Определение водоизмещения судна

Для того чтобы знать водоизмещение судна в различные моменты испытаний, например на каждом режиме скоростных испытаний, необходимо до начала и после окончания испытаний по маркам углубления судна определить его осадку и рассчитать водоизмещение по кривым площадей шпангоутов (масштаб Бонжана). Параллельно с этим в период испытаний следует вести непрерывный учет приема и расхода всех переменных грузов, в первую очередь топлива и воды. Этот учет осуществляется путем измерения уровня жидких грузов в цистернах, а в некоторых случаях и расхода топлива с помощью нефтемеров. Учет расхода переменных грузов рекомендуется начинать с момента замера марок углубления перед началом испытаний и вести этот учет следует в течение всего процесса испытаний вплоть до заключительного измерения осадок. Полученные в результате этого данные по расходованию переменных грузов позволяют определить водоизмещение судна по весовой нагрузке.

Рассчитанное по весовой нагрузке водоизмещение судна необходимо сверить с водоизмещением, полученным по кривым площадей теоретических шпангоутов, причем расхождение не должно превышать 1%.

Осадку судна по маркам углубления у действующей ватерлинии измеряют обычно в порту или на рейде со шлюпки, моторного баркаса и т. п. При этом необходимо пользоваться заранее приготовленной рейкой с сантиметровой шкалой или обыкновенным складным метром. За расчетные осадки, определяемые по носовым, средним (на миделе) и кормовым маркам углубления, принимаются средние арифметические значения осадок правого и левого бортов.

Точность измерений при описанном способе определения осадки зависит главным образом от степени волнения, которое даже при самых благоприятных условиях (закрытый рейд, отсутствие ветра и т. д.) всегда будет иметь место хотя бы от проходящих мимо катеров и буксиров.

На точность определения водоизмещения судна влияют также погрешности нанесения марок углубления. Как правило, при нанесении марок углубления учитывают все отступления размеров корпуса от проектных и плазовых данных. Поэтому составляющая погрешности, вызванная неточным нанесением марок углубления, обычно представляет собой весьма незначительную величину, так как принято считать, что каждая отметка осадки высотой 200 мм наносится на корпус судна с точностью ±0,5 мм. У судна, имеющего осадку около 5 м, таких отметок будет 16—20. Следовательно, при стечении самых неблагоприятных обстоятельств суммарная абсолютная ошибка может составить 8—10 мм. Для судна средних размеров (длиной немногим более 100 м) этой ошибке будет соответствовать погрешность 10—15 т при определении водоизмещения, что при общем водоизмещении, равном нескольким тысячам тонн, не окажет заметного влияния на результаты испытаний.

Практически точность измерения осадки судна с помощью реек или складного метра колеблется в пределах ±2 см. Это соответствует ошибке ±20—30 т при определении водоизмещения судна длиной 100 м, т. е. погрешность составит несколько меньше одного процента водоизмещения. Для судов большего водоизмещения эта погрешность будет еще меньше. Расчету весового водоизмещения по измеренным осадкам должно предшествовать взятие проб воды на различной глубине и определение ее плотности и температуры.

В настоящее время в фор- и ахтерпиках крупных транспортных судов часто устанавливают сообщающиеся с забортной водой стеклянные трубки со шкалой, которые позволяют определять осадку в оконечностях судна, не прибегая к плавучим средствам для измерения осадки по маркам углубления. Однако и в этом случае необходимо производить непосредственный замер осадки судна на миделе.

Точность определения расхода и уровня топлива в цистернах с помощью обычных измерительных реек невелика и в сильной степени зависит от крена и ходового дифферента судна.

Точность замеров расхода топлива с помощью тарированных нефтемеров более высокая. Погрешность измерения при этом зависит от нескольких величин, а именно: погрешностей тарировки мерных баков, которыми пользовались для тарировки нефтемеров; погрешностей собственно тарировки нефтемеров и погрешностей при определении удельного веса топлива и при отсчете по шкале нефтемеров во время замеров расхода топлива на судне.

Суммарная погрешность при измерении расхода топлива с помощью нефтемеров составляет по объему ±0,5%, что вполне приемлемо и не требует введения особых поправок при подсчете водоизмещения  судна в процессе скоростных испытаний, так как вес топлива не является основной составляющей его водоизмещения.

Расчет водоизмещения судна по кривым площадей шпангоутов для моментов начала и конца испытаний, как и расчет водоизмещения для отдельных моментов испытаний, производится с обычной для судостроительных расчетов точностью, составляющей ±0,3—0,5%.

Таким образом, складывая погрешности, возникающие при определении водоизмещения судна, получаем в худшем случае суммарную погрешность в пределах от ±1,4 до ±1,8% или в среднем ±1,5%, Такая погрешность в определении водоизмещения может давать ошибку до 0,4% при определении скорости судна. При скорости около 20 уз это составит около 0,1 уз.

Количество переменных грузов перед испытаниями должно быть таким, чтобы к середине испытаний водоизмещение судна было близким к нормальному или заданному значению, а в начале и в конце испытаний не отличалось от этого значения более чем на ±5%.

Перед началом испытаний крен судна необходимо свести к нулю, а дифферент — к спецификационному значению, соответствующему водоизмещению судна при испытании. Во время испытаний крен судна не должен превышать 1°.