Водоизмещение корабля
Вообразим, что наш корабль мгновенно вынут из воды, а сама вода так же мгновенно замерзла. В этом случае во льду должно образоваться углубление, своего рода отпечаток, в точности равный подводному объему корабля (рис. 8). Наполним образовавшееся углубление водою точно до верхних краев, т. е. до уровня ватерлинии, измеряя израсходованное количество воды. "Таким образом, мы определим объем углубления и заодно вычислим вес налитой воды.
Теперь мысленно разморозим наш водоем. Что с ним получится? Оказывается, что равновесие, в котором находилась масса воды, окружающей корабль, когда он плавал, сохранилось и тогда, когда мы корабль подменили водою. А это и значит, что вес корабля, т. е. вес корпуса с внутренними пространствами трюмов, надводными устройствами, несущего на себе множество грузов, в точности равен весу воды, взятой в объеме воображаемого углубления, т. е. подводного объема корпуса корабля.
В теории корабля подводный объем корпуса корабля называется объемным водоизмещением, обозначается через V и измеряется в кубических метрах (л3).
Если взять вес воды в объеме подводной части корабля, то получим так называемое весовое водоизмещение корабля, обозначаемое через D и измеряемое в тоннах (т).
Если обозначим вес корабля со всеми находящимися на нем грузами через G, то, приравняв D к G, получим основное уравнение плавающего тела — так называемое уравнение пловучести
D — G. (8)
Весовое водоизмещение корабля D равно объему У, умноженному на удельный вес воды d
D — d-V, (9)
при этом удельный вес воды принимается равным: для Балтийского моря 1,015, для Черного моря 1,025, для Атлантического океана 1,025—1,026, для Азовского и Каспийского морей 1,010—1,012, для рек и озер (пресных) 1,000.
Для того чтобы вытеснить и в море и в реке равный вес объема воды, корабль должен в реке, где вода „легче", вытеснить больший объем, чем в море, где вода имеет большую плотность. Так как вытеснить больший или меньший объем воды корабль имеет возможность, только изменяя осадку, то, следовательно, в реке корабль должен погрузиться глубже, чем в море. Отношение осадок должно быть обратно отношению плотностей: осадка корабля в реке Ifp равна осадке в море Ыи, помноженной на удельный вес морской воды d:
Н = Я — d,
п м ‘
т. е. при переходе из реки д море осадка уменьшается, а из моря в реку осадка увеличивается.
Водоизмещение судна является мерой пловучести корабля, и чем больше водоизмещение корабля, тем его пловучесть больше. Однако одна величина водоизмещения еще не характеризует безопасности плавания корабля при изменении нагрузки или при его аварии. Главную роль при этом играет высота надводного борта, обеспечивающая запас пловучести.
Запасом пловучести корабля называется дополнительное количество груза, которое может принять корабль до полного погружения, обладая пр, и этом пловучестью. Мерою запаса пловучести является величина непроницаемого для воды объема корпуса корабля, лежащего выше максимальной грузовой ватерлинии (рис. 9).