για την εξασφάλιση επαρκούς ευστάθειας στα εµπορικά πλοία παλαιότερα αλλά ακόµη και σήµερα σε πολλές περιπτώσεις, χρησιµοποιείται η εµπειρική σχέση L L να φθάνει το + 5. Οι συνήθειας τιµές αυτές της σχέσης κυµαίνονται µεταξύ B Η σχέση µήκος προς πλευρικό ύψος L ρυθµίζει κυρίως το πρόβληµα της αντοχής του πλοίου D και όπως προαναφέρθηκε, η διεθνής σύµβαση περί γραµµής φορτώσεως θέσει σαν όριο την τιµή 15. συνήθως οι τιµές της L D κυµαίνονται µεταξύ

29 3. Η σχέση µήκος προς βύθισµα L είναι δευτερεύουσας σηµασίας µε τιµές µεταξύ d 4. Η σχέση πλάτος προς βύθισµα B d ή d επηρεάζει σοβαρά το πρόβληµα της αντίστασης στην B πρόωση. Οι συνήθεις τιµές αυτής της σχέσης κυµαίνονται µεταξύ 1, Η σχέση πλευρικό ύψος προς βύθισµα D ρυθµίζει το ύψος των εξάλων. d ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ ΤΟΥ ΠΛΟΙΟΥ Στη Ναυπηγική προκειµένου να γίνει σύγκριση της µορφής του πλοίου, χρησιµοποιείται το εκτόπισµα, οι διαστάσεις και ένας αριθµός συντελεστών. Αυτοί οι συντελεστές είναι πολύ χρήσιµοι για τον υπολογισµό της ισχύος πρόωσης του πλοίου, όπως και για την έκφραση της πληρότητας της µορφής του πλοίου, των εγκαρσίων τοµών και των ίσαλων αυτού. 1. Συντελεστής γάστρας (Block coefficient) Συντελεστής γάστρας C b είναι ο λόγος του όγκου του εκτοπίσµατος µέχρι µια δοσµένη ίσαλο προς τον όγκο ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου, το οποίο έχει διαστάσεις, µήκος, πλάτος και ύψος αντίστοιχα, ίσες προς το µήκος της ισάλου, το µέγιστο πλάτος της ισάλου και το µέσο βύθισµα της ισάλου (mean draft = µέσος όρος βυθίσµατος πρώρας και πρύµνης )Σχήµα 16. C b = LBT όπου: = όγκος εκτοπίσµατος L = µήκος ισάλου B = µέγιστο πλάτος ισάλου T = µέσο βύθισµα Στους υπολογισµούς για το C b L pp των εµπορικών πλοίων και των υπολοίπων συντελεστών γάστρας, λαµβάνεται γενικά το µήκος, classifications rules, το οποίο δεν πρέπει να είναι µικρότερο του 96% και δεν απαιτείται να είναι µεγαλύτερο του 97% του µέγιστου µήκους της ισάλου γραµµή φορτώσεως θέρους. Ο συντελεστής γάστρας δεν είναι σταθερός για όλα τα βυθίσµατα. ηλαδή, για το άφορτο εκτόπισµα του πλοίου, ο C b θα είναι µικρότερος επειδή το πλοίο είναι λεπτότερο προς τον πυθµένα. Μερικοί από τους παράγοντες που επιδρούν στην εκλογή του C είναι: b Η απαιτούµενη ταχύτητα για την αντίσταση του πλοίου. 29

30 Η εκµετάλλευση του όγκου του πλοίου. Η συµπεριφορά του πλοίου σε κυµατισµού κ.ο.κ. Σύµφωνα µε νεώτερες επόψεις η τιµή του C b είναι συνάρτηση και των L/ B και B / T, εφόσον οι δύο αυτοί παράγοντες επηρεάζουν την ροή του ύδατος προς την έλικα και την αντίσταση προώσεως. Οι τιµές του C b που εφαρµόζονται σήµερα στην πράξη συναρτήσει του λόγου V / L είναι αυτές που λαµβάνονται από το σχήµα 17 (Watson). ΣΧΗΜΑ 16 30

31 ΣΧΗΜΑ 17 Πρέπει να σηµειωθεί ότι στην περιοχή V / L 1, η απαιτούµενη αύξηση της ιπποδύναµης για µικρή αύξηση της ταχύτητας είναι πολύ σηµαντική, έτσι επιδιώκεται αν είναι δυνατόν, να αποφεύγονται διαστάσεις που οδηγούν σε τιµές του V / L µεγαλύτερες της µονάδας. Η εκλογή του αποτελεί αντικείµενο εξέτασης στο στάδιο της προµελέτης του πλοίου. Οι συνήθεις C b τρόποι προσέγγισης του C b είναι οι εξής: Α. Χρήση µαθηµατικών τύπων από στατιστικά στοιχεία κατασκευασµένων πλοίων (υδροδυναµικά και οικονοµικά κριτήρια). Β. Χρήση µαθηµατικών τύπων από στατιστική ανάλυση πλοίων «ελαχίστου κόστους ναυπήγησης για δεδοµένο πρόσθετο βάρος (DWT) και ταχύτητα». Γ. Χρήση διαγραµµάτων µε βάση τους µαθηµατικούς τύπους κατά Α ή από στατιστικά στοιχεία οµοίων πλοίων. Γενικά οι τιµές του συντελεστή γάστρας C b στην ίσαλο γραµµή θέρους ποικίλουν ανάλογα µε τον τύπο του πλοίου, από 0,38 περίπου για σκάφη υψηλών ταχυτήτων όπως ορισµένες κατηγορίες πολεµικών σκαφών και αναψυχής (yachts) και 0,85 για ωκεανοπόρα πλοία χαµηλών ταχυτήτων. Για φορτηγίδες (berges) οι τιµές του C b είναι από 0,90 και πάνω. Συντελεστής γάστρας 0,80 σηµαίνει ότι το 80% του σχηµατιζόµενου παραλληλεπιπέδου είναι ο πραγµατικός όγκος της γάστρας, το δε υπόλοιπο 20% είναι τα αφαιρούµενα τµήµατα του 31