Коефіцієнти повноти (суднобудування)

Коефіціє́нти повноти́ у суднобудуванні — числові показники, що характеризують повноту обрисів судна. У теорії корабля розрізняють п'ять видів безрозмірнісних коефіцієнтів повноти, три з яких є незалежними.

Розрахунок коефіцієнта повноти ватерлінії

Розрахунок коефіцієнта повноти шпангоута

Коефіцієнт повноти ватерлінії — відношення площі S_i ватерлінії до площі прямокутника, сторони якого дорівнюють довжині L_i та ширині М_i ватерлінії[1].

${\displaystyle \alpha _{i}={\frac {S_{i}}{L_{i}\cdot M_{i}}},}$

де i — номер ватерлінії. Для конструктивної ватерлінії (КВЛ):

${\displaystyle \alpha ={\frac {S_{KB\Lambda }}{L\cdot M}}}$

Коефіцієнт повноти шпангоута — відношення площі підводної частини шпангоута ${\displaystyle \Omega _{k}}$ до площі прямокутника, сторони якого дорівнюють ширині М_k та осадці H_k на цьому шпангоуті по розрахункову ватерлінію[1].

${\displaystyle \beta _{k}={\frac {\Omega _{k}}{M_{k}\cdot H_{k}}},}$

де k — номер шпангоута. Для мідель-шпангоута:

${\displaystyle \beta ={\frac {\Omega _{M}}{M\cdot H}}.}$

Коефіцієнт загальної повноти — відношення теоретичної об'ємної водотоннажності Vc до об'єму паралелепіпеда, що має: довжину, рівну довжині між перпендикулярами, ширину, рівну максимальній зануреній ширині; висоту, рівну осадці по розрахункову ватерлінію[1].

${\displaystyle \delta ={\frac {V_{c}}{L\cdot M\cdot H}}}$

Окрім перерахованих трьох коефіцієнтів повноти, застосовують ще два допоміжних.

Коефіцієнт поздовжньої повноти — відношення об'ємної водотоннажності до об'єму прямого циліндра, основою якого є підводна частина мідель-шпангоута.

${\displaystyle \phi ={\frac {V_{c}}{\Omega _{M}\cdot L}}}$

Коефіцієнт вертикальної повноти — відношення об'ємної водотоннажності до об'єму вертикального циліндра із площею основи S_КВЛ і висотою H:

${\displaystyle \chi ={\frac {V_{c}}{S_{KB\Lambda }\cdot H}}}$

Коефіцієнти ${\displaystyle \phi }$ і ${\displaystyle \chi }$ є похідними від основних:

${\displaystyle \phi ={\frac {\delta }{\beta }}}$ і ${\displaystyle \chi ={\frac {\delta }{\alpha }}}$

Коефіцієнти повноти завжди знаходяться в діапазоні 0...1. Кожен клас кораблів має характерні значення коефіцієнтів повноти. Чим більшими є коефіцієнти повноти, тим повнішими є обриси судна і, навпаки, чим він менший, тим обриси є у більшій мірі витягнутими і загостреними. Повніші обриси означають велику вантажомісткість, але меншу швидкість ходу в порівнянні з суднами з меншими значеннями коефіцієнтів повноти.

Типові коефіцієнти повноти для різних класів суден[2]