Trọng tải choán nước

Các vạch mớn nước, bằng cách cho thấy con tàu đang chìm sâu bao nhiêu so với mặt nước, cho phép xác định lượng choán nước.

Trọng tải choán nước (tiếng Anh: displacement tonnage) của một con tàu chính là trọng lượng của nó. Đúng như tên gọi, đại lượng này được đo gián tiếp theo lực đẩy Archimedes: trước hết tính thể tích nước bị tàu chiếm chỗ, rồi quy đổi thể tích đó ra trọng lượng. Theo truyền thống có nhiều quy tắc đo khác nhau nên cho các giá trị khác nhau tính theo tấn Anh. Ngày nay, tấn theo hệ mét được dùng phổ biến hơn.

Lượng choán nước của tàu thay đổi theo mức tải: từ trọng lượng nhẹ đến mức tải tối đa. Có nhiều thuật ngữ cụ thể để mô tả các mức tải và mớn nước khác nhau, nêu chi tiết bên dưới.

Lưu ý: Lượng choán nước không nên nhầm với các thước đo thể tích hay sức chứa dùng cho tàu thương mại như tổng trọng tải và trọng tải ròng.

Cách tính

Các chương trình tính ổn định tàu trên boong có thể được dùng để tính lượng choán nước của tàu.

Quy trình xác định lượng choán nước của một con tàu bắt đầu bằng việc đo mớn nước. Việc này được thực hiện thông qua các vạch mớn nước (draft marks). Một tàu hàng thường có ba bộ vạch đối xứng: mỗi bộ gồm một vạch ở mạn trái và mạn phải tại mũi, giữa tàu và đuôi. Nhờ các vạch này, lượng choán nước của tàu có thể được xác định với độ chính xác khoảng 0,5%.

Mớn nước đo được tại mỗi bộ vạch được lấy trung bình để tìm mớn nước trung bình. Bảng thủy tĩnh của tàu cho biết thể tích nước bị chiếm chỗ tương ứng. Để tính trọng lượng của lượng nước bị chiếm chỗ, cần biết khối lượng riêng của nước. Nước biển(1,025 kg/m³) is more đậm đặc hơn nước ngọt (1,000 kg/m³); vì vậy tàu sẽ nổi cao hơn trong nước biển so với nước ngọt. Mật độ nước cũng thay đổi theo nhiệt độ.

Từ thập niên 1950 đã có các thiết bị tương tự thước trượt hỗ trợ những phép tính này; hiện nay công việc được thực hiện bằng máy tính.

Lượng choán nước thường được đo bằng tấn mét (tonne) hoặc tấn Anh.

Định nghĩa

Trong ảnh năm 1940 này, USS Aaron Ward (trái) và USS Abel P. Upshur là hai tàu khu trục kích thước tương đương, nhưng tàu bên phải mang tải nặng hơn nên chìm sâu hơn, chiếm chỗ nhiều nước hơn.

Các thuật ngữ về lượng choán nước trong những điều kiện xác định:

Lượng choán nước khi có tải

• Lượng choán nước khi có tải là trọng lượng của tàu bao gồm hàng hóa, hành khách, nhiên liệu, nước, lương thực dự trữ, vật tư boong, đệm chèn và mọi thứ cần thiết cho hải trình. Các thành phần này đưa tàu xuống tới mớn nước tải.
• Lượng choán nước tải tối đa được định nghĩa là lượng choán nước của tàu khi nổi ở mớn nước lớn nhất được phép, do cơ quan cấp vạch tải trọng phê chuẩn, có thể là nước treo cờ (ví dụ USCG) hoặc đăng kiểm; điều này thể hiện bằng vạch tải trọng (load line). Tàu chiến có điều kiện đầy tải được xác lập qua quy trình thiết kế hải quân và miễn các yêu cầu thương mại theo luật của quốc gia treo cờ.

Lượng choán nước không tải

• Lượng choán nước không tải là trọng lượng của tàu không bao gồm hàng, nhiên liệu, nước, lương thực dự trữ, hành khách, thủy thủ đoàn; nhưng có nước trong nồi hơi tới mức sẵn sàng chạy.

Lượng choán nước thường trạng

• Lượng choán nước thường trạng là lượng choán nước của tàu với toàn bộ trang bị, cùng hai phần ba định mức lương thực, đạn dược… được mang theo.

Lượng choán nước tiêu chuẩn

• Lượng choán nước tiêu chuẩn, còn được gọi là "Lượng choán nước Washington", là thuật ngữ đặc thù do Hiệp ước Hải quân Washington 1922 định nghĩa. “Là lượng choán nước của tàu ở trạng thái hoàn chỉnh, đủ quân số, động lực và trang bị sẵn sàng ra khơi, bao gồm toàn bộ vũ khí và đạn dược, trang bị, dụng cụ, lương thực và nước ngọt cho thủy thủ, vật tư tạp và dụng cụ mọi loại cần mang khi chiến tranh; không bao gồm nhiên liệu hoặc nước cấp dự trữ cho nồi hơi.”

Hình ảnh

• 
  Trọng lượng của tàu F_p phải bằng lực đẩy Archimedes F_b mới có thể nổi.
• 
  Nhà triết học Hy Lạp Archimedes trong “lần tắm nổi tiếng", sự ra đời của định luật Archimedes.
• 
  Đường cong thủy tĩnh của tàu. Các đường 4 và 5 dùng để chuyển đổi mớn nước trung bình (mét) sang lượng choán nước (tấn) (bảng bằng tiếng Tây Ban Nha).

Tham khảo

Tài liệu

• Dear, I.C.B.; Kemp, Peter (2006). Oxford Companion to Ships and the Sea . Oxford: Oxford University Press. ISBN 0-19-920568-X.
• George, William E. (2005). Stability & Trim for the Ship's Officer. Centreville, Md: Cornell Maritime Press. ISBN 0-87033-564-2.
• Hayler, William B. (2003). American Merchant Seaman's Manual. Cambridge, Md: Cornell Maritime Press. ISBN 0-87033-549-9..
• Turpin, Edward A.; McEwen, William A. (1980). Merchant Marine Officers' Handbook (ấn bản thứ 4). Centreville, MD: Cornell Maritime Press. ISBN 0-87033-056-X.
• Navy Department (1942). "Nomenclature of Naval Vessels". history.navy.mil. United States Navy.
• Military Sealift Command. "Definitions, Tonnages and Equivalents". MSC Ship Inventory. United States Navy. Bản gốc lưu trữ ngày 5 tháng 2 năm 2007. Truy cập ngày 24 tháng 3 năm 2008.
• MLCPAC Naval Engineering Division (ngày 1 tháng 11 năm 2005). "Trim and Stability Information for Drydocking Calculations". United States Coast Guard. Truy cập ngày 24 tháng 3 năm 2008.
• United States of America (1922). "Conference on the Limitation of Armament, 1922". Papers Relating to the Foreign Relations of the United States: 1922. Quyển 1. tr. 247–266.
• United States Naval Institute (1897). Proceedings of the United States Naval Institute. United States Naval Institute. Truy cập ngày 24 tháng 3 năm 2008.