Соотношения главных размерений и коэффициенты полноты не могут дать точного представления о форме корпуса судна, которое необходимо при его постройке и для расчета мореходных качеств. Единственным средством получения полной информации о форме корпуса является его изображение в виде чертежа, носящего название теоретического чертежа.
Этот чертеж называется теоретическим потому, что он изображает теоретическую поверхность корпуса, в качестве которой принимают:
- для металлических судов – внутреннюю поверхность наружной обшивки;
- для деревянных, железобетонных, пластмассовых и композитных корпусов – внешнюю поверхность наружной обшивки без местных утолщений.
Наружную обшивку металлических судов относят к выступающим частям корпуса, как и гребные винты, рули, кронштейны и т. п.
При построении теоретического чертежа три взаимно перпендикулярные плоскости - диаметральную, основную и мидель-шпангоута (рис. 1.1) – принимают в качестве плоскостей проекций. Для получения представления о форме корпуса проводят секущие плоскости, параллельные плоскостям проекций.
Рассекая поверхность корпуса рядом равноотстоящих плоскостей, параллельных ПМШ, получают кривые, называемые теоретическими шпангоутами.
Рис. 1.8 Сечение корпуса плоскостями, параллельными плоскости миделя
На ПМШ шпангоуты проектируются в виде кривых линий, на двух других плоскостях проекций они изображаются прямыми линиями (рис. 1.8). Ввиду симметрии корпуса относительно ДП шпангоуты вычерчивают только для одного борта. Принято обводы носовых шпангоутов вычерчивать справа от ДП, а кормовые слева. Обвод мидель-шпангоута вычерчивается на оба борта. Полученную таким образом проекцию теоретического чертежа называют “ корпус ”.
Рассекая корпус судна рядом равноотстоящих плоскостей, параллельных ОП, получают кривые, называемые ватерлиниями. Проектируя их на ОП, где они изображаются без искажений, получают проекцию теоретического чертежа, называемую “ полуширота ”. Ввиду симметрии корпуса относительно ДП на чертеже принято изображать только обвод ватерлинии левого борта, чем и обусловлено название проекции – полуширота (рис. 1.9).
Рис. 1.9 Сечение корпуса плоскостями, параллельными основной плоскости
Рассекая корпус судна рядом равноотстоящих плоскостей, параллельных ДП, получают кривые, называемые батоксами (рис. 1.10). На ДП батоксы проектируются в виде кривых. На остальных двух плоскостях проекций они изображаются прямыми. Проекция теоретического чертежа с изображением батоксов получила название “ бок ”.
Рис. 1.10 Сечение корпуса плоскостями, параллельными ДП
В отечественной практике судостроения носовую часть корпуса судна на проекциях „Бок" и „Полуширота" изображают справа, кормовую - слева. Корпус, бок и полуширота в совокупности составляют теоретический чертеж, который дает исчерпывающую информацию о форме корпуса судна. Пример теоретического чертежа представлен на рисунке 1.11.
Рис. 1.11 Теоретический чертеж корпуса судна
Все три проекции теоретического чертежа изображают одну и ту же поверхность, поэтому все точки пересечения шпангоутов, ватерлиний и батоксов должны быть согласованы на всех проекциях. Кроме основного корпуса, на проекциях теоретического чертежа показывают носовую и кормовую надстройки (бак и ют), фальшборт, линии изломов и другие особенности корпуса.
От количества ватерлиний, шпангоутов и батоксов зависит точность построения теоретического чертежа и соответствующих расчетов по нему. Так, количество ватерлиний в подводной части корпуса может колебаться от 5 до 20. Выше ГВЛ также проводят несколько ватерлиний, чтобы обеспечить необходимое согласование обводов в надводной части судна. Ватерлинии нумеруют от ОП вверх. Ватерлиния, совпадающая с ОП, получает номер „0" (нулевая ватерлиния).
Число равно отстоящих теоретических шпангоутов, включая расположенные на носовом и кормовом перпендикулярах, принимают обычно равным 21, т. е. расчетную длину судна делят на 20 равных частей, именуемых теоретическими шпациями. Теоретические шпангоуты нумеруют от носа к корме. Шпангоуту, в плоскости которого лежит носовой перпендикуляр, присваивается номер 0, мидель-шпангоуту — номер 10, последний, 20-й номер имеет шпангоут, совпадающий с кормовым перпендикуляром. Шпангоуты, расположенные в нос от нулевого, имеют отрицательные номера.
Количество батоксов принимают от одного до трех на один борт. За нулевой батокс принимают ДП, номера батоксов возрастают по мере удаления от ДП.
Для получения более точных очертаний теоретической поверхности в местах ее наибольшей кривизны делают дополнительные сечения – шпангоуты и ватерлинии, располагая их на расстояниях 1/2, 1/4, 1/8 шпации или промежутка между ватерлиниями. Эти промежуточные сечения принято изображать пунктиром.
Для проверки плавности обводов корпуса иногда выполняют сечения его поверхности плоскостями, перпендикулярными к ПМШ и наклонными к ДП, которые называются рыбинами. Положение этих плоскостей выбирается так, чтобы они были примерно перпендикулярны к обводам теоретических шпангоутов и располагались в районе их наибольшей кривизны. На проекции “корпус” рыбины изображаются в виде прямых, а на “боку” и “полушироте” представляется их истинная форма, для чего плоскости рыбин вращают до вертикального или горизонтального положения. Рыбины вычерчивают для всей длины судна или для участков корпуса с наибольшей кривизной.
Масштаб теоретического чертежа выбирают исходя из требуемой точности вычислений и в зависимости от размеров проектируемого судна; при этом придерживаются масштабов, установленных стандартом (1: 100, 1: 50, 1: 25-и т. д.).
После разработки теоретического чертежа данные по нему могут быть введены в память компьютера. Эти данные носят название математической модели судовой поверхности.
