Hull (embarcation) - Hull (watercraft)


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des lignes de forme de coque, de la longueur et en coupe transversale,

Une coque est étanche à l' eau le corps d'un navire ou d'un bateau. La coque peut ouverte vers le haut (comme un dériveur ), ou il peut être entièrement ou partiellement recouverte d'une plate - forme. Au sommet de la plate - forme peut être un rouf et d' autres superstructures , comme un entonnoir, derrick, ou mât . La ligne où la coque rencontre la surface de l' eau est appelée la ligne de flottaison .

Caractéristiques générales

Il existe une grande variété de types de coque qui sont choisis pour l' aptitude à usages différents, la forme de la coque étant en fonction des besoins de la conception. Les formes vont d'une boîte presque parfaite dans le cas des barges chaland, à une surface nette aiguille de la révolution dans le cas d'un voilier multicoque de course. La forme est choisie pour trouver un équilibre entre le coût, les considérations hydrostatiques (hébergement, transport de charge et de stabilité), hydrodynamiques (vitesse, puissance requise, et le mouvement et le comportement dans une voie maritime) et des considérations spéciales pour le rôle du navire, comme l'arc arrondi d'un brise-glace ou le fond plat d'un engin de débarquement .

Dans un navire en acier moderne typique, la coque aura des ponts étanches, et les principaux éléments transversaux appelés cloisons . Il peut également y avoir des éléments intermédiaires tels que des poutres , raidisseurs et des entretoises , et les membres de mineurs appelés trames transversales ordinaires, des cadres, ou des longerons, selon l' agencement structurel . Le pont supérieur continu peut être appelé le « pont supérieur », « pont de temps », « spardeck », « pont principal », ou simplement « plate - forme ». Le nom particulier donné dépend du contexte dans lequel le type de navire ou d'un bateau, l'arrangement, ou même où les voiles.

Dans un voilier en bois typique, la coque est constituée de planches de bois, supportée par des cadres transversaux (souvent appelés nervures) et les cloisons, qui sont en outre liés entre eux par des longerons longitudinaux ou au plafond. Souvent , mais pas toujours , il est un élément longitudinal centrale appelée quille . En fibre de verre ou des coques composites, la structure peut ressembler à des récipients en bois ou en acier dans une certaine mesure, ou être d'un monocoque arrangement. Dans de nombreux cas, les coques composites sont construites en prenant en sandwich minces peaux renforcés par des fibres sur un noyau léger mais relativement rigide de mousse, bois de balsa, nid d' abeilles imprégné de papier ou autre matériau.

Peut-être les premières coques appropriées ont été construites par les anciens Egyptiens , qui en 3000 avant JC savait comment assembler en bois planches dans une coque.

formes de Hull

Hulls venir dans de nombreuses variétés et peuvent avoir une forme composite, (par exemple, une forme de cloche avant l'entrée fine et inversée à l'arrière), mais sont regroupées suit principalement:

  • Bouchains et dur bouchains. Des exemples sont le fond plat (chined), v-bas, et la coque multi-fond (dur chined). Ces types ont au moins une articulation prononcée dans la totalité ou la majeure partie de leur longueur.
  • Moulé, ou rond bilged Soft- bouchains . Ces formes coque ont toutes les courbes lisses. Les exemples sont la cale ronde, cale en demi-cercle, et la coque à fond.

Raboteuse et les coques de déplacement

Royal Navy Guerre mondiale VTT rabotage à la vitesse sur l' eau calme montrant sa coque bouchain avec la plupart des la partie avant du bateau hors de l'eau.
  • Coque Déplacement: ici la coque est pris en charge exclusivement ou principalement par la flottabilité . Les navires qui ont ce type de Voyage de la coque dans l'eau à une vitesse limitée qui est définie par la longueur de la ligne de flottaison. Ils sont souvent, mais pas toujours, plus lourd que les types de rabotage.
  • Coque planante: ici, le rabotage sous forme de coque est configuré pour développer positif pression dynamique de sorte que son projet diminue avec l' augmentation de la vitesse. L'ascenseur dynamique réduit la surface mouillée et donc la traînée . Ils sont parfois à fond plat, parfois V à fond et plus rarement, rond-bilged. La forme la plus commune est d'avoir au moins un bouchain, ce qui rend pour le rabotage plus efficace et peut jeter VAPORISATION. Les coques planantes sont plus efficaces à des vitesses plus élevées, même si elles nécessitent encore plus d' énergie pour atteindre ces vitesses. Une coque de rabotage efficace doit être aussi léger que possible avec des surfaces planes qui sont compatibles avec une bonne tenue de la mer. Bateaux à voile ce plan doit également naviguer efficacement dans le mode de déplacement dans les vents légers.
  • Semi-déplacement, ou semi-planante: ici la forme de la coque est capable de développer une quantité modérée de portance dynamique; Cependant, la plupart du poids du navire est toujours soutenu par la flottabilité.

formes de Hull

À l'heure actuelle, la forme la plus utilisée est la coque de cale ronde.

Dans la cloche inversée forme de la coque, avec une plus petite charge utile de la ligne de flottaison section transversale est inférieure, d' où la résistance est inférieure et que la vitesse est plus élevée. Avec une charge utile supérieure courbée vers l' extérieur l'offre des performances plus fluides dans les vagues. En tant que tel, la forme en cloche inversée est une forme populaire utilisé avec les coques planantes.

Bouchains et coques dur bouchains

Une coque chined se compose de plaques droites, lisse, de hauteur, long ou court, le bois ou des feuilles de pli, qui sont fixés à un angle à l'autre lorsqu'elle est vue en section transversale. La coque bouchains traditionnelle est une forme simple de la coque car il fonctionne avec des planches droites que plié dans une courbe. Ces conseils sont souvent la longueur pliée. Contreplaqué bateaux chined en 8'  x  feuilles 4' avoir plus de courbure le long du grand axe de la feuille. Seulement nappe mince 3-6 mm peut être facilement façonnée en une courbe composée. La plupart des bateaux construits faits maison sont bouchains bateaux de la coque. Bateaux à moteur chine Mass-produits sont généralement faits de fibre de verre de brins de hachage pulvérisée sur un moule en bois. Le Cajun « Pirogue » est un exemple d'un métier avec bouchains dur. Les avantages de ce type de coque est le faible coût de production et le (habituellement) de fond assez plat, ce qui rend le bateau plus rapide au planing . Bateaux à voile avec une utilisation coque à bouchains faire d'une planche de poignard ou la quille.

coques à bouchains peuvent avoir l'une des trois formes:

  • coques à bouchains fond plat
  • coques multi-bouchains
  • V-coques inférieure bouchains. Parfois appelé bouchain.

Chacune de ces coques bouchain a ses propres caractéristiques et utilisation. La coque à fond plat présente une grande stabilité initiale élevée mais la traînée. Pour contrer la forte traînée, les formes de coque sont étroites et parfois sévèrement conique à la proue et la poupe. Cela conduit à une mauvaise stabilité quand dans un voilier à talons. Ceci est souvent contré en utilisant le ballast intérieur lourd sur les versions de voile. Ils sont les mieux adaptés aux eaux côtières abritées. Bateaux à moteur de course début étaient très bien avant et arrière plat. Cette levée maximale produite et lisse, rapide tour dans l' eau plate, mais cette forme de coque est facilement ébranlées dans les vagues. La coque de chine multiples se rapproche d' une forme de coque incurvée. Il a moins de traînée qu'un bateau à fond plat. Multi bouchains sont plus complexes à construire , mais produisent une forme de coque plus en état de navigabilité. Ils sont généralement des coques de déplacement. V ou bateaux chine à fond arc ont un V de  forme entre 6  et 23  degrés. On appelle cela l'angle de deadrise. La forme aplatie d'un plan de la volonté de la coque 6 degrés avec moins de vent ou d' un moteur à faible puissance mais plus marteler dans les vagues. La profondeur V  forme (entre 18  et 23  degrés) est seulement adapté aux bateaux de rabotage haute puissance. Ils exigent des moteurs plus puissants pour soulever le bateau sur le plan , mais donnent une plus rapide, conduite plus douce dans les vagues. Le déplacement des coques chined ont plus de surface mouillée, donc plus de traînée, d'une forme équivalente coque ronde, pour tout déplacement donné.

coques de courbe lisse

Lisser les coques de la courbe sont des coques qui utilisent, comme les coques incurvées, une dérive ou une quille fixée.

Coques de cale semi - rondes sont un peu moins rond. L'avantage de la demi-ronde est qu'il est un beau milieu entre le S-fond et la coque à bouchains. Des exemples typiques d'une coque de cale semi-ronde se trouvent dans les Centaur et laser de croisière dériveurs .

(A) S-coque inférieure par
rapport à un
(B) dur et
(C) de la coque souple chine

S-coques inférieures sont des coques en forme de s . Dans le s-fond, les pistes de coque lisse à la quille. Comme il n'y a pas de coins pointus dans le fuselage. Bateaux avec cette coque ont une quille fixe, ou un kielmidzwaard (littéralement « quille avec l' épée »). Ceci est une quille fixe court, avec une quille d'oscillation à l' intérieur. Des exemples de croisière dériveurs qui utilisent cette forme de s sont les Yngling et Randmeer .

appendice

termes

  • Base de référence est une ligne de référence de niveaupartirlaquelle sont mesuréesdistances verticales.
  • Bow est la partie avant de la coque.
  • Au milieu du navire est la partie centrale du navire dans la direction avant et arrière.
  • Port est le côté gauche du navire facel'arc de bord.
  • Tribord est le côté droit du navire facel'arc de bord.
  • Stern est la partie arrière de la coque.
  • Ligne de flottaison est une ligne imaginaire circonscrivant la coque qui correspondla surface de l'eau lorsque la coque est immobile.

Métrique

mesures de la coque principale
"LWL & LOA"

formes de coque sont définies comme suit:

Bloquer les mesures qui définissent les dimensions principales. Elles sont:

  • Faisceau ou la largeur ( B ) est la largeur de la coque. (ex: BWL est le rayon maximum à la ligne de flottaison)
  • Projet ( d ) ou ( T ) est la distance verticale du bas de la quille jusqu'à la ligne de flottaison .
  • Franc - bord ( FB ) est la profondeur ainsi que la hauteur de la structure de quille moins projet .
  • Longueur à la flottaison ( LWL ) est la longueur du point le plus en avant de la ligne de flottaison mesurée dans le profil de la poupe point le plus de la ligne de flottaison.
  • Longueur entre perpendiculaires ( LBP ou LPP ) est la longueur de la ligne de flottaison en charge d'été de la poupe après au point où il traverse la tige . (voir aussi p / p )
  • Longueur hors tout ( LOA ) est la longueur extrême d'une extrémité à l'autre.
  • Creux sur quille ( D ) est la distance verticale mesurée à partir du sommet de la quille jusqu'à la face inférieure du plateau supérieur sur le côté.

Former des dérivés qui sont calculées à partir de la forme et les mesures de blocs. Elles sont:

  • Déplacement ( Δ ) est le poids d'eau équivalent au volume immergée de la coque.
  • Centre longitudinal de flottabilité ( LCB ) est la distance longitudinale d'un point de référence (souvent au milieu du navire) au centre du volume déplacé de l' eau lorsque la coque est immobile. A noter que le centre longitudinal de gravité ou le centre de la masse du navire doit aligner avec le LCB lorsque la coque est en équilibre.
  • Centre longitudinal de flottaison ( LCF ) est la distance longitudinale d'un point de référence (souvent au milieu du navire) au centre de la surface de flottaison lorsque la coque ne bouge pas. Ceci peut être visualisé comme étant la zone définie par la surface de la coque et de l'eau.
  • Central vertical de flottabilité ( VCB ) est la distance verticale à partir d' un point de référence (souvent la ligne de base) par rapport au centre du volume déplacé de l' eau lorsque la coque est immobile.
  • Volume ( V ou ) est le volume d'eau déplacé par la coque.
Le coefficient de remplissage d'un navire est calculé comme étant le rapport du volume de la sous-marine de la coque du navire (TEAL) au volume d'un bloc rectangulaire de la même longueur, largeur et hauteur.

Coefficients aider à comparer les formes de coque ainsi:

  • 1) coefficient bloc ( C b ) est le volume (V) divisée par la L WL x B WL x T WL . Si vous dessinez une boîte autour de la partie immergée du navire, il est le rapport entre le volume de la boîte occupée par le navire. Il donne une idée de la quantité du bloc défini par la L WL , faisceau (B) et projet (T) est rempli par la coque. Formes complètes telles que les pétroliers auront un rapport C b AMENDE formes telles que les voiliers auront un faible C b .

  • 2) Midship coefficient ( C m ou C x ) est la surface en coupe transversale (A x ) de la tranche au milieu du navire (ou à la plus grande section de C x ) divisé par le rayon x projet. Il affiche le rapport de la plus grande section immergée de la coque d'un rectangle de même largeur et de la profondeur d' ensemble que la partie immergée de la coque. Ceci définit la plénitude du bas de caisse. Un faible C m indique une section intermédiaire découpée et un rapport C m indique une forme de section carrée. Voiliers une écorchée mi-section à faible C x alors que les navires de charge ont une section carrée à haute C x pour aider à augmenter le C b .

  • 3) coefficient prismatique ( C p ) est le volume (V) divisé par L WL x A x . Il affiche le rapport du volume immergé de la coque à un volume d'un prisme avec une longueur égale à bord du navire et la zone de section transversale égale à la plus grande section immergée de la coque (section médiane de navire). Il est utilisé pour évaluer la répartition du volume du bas de caisse. Une faible ou bien C p indique une section médiane pleine et de fines extrémités, un C élevé ou complet p indique un bateau avec des extrémités plus complètes. Les coques planantes et d' autres coques de grande vitesse ont tendance vers une plus grande C p . Coques de déplacement efficaces se déplaçant à une faible nombre de Froude auront tendance à avoir une faible C p .

  • 4) Waterplane coefficient ( C p ) est la surface de flottaison , divisé par L WL x B WL . Le coefficient de flottaison exprime la plénitude du plan de flottaison, ou le rapport de la surface de flottaison à un rectangle de même longueur et de la largeur. Un faible C w chiffre indique fines extrémités et un rapport C w chiffre indique extrémités plus complète. Haut C w améliore la stabilité ainsi que le comportement de manutention dans des conditions difficiles.

  • Remarque:

Conception assistée par ordinateur

L' utilisation de la conception assistée par ordinateur a remplacé les méthodes sur papier de la conception des navires qui reposaient sur des calculs et des lignes manuelles de dessin. Depuis le début des années 1990, une variété de logiciels commerciaux et freeware spécialisés pour l' architecture navale ont été développés qui offrent des capacités de rédaction 3D combinés avec des modules de calcul pour hydrostatiques et hydrodynamiques. Ceux - ci peuvent être appelés systèmes de modélisation géométrique pour l' architecture navale.

Voir également

Remarques

Les références

  • Hayler, William B .; Keever, John M. (2003). Seaman Manuel marchand américain . Cornell Maritime Pr. ISBN 0-87033-549-9.
  • Turpin, Edward A .; McEwen, William A. (1980). Merchant Manuel des officiers de marine (4e éd.). Centreville, MD: Cornell Maritime Press. ISBN 0-87033-056-X.