คู่มือการขับน้ำของเรือ: วิธีคำนวณและทำความเข้าใจน้ำหนักเรือของคุณ
การขับน้ำคือพื้นฐานของการคำนวณสมรรถนะเรือทั้งหมด
การขับน้ำของเรือ — น้ำหนักน้ำที่เรือดันออกไป — คือการวัดที่สำคัญที่สุดในสถาปัตยกรรมทางเรือ มันกำหนดความเร็วตัวเรือ ความสามารถในการบรรทุก เสถียรภาพ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง และแม้แต่ขนาดสมอที่คุณต้องการ การทำความเข้าใจการขับน้ำช่วยให้คุณตัดสินใจได้ดีขึ้นเกี่ยวกับการบรรทุกเรือ การเลือกอุปกรณ์ และลักษณะสมรรถนะของเรือ คู่มือนี้อธิบายความหมายของการขับน้ำ วิธีคำนวณ และวิธีที่มันส่งผลต่อทุกแง่มุมของพฤติกรรมเรือ
การขับน้ำของเรือคืออะไร?
การขับน้ำคือน้ำหนักน้ำที่เรือที่ลอยอยู่ดันออกไปด้านข้าง ตามหลักของอาร์คิมีดีส วัตถุที่ลอยจะขับน้ำเท่ากับน้ำหนักของตัวมันเอง เรือหนัก 10,000 ปอนด์ขับน้ำ 10,000 ปอนด์ — ประมาณ 1,200 แกลลอนน้ำทะเล (น้ำทะเลหนัก 8.56 ปอนด์/แกลลอน) หรือ 1,250 แกลลอนน้ำจืด (8.34 ปอนด์/แกลลอน) การขับน้ำมักแสดงในหน่วยปอนด์ (สหรัฐ) กิโลกรัม (เมตริก) หรือตันยาว (1 ตันยาว = 2,240 ปอนด์) การขับน้ำเบาหมายถึงน้ำหนักเรือโดยไม่มีลูกเรือ เชื้อเพลิง น้ำ หรืออุปกรณ์ การขับน้ำเต็มรวมทุกอย่างบนเรือ
การขับน้ำส่งผลต่อสมรรถนะอย่างไร
การขับน้ำส่งผลโดยตรงต่อความเร็วตัวเรือ — เรือที่หนักกว่าจะจมลึกกว่า ทำให้แนวน้ำสั้นลงอย่างมีประสิทธิภาพ เรือที่บรรทุกเกิน 20% ของการขับน้ำตามแบบอาจเห็นความเร็วตัวเรือลดลง 5-10% เสถียรภาพ: เรือที่หนักกว่ามักมีเสถียรภาพมากกว่า (จุดศูนย์ถ่วงต่ำกว่า) แต่น้ำหนักที่มากเกินไปอาจลดฟรีบอร์ดและเพิ่มความเสี่ยงคลื่นซัดขึ้นเรือ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง: ทุก 10% ที่เพิ่มขึ้นของการขับน้ำจะเพิ่มการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงประมาณ 10-15% ที่ความเร็วเดียวกัน ขนาดสมอ: ผู้ผลิตสมอแนะนำขนาดตามการขับน้ำของเรือ ไม่ใช่ความยาว
การคำนวณการขับน้ำของเรือ
วิธีที่แม่นยำที่สุดคือใช้การขับน้ำที่บันทึกไว้จากข้อมูลจำเพาะของผู้ผลิต หากไม่มี คุณสามารถประมาณได้: วัดพื้นที่ระนาบน้ำ (พื้นที่ตัวเรือที่แนวน้ำ) วัดกินน้ำลึก (ความลึกใต้แนวน้ำ) ประมาณค่าสัมประสิทธิ์บล็อก (Cb) — อัตราส่วนปริมาตรตัวเรือต่อกล่องสี่เหลี่ยมที่มีขนาดเดียวกัน Cb อยู่ในช่วง 0.35 (ตัวเรือแข่งบาง) ถึง 0.65 (เรือสินค้าตัวเต็ม) การขับน้ำ (ปอนด์) = พื้นที่ระนาบน้ำ (ตร.ฟุต) × กินน้ำลึก (ฟุต) × Cb × 64 (ปอนด์/ลูกบาศก์ฟุตสำหรับน้ำทะเล)
ทำความเข้าใจความสามารถในการบรรทุก
ความสามารถในการบรรทุกคือความแตกต่างระหว่างการขับน้ำเต็มและการขับน้ำเบา เรือที่มีการขับน้ำเบา 8,000 ปอนด์และการขับน้ำเต็ม 12,000 ปอนด์มีความสามารถในการบรรทุก 4,000 ปอนด์ ซึ่งรวมถึงลูกเรือ (เฉลี่ย 175 ปอนด์ต่อคน) เชื้อเพลิง (ดีเซล: 7.1 ปอนด์/แกลลอน; น้ำมันเบนซิน: 6.1 ปอนด์/แกลลอน) น้ำ (8.34 ปอนด์/แกลลอน) อาหารและอุปกรณ์ และเครื่องมือต่างๆ การบรรทุกเกินความสามารถจะลดฟรีบอร์ด เพิ่มการสูญเสียความเร็วตัวเรือ และอาจลดเสถียรภาพ คำนวณน้ำหนักบรรทุกจริงก่อนออกเดินทางเสมอ
อัตราส่วนการขับน้ำต่อความยาว
อัตราส่วนการขับน้ำต่อความยาว (D/L) คือการวัดที่มีประโยชน์ของน้ำหนักสัมพัทธ์ของเรือ: D/L = การขับน้ำ (ตันยาว) / (0.01 × LWL เป็นฟุต)³ การแปลผล: ต่ำกว่า 100: เรือแข่งน้ำหนักเบาพิเศษ 100-200: เรือล่องทะเลสมรรถนะสูงน้ำหนักเบา 200-300: เรือล่องทะเลขนาดกลาง 300-400: เรือล่องทะเลหนัก มากกว่า 400: เรือหนักมาก D/L ต่ำกว่าหมายถึงสมรรถนะที่ดีกว่าในลมอ่อน (เรือใบ) หรือประสิทธิภาพเชื้อเพลิงที่ดีกว่า (เรือยนต์) แต่ความสามารถบรรทุกน้อยกว่าและอาจสบายน้อยกว่าในทะเลหยาบ
FAQ
ฉันจะหาค่าการขับน้ำของเรือได้อย่างไร?
ตรวจสอบข้อมูลจำเพาะของผู้ผลิต คู่มือเจ้าของ หรือเอกสารการจดทะเบียน สำหรับเรือเก่า ติดต่อผู้ผลิตหรือตรวจสอบฐานข้อมูลรีวิวเรือ หากไม่มีสิ่งเหล่านี้ คุณสามารถประมาณการขับน้ำโดยใช้วิธีพื้นที่ระนาบน้ำที่อธิบายในคู่มือนี้ หรือใช้เครื่องคำนวณการขับน้ำตามขนาดเรือของคุณ
ความแตกต่างระหว่างการขับน้ำเบาและการขับน้ำบรรทุกคืออะไร?
การขับน้ำเบาคือน้ำหนักเรือพร้อมอุปกรณ์มาตรฐานแต่ไม่มีลูกเรือ เชื้อเพลิง น้ำ หรืออุปกรณ์ การขับน้ำบรรทุกรวมทุกอย่างบนเรือ ความแตกต่างคือความสามารถในการบรรทุกของคุณ ข้อมูลจำเพาะสมรรถนะส่วนใหญ่ให้ไว้ที่การขับน้ำเบา — สมรรถนะจริงของคุณจะต่ำกว่าเมื่อบรรทุกเต็ม
น้ำทะเลกับน้ำจืดส่งผลต่อการขับน้ำอย่างไร?
น้ำทะเลหนาแน่นกว่าน้ำจืด (64 ปอนด์/ลูกบาศก์ฟุต เทียบกับ 62.4 ปอนด์/ลูกบาศก์ฟุต) เรือลอยสูงกว่าในน้ำทะเลมากกว่าน้ำจืด — เรือลำเดียวกันขับน้ำทะเลปริมาณน้อยกว่าเพื่อให้ได้การขับน้ำตามน้ำหนักเท่ากัน เมื่อย้ายจากน้ำเค็มไปน้ำจืด เรือจะนั่งต่ำลงเล็กน้อย (ประมาณ 2.5-5 ซม. สำหรับเรือล่องทะเลทั่วไป) ซึ่งส่งผลต่อระยะห่างใต้สะพานและในท่าเรือตื้น