Справочник по теории корабля

В справочнике излагаются основные сведения по плавучести, остойчивости, непотопляемости и мореходности подводных лодок и надводных кораблей. Содержатся материалы по изменению плавучести и остойчивости подводных лодок при погружении, всплытии и прокладке на грунт.
Приводятся рекомендации по решению наиболее характерных задач в аварийных условиях. На основе советских и зарубежных работ приводятся основные положения теории корабля с динамическими принципами поддержания.
Справочник предназначен для офицеров и курсантов ВМФ, а также для командного состава и курсантов гражданских флотов, специалистов судостроительной промышленности.

Содержание
Предисловие
Глава 1. Общие сведения о свойствах водной среды и о силовом воздействии ее на корабль
1.1. Свойства жидкостей и действующие силы
1.1.1. Общие определения
1.1.2. Свойства жидкостей
1.1.3. Силы, действующие на жидкость
1.2. Гидростатика и кинематика движения жидкости
1.2.1. Гидростатическое давление
1.1.2. Сила гидростатического давления на плоские и цилиндрические поверхности
1.2.3. Сила плавучести (гидростатическая сила поддержания)
1.2.4. Методы изучения движения жидкости
1.2.5. Поток жидкости и его основные характеристики. Установившееся и неустановившееся движение жидкости
1.2.6. Движение вязкой жидкости по трубам
1.3. Критерии подобия и общие формулы для гидродинамических сил и моментов
1.3.1. Условия подобия
1.3.2. Критерии подобия
1.3.3. Формулы для гидродинамических сил и моментов
1.4. Ламинарное и турбулентное движение вязкой жидкости. Пограничный слой
1.4.1. Режимы движения вязкой жидкости
1.4.2. Пограничный слой и общие характеристики движения жидкости в нем
1.4.3. Ламинарный и турбулентный режимы обтекания гладкой тонкой пластины
1.4.4. Безотрывное и отрывное обтекание. Гидродинамический след
1.4.5. Обтекание поверхностей с местной и общей шероховатостью
1.5 Гидродинамические силы и моменты, действующие на тело при движении его в вязкой несжимаемой жидкости
1.5.1. Главный вектор и главный момент гидродинамических сил
1.5.2. Инерционные гидродинамические сила Fин и момент Мин
1.5.3. Волны. Скорость и давление ветра. Морское волнение
1.5.4. Корабельные волны
1.5.5. Вязкостные гидродинамические силы и моменты
1.6. Основы теории крыла
1.6.1. Геометрические характеристики крыла
1.6.2. Гидродинамические характеристики Крыла
.6.3. Гидродинамические характеристики крыла малого удлинения
1.6.4. Гидродинамические характеристики крыла, движущегося на малом заглублении под свободной поверхностью воды
1.7. Глиссирование. Кавитация. Удар тела о поверхность жидкости
1.7.11. Глиссирование
1.7.2. Кавитация
1.7.3 Удар тела о поверхность жидкости
1.8. Методы управления пограничным слоем для качественного изменения величин сил, действующих на корабль
Глава 2. Плавучесть корабля
2.1. Теоретический чертеж корабля
2.1.1. Состав теоретического чертежа
2.1.2. Классификация объемов корпуса подводной лодки
2.1.3. Главные размеры (размерения) я коэффициенты теоретического чертежа
2.2. Посадка корабля
2.2.1. Основные определения и параметры посадки
2.2.2. Практические способы определения посадки корабля
2.3. Силы, действующие на корабль
2.3.1. Схема учета сил, действующих на корабль
2.3.2. Нагрузка корабля
2.3.3. Классификация водоизмещения
2.3.4. Элементы погруженного объема
2.4. Определение элементов погруженного объема корабля
2.4.1. Посадка корабля прямо и на ровный киль
2.4.2. Посадка корабля прямо, но с дифферентом
2.4.3. Посадка корабля с креном и дифферентом
2.5. Равновесие корабля
2.5.1. Условия и уравнения равновесия
2.5.2. Методы приема груза
2.5.3. Особенности равновесия подводной лодки в подводном положении
2.5.4. Вывеска и дифферентовка подводной лодки
2.5.5. Изменение остаточной плавучести подводной лодки с изменением глубины погружения
2.6. Изменение осадки корабля от приема и снятия грузов
2.6.1. Условие неизменности крена и дифферента корабля от приема (снятия) груза
2.6.2. Приращение осадки
2.6.3. Число тонн на сантиметр осадки
2.6.4. Запас плавучести
2.7. Надводные положения подводной лодки
2.7.1. Крейсерское положение
2.7.2. Позиционные положения
2.7.3. Положение на воздушных подушках
2.7.4. Влияние бескингстонности ЦГБ на запас плавучести подводной лодки
2.8. Равновесие судов с динамическими принципами поддержания
2.8.1. Условия равновесия судов с динамическими принципами поддержания
2.8.2. Динамическое равновесие СВП в режиме висения
Глава 3. Остойчивость корабля
З.1. Основные определения. Геометрия равнообъемных наклонений
3.1.1. Основные определения
3.1.2. Геометрия равнообъемных наклонений
3.2. Условие и меры начальной остойчивости
3.2.1. Условие начальной остойчивости корабля
3.2.2. Метацентрические формулы остойчивости
3.2.3. Наклонение корабля под действием малой внешней пары
3.2.4. Меры начальной остойчивости
3.2.5. Остойчивость формы и веса
3.3. Расчет начальной остойчивости корабля
3.3.1. Посадка корабля прямо и на ровный киль
3.3.2. Посадка прямо, но с дифферентом
3.3.3. Посадка корабля с креном и дифферентом
3.4. Остойчивость на больших наклонениях
3.4.1. Точные формулы для восстанавливающих моментов
3.4.2. Геометрическая интерпретация плеч статической остойчивости
3.4.3. Диаграммы статической остойчивости
3.4.4. Диаграммы остойчивости, учитывающие взаимное влияние крена и дифферента
3.5. Динамическая остойчивость
3.5.1. Основные определения
3.5.2. Наклонения корабля при динамическом воздействии кренящего момента
3.5.3. Меры динамической остойчивости. Диаграммы динамической остойчивости
3.5.4. Практическое использование диаграммы динамической остойчивости
3.5.5. Определение ветрового крена
3.5.6. Поведение корабля при отрицательной начальной остойчивости
3.5.7. Спрямление корабля
3.6. Пантокарены
3.6.1. Основные определения
3.6.2. Построение диаграммы поперечной статической остойчивости с использованием пантокарен
3.7. Изменения посадки и остойчивости корабля при изменениях его нагрузки
3.7.1. Метод учета изменений нагрузки корабля
3.7.2. Изменения посадки и остойчивости корабля от переноса твердого груза
3.7.3. Остойчивость корабля на попутном волнении
3.7.4. Изменения посадки и остойчивости корабля от приема твердого груза
3.7.5. Влияние продольного изгиба корпуса на посадку и остойчивость корабля
3.8. Влияние на остойчивость жидких грузов со свободными поверхностями
3.8.11. Влияние одиночного жидкого груза
3.8.2. Влияние нескольких жидких грузов
3.8.3. Влияние на остойчивость подводной лодки переливания главного балласта
3.8.4. Изменение посадки и остойчивости
корабля от приема (снятия) жидких грузов
3.9. Диаграмма начальной остойчивости подводной лодки при погружении и всплытии
3.9.1. Основные определения
3.9.2. Диаграммы основной остойчивости при погружении и всплытии в один и в два приема
3.9.3. Суммарное влияние переливания балласта в ЦГБ на поперечную остойчивость подводной лодки
3.9.4. Учет переливания жидких грузов и водяного балласта
3.10. Определение нагрузки и остойчивости корабля опытным путем
3.10.1. Кренование
3.10.2. Определение начальной остойчивости корабля по периоду боковой качки
3.11. Остойчивость корабля в условиях несвободного плавания
3.11.1. Остойчивость корабля с точечной опорой
3.11.2. Остойчивость подводной лодки при покладке на грунт
3.11.3. Остойчивость при посадке на камень и постановке в док корабля с дифферентом
3.112. Остойчивость судов с динамическими принципами поддержания
3.12.1. Остойчивость судов на подводных крыльях (СПК)
3.112.2. Остойчивость судов на воздушной подушке (СВП)
Глава 4. Непотопляемость корабля
4.11. Основные определения
4.11.1. Требования к непотопляемости
4.1.2. Средства обеспечения непотопляемости
4.1.3. Классификация затопленных отделений
4.1.4. Элементы затопленных отделений
4.2. Общие принципы обеспечения непотопляемости корабля
4.2.1. Запас плавучести, остойчивости и прочности
4.2.2. Разделение корпуса корабля на водонепроницаемые отделения
4.2.3. Конструктивная защита корпуса корабля
4.2.4. Конструктивное и материально-техническое обеспечение борьбы за непотопляемость
4.3. Общие принципы борьбы за непотопляемость корабля
4.3.1. Сущность борьбы за непотопляемость
4.3.2. Первоочередные мероприятия по борьбе за непотопляемость
4.3.3. Восстановление остойчивости и спрямление поврежденного корабля
4.4. Принципы спрямления поврежденного корабля
4.4.1. Задачи и методы спрямления
4.4.2. Оценка состояния поврежденного корабля с точки зрения поперечного спрямления
4.4.3. Выбор мероприятий по восстановлению остойчивости и спрямлению поврежденного корабля
4.4.4. Особенности спрямления подводных лодок
4.5. Методы расчета непотопляемости корабля
4.5.1. Общая характеристика методов
4.5.2. Методы учета группового затопления отделений
4.6. Расчет непотопляемости корабля в первом приближении
4.6.1. Общая характеристика метода и принятые допущения
4.6.2. Расчетные формулы
4.6.3 Влияние затопления отделений различных категорий на посадку и остойчивость корабля
4.6.4. Расчет непотопляемости в первом приближении с использованием таблицы элементов водонепроницаемых отсеков
4.6.5. Расчет в первом приближении изменений посадки и остойчивости ранее поврежденного корабля
4.6.6. Расчет непотопляемости корабля с оторванной оконечностью
4.7. Уточненные методы расчета непотопляемости
4.7.1. Расчет непотопляемости с использованием кривых элементов теоретического чертежа и затопленных отделений
4.7.2. Приближенная нелинейная методика решения поперечной плоской задачи
4.7.3. Расчет непотопляемости по методу последовательных приближений В. Г. Власова
4.8. Расчет непотопляемости подводной лодки с помощью диаграммы надводной непотопляемости
4.8.1. Основные допущения и общий порядок расчета
4.8.2. Решение продольной плоской задачи с помощью диаграммы надводной непотопляемости
4.8.3. Построение приближенной диаграммы продольной остойчивости поврежденной подводной лодки
4.8.4. Решение поперечной плоской задачи
4.8.5. Определение запаса плавучести поврежденной подводной лодки
4.8.6. Оценка эффективности продольного спрямления и определение посадки и остойчивости спрямленной подводной лодки
4.9. Способы восстановления остойчивости и спрямления поврежденного корабля
4.9.1. Классификация способов и основные требования к ним
4.9.2. Спрямление подводной лодки с использованием таблицы надводной непотопляемости
4.9.3. Спрямление практическим способом В. Г. Власова
4.9.4. Оценка знака начальной остойчивости поврежденного корабля
4.10. Прикладные задачи статики корабля
4.10.1. Расчет в первом приближении оголения подводной части корабля комбинированным способом
4.10.2. Расчет создания больших дифферентов подводной лодки по диаграмме надводной непотопляемости
4.10.3. Поддержание и восстановление остойчивости корабля с помощью судоподъемных понтонов
4.11. Расчеты снятия корабля с мели
4.11.1. Способы снятия корабля с мели
4.11.2. Определение опорной реакции, координат точки ее приложения и силы трения корпуса корабля о грунт
Глава 5. Сопротивление воды движению корабля
5.1. Скоростные качества кораблей
5.2. Определение сопротивления при равномерном прямолинейном движении корабля
5.2.1. Сопротивление воды движению корабля
5.2.2. Составляющие полного сопротивления
5.2.3. Определение площади смоченной поверхности "голого" корпуса корабля
5.3. Сопротивление трения и влияние на него состояния наружной обшивки корпуса
5.3.1. Сопротивление гидродинамически гладкой поверхности корпуса
5.3.2. Сопротивление, обусловленное шероховатостью поверхности корпуса
5.3.3. Сопротивление отверстий и вырезов в наружной обшивке корпуса
5.4. Сопротивление формы и полное сопротивление корабля
5.4.1. Сопротивление формы корпуса корабля
5.4.2. Зависимость вязкостного сопротивления тел от главных размерений
5.4.3. Влияние состояния наружной обшивки корпуса корабля на величину сопротивления формы
5.5. Волновое сопротивление
5.5.1. Образование корабельных волн
5.5.2. Зависимость волнового сопротивления от режимов движения корабля
5.6. Сопротивление выступающих частей
5.6.1. Определение сопротивления выступающих частей
5.6.2. Оценка сопротивления хорошо обтекаемых выступающих частей а их взаимодействия с корпусом
5.6.3. Приращение сопротивления от повреждения наружной обшивки в установки на нее плохо обтекаемых тел
5.7. Методы определения сопротивления буксировочной мощности
5.7.1. Расчетный метод определения R и NR для ПЛ при подводном ходе на большой глубине
5.7.2. Экспериментальный метод
5.7.3. Метод адмиралтейских коэффициентов
Глава 6. Корабельные движители
6.1. Общие сведения
6.2. Геометрические характеристики гребного винта
6.3. Материал и контроль качества изготовления гребных винтов
6.4. Кинематические и гидродинамические характеристики гребного винта
6.4.1. Кинематические характеристики
6.4.2. Гидродинамические характеристики, к. п. д. гребного винта
6.5. Работа гребного винта на разных режимах
6.5.1. Режимы работы гребного винта на переднем ходу корабля
6.5.2. Кривые действия гребного винта
6.5.3. Работа гребного винта при реверсе
6.6. Взаимодействие гребного винта и корпуса корабля. Пропульсивный коэффициент
6.6.1. Попутный поток
6.6.2. Засасывание
6.6.3. Значения коэффициентов взаимодействия
6.6.4. Пропульсивный коэффициент
6.7. Кавитация, шумность и вибрация гребных винтов, рекомендации по снижению их интенсивности
6.7.1. Кавитация и ее влияние на работу гребных винтов
6.7.2. Шумность гребных винтов
6.8. Работа системы гребной винт - направляющая насадка
6.9. Гребные винты регулируемого шага
6.10. Водометные движители
Глава 7. Расчет и анализ ходовых качеств корабля
7.1. Определение гидродинамических характеристик и подбор гребных винтов
7.1.1. Серийные испытания моделей винтов
7.1.2. Подбор некавитирующих гребных винтов
7.1.3. Подбор кавитирующих гребных винтов
7.2. Расчет винтовых и скоростных характеристик корабля. Согласование винта и двигателя
7.3. Расчет работы некавитирующих винтов
7.2.2. Согласование работы гребного винта и двигателя. "Тяжелый" и "легкий" винты
7.2.3. Паспортная диаграмма (диаграмма ходкости)
7.3. Натурные скоростные (прогрессивные) испытания корабля
7.3.1. Организация и условия проведения скоростных испытаний
7.3.2. Влияние эксплуатационных факторов на ходовые качества корабля
7.3.3. Влияние ограниченности фарватера (движение на мелководье, в канале.) на ходовые качества корабля
7.3.4. Влияние изменения водоизмещения корабля на его ходовые качества
7.4. Особенности ходкости кораблей с динамическими принципами поддержания
7.4.1. Режимы поддержания и движения КДПП
7.4.2. Ходкость глиссирующих кораблей
7.4.3. Ходкость кораблей на подводных крыльях
7.4.4. Ходкость кораблей на воздушной подушке
Глава 8. Управляемость корабля
8. Основные понятия. Средства обеспечения управляемости надводных и подводных кораблей
8.2. Системы координат. Параметры движения корабля
8.2.1. Системы координат
8.2.2. Положение ПЛ в вертикальной плоскости
8.2.3. Положение ПЛ в горизонтальной плоскости
8.2.4. Характеристики движения надводного корабля
8.3. Силы и моменты, действующие на подводную лодку и надводный корабль при маневрировании в установившемся и неустановившемся режимах движения
8.3.1. Статические силы и моменты
8.3.2. Гидродинамические силы и моменты неинерционной природы
8.3.3. Инерционные силы и моменты
8.3.4. Примеры определения гидродинамических характеристик корабля
8.4. Установившееся движение подводной лодки в вертикальной плоскости
8.4.1. Уравнения установившегося движения подводной лодки в вертикальной плоскости
8.4.2. Установившееся движение ПЛ на постоянной глубине
8.4.3. Определение балансировочных значений сил и моментов
8.4.4. Установившееся изменение глубины погружения
8.4.5. Определение параметров установившегося движения
8.5. Обеспечение основного режима движения при заклинке горизонтальных рулей
8.5.1. Компенсация заклинки НГР перекладкой КГР
8.5.2. Компенсация заклинки КГР перекладкой НГР
8.6. Неустановившееся движение корабля при маневрировании
8.6.1. Движение подводной лодки при маневрировании по глубине
8.6.2. Движение подводного и надводного корабля при маневрировавши по курсу
8.6.3. Характеристика движения на циркуляции
8.7. Установившаяся циркуляция
8.7.1. Уравнения движения корабля на циркуляции
8.7.2. Диаметр циркуляции и угол дрейфа
8.7.3. Падение скорости на циркуляции
8.7.4. Скорость и время изменения курса
8.7.5. Крены при циркуляции
8.7.6. Определение элементов циркуляции подводной лодки
8.8. Устойчивость прямолинейного и криволинейного движения
8.8.1. Понятие об устойчивости движения корабля
8.8.2. Статическая устойчивость движения корабля
8.8.3. Динамическая устойчивость движения корабля
8.8.4. Оценка устойчивости движения подводной лодки в продольной и горизонтальной плоскостях
8.9. Управляемость кораблей с динамическими принципами поддержания
Глава 9. Мореходность корабля
9.1. Общие сведения
9.2. Качка корабля на тихой воде
9.2.1. Силы, действующие на корабль на тихой воде. Основные уравнения
9.2.2. Основные характеристики качки корабля на тихой воде и их определение
9.3. Качка корабля на волнении
9.3.1. Качка на регулярном (синусоидальном) волнении
9.3.2. Качка на нерегулярном волнении
9.3.3. Влияние курса и скорости корабля а также глубины погружения ПЛ на интенсивность качки
9.4. Успокоители качки корабля
9.4.11. Бортовые (скуловые) кили
9.4.2. Успокоительные цистерны
9.4.3. Бортовые управляемые рули
9.5. Натурные мореходные испытания
9.5.1. Назначение и организация натурных мореходных испытаний
9.5.2. Проведение мореходных испытаний и их содержание
9.5.3. Исследования характеристик мореходности корабля в процессе его повседневной службы
Приложения:
II. Характеристики скорости и давления ветра
2. Шкала характеристик волнения
3. Повторяемость высот волн (в %) в морях, омывающих берега Советского Союза
4. Повторяемость высот волн (в %) в некоторых районах Мирового океана
Литература
Предметный указатель