Расчет надувной лодки заданных размеров и конфигураций, а также плота, понтона состоит в установлении: водоизмещения (грузоподъемности) лодки, максимального нагружения в стенках борта лодки и соответственного запаса прочности прорезиненной ткани, составляющей борт.
Водоизмещение лодки вычисляется по заданным ее размерам и при условии погружения ее в воду до экватора борта. Лодка, например спортивная, рассматривается состоящей из отдельных секций: средней, носовой и кормовой (для понтонов носовая и кормовая части одинаковы). Поперечное сечение погруженной в воду части средней секции лодки ограничивается: с боков— четвертью окружности сечения борта, снизу — линией мостика.
Если нос лодки и корма состоят из трубчатых цилиндрических частей, то при определении объема их погруженных в воду частей вычисляют соответственные объемы призм с трехгранным или трапециевидным основанием и объемы обрамляющих их цилиндрических вырезок.
Для уточнения грузоподъемности следует определить собственный вес лодки. Для этого необходимо знать поверхность бор™ лодки и площадь мостика. Поверхность борта лодки можно установить, распределяя борт на отдельные прямые и усеченные цилиндры и вычисляя их боковую поверхность. Все необходимые размеры могут быть взяты из чертежа лодки.
Собственный вес лодки рассчитывают, исходя из веса 1 м2 прорезиненной ткани борта и мостика лодки и величины поверхности борта и мостика лодки (в м2).
В расчет вводят практический коэффициент (равный 1,05), учитывающий утяжеление ткани за счет пересклеек, усилений, шайб и пр.
Целесообразно проверить (расчетом) объем борта лодки, иначе говоря, ее водоизмещение в затопленном положении. Для этого можно использовать те же данные, которые служили для определения поверхности борта лодки.
Максимальная нагруженность в стенке борта лодки. Максимальную нагруженность в стенке борта лодки определяют по максимальному избыточному давлению воздуха в камере борта и при том условии, что внешняя нагрузка на лодку распределена по верху борта и равна его грузоподъемности. Это означает, что нагруженная лодка должна сохранить свою форму.
Расчетное избыточное давление р при этом условии ограничивается высотой столба воды, равной диаметру борта лодки. Максимальное нагружение Тт в цилиндрической тканевой оболочке, находящейся под избыточным внутренним воздушным давлением р (в Па) действует нормально к плоскости осевого сечения и определяется уравнением (11.5). Нагруженность в плоскости сечения, перпендикулярного оси, вдвое ниже. Определив максимальную нагруженность в тканевой стенке борта лодки, находят соответственный запас прочности.
Такой путь расчета приводит к значительному запасу прочности, оправдываемому тем, что упрощенные расчеты не предусматривают: сосредоточенных нагрузок, усилий, возникающих в местах соединения под углом цилиндрических секций бортов; динамических нагрузок; трения о воду, берег и дно водоема; перегрев воздуха в камере борта лодки.
Первое из приведенных условий имеет весьма большое значение для малых лодок. В этом случае проводят расчет лодки на изгиб, условно рассматривая, например, борт средней секции лодки как полую цилиндрическую балку, равномерно нагруженную снизу давлением воды, а сверху, посредине ее длины, сосредоточенным грузом, равным ее водоизмещению.