SIA
OWNIE OKR
TOWE  TM, IRM 1
CHARAKTERYSTYKA OPOROWA KADA
UBA STATKU
PODSTAWOWE POJ
CIA I OKREÅšLENIA
1. Typy statków
Zależnie od właściwości przewożonego ładunku, a czasami od sposobu jego
przewożenia, załadunku lub rozładunku statki mogą się dzielić na różne kategorie i klasy.
Kilka z nich wymienione są w tabeli poniżej.
Tabela Podstawowe typy statków
Kategoria statków największych zawiera:
" Tankowce  w tym do przewozu: produktów płynnych, gazowych i produktów
chemicznych,
" Masowce  do przewozu: ziarna, rud i węgla,
" Kontenerowce.
Mogą występować też statki spełniające kombinację funkcji transportowych
wymienionych w tabeli.
2. Linie załadowania statku
Linia załadowania statku (wodnica) oznaczona jest przez znak wolnej burty
(Plimsoll Mark) w połowie długości statku. Odnosi się do przepisów IMO wskazując
bezpieczne załadowanie statku do określonej pory roku i zasolenia wody. Znaki zawierają,
więc punkty odpowiadające wodzie słodkiej i morskiej z dalszymi podziałami dla
warunków tropikalnych, letnich i zimowych. Zgodnie z międzynarodowym prawem
wolnej burty zanurzenie letnie, wolnej burty odpowiada zanurzeniu konstrukcyjnemu
(wymiarowanie konstrukcyjne kadłuba statku). Wygląd znaku Plimsolla i jego położenie
przedstawia rysunek poniżej. Zanurzenie dla punktu zimowej wolnej burty jest mniejsze od
letniej, z powodu ryzyka złych warunków pogodowych.
SIA
OWNIE OKR
TOWE  TM, IRM 2
Rys. Linie załadowania  zanurzenie i znak wolnej burty
3. Wielkość statku  wskaz
niki
Wyporność i nośność
Kiedy statek w stanie załadowanym pływa w określonym stanie zanurzenia  do linii
zanurzenia, jego wyporność (displacement) jest równoważna masie wody wypartej przez
zanurzoną część jego kadłuba. Wyporność określa, więc całkowitą wagę równoważną
załadowanego statku w wodzie morskiej o gęstości 1.025 t/m3. Wyporność zawiera: część
odpowiadającą masie statku (light weight) i jego nośność (deadweight), gdzie nośność jest
równa pojemności (ciężar wypartej wody) załadowanego statku, wliczając w to paliwo i
inne materiały niezbędne eksploatacyjne. Nośność (deadweight) przedstawia, zawsze
różnicę pomiędzy aktualną wypornością i wyporem odpowiadającym wadze statku (light
weight)  wyrażoną w tonach.
deadweight = displacement  light weight
Wypór (ciężar pustego statku) statku zwyczajowo nie określa jego wielkości, w
przeciwieństwie do nośności (dwt), bazując na jego pojemności ładunkowej z
uwzględnieniem paliwa i materiałów eksploatacyjnych, wyrażonej w tonach przy
zanurzeniu konstrukcyjnym (do wodnicy konstrukcyjnej). Nieraz nośność ładunkowa
(dwt) może odnosić się wodnicy projektowej, lecz wtedy jest to podawane. Zasadnicze
związki pomiędzy wypornością statku, wyporem i jego nośnością przy letnim zanurzeniu
pokazują wartości współczynników w tabeli poniżej. Wyporność statku może być także
wyrażona jako objętość wypartej wody " w m3. Używa się także określeń wielkości statku
jako:
" GRT  Gross Register Tons,
" NRT  Net Register Tons.
gdzie: 1 Register Ton = 100 angielskich stóp sześciennych = 2.83 m3.
SIA
OWNIE OKR
TOWE  TM, IRM 3
Tabela Przykłady zależności pomiędzy wypornością, wyporem (ciężar
pustego statku) i nośnością różnych statków
Wielkości te wyrażają pojemność ładunkową statku według podanych w tabeli zasad
i służą głownie do obliczeń należności portowych.
Wskaz
niki opisu kadłuba
Jest oczywistym, że dla określenia właściwości napędu istotną jest zanurzona część
kadłuba statku (poniżej wodnicy). Wymiary kadłuba (rysunek poniżej), które to opisują
odnoszą się do zanurzenia projektowego który jest mniejsze lub równe zanurzeniu
konstrukcyjnemu. Wybór zanurzenia projektowego zależy od założeń dotyczących: stopnia
załadowania statku. Najczęściej zawiera się w przedziale pełnego załadowania i stanu pod
balastem.
Rys. Podstawowe wymiary kadłuba statku
Długości statku  LOA, LWL, LPP
" Całkowita długość statku LOA  odległość pomiędzy najbardziej wysuniętymi
elementami dziobu i rufy statku, mierzona wzdłuż osi symetrii statku.
SIA
OWNIE OKR
TOWE  TM, IRM 4
" Długość statku po wodnicy konstrukcyjnej LWL  odległość pomiędzy punktami
przecięcia wodnicy konstrukcyjnej i najbardziej wysuniętymi elementami dziobu i
rufy statku, mierzona wzdłuż osi symetrii statku.
" Długość statku miedzy pionami LPP  długość pomiędzy pionami: dziobowym
(przecięcie wodnicy konstrukcyjnej) i rufowym (oś steru). Z reguły wyraża to
zależność:
LPP=0.97Å"LWL
Zanurzenie konstrukcyjne  D
Zanurzenie (draught - często oznaczane w literaturze też przez T), jest definiowane
jako odległość od wodnicy konstrukcyjnej do punktu najgłębszej zanurzonej części
kadłuba. Zanurzenie dziobowe - DF i rufowe - DA ma taką samą wartość przy
załadowanym statku i trymie zerowym  równej stępce.
Szerokość konstrukcyjna( po wodzie) - BWL
Szerokość kadłuba po wodzie  największa szerokość statku na wodnicy
konstrukcyjnej w osi prostopadłej.
Rys. Współczynniki charakterystyczne kadłuba
Współczynnik pełnotliwości  CB
Używa się wiele współczynników do opisu kształtu kadłuba. Jednym z
najważniejszych jest współczynnik pełnotliwości (block coefficient), określający stosunek
objętości równej wyporności i objętości sześcianu utworzonego przez wymiary statku na
wodnicy konstrukcyjnej (długości, szerokości i zanurzenia). Można to opisać następująco:
"
CB=
LWLÅ"BWLÅ"D
SIA
OWNIE OKR
TOWE  TM, IRM 5
W przypadkach, gdy współczynnik pełnotliwości odnosi się do długości pomiędzy
pionami - LPP, jego wartość będzie większa i wyrażona następująco:
"
CB,PP=
LPPÅ"BWLÅ"D
Mała wartość współczynnika pełnotliwości oznacza mniejszy opór podwodnej części
kadłuba i w rezultacie możliwość uzyskiwania większych prędkości statku. W tabeli
poniżej Pokazano zakresy wartości współczynnika CB dla kilku klas statków.
Tabela Wartości współczynnika CB dla typowych statków
Współczynnik przekroju wodnicowego - CWL
Współczynnik przekroju wodnicowego (Water plane area coeficient) wyraża
zależność; powierzchni pola na wodnicy konstrukcyjnej kadłuba AWL do pola prostokąta o
bokach równych długości LWL i szerokości BWL. Określa to zależność:
AWL
CWL=
LWLÅ"BWL
Z reguły współczynnik ten jest większy o 10% od współczynnika pełnotliwości CB i
można to zapisać:
CWLE"CB+0.10
Współczynnik owręża - CM
Współczynnik owręża wyraża stosunek pola powierzchni owręża (zanurzona część
kadłuba na śródokręciu w płaszczyz
nie prostopadłej do osi wzdłużnej)  AM i pola
powierzchni prostokąta o bokach BWL i D. Można to wyrazić wzorem:
AM
CM=
BWLÅ"D
Dla masowców tankowców wartość tego współczynnika wynosi; 0.98÷0.99, natomiast dla
kontenerowców 0.97÷0.98.
SIA
OWNIE OKR
TOWE  TM, IRM 6
Współczynnik pełnotliwości wzdłużnej  CP
Współczynnik ten wyraża zależność pomiędzy wypornością kadłuba " do iloczynu pola
owręża AM i długością statku po wodnicy LWL, można to zapisać:
" " CB
CP = = =
AM Å" LWL CM Å" BWL Å" LWL Å" D CM
Współczynnik ten nie jest wielkością niezależną, zależy całkowicie od współczynnika
pełnotliwości CP i współczynnika owręża CM.
Wzdłużny środek wyporu - LCB
Współczynnik ten wyraża położenie środka wyporu zdefiniowanego jako odległość
do połowy dystansu pomiędzy pionami; rufowym i dziobowym. Odległość ta zwykle
podawana jest jako wartość procentowa długości pomiędzy pionami. Może mieć wartość
dodatniÄ… gdy znajduje siÄ™ na odcinku do dziobu lub ujemnÄ… gdy znajduje siÄ™ na odcinku do
rufy. Dla statków szybkich takich jak kontenerowce LCB będzie ujemne, a dla statków
wolnych (masowce i tankowce) LCB będzie dodatnie. Wartość LCB zawiera się zwykle w
przedziale +3% ÷-3%.
Współczynnik smukłości - CLD
Współczynnik ten nazywany również jako stosunek długości do wyporności określony jest
przez zależność długości statku po wodzie (wodnicy konstrukcyjnej) do pierwiastka
trzeciego stopnia z wartości wyporności statku;
LWL
CLD =
3
"