Ναυπηγικές γραμμές



Γενικά
Οι ναυπηγικές γραμμές ή γραμμές σκάφους προέρχονται από νοητές τομές της εσωτερικής επιφάνειας του κέλυφους του σκάφους με επίπεδα κατακόρυφα εγκάρσια του σκάφους, επίπεδα κατακόρυφα κατά το διάμηκες του σκάφους, επίπεδα οριζόντια, καθώς και βοηθητικές διαγώνιες γραμμές.

Η συμμετρικότητα του πλοίου αποτελεί κάθετο επίπεδο κατά το διάμηκες (από την πλώρη μέχρι την πρύμη) και στο μέσον ακριβώς καλούμενο και επίπεδο συμμετρίας ή κεντρική γραμμή (center line, CL), παρότι είναι επίπεδο. (σχ.1)

Επί αυτού του επιπέδου συμμετρίας λαμβάνουμε δύο άξονες, κάθετους μεταξύ τους, τον οριζόντιο άξονα (BL) των εγκαρσίων επιπέδων ή των νομέων (Frames) λέγεται και βασική γραμμή (Base Line), και τον κάθετο άξονα (AR) των οριζοντίων επιπέδων ή των παρισάλων (water lines), λέγεται και πρυμναία κάθετος (After Perpendicular, AP). Από το σημείο τομής των δύο παραπάνω αξόνων διέρχεται κάθετα (προς το επίπεδο συμμετρίας) ο άξονας των διαμήκων επιπέδων ή καθέτων (Verticals). (σχ.1)

Αριστερό τμήμα (Port-side)* (συμβολίζεται ελλ. ΑΡ, αγγλ. PS.): Είναι το αριστερό τμήμα του πλοίου από του κεντρικού επιπέδου, κατά παρατηρητή στην πρύμη με μέτωπο προς την πλώρη. Το αντίθετο είναι το Δεξιό τμήμα (Starboard-side)* (συμβολ. ελλ. ΔΞ, αγγλ. SB).

(* Port-side και Starboard-side ελληνικά αποδίδονται ως "πλευρό λιμένος" και "πλευρό πηδαλίου" αντίστοιχα, όροι αναγόμενοι στην εποχή των αρχαίων κωπήλατων πλοίων που λόγω της δεξιάς μεγαλύτερης κώπης - πηδαλίου αναγκαστικά πλαγιοδετούσαν από την αριστερή πλευρά, πρώτος λιμένας με προβλήτα πλαγιοδέτησης σκαφών ήταν της Αλεξάνδρειας, προς τιμή του γεγονότος αυτού η είσοδος - έξοδος στη Διώρυγα Σουέζ στη Μεσόγειο ονομάστηκε Πόρτ Σάϊντ.)

Πλωραίο τμήμα στη ναυπηγική καλείται το τμήμα από του μέσου του πλοίου και εμπρός χώρο, η άκρη του οποίου είναι η πλώρη (fore), το αντίθετο λέγεται πρυμναίο με άκρη την πρύμνη ή πρύμη (aft).

Εξωτερικό περίβλημα ή κέλυφος είναι τα ελάσματα που περιβάλλουν το πλοίο. Η θέση του άξονα των νομέων (δηλ. της βασικής γραμμής) ορίζεται στο κατώτερο μέρος τομής εσωτερικά του περιβλήματος και του επιπέδου συμμετρίας. Η τομή αυτή πιθανόν να είναι οριζόντια και να συμπίπτει με τη βασική γραμμή σε αρκετό μήκος, πιθανόν όμως να έχει και ένα μόνο κοινό σημείο (περίπτωση ρυμουλκών).

Έτσι η βασική γραμμή, λόγω της μεγάλης σπουδαιότητάς της στη κατασκευή ονομάζεται και γραμμή κατασκευής.

Βασικές ναυπηγικές γραμμές είναι οι Εγκάρσιες ναυπηγικές γραμμές ή γραμμές νομέων (frame lines), οι Διαμήκεις ναυπηγικές γραμμές ή κάθετοι (Longitudinal lines or Vertical lines)και οι Οριζόντιες ναυπηγικές γραμμές ή παρίσαλοι ή ίσαλοι (Water lines), οι δε Διαγώνιες (Diagonals) αποτελούν βοηθητικές ναυπηγικές γραμμές.

Εγκάρσιες ναυπηγικές γραμμές

Οι Εγκάρσιες ναυπηγικές γραμμές: είναι οι γραμμές οι προερχόμενες από τη τομή εγκαρσίων (όπως κόβεται το σαλάμι) επιπέδων  με την εσωτερική όψη των ελασμάτων του περιβλήματος του πλοίου. Οι θέσεις αυτών των τομών καλούνται "θεωρητικοί νομείς".

Στο σχέδιο οι νομείς που ανήκουν στο «πρωραίο τμήμα» του σκάφους χαράζονται δεξιά της κεντρικής γραμμής κατά το ήμισύ τους, αφού το άλλο είναι συμμετρικό, ενώ εκείνοι που ανήκουν στο «πρυμναίο τμήμα»  αριστερά της κεντρικής γραμμής επίσης κατά το ήμισύ τους.
Η δε αρίθμηση των νομέων αρχίζει από τη πρυμναία κάθετο όπου και ο νομεύς 0 και προχωρεί προς πρώρα με αύξοντα αριθμό 1,2,3,4 κλπ. Το δε τμήμα όπισθεν της πρυμναίας καθέτου αριθμείται με τα γράμματα A,B,C, ...κλπ. Η παραπάνω σειρά αρίθμησης δεν είναι πάγια διεθνώς αφού άλλος τρόπος έχει ως αφετηρία αρίθμησης τη πρωραία κάθετο (Αγγλοσάξονες) και άλλος το εγκάρσιο μέσον του πλοίου (Αμερικανοί).

Διαπιστώνουμε δύο κατηγορίες νομέων: τους "θεωρητικούς" και τους "κατασκευαστικούς" νομείς.

Θεωρητικοί νομείς είναι οι γραμμές οι χρησιμοποιούμενες στη μελέτη του σκάφους που επέχουν θέση νομέων, ο δε αριθμός των μεταξύ τους ισαποστάσεων εκλέγεται (για διευκόλυνση) πάντα άρτιος. Ο θεωρητικός νομέας που σχεδιάζεται ακριβώς στο μέσον του πλοίου καλείται μέσος νομέας και συμβολίζεται με κύκλο στο κέντρο του οποίου εφάπτονται οριζόντια δύο ημιπεριφέρειες.

Κατασκευαστικοί νομείς είναι οι γραμμές στη θέση των οποίων τοποθετούνται πλέον  οι εγκάρσιες ενισχύσεις του σκάφους καλούμενοι νομείς. Η δε μεταξύ τους απόσταση δεν είναι σταθερή σε όλο το μήκος του πλοίου. Πάντως προς τη πλώρη (περιορισμός από Νηογνώμονες) δεν μπορεί η ισαπόσταση να υπερβαίνει τα 610 χιλιοστά (650mm) ήτοι 2 πόδες (2 ft).

Στα ναυπηγικά σχέδια οι νομείς χαράσσονται κυρίως στο άνω αριστερό τμήμα. Κατά τη σχεδίασή τους λαμβάνεται κοινός ο άξονας συμμετρίας του ΔΕ και ΑΡ τμήματος του πλοίου και κοινοί οι παρίσαλοι δημιουργώντας έτσι την εγκάρσια όψη του σκάφους. Στις άλλες όψεις οι νομείς εμφανίζονται ως ευθείες γραμμές.

Διαμήκεις ναυπηγικές γραμμές
Οι Διαμήκεις ναυπηγικές γραμμές ή κάθετες (Longitudinal Lines or Vertical Lines): είναι οι γραμμές από τη τομή διαμηκών κατακόρυφων επιπέδων, κατά το διάμηκες του πλοίου, με την εσωτερική όψη των ελασμάτων του περιβλήματος.

Στο σχέδιο των ναυπηγικών γραμμών οι διαμήκεις ή κάθετες εμφανίζονται ως προβολές των τομών επί του κεντρικού επιπέδου (συμμετρίας) και συνήθως τίθενται στο πάνω δεξιό μέρος του σχεδίου. Λόγω της συμμετρίας οι κάθετες του ΔΕ τμήματος, συμπίπτουν με εκείνες του ΑΡ τμήματος.   Η απόσταση μεταξύ των καθέτων κατά τη σχεδίαση είναι συνήθως ένα μέτρο (1m) και αριθμούνται από της κεντρικής γραμμής (Central Line) που αντιστοιχεί με το 0, με αύξοντα αριθμό προ του οποίου αναγράφεται το διακριτικό VL (vertical lines) ή με λατινικά γράμματα οπότε το κεντρικό επίπεδο αντιστοιχεί στο γράμμα Α, ή με λατ. Αριθμούς I, II, III, IV κλπ  οπότε το κεντρικό επίπεδο δεν φέρει καμία ένδειξη. (σχ.3)

Το τμήμα του σχεδίου που φέρει τις διαμήκεις γραμμές ή κάθετες ονομάζεται πρόοψη ή διαμήκης  όψη του σκάφους. Στις άλλες όψεις του σχεδίου οι διαμήκεις γραμμές εμφανίζονται ως ευθείες.

Οριζόντιες ναυπηγικές γραμμές
Οι Οριζόντιες ναυπηγικές γραμμές ή παρίσαλοι ή ίσαλοι (Water Lines): είναι οι τομές οριζοντίων επιπέδων μετά της εσωτερικής όψης των ελασμάτων του περιβλήματος.

Στο σχέδιο των ναυπηγικών γραμμών οι οριζόντιες ή παρίσαλοι εμφανίζονται επί της ΑΡ πλευράς του σκάφους επί ενός οριζοντίου επιπέδου που συνήθως τίθενται στο κάτω δεξιό μέρος του σχεδίου των ναυπηγικών γραμμών, καλούμενο κάτοψη του σκάφους. Η απόσταση μεταξύ των οριζοντίων επιπέδων κατά τη σχεδίαση είναι συνήθως ένα μέτρο (1m), όπως και στη περίπτωση των καθέτων. (Ονομάστηκαν παρίσαλοι επειδή αναλογούν σε επίπεδα της ισάλου – της τομής του πλοίου από το  επιπέδου της θαλάσσης όταν είναι πλήρως φορτωμένο – συνεπώς τα επίπεδα αυτά δεν υπερβαίνουν το μέγιστο επιτρεπτό βύθισμα του σκάφους).

Οι παρίσαλοι συμβολίζονται δια του μονογράμματος WL (Water Lines) και αριθμούνται από της βασικής γραμμής όπου το 0, κατ΄ αύξοντα αριθμό WL 1,  WL 2,  WL 3, κλπ. ή με λατιν. αριθμούς I , II, III, IV κλπ χωρίς διακριτικό προ αυτών.

Οι οριζόντιες γραμμές ή παρίσαλοι στην εγκάρσια όψη και στη πρόοψη εμφανίζονται ως ευθείες. (σχ.4)

Διαγώνιες ναυπηγικές γραμμές
Οι Διαγώνιες βοηθητικές γραμμές (Diagonals) προέρχονται από τη τομή διαγωνίων επιπέδων με την εσωτερική όψη των ελασμάτων του περιβλήματος.

Κατασκευάζονται μόνο και μόνο για τον έλεγχο του σχήματος, την ανεύρεση ανωμάλων επιφανειών του περιβλήματος, καθιστάμενη έτσι την έγκαιρη διόρθωση των βασικών ναυπηγικών γραμμών (νομέων, καθέτων και παρισάλων) πριν τη κατασκευή των τελικών σχεδίων ή μοντέλων (Templates) του πλοίου. Ο αριθμός των διαγωνίων δεν είναι καθορισμένος (πιθανόν μία, δύο ή τρεις) ούτε η θέση τους.

Στο ναυπηγικό σχέδιο παρουσιάζονται εις μεν την εγκάρσια όψη ως ευθείες στις δε πρόοψη και κάτοψη ως καμπύλες. Φέρονται συνήθως ως δεξιό του σχεδίου των παρισάλων και κάτωθι αυτών. (σχ.5)

Προς επίτευξη μεγαλύτερης ακρίβειας στο προσδιορισμό του σχήματος του πλοίου στα άκρα του όπου οι μεταβολές είναι απότομες (πλώρη – πρύμη) προσδιορίζονται τομές στο μέσον και στο 1/4 της αποστάσεως των κυρίων τομών καλούμενες "ημιτομές" ή "τεταρτοτομές" νομέων, καθέτων και παρισάλων αντίστοιχα.

Τρόπος σχεδίασης
Αφού ορισθούν οι κύριες διαστάσεις του σκάφους εκτελείται η α' φάση της σχεδίασης (προσχέδιο) όπου σχεδιάζονται οι τρεις όψεις του σκάφους (κάτοψη – πρόοψη – πλάγια όψη) υπό κλίμακα. Στη συνέχεια ακολουθεί η β' φάση όπου το προσχέδιο αντιγράφεται επί του δαπέδου του σχεδιαστηρίου (ναυπηγείου) σε φυσικό μέγεθος (κλίμακα 1:1) προκειμένου να γίνουν οι τελικές τυχόν διορθώσεις. Στη συνέχεια ακολουθεί η γ' φάση, συντάσσονται οι πίνακες των συντεταγμένων των ναυπηγικών γραμμών (Offsets) οι οποίοι και παραδίδονται στο Σχεδιαστήριο για την οριστική σχεδίαση. (σχ.6)

Πολλές φορές ιδιαίτερα όταν το υπό σχεδίαση σκάφος είναι «πρωτότυπο» για την εξέταση της συμπεριφοράς του κατά τη πρόωση στο νερό κατασκευάζεται ομοίωμα (μακέτα) που μελετάται στη «Δεξαμενή Ναυπηγικών Δοκιμών» ή «Δεξαμενή Δοκιμών Προτύπων» (Ship’s Model Tank) που βάσει των αποτελεσμάτων ενεργούνται ενδεδειγμένες διορθώσεις ή τίθενται όρια ασφαλείας αυτού.

Όροι - ορισμοί
Ακολουθεί παράθεση τριών αναγκαίων όρων:

Ίσαλος γραμμή θέρους ή έμφορτος ίσαλος (Load Water Line): είναι η τομή της εσωτερικής επιφάνειας του περιβλήματος του σκάφους με την ελεύθερη επιφάνεια του ύδατος, όταν το σκάφος είναι "ζυγοσταθμισμένο" στο μέγιστο βύθισμα φόρτου (επιτρεπόμενο από Νηογνώμονες) κατά το θέρος. (σχ.7)

Πρωραία κάθετος (Forward Perpendicular): Είναι η γραμμή στη πλώρη Κάθετος προς το επίπεδο του ορίζοντα αγομένη από το σημείο τομής τριών επιφανειών α) της ισάλου γραμμής θέρους, β) του κεντρικού - συμμετρικού επιπέδου και γ) της εσωτερικής όψης του περιβλήματος, η αντίστοιχη κάθετος στη πρύμη καλείται Ακραία πρυμναία κάθετος. (σχ.8α) και (σχ.8β)

Πρυμναία κάθετος (After Perpendicular): Είναι η γραμμή η κάθετος που διέρχεται από τον άξονα του πηδαλίου. (σχ.9α) και (σχ.9β)

...το άρθρο παραμένει σε επεξεργασία

Ναυπηγική