Устройство судна в картинках: Конструкции корпуса судна, устройство и типы судов – Общее устройство судов и их основные элементы

КРАТКИЙ СЛОВАРЬ СУДОВЫХ ТЕРМИНОВ В КАРТИНКАХ

Материал из Википедии — свободной энциклопедии Осто́йчивость — способность плавучего средства противостоять внешним силам, вызывающим его крен или дифферент и возвращаться в состояние равновесия по окончании возмущающего воздействия. Также — раздел теории корабля, изучающий остойчивость. Равновесием считается положение с допустимыми величинами углов крена и дифферента (в частном случае, близкими к нулю). Отклоненное от него плавсредство стремится вернуться к равновесию. То есть остойчивость проявляется только тогда, когда имеется выведение из равновесия. Остойчивость — одно из важнейших мореходных качеств плавучего средства. Применительно к судам используется уточняющая характеристика остойчивость судна. Запасом остойчивости называется степень защищённости плавучего средства от опрокидывания. Внешнее воздействие может быть обусловлено ударом волны, порывом ветра, сменой курса и т. п. Остойчивостью называется способность судна, выведенного из положения нормального равновесия какими-либо внешними силами, возвращаться в свое первоначальное положение после прекращения действия этих сил. К внешним силам, способным вывести судно из положения нормального равновесия, относятся ветер, волны, перемещение грузов и людей, а также центробежные силы и моменты, возникающие при поворотах судна. Судоводитель обязан знать особенности своего судна и правильно оценивать факторы, влияющие на его остойчивость. Различают поперечную и продольную остойчивость. Остойчивостью называется способность судна, отклоненного от положения равновесия, возвращаться к нему после прекращения действия сил, вызвавших отклонение. Наклонения судна могут происходить от действия набегающих волн, из-за несимметричного затопления отсеков при пробоине, от перемещения грузов, давления ветра, из-за приема или расходования грузов. Наклонения судна в поперечной плоскости называют креном, а в продольной — дифферентом. Углы, образующиеся при этом, обозначают соответственно θ и ψ. Остойчивость, которую судно имеет при продольных наклонениях, называют продольной. Она, как правило, довольно велика, и опасности опрокидывания судна через нос или корму никогда не возникает. Остойчивость судна при поперечных наклонениях называется поперечной. Она является наиболее важной характеристикой судна, определяющей его мореходные качества. Различают начальную поперечную остойчивость при малых углах крена (до 10—15°) и остойчивость при больших наклонениях, так как восстанавливающий момент при малых и больших углах крена определяется различными способами.

Корпус судна — Википедия

3D модель корпуса судна 15 века

Корпус судна — основная часть судна в виде водонепроницаемого и полого внутри тела обтекаемой коробчатой (для надводных судов) или цилиндрической (для подводных лодок) формы.

Корпус судна обеспечивает плавучесть, непотопляемость, прочность, размещение вооружения и личного состава и механизмов, обусловленных назначением корабля. Корпус снабжается рулевым, якорным, швартовным, буксирным и грузоподъёмным устройствами. Внутри судового корпуса размещаются главные и вспомогательные механизмы, погреба боезапасов, жилые и служебные помещения, хранилища для запасов топлива, масел, воды, цепные ящики, помещения для перевозимой техники и грузов, а также большинство корабельных устройств. Верхняя палуба корпуса служит фундаментом для надстроек, сооружений и служебных механизмов; на неё выводятся мачты и трубы.

Корпус судна характеризуется главными размерами (длиной, шириной, осадкой), формами внешних обводов, конструктивно-силовой схемой набора, применяемыми при изготовлении конструкционными материалами (стали и (или) лёгких сплавов, пластмасс, композиционных материалов и дерева).

Форма корпуса судна в значительной степени определяет его прочность, мореходные и маневренные качества. [СБК 1983(12)]

Теоретический чертёж корпуса полностью задаёт его внешнюю поверхность (форму), определяющую мореходные и маневренные качества корабля. На теоретическом чертеже, в трёх проекциях изображены линии пересечения (обводы) теоретической поверхности корпуса тремя взаимно перпендикулярными плоскостями, параллельными главным плоскостям проекций, имеющим нижеследующие обозначения^[1]:

Диаметральная плоскость (ДП) — продольная плоскость симметрии корпуса корабля, занимающая в нормальных условиях плавания вертикальное положение. Проекция обводов корпуса на эту плоскость называется «бок»;

Основная плоскость (ОП) — плоскость, перпендикулярная диаметральной (ДП) и проходящая через средний прямолинейный (обычно горизонтальный) участок киля. Проекция обводов корпуса на эту плоскость называется «полуширота».

Плоскость мидель-шпангоута (миделя) — поперечная плоскость, перпендикулярная диаметральной и основной и проходящая через середину расчётной длины корабля. Проекция обводов на эту плоскость называется «корпус». Пересечение диаметральной плоскости с поверхностью корпуса образует линию киля (нижняя часть), линию палубы (верхняя часть) и линии штевней (в носовой части — форштевня и в кормовой — архштевня).

Кривые линии (обводы), образующиеся при пересечении поверхности корпуса плоскостями параллельными главным — диаметральной (ДП), основной (ОП) и плоскости миделя, — называются соответственно: «батоксами», «теоретическими ватерлиниями» и «шпангоутами».

Конструктивная ватерлиния (КВЛ) — одна из теоретических ватерлиний, по которую должен погружаться проектируемый надводный корабль при нормальном проектном водоизмещении. Положение КВЛ определяет деление корпуса корабля на надводную и подводную части.

Носовой и кормовой перпендикуляры — перпендикуляры к основной плоскости, проведенные через точки пересечения конструктивной ватерлинии с линиями штевней.

Длина корабля по КВЛ (Lквл) — расстояние между носовым и кормовым перпендикулярами.

Теоретический мидель-шпангоут — шпангоут, расположенный посередине между носовым и кормовым перпендикулярами (для корпуса транспортного судна), или в плоскости наиболее широкого поперечного сечения корпуса (наибольшей ширины корпуса)- для корпуса быстроходного судна (без «цилиндрической вставки»)^[1]

Конструкция корпуса надводного судна[править | править код]

Корпус надводного судна состоит из набора (остова), обшивки, палуб, платформ, внутреннего дна, продольных и поперечных водонепроницаемых переборок. Листы обшивки совместно с балками набора образуют соответствующие перекрытия: бортовые, палубные, переборочные, днищевые. Наличие палуб и переборок зависит от назначения корабля, но остов и обшивка являются обязательными элементами каждого корпуса.

Набор корпуса[править | править код]

Продольный набор Поперечный набор

Под набором корпуса понимается система жёстко связанных между собой продольных, поперечных и вертикальных балок различной конструкции, к которым крепятся наружная обшивка и настил палубы. Основной продольной связью набора корпуса является киль — стальная балка или прочная коробка, проходящая вдоль корпуса по его диаметральной плоскости.

Различают три системы набора корпуса (в зависимости от направления главных балок относительно корабля):

1. поперечная;
2. продольная;
3. продольно-поперечная (или бракетная^[2]), которая в свою очередь делится на:

• смешанную — расстояния между продольными и поперечными балками примерно равны;
• комбинированную — днище и палубы выполняются по продольной системе, а борта по поперечной.

Первая система используется при строительстве небольших морских судов, вторая — при строительстве нефтеналивных судов, последняя — при строительстве военных кораблей и крупных морских судов

[3].

При использовании поперечной системы набора балки главного направления идут поперёк корабля. Они состоят из шпангоутов по бортам (2),^[4]флоров (6) по днищу и бимсов (1) под палубой. Шпация, или расстояние между осями двух соседних шпангоутов, при подобной системе набора составляет 45-60 см. Число продольных балок, используемых при поперечной системе набора и выступающих в роли перекрёстных связей, невелико и обычно не превышает 3-5 (вертикальный киль (5), стрингера)^[3].

В продольной системе набора главные (неразрезные) балки проходят вдоль корабля и состоят из большого числа стрингеров, идущих непрерывно по днищу (3) и бортам (11), продольных бимсов под палубами, большого количества простых продольных балок, расположенных по днищу, бортам и верхней палубе (между стрингерами и продольными бимсами). При этой системе набора шпангоуты делаются из мощных рам со шпацией 1,5—2,5 м, разрезанных в местах пересечения с продольными связями.

При смешанной системе набора днище и палуба изготовляются по продольной системе, а борта и оконечности по поперечной^[3].

Набор днища[править | править код]

Набор днища состоит из взаимно пересекающихся продольных (киль, днищевые стрингеры) и поперечных связей (флоры). Основной продольной связью днищевого набора является киль, который проходит по всей длине корабля, совпадая с его диаметральной плоскостью. В оконечностях корабля киль соединяется со штевнями: с форштевнем — в носовой оконечности и с ахтерштевнем — в кормовой^[5].

Днищевые стрингеры представляют собой продольные балки, идущие параллельно килю, и вместе с ним обеспечивающие продольную прочность корпуса.

Флоры представляют собой поперечные балки, часть шпангоутной рамы. На кораблях с двойным дном флоры бывают непроницаемыми (выполненными из сплошных листов) и проницаемыми (имеющими вырезы для облегчения веса)^[5].

Набор борта[править | править код]

Набор борта состоит из бортовых стрингеров и шпангоутов. Для уменьшения размаха корабля при бортовой качке к бортам приделываются боковые кили различных конструкций. Они выполняют также роль продольных связей и, как правило, по ширине не выходят за габариты корпуса

[5].

В месте соединения борта и палубы проходит продольная внутренняя балка — ватервейс. Для защиты корпуса от касания причала, пала, другого судна или предмета снаружи вдоль борта может устанавливаться привальный брус (один или несколько параллельно). В зависимости от конструкции, привальные брусья могут придавать корпусу дополнительную жесткость.

Набор палубы[править | править код]

Набор палубы состоит из системы пересекающихся поперечных (идущих от борта к борту) и продольных бимсов, карлингсов и полубимсов. Для придания жесткости палубным закрытиям (люки, горловины) вокруг них под палубами ставят продольные, поперечные, или кольцевые балки (карлингсы).^[6] Полубимсами называют бимсы, которые идут не по всей ширине корпуса, а от борта до карлингса трюма, люка или шахты. Если на палубе располагаются тяжёлые местные грузы (артиллерия, палубные механизмы и т. п.), то под ними в межпалубных пространствах ставят постоянные или съёмные пиллерсы (вертикальные стойки). Для сообщения с теми из помещений, которые располагаются ниже палуб, в палубах делаются отверстия — люки (круглой, овальной или прямоугольной формы)

[5]. Для того чтобы в люки не попадала вода, люки по их периметру над палубой окаймляются водонепроницаемыми листами (комингсами) и закрываются крышками. Крышки люков имеют задрайки и уплотнения (для обеспечения водонепроницаемости). Движение экипажа корабля через люки осуществляется при помощи наклонных или вертикальных трапов. Первые имеют поручни, вторые, как правило, устанавливаются в шахтах, у выходов из машинно-котельных отделений (МКО) и погребов боезапасов^[7].

Наружная обшивка и переборки[править | править код]

Наружная обшивка корпуса состоит из бортовой и днищевой секций. Она представляет собой водонепроницаемую оболочку, отделяющую внутренние помещения корпуса корабля от воды, а также обеспечивает продольную и поперечную прочность корабля. Непотопляемость и прочность корпуса обеспечивают продольные и поперечные (в зависимости от расположения) переборки. Переборки выполняются водонепроницаемыми (для обеспечения непотопляемости), или проницаемыми (для обеспечения прочности корпуса)^[7].

Нос судна[править | править код]

Может иметь бульб, каплевидное образование в носовой подводной части обшивки корпуса корабля, предназначенное для снижения волнового сопротивления (до 5 %) при его движении; на боевых кораблях в полости бульба, как правило, размещается гидроакустическая станция.

Шахты и корабельные системы[править | править код]

Шахты представляют собой вертикальные трубы специальной конструкции, круглого или четырёхугольного сечения, которые проходят через междупалубные пространства. Обычно шахта, выходящая на верхнюю палубу, имеет горловину с водонепроницаемой крышкой на барашках или задрайках^[7].

Корабельные системы располагаются внутри корабельного корпуса и представляют собой совокупность трубопроводов с арматурой и механизмами, либо кабелей с электроарматурой, служащие для перемещения внутри корабля различных жидкостей и газов (паро́в) и/или энергии, обеспечивающих ход, живучесть корабля и другие виды деятельности. В состав корабельных систем входят: топливная, электро-энергетическая, противопожарная, затопления и орошения погребов боезапасов, креновая и дифферентовочная, водоотливная, осушительная, вентиляции, отопительная, питьевой, мытьевой и забортной воды, сточно-фановая и другие^[8].

Конструкция корпуса подводной лодки[править | править код]

1. ↑ ^{1 2} Н. С. Суворов, В. П. Иванов, В. П. Фёдоров Современные боевые корабли. Москва. Издательства ДОСААФ СССР. 1978 г.
2. ↑ Бракетная система // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. В. Ф. Новицкого [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. Д. Сытина, 1911—1915.
3. ↑ ^{1 2 3} Мельников П. Е. и др. Справочник морского десантника. — М.: Воениздат, 1975. — С. 56.
4. ↑ Цифровые обозначения относятся к иллюстрации продольного набора
5. ↑ ^{1 2 3 4} Мельников П. Е. и др. Справочник морского десантника. — М.: Воениздат, 1975. — С. 57.
6. ↑ См. например: Симанович А. И. Конструкция корпуса промысловых судов. 1.2. Корпус судна и его основные элементы. М., МИР, 2005.
7. ↑ ^{1 2 3} Мельников П. Е. и др. Справочник морского десантника. — М.: Воениздат, 1975. — С. 58.
8. ↑ Мельников П. Е. и др. Справочник морского десантника. — М.: Воениздат, 1975. — С. 63.

• Корпус корабля // Военно-морской словарь / Чернавин В. Н.. — М.: Воениздат, 1990. — С. 201. — 511 с. — ISBN 5-203-00174-X.
• Мельников П. Е. и др. Справочник морского десантника. — М.: Воениздат, 1975. — 288 с.

Суда, устройство судов. Теория устройства судов

Любой судостроитель, который планирует обеспечивать грузовые или пассажирские потоки, должен знать о том, как правильно создаются суда. Устройство судов – это целая наука, позволяющая предвидеть и правильно оценить поведение судна во время его эксплуатации в любых, даже самых сложных ситуациях.

Что такое судно?

Судно является сложным плавучим инженерным сооружением, которое решает целый ряд задач – от народнохозяйственных до общественных и специальных. Каждое плавучее средство состоит из огромного количества механизмов и узлов, приборов и аппаратов, целостная и стабильная работа которых и создает суда. Устройство судов сложное и подчиняется законам физики, а также строится на основе современных передовых знаний и прогрессивных достижений. Современные суда представлены в огромном разнообразии в зависимости от особенностей их проектирования и основных характеристики. Суда бывают самоходными и несамоходными, плавающими над водой, на воде и под водой, с разными видами корпуса.

В зависимости от района плавания судна делятся на морские, внутреннего плавания (то есть речные и озерные) и смешанного типа, то есть те, что совершают перевозки между морскими и речными портами. В зависимости от типа мотора, которое приводит судно в движение, выделяют пароходы, теплоходы и дизелеходы. Двигатели в судах могут быть винтовыми, с крыльчатым движителем, гребными колесами, судно может двигаться на парусах или веслах.

Какие бывают гражданские суда?

Устройство судов, которые занимаются гражданскими перевозками, продумано таким образом, чтобы обеспечивалась нормальная эксплуатация средств в зависимости от их назначения. Самые популярные гражданские суда – это транспортные и промысловые. Транспортные плавучие средства предназначены для перевозки пассажиров или грузов, или того и другого одновременно и делятся на лайнеры и трампы. Промысловые представлены в большем количество видов – рыболовные, китобойные, плавучие базы, рыбоконсервные заводы-траулеры и так далее.

Основные эксплуатационные свойства

Каждое судно обладает определенными техническими свойствами. От них зависят такие показатели, как транспортная возможность и экономичность, которую показывают суда. Устройство судов зависит от таких параметров:

• грузоподъемности: этот показатель характеризует грузы, которые может перевезти судно без изменения проектной посадки; чистой грузоподъемностью называют полный вес полезного груза, который перевозит средство, и дедвейт – это общий вес всего перевозимого груза, в том числе объемы топлива, котельной воды, веса багажа и экипажа, то есть сумма всех грузов на судне;
• водоизмещения: это сумма всего постоянного веса, который влияет на общий вес всего судна;
• грузовместимости: это объем всех грузовых помещений на плавучем средстве;
• зерновой вместимости: это теоретический объем грузовых помещений, в котором не считается объем корпуса и других внутренних конструкций;
• чистовой вместимости: этим показателем отмечается условный объем всех помещений судна, в которых перевозятся грузы и пассажиры;
• скорости хода: от этого показателя зависит экономическая эффективность судна и его провозная способность;
• дальности плавания: то есть расстояния, которое судно может пройти на определенной скорости без необходимости пополнения запасов;
• маневренности: этим параметром обозначается способность судна выполнять определенные маневры, в первую очередь менять направление и скорость;
• автономности плавания: это показатель времени работы судна без пополнения топлива, воды, запасов еды;
• живучести, то есть способности судна в непредвиденных обстоятельствах завершить безопасное плавание.

Остойчивость — важный показатель

Теория устройства судна предполагает внимание остойчивости каждого плавучего средств. Под этим параметром понимаются условия, при которых происходит движение судна в вертикальном положении и его выпрямление после наклонений. Важную роль играет правильная загрузка каждого судна с учетом его надежности и экономичности. Судно может менять свое равновесие под воздействием ветра и волн, причем остойчивость зависит от того, в каком положении находится метацентр по отношению к центру тяжести. Истинный метацентр – это точка, в которой пересекаются два соседних направления выталкивающей силы. Момент остойчивости сказывается на выпрямлении суда до тех пор, пока центр тяжести не ляжет выше истинного метацентра. Если метацентр ниже, то судно не будет сохранять равновесие.

Как устроено судно?

Общее устройство судов в самых общих чертах следующее. Главным элементом является корпус, состоящий из наружной обшивки – она служит основанием для днища и борта. Сверху корпус закрыт палубой, причем их может быть несколько в зависимости от вида судна. Верхняя палуба имеет длину от борта до борта и от носа судна до его кормы – на ней устраиваются помещения разного назначения. Если палуба длинная – от борта до борта, то ее называют надстройкой, если занимает только часть судна – это рубка. На некоторых судах на верхнюю палубу могут пристраиваться еще короткие палубы — это могут быть шлюпочные, прогулочные палубы. Палубы еще выше имеют специальное назначение, например, радиорубка или центральный пост управления.

Для обшивки используется листовая сталь разной толщины, при этом она опирается на внутренний каркас, который называется набором судна. Он включает в себя поперечные конструкции шпангоуты, продольные балки стрингеры, балки, поддерживающие палубу. В палубах могут вырезаться люки и вырезы, которые должны быть прочными, – для этого их отделывают стальными листами и угольниками.

Дно большинства современных судов двойное, с внутренним настилом. Такая продуманная конструкция связана с обеспечением безопасности средства. В междудонном пространстве могут храниться жидкое топливо, пресная вода, водяной балласт, который выравниваем судно и глубже погружает его в воду. Внутри корпус делится на отсеки поперечными переборками, благодаря которым достигается поперечная прочность и непотопляемость судна.

Включает в себя и ряд жизненно важных элементов устройство судна. Схема показывает, что в корабле имеются двигатель, движитель и руль. Движитель – это устройство, которое влияет на преобразование механической энергии двигателя в энергию движения судна. Руль нужен для управления судном, при этом в современном варианте он трансформировался. Рассмотрим особенности некоторых систем судов подробнее.

Особенности формы корпуса судна

Теория устройства судна исходит из того, какие нагрузки на него приходятся. Корпус судна находится под воздействием гидростатических сил давления, которые растут по мере увеличения глубины. Из-за давления забортной воды на судно действуют поперечные нагрузки и нагрузка от собственного объема средства, а также выталкивающей силы. Как следствие, форма корпуса зависит от типа судна и его назначения, а также дедвейта, необходимого объема трюмов, количества палуб, скорости и поперечной остойчивости. Кроме того, форма корпуса зависит от назначения транспортного плавучего средства и его эксплуатационных характеристик.

Основные материалы

Судостроение — процесс трудоемкий, в котором играет роль каждая деталь. Современные формы корпусов значительно отличаются от тех, что были первоначально. И в первую очередь изменения коснулись используемых материалов и технологий. Если изначально плавучие средства создавались из дерева, то постепенно его сменил металл, сталь. Важную роль играет небольшой вес конструкций при сохранении прочности. Использование для соединения элементов сварки позволило существенно уменьшить количество конструктивных элементов и сделать их более легкими и при этом прочными.

Современные плавучие средства имеют детали из мягкой стали и стального литья, легких сплавов и пластмассы. Причем пластмасса широко используется не только для производства деталей, но и при создании небольших судов, например, рыболовных или спортивных или спасательных шлюпок.

Особенности наружной обшивки

Наружная обшивка является внешней оболочкой корпуса судов, на которую приходится давление воды. Именно от нее зависит прочность корпуса. Наружная обшивка – это отдельные листы, соединенные друг с другом сваркой. Толщина этого слоя варьируется и зависит от длины корабля, высоты его борта, а также от осадки и расстояния между шпангоутами – ребрами корпусами, от которых зависит форма конкретного судна. Устройство морского судна таково, что одно и то же судно может иметь разную толщину обшивки на разных участках. Большее напряжение испытывает средняя часть судна, поэтому там толщина листов больше, чем в оконечностях. Подвергаются усилениям днищевой набор на носу и корме судна, что связано с воздействием килевой качки.

Палуба и подпалубный набор

Палуба – важный элемент любого судна. Внешнее устройство морских судов с конструктивной точки зрения одно и то же, где палуба – это проходящее горизонтально перекрытие в корпусе. Верхняя непрерывная палуба считается главной – она образует общую оболочку судов. Все палубы, размещенные ниже главной, нужны для увеличения полезной площади судна. Палубы, обустроенные выше, носят название надстроек. Настил главной палубы может быть разной толщины – это зависит от длины судна и высоты его борта.

Особенности рулевого устройства

Рулевое устройство судна выполняет главную цель – противодействовать внешним силам, то есть ветру, течению, которые могут привести к отклонению судов от курса. В древности вместо рулей использовались распашные весла на корме, затем их сменил шарнирный руль, которые помещался на главной палубе. Сегодня известно несколько типов рулей – от обыкновенного и балансирного до носового подруливающего устройства. Рули также бывают активными и пассивными: последние позволяют поворачивать судно во время движения воды по отношению к корпусу судна. Активный руль позволяет повернуть как движущееся, так и стоящее судно.

Пассивное рулевое устройство судна включает в себя штурвальную колонку с передачей, рулевую машину, перо руля. В старых кораблях сохранились однослойные рули, а сегодня применяются в основном профильные фигурные рули. Активный руль выполняет свои функции даже в том случае, если судно находится без движения, то есть на якоре. Активный руль широко используется в оснащении плавучих рыбозаводов, китобойных и ремонтных судах.

Чтобы повысить маневренность судна, часто используется подруливающее устройство судна. Они монтируются на носу или корме поперек плавучего средства в туннеле, где также располагаются два гребных винта. Это вспомогательное средство нужно для того, чтобы управлять судном на предельно малом ходу. Рулевое устройство выбирается в зависимости от того, для чего используется судно: одна группа рулей сказывается на сохранении устойчивости на курсе, другая помогает обеспечить хорошую поворотливость.

Якорь – важный элемент

Якорное устройство судна необходимо для того, чтобы держать плавучее средство в определенном положении, когда требуется противостоять таким внешним факторам, как ветер, волны, течение. Суда стоять на якоре в рейде или в ожидании входа в гавань, а также при аварийных ситуациях. Современные якоря представлены в большом разнообразии и делятся на группы. Например, штоковые якоря шток-анкер, якорь Тротмана и якорь Холла оснащают спортивные суда или парусные учебные средства.

Якорные устройства судов работают следующим образом: при отдаче якорь падает на дно, после чего происходит его буксировка судном. Якорь при движении цепляется «лапами» за дно. Чтобы его поднять, используется якорная цепь: она поднимает якорь с поверхности дна, отрывая его от грунта. Длина якорной цепи зависит от давления ветра, ударов волны и должна принимать на себя все эти внешние силы. Якорное устройство чаще всего располагается на носу судна, где ставится и якорная лебедка, которая работает на электрическом или гидравлическом приводе.

Ряд важных деталей

Швартовочное устройство судов нужно для того, чтобы судно могло встать у причала во время стоянки в порту. Швартовка выполняется посредством швартовов – они тянутся от судна к берегу по диагонали. Сегодня эти элементы создаются из прочных синтетических материалов. При приближении судов к берегу с них выбрасываются швартовые тросы.

Общее устройство судна представлено и многочисленными судовыми системами в виде осушительной и балластной систем, отопления и кондиционирования. Каждая из них играет свою роль: осушение способствует отведению собирающейся на днище воды за борт, балласт нужен для осушения и заполнения цистерн морской водой, а от остальных систем зависит безопасность и комфортабельность эксплуатации каждого судна.

Типы морских судов

Автономность плавания — длительность пребывания судна в рейсе без пополнения запасов топлива, провизии и пресной воды, необходимых для жизни и нормальной деятельности находящихся на судне людей (экипажа и пассажиров).

Ахтерпик — крайний кормовой отсек судна, занимает пространство от передней кромки ахтерштевня до первой от него кормовой водонепроницаемой переборки. Используется как балластная цистерна для устранения дифферента судна и хранения запаса воды.

Аппарель — (рампа) составная платформа, предназначенная для въезда машин различных типов самостоятельно или с помощью специальных тягачей с берега на одну из палуб судна и съезда обратно.

Ахтерштевень — нижняя кормовая часть судна в виде открытой или закрытой рамы, которая служит продолжением киля. Передняя ветвь ахтерштевня, в которой находится отверстие для дейдвудной (дейдвуд) трубы, называется старнпостом, задняя, служащая для навески руля — рудерпостом. На современных одновинтовых судах получил распространение ахтерштевень без рудерпоста.

Бак — надстройка в носовой оконечности судна, начинающаяся от форштевня. Служит для защиты верхней палубы от заливания на встречной волне, а также для повышения запаса плавучести и размещения служебных помещений (малярной, шкиперской, плотницкой и др.) Частично утопленный в корпус судна бак (обычно на половину высоты) называется полубаком. На палубе бака или внутри него обычно располагают якорное и швартовное устройства.

Балласт — груз, принимаемый на судно для обеспечения требуемой посадки и остойчивости, когда полезного груза и запасов для этого недостаточно. Различают переменный и постоянный балласт. В качестве переменного балласта обычно используют воду (жидкий балласт), а постоянного — чугунные чушки, смесь цемента с чугунной дробью, реже цепи, камень и т. п.

Баллер — руля неподвижно соединенный с пером руля (насадкой) вал, служащий для поворота пера руля (насадки).

Бимс — балка поперечного набора судна, преимущественно таврового профиля, поддерживающая настил палубы (платформы). Бимсы сплошных участков палубы опираются концами на шпангоуты, в пролете — на карлингсы и продольные переборки, в районе люков — на бортовые шпангоуты и продольные комингсы люков (такие бимсы часто называют полубимсами).

Борт — боковая стенка корпуса судна, простирающаяся по длине от форштевня до ахтерштевня, а по высоте от днища до верхней палубы. Обшивка борта состоит из листов, ориентированных вдоль судна, образующих поясья, а набор — из шпангоутов и продольных ребер жесткости или бортовых стрингеров. Высотой непроницаемого надводного борта определяется запас плавучести.

Бракета — прямоугольной или более сложной формы пластина, служащая для подкрепления балок судового набора или соединения их между собой. Бракету изготовляют из материала корпуса.

Брештук — горизонтальная треугольная или трапециевидная бракета, соединяющая боковые стенки форштевня (ахтерштевня) и придающая ему необходимую прочность и жесткость.

Брашпиль — палубный механизм лебедочного типа с горизонтальным валом, предназначенный для подъема якоря и натяжения тросов при швартовке.

Буй — плавучий знак навигационной обстановки, предназначенный для ограждения опасных мест (мелей, рифов, банок и т.п.), в морях, проливах, каналах, портах.

Бридель — якорная цепь, прикрепляемая коренным концом к мертвому якорю на грунте, а ходовым — к рейдовой швартовной бочке.

Бульб — утолщение подводной части носа судна, обычно круглое или каплеобразное, которое служит для улучшения ходкости.

Валопровод — предназначен для передачи крутящего момента (мощности) от главного двигателя к движителю. Основными элементами валопровода являются: гребной вал, промежуточные валы, главный упорный подшипник, опорные подшипники, дейдвудное устройство.

Ватервейс — специальный канал по кромке палубы, служащий для стока воды.

Ватерлиния — линия, нанесённая на борту судна, которая показывает его осадку с полным грузом в месте соприкосновения поверхности воды с корпусом плавающего судна.

Вертлюг — приспособление для соединения двух частей якорной цепи, позволяющее одной из них вращаться вокруг своей оси. Применяется для предупреждения закручивания якорной цепи при разворачивании судна, стоящего на якоре, при изменении направления ветра.

Водоизмещение порожнем — водоизмещение судна без груза, топлива, смазочного масла, балластной, пресной, котельной воды в цистернах, провизии, расходных материалов, а также без пассажиров, экипажа и их вещей.

Гак — стальной крюк, используемый на судах для подъема груза кранами, стрелами и другими приспособлениями.

Гельмпорт — вырез в нижней части кормы или в ахтерштевне судна для прохода баллера руля. Над гельмпортом обычно устанавливается гельмпортовая труба, обеспечивающая непроницаемость прохода баллера к рулевой машине.

Грузовместимость — суммарный объём всех грузовых помещений. Измеряется грузовместимость в м3.

Валовая вместимость, измеряемая в регистровых тоннах (1 рег. т = 2,83 м3), представляет собой полный объем помещений корпуса и закрытых надстроек, за исключением объемов отсеков двойного дна, цистерн водяного балласта, а также объемов некоторых служебных помещений и постов, расположенных на верхней палубе и выше (рулевой и штурманской рубки, камбуза, санузлов экипажа, световых люков, шахт, помещений вспомогательных механизмов и пр.)..
Чистую вместимость получают в результате вычета из валовой вместимости объемов помещений, непригодных для перевозки коммерческого груза, пассажиров и запасов, в том числе жилых, общественных и санитарных помещений экипажа, помещений, занятых палубными механизмами и навигационными приборами, машинного отделения и т.п. Иными словами, в чистую вместимость входят только помещения, которые приносят судовладельцу непосредственный доход.

Грузоподъемность — вес различного рода грузов, которые может перевезти судно при условии сохране- ния проектной посадки. Существует чистая грузоподъемность и дедвейт.

Грузоподъемность — чистая полная масса перевозимого судном полезного груза, т.е. масса груза в трюмах и масса пассажиров с багажом и предназначенных для них пресной водой и провизией, масса выловленной рыбы и т. п., при загрузке судна по расчетную осадку.

Дальность плавания — наибольшее расстояние, которое судно может пройти с заданной скоростью без пополнения запасов топлива, котельно-питательной воды и смазочного масла.

Дедвейт — разность между водоизмещением судна по грузовую ватерлинию, соответствующую назначенному летнему надводному борту в воде с плотностью 1,025 т/м3, и водоизмещением порожнем.

Дейдвудная труба — служит для поддержания гребного вала и обеспечения водонепроницаемости в том месте, где он выходит из корпуса.

Дифферент — наклон судна в продольной плоскости. Дифферент характеризует посадку судна и измеряется разностью его осадок (углублений) кормой и носом. Дифферент считается положительным, когда осадка носом больше осадки кормой, и отрицательным, когда осадка кормой больше осадки носом.

Кабельтов — десятая часть мили. Следовательно, значение кабельтова составляет 185,2 метра.

Карлингс — продольная подпалубная балка судна, поддерживающая бимсы и обеспечивающая вместе с остальным набором палубного перекрытия его прочность при действии поперечной нагрузки и устойчивость при общем изгибе судна. Опорами для карлингса служат поперечные переборки корпуса, поперечные комингсы люков и пиллерсы.

Качка — колебательные движения около положения равновесия, совершаемые свободно плавающим на поверхности воды судном. Различают бортовую, килевую и вертикальную качки. Период качки — продолжительность одного полного колебания.

Кингстон — забортный клапан на подводной части наружной обшивки судна. Через кингстон, присоединяемые к приёмным или отливным патрубкам судовых систем (балластной, противопожарной и пр.), заполняют отсеки судна забортной водой и отливают воду за борт.

Киль — основная продольная днищевая балка в диаметральной плоскости (ДП) судна, идущая от форштевня до ахтерштевня.

Клюз — отверстие в корпусе судна, окаймлённое чугунной или стальной литой рамой для пропуска якорной цепи или швартовых тросов.

Кнехт — парная тумба с общим основанием на палубе судна, служащая для закрепления накладываемого восьмёрками швартового или буксирного троса.

Комингс — вертикальное водонепроницаемое ограждение люков и других вырезов в палубе судна, а также нижняя часть переборки под вырезом двери (порог). Предохраняет помещения под люком и за дверью от попадания воды в незакрытом положении.

Кница — треугольной или трапециевидной формы пластина, соединяющая сходящиеся под углом балки набора корпуса судна (шпангоуты с бимсами и флорами, стойки переборок со стрингерами и ребрами жесткости и т.п.)

Коффердам — узкий непроницаемый отсек, разделяющий соседние помещения на судне. Коффердам препятствует проникновению выделяемых нефтепродуктами газов из одного помещения в другое. Например, на танкерах грузовые цистерны отделены коффердамом от носовых помещений и машинного отделения Леер ограждение открытой палубы в виде нескольких натянутых тросов или металлических прутков.

Льяло — углубление по длине трюма (отсека) судна между скуловым поясом наружной обшивки и наклонным междудонным листом (скуловым стрингером), предназначенное для сбора трюмной воды и последующего удаления ее с помощью осушительной системы.

Морская миля — единица длины, равная одной дуговой минуте меридиана. Длина морской мили принята равной 1852 метров.

Пайол — деревянный настил на палубе трюма.

Планширь — планка из стали или дерева, прикрепляемая к верхней кромке фальшборта.

Подволок — зашивка потолка жилых и многих служебных помещений судна, т.е. нижние стороны палубного перекрытия. Выполняется из тонких металлических листов, или негорючего пластика.

Пиллерс — одиночная вертикальная стойка, поддерживающая палубное перекрытие судна; может служить также опорой для тяжелых палубных механизмов и грузов. Концы пиллерса соединяются с балками набора при помощи книц.

Рангоут — совокупность надпалубных конструкций и деталей судового оборудования, предназначенного на судах с механическими двигателями для размещения судовых огней, средств связи, наблюдения и сигнализации, крепления и поддержания грузовых устройств (мачты, стрелы и т.п.), а на парусных судах — для постановки, раскрепления и несения парусов (мачты, стеньги, реи, гики, гафели, бушприты и пр.)

Рулевое устройство — судовое устройство, обеспечивающее поворотливость и устойчивость судна на курсе. Включает руль, румпель, рулевую машину и пост управления. Создаваемое рулевой машиной усилие передается на румпель, что вызывает вращение баллера, а вместе с ним перекладку руля.

Рыбинсы — продольные деревянные рейки, толщиной 40-50 мм и шириной 100-120 мм, устанавливают в специальные скобы, приваренные к шпангоутам. Предназначены для предохранения груза от подмочки и повреждения упаковки бортовым набором. Скула место перехода от днища к борту судна.

Стрингер — продольный элемент набора корпуса судна в виде листовой или тавровой балки, стенка которой перпендикулярна к обшивке корпуса. Различают днищевой, скуловой, бортовой и палубный стрингер.

Талреп — приспособление для натягивания стоячего такелажа и найтовов.

Твиндек — пространство внутри корпуса судна между 2-мя палубами или между палубой и платформой.

Фальшборт — ограждение открытой палубы в виде сплошной стенки высотой не менее 1 м.

Филёнка — дверей лист фанеры или пластика, закрывающий отверстие в судовой двери, предназначенное для аварийного выхода из помещения.

Флор — стальной лист, нижняя кромка которого приварена к днищевой обшивке, а к верхней кромке приварена стальная полоса. Флоры идут от борта до борта, где они соединяются со шпангоутами скуловыми кницами.

Форпик — крайний носовой отсек судна, простирающийся от форштевня до таранной (форпиковой) переборки, обычно служит балластной цистерной. Форштевень брус по контуру носового заострения судна, соединяющий обшивку и набор правого и левого бортов. В нижней части форштевень соединяется с килем. Форштевню придается наклон к вертикали для повышения мореходности и предохранения разрушения подводной части корпуса при ударе.

Швартов — трос, обычно с огоном на конце, предназначенный для подтягивания и удерживания судна у причала или у борта другого судна. В качестве швартовов используются стальные, а также растительные и синтетические тросы из прочных, гибких и износостойких волокон.

Шпация — расстояние между соседними балками набора корпуса судна. Поперечная шпация — расстояние между основными шпангоутами, продольная — между продольными балками.

Шпигат — отверстие в палубе для удаления воды.

Строение корабля. Виды и назначение кораблей

Передвижение по рекам и морям на кораблях в истории известно уже более пяти тысяч лет. На сегодня, согласно общепринятой терминологии, морское судно – это грузовое, пассажирское или промысловое крупногабаритное плавсредство, корабль – военное. Перечислять виды кораблей и судов можно долго. Самые известные морские – это парусники и яхты, пассажирские лайнеры и пароходы, катера, танкеры и сухогрузы. Корабли – это авианосцы, линкоры, крейсера, эсминцы и подводные лодки.

Строение корабля

К какому бы виду или классу не относилось плавсредство, ему присущи общие элементы конструкции. В первую очередь, конечно, корпус, на котором установлены надстройки различного назначения, мачты и рубки. Важным элементом всех судов являются двигатели и движители, в общем, силовые установки. Для жизнедеятельности плавсредства имеют значение устройства, системы, электрооборудование, трубопроводы и оборудование помещений.

Парусные суда оснащаются еще рангоутом и такелажем.

Носом называется передняя, кормой – задняя оконечности корпуса, его боковые поверхности – бортами. Правый борт по ходу движения моряки называют штирбортом, левый – бакбортом.

Дном или днищем называется нижняя часть корабля, палубами – горизонтальные перекрытия. Трюм корабля – это самое нижнее помещение, которое находится между днищем и нижней палубой. Межпалубное пространство называется твиндеком.

Конструкция корпуса корабля

Если говорить о корабле вообще, будь то военный корабль или гражданское судно, то корпус его представляет собой водонепроницаемое тело обтекаемой формы, полое внутри. Корпус обеспечивает плавучесть судна и является базой или платформой, на которой монтируется оборудование или вооружение в зависимости от назначения корабля.

Тип судна обуславливает и форму корпуса, и его размеры.

Корпус корабля состоит из набора и обшивки. Переборки и палубы – это элементы, присущие определенным типам судов.

Обшивка может быть изготовлена из дерева, как в древности и сегодня, пластмасс, сваренных между собой или склепанных стальных листов или даже железобетона.

С внутренней стороны для поддержания прочности и формы корпуса обшивка и палуба подкреплены набором жестко скрепленных между собой балок, деревянных или стальных, которые располагаются в поперечном и продольном направлениях.

В оконечностях корпус чаще всего заканчивается прочными балками: в корме — ахтерштевнем, а в носу — форштевнем. В зависимости от типа судна обводы носовой части могут быть разными. От них зависит уменьшение сопротивления движению судна, обеспечение маневренности и мореходных качеств.

Подводный нос корабля уменьшает сопротивление воды, а значит, увеличивается скорость судна, и уменьшается расход топлива. А на ледоколах форштевень сильно наклонен вперед, за счет чего судно наползает на лед и разрушает его своей массой.

Набор корпуса

Корпус любого судна должен иметь прочные связи в вертикальном, продольном и поперечном направлениях, чтобы противостоять давлению воды, ударам волн при любом шторме и другим усилиям, которые действуют на него.

Подводные части корабля испытывают основную нагрузку. Поэтому по середине днищевого набора устанавливается главная продольная связь, которая воспринимает усилия, возникающие при продольном изгибе судна – вертикальный киль. Он проходит по всей длине корпуса, соединяется с форштевнем и ахтерштевнем, и его конструкция зависит от типа судна.

Параллельно килю вдоль него идут днищевые стрингеры, их количество зависит от размеров корабля и уменьшается к носу и корме, так как меньше становится ширина днища.

Часто для уменьшения влияния боковой качки корабля устанавливаются боковые кили, они не выходят за габариты корпуса по ширине и иметь разную конструкцию.

Вертикальные стальные листы, которые называются днищевыми флорами, устанавливаются поперек корпуса и привариваются к килю и могут быть проницаемыми и непроницаемыми.

Набор борта продолжает днищевый набор и состоит из стрингеров (продольных балок) и шпангоутов (поперечных ребер жесткости). Форштевень считается в военном кораблестроении нулевым шпангоутом, а средний шпангоут – миделем.
Палубный набор представляет собой систему пересекающихся продольных и поперечных балок — бимсов.

Оболочка корабля

Оболочка судна состоит из наружной днищевой и бортовой обшивки и палубного настила. Наружная обшивка — из горизонтальных отдельных поясов, соединенных различными способами: внакрой, встык, вгладь, елочкой.

Подводные части корабля должны быть самыми прочными, поэтому нижний (шпунтовый) пояс обшивки выполняется толще промежуточных поясов. Таким же по толщине является и пояс обшивки, который называется ширстреком, у бимсов верхней непрерывной палубы.

Палубный настил состоит из максимально длинных листов, которые опираются на палубный же набор, и ограничивает сверху внутреннее пространство корабля. Листы располагаются длинной стороной вдоль судна. Наименьшая толщина металлического палубного настила составляет 4 мм. Деревянный настил может быть выполнен и из досок.

Палуба – это совокупность набора и настила.

Палуба судна

По высоте корпус корабля делится на несколько палуб и платформ. Платформа – это палуба, которая идет не по всей длине судна, а только между несколькими переборками.

Палубы называются по расположению на судне нижней, средней и верхней. В оконечностях корабля (по носу и корме) под нижней палубой проходят платформы, которые считаются сверху вниз.

Количество как палуб, так и платформ зависит от размеров судна, его назначения и конструкции.

Речные суда и суда смешанного плавания имеют одну главную или верхнюю палубу. Морские, как, например, пассажирский корабль, точнее — пассажирское судно, три палубы.

Крупные озерные пассажирские суда имеют промежуточную палубу, кроме главной, образующую межпалубное пространство.

Круизный лайнер может иметь значительно больше палуб. Например, на «Титанике» их было четыре, тянувшихся по всей длине судна, две платформы, не доходившие ни до носа, ни до кормы, одна прерывалась в носовой части, а одна располагалась только в передней части лайнера. Самый новый лайнер Royal Princess имеет девятнадцать палуб.

Верхняя палуба, ее называют еще главной, или основной, выдерживает наибольшие напряжения при поперечном сжатии и продольном изгибе корпуса. Палуба корабля обычно выполняется с небольшим подъемом в центре к носу и корме и выпуклостью в поперечном направлении, чтобы легче стекала к бортам вода, попавшая на палубу при волнении моря.

Надстройки корабля

Палубные надстройки – это надпалубные конструкции, расположенные по всей ширине судна. Они образуют закрытые объемы, которые используются в качестве служебных и жилых помещений. Бортовыми называют надстройки, боковые стены которых продолжают борт корабля. Но чаще всего помещения над верхней палубой не доходят до бортов. Поэтому существует несколько условное деление на собственно надстройки, которые располагаются на довольно большой длине судна, и рубки, тоже надстройки, но короткие.

Поскольку верхняя палуба корабля делится на участки, имеющие свои названия, те же названия даны и надстройкам, на них расположенным: баковая или носовая, кормовая или ютовая и средняя. Полубак – носовая надстройка – предназначена для увеличения носовой части корпуса.

Бак может занимать до 2/3 длины судна. В удлиненном баке располагают на пассажирских судах каюты, а на грузовых судах — грузовые твиндеки.
В кормовой надстройке – юте или полуюте – на грузовых судах устраивают жилые помещения для команды.

Между надстройками палубу ограждают фальшбортами, которые должны защищать палубу от заливания водой.

На морских судах, в зависимости от типа и назначения судна, рубки выполняют в несколько ярусов.

На речных судах рубками называют только помещения, в которых находится штурвал и радио, а все остальные сооружения на верхней палубе – надстройками.

Отсеки корабля

Строение корабля военного или гражданского судна подразумевает наличие водонепроницаемых отсеков, которые увеличивают его непотопляемость.

Внутренние вертикальные стенки (переборки) выполняются водонепроницаемыми, разделяющими по длине внутренний объем корабля на отсеки. Они препятствуют заполнению водой всего внутреннего объема при повреждении в подводной части корабля и распространению пожара.

Отсеки корабля, в зависимости от назначения, имеют свои названия. Главные силовые установки устанавливаются в отсеке, который называется моторным или машинным отделением. Машинное отделение от котельного отделяется водонепроницаемой перегородкой. Грузы перевозят в грузовых отсеках (трюмах). Жилые помещения для экипажа и пассажиров называют жилыми и пассажирскими трюмами. Топливо хранится в топливном отсеке.

Помещения в отсеках ограждают легкими переборками. Чтобы можно было попасть в отсеки, в палубном настиле выполняются люки прямоугольной формы. Их размеры зависят от назначения отсеков.

Судовая силовая установка

Силовая установка на судне – это двигатели и вспомогательные механизмы, которые не только приводят корабль в движение, но и обеспечивают его электроэнергией.

В движение корабль приводится главным двигателем, судовым движителем, соединенных валопроводом.

Вспомогательные механизмы обеспечивают судно электроэнергией, опресненной водой, паром.

По принципу работы и типу главного двигателя, а также источников энергии судовая силовая установка может быть паросиловой или паротурбинной, дизельной, дизельтурбинной, газотурбинной, атомной или комбинированной.

Судовые устройства и системы

Строение корабля – не только корпус и надстройки, это еще и судовые устройства, специальное оборудование и палубные механизмы, обеспечивающие эксплуатацию судна. Без рулевого или якорного устройства не представляют корабль даже люди, далекие от кораблестроения. А еще на каждом судне есть буксирное, швартовое, шлюпочное, грузовое устройства. Все они приводятся в действие и обслуживаются палубными вспомогательными механизмами, к которым относятся рулевые машины, буксирные, грузовые и шлюпочные лебедки, насосы и многое другое.

Судовые системы – это многие километры трубопроводов с насосами, приборами и аппаратами, при помощи которых откачивается вода из трюмов или стоки, подается питьевая вода или пена при пожаре, обеспечивается отопление, кондиционирование и вентиляция.

Механизмы машинного отделения обслуживаются топливной системой для питания двигателей, воздушной для подачи сжатого воздуха, охлаждения двигателей.

С помощью электрооборудования обеспечивается освещение на судне и работа механизмов и устройств, которые питаются от судовой электростанции.

Все современные суда оборудованы сложным навигационным оборудованием для определения направления движения (курса) и глубин, измерения скорости хода и обнаружения препятствий в тумане или встречных судов.

Внешняя и внутренняя связь на корабле осуществляется с помощью радиооборудования: радиостанций, ультракоротковолновых радиотелефонов, судовых телефонных станций .

Судовые помещения

Судовые помещения, сколько бы их ни было на судне, делятся на несколько групп.

Это жилые помещения для команды (офицерские каюты и матросские кубрики) и для пассажиров (каюты различной вместимости).

Пассажирский лайнер сегодня уже редкость. Мало кто позволяет себе перемещаться с малой скоростью на большие расстояния. Значительно быстрее можно совершить авиаперелет. Поэтому пассажирские каюты – это уже больше принадлежность круизных судов.

Пассажирские каюты, особенно на круизных судах, по комфортабельности делятся на несколько классов. Самая простая каюта напоминает купе железнодорожного вагона с четырьмя полками и практически без мебели, зачастую обращенная внутрь корпуса и не имеющая иллюминатора или окна, с искусственным освещением. А лайнер Royal Princess предоставляет пассажирам и роскошные двухкомнатные сьюты с балконами.

Каюта на корабле, именно на корабле военном – это помещение для отдыха офицеров команды. Командир корабля и старшие офицеры имеют отдельные одноместные каюты.

Общественные помещения – это салоны, кинозалы, рестораны, библиотеки. Например, круизный лайнер Oasis of the Seas на борту имеет 20 ресторанов, настоящий ледовый каток, казино и театр, рассчитанный на 1380 зрителей, ночной клуб, джаз-клуб и дискотеку.

К санитарно-хозяйственным помещениям относятся санитарно-гигиенические (прачечные, душевые, ванные комнаты, бани) и хозяйственно-бытовые, к которым относят кухни, всевозможные кладовые и подсобные помещения.

В служебные помещения пассажирам обычно доступ запрещен. Это помещения, в которых осуществляется управление судном, или находится радиооборудование, машинное отделение, мастерские, кладовые для запчастей и других судовых запасов.
К помещениям специального назначения относятся грузовые трюмы, хранилища твердого или жидкого топлива.

Парусное судно

Устройство парусного корабля немногим отличается от обычного судна. Только парусным вооружением, рангоутом и такелажем.

Парусное вооружение – набор всех парусов судна. Рангоут – детали, которые непосредственно несут паруса. Это мачты, реи, стеньги, бушприты, гики и другие элементы, знакомые по книгам о пиратах прошлых веков.

Специальные снасти, с помощью которых в определенном положении закрепляются мачты, бушприты и стеньги, называются стоячим такелажем, например, ванты. Такая оснастка остается неподвижной и делается из толстого смоленого, изготовленного из растительных материалов, или оцинкованного железного или стального троса, а в некоторых местах — цепей.

Подвижные снасти, с помощью которых ставят и убирают паруса, выполняют другие операции, связанные с управлением парусным судном, называются бегучим такелажем. Это шкоты, фалы и другие элементы, изготовленные из гибких стальных, синтетических или пеньковых тросов.

Во всем же остальном, даже в количестве палуб, парусные суда похожи на собратьев.

Многопалубное судно под парусами появилось в XVI веке. На испанских галеонах в зависимости от водоизмещения могло быть от 2 до 7 палуб. Надстройка тоже строилась в несколько ярусов, в которых располагались жилые помещения для офицеров команды и пассажиров.

Строение корабля, по крайней мере, его основные конструктивные элементы, не зависит от типа и назначения судна, будь то парусники, приводимые в движение силой ветра, надувающего паруса, или колесные пароходы с паровой машиной в качестве движителя, круизные лайнеры с паротурбинной установкой, или атомные ледоколы.

особенности устройства, требования и основные механизмы

Транспортировка грузов является одной из ключевых задач судоходной техники. Существуют разные конфигурации и способы технического исполнения грузовой инфраструктуры, но в большинстве случаев она ориентируется на возможность автономного обслуживания экипажем без поддержки с береговой линии. Впрочем, это вовсе не исключает возможности взаимодействия грузовых устройств судна и сухопутных подъемных манипуляторов.

Общие сведения о морской грузовой инфраструктуре

Судовая подъемно-разгрузочная техника представляет собой комплекс устройств и приспособлений. К ним относятся стрелы, краны, захватывающие и транспортирующие механизмы, которые непосредственно отвечают за движения грузопотоков – как на площадке корабля, так и за его пределами. Что касается приспособлений, то они отвечают за механическую поддержку основных грузовых механизмов. Не обойдется описание общего устройства судов в части грузовой инфраструктуры и без элементов внутритрюмной механизации. Путь от горизонтальной грузообработки предусматривает прохождение нескольких этапов транспортировки от причала до палубы с последующим перемещением в секции хранилищ и контейнерных блоков. Организация данного передвижения выполняется с помощью колесной и рельсовой техники на палубе. Распределение технических средств производится пандусами (наклонными путями) с подключением лифтовых механизмов и аппарелей.

Особенности грузового устройства судна

Главной отличительной чертой морской грузовой инфраструктуры можно назвать жесткие условия обустройства механизмов подъемного и транспортировочного действия. Поскольку требования к техническому обеспечению судна накладывают жесткие ограничения на монтаж крупноформатных автономных приспособлений, то инженерам приходится проектировать оптимизированные многофункциональные системы, причем тесно связанные с морскими исполнительными органами, узлами и агрегатами. Типичным компонентом грузового устройства судна такого рода является лебедка, представленная в разных вариантах. Она выполняет функции переходного грузоподъемного механизма, связывая несколько обслуживаемых зон – опять же, от причала до палубы и трюма в зависимости от места установки. К универсальным грузовым приспособлениям, которые выполняют несколько задач, можно отнести стопор топенанта, оттяжки, шкивы, поворотные платформы, барабанные механизмы и приводные установки в виде генераторов и электродвигателей.

Основные и вспомогательные устройства

Это базовая классификация оборудования на кораблях, которая принципиально разделяет элементы грузовой инфраструктуры. Начать стоит с обзора основных агрегатов, напрямую участвующих в операциях подъема и перемещения перевозимых грузов. К таким механизмам относятся:

• Стрелы с приспособлениями для крепления и проводки такелажа.
• Мачты или колонны, выступающие опорой для стрел.
• Лебедочные механизмы.
• Помещения, в которых содержится груз – трюмы и твиндеки. В данном случае интересны не столько камеры хранения, сколько оснастка для их обслуживания с загрузочными механизмами и люками.

Вспомогательные виды грузовых устройств на судах делятся по характеру выполняемых задач. Простейшие элементы служат для поддержки основного оборудования – выполняют функции фиксаторов, регулирующих механизмов, стопоров и калибраторов. Более ответственные устройства этой группы участвуют в обслуживании машинных отделений, поддерживают каналы приема в процессе перекачки жидких грузов, задействуются в перемещении судового снабжения и продовольствия, а также выполняют мелкие хозяйственные операции.

Устройства периодического и непрерывного действия

По характеру эксплуатации оборудование для обслуживания грузов на кораблях разделяют на средства прямого и непрерывного использования. В первом случае речь идет о лебедках и стрелах, которые работают с поддержкой колонн и мачт, обеспечивающих регулирующие операции. Также в эту категорию входят краны и гибридные (смешанные) приспособления, применяемые в постоянном режиме на пассажирских судах. Состав грузового устройства непрерывного действия формируется элеваторами и транспортерами. Такие системы обеспечивают функциональную оснастку на саморазгружающихся судах.

Грузовые краны

Подъемная тяга данного агрегата в зависимости от типа конструкции может составлять от 1 до 25 т. Краны бывают поворотными, выдвижными и стационарными – принадлежность к одному из этих классов определяет функциональные возможности устройства. К преимуществам такого рода манипуляторов относят маневренность, высокую скорость и в то же время небольшие размеры. В отличие от тяжелых стрел кран имеет ограниченную грузоподъемность, не говоря о высокой чувствительности к кренам. Крановые грузовые устройства на морских судах устанавливаются с поддержкой фундаментной основы. Только мобильные конструкции обходятся без несущей платформы, но зато имеют надежный рельсовый путь. Практически для всех кранов предусматривается оснастка в виде опорных колонн и противовесов.

Грузовые мачты

Подъемная функция как таковая для таких приспособлений не основная, а второстепенная. Обычно с помощью мачт выполняют монтажные работы, организуют коммуникационные линии сигнализации и связи. Иногда их используют для высотного размещения огней и антенн. В составе грузового оборудования судна при наличии достаточно прочной несущей конструкции мачта может использоваться в разовых подъемных и такелажных мероприятиях. Сложность ее применения в регулярном порядке заключается как раз в необходимости выполнения специальной подготовки. Для силовых действий мачта дополнительно усиливается тросами, идущими к бортам. В передней части ее поддерживают штанги, а сзади направляются бакштаги.

Грузовые стрелы

Основу стрелы представляет металлическая труба с наличием укрепляющих дополнений в центральной части. Для обеспечения соединения (шарнирных) с мачтой устанавливается специальный башмак. Его крепят к одиночной мачте на высоте порядка 2,5 м. Поддержка нока реализуется топенантом, регулировка которого позволяет корректировать подъем самой стрелы. В инфраструктуре системы также участвуют стальные тросы, стопорный механизм и лебедка. В зависимости от поставленных задач, могут реализовывать разные схемы управления стрелочным грузовым устройством судна. Корабль с правильно организованной системой оттяжек позволяет точечно контролировать вынос груза с последующим креплением. В системах со стрелами спаренной конфигурации один механизм должен быть вынесен за борт (нок располагается над причалом), а второй (трюмный) крепится над люком – так, чтобы его нок возвышался над просветом трюмного люка.

Люковые закрытия

В целях облегчения операций разгрузки на палубах и в трюмах устраивают специальные вырезы. Полученные люки затем ограждаются вертикальным барьером – комингсом, высота которого составляет 50-60 см. Механизм закрытия может быть откидным, сдвижным, съемным и даже наматываемым. Простейшие конструкции предполагают наличие съемного люка в виде стальной крышки. Их удобно использовать в системах обслуживания лихтеровозов и контейнеровозов. Применяется и многосекционный вариант грузового устройства судна, в котором люк сопрягается с комингсом и сам состоит из нескольких частей. Узлы соединения выполняются посредством шарниров, а для управления механикой используется гидравлический привод. Каждая часть люка получает ведущие ролики и одну центрирующую направляющую. В качестве дополнения могут применяться демпфирующие, блокирующие и стабилизационные аксессуары.

Швартовные и буксирные устройства

На подходе судна к причалу готовится специальная швартовная оснастка, основу которой составляют тросы – швартовы. На окончании такого троса крепится петля, надеваемая на причальный пал. Также в систему швартовки входят палубные приспособления наподобие кнехта, битенга или утки (крепеж для троса). Они также участвуют в процессе закрепления корпуса корабля. Размеры и количество швартовочных элементов определяются характеристиками судна. В процессе эксплуатации это же оснащение может участвовать при закреплении якоря и буксирного троса. Для исключения риска перетирания канатов и тросов используются киповые планки и клюзы.

На малых судах грузовые швартовные и буксирные устройства представляют собой одну и ту же силовую инфраструктуру. На крупных кораблях данный функционал разделяется по причине повышения силовой ответственности механизмов из-за роста нагрузок. Буксировочные операции в данном случае выполняются специальным канатом, который крепится в диаметральной плоскости к носовой платформе. В кормовой части фиксаторы троса могут располагаться в разных сторонах по бортам. В этом случае устанавливается петля, от которой уже по центру будет отходить буксирный трос. Крепление самого буксира напрямую к бортам запрещается.

Требования по эксплуатации грузовых механизмов

Грузоподъемные операции на морских судах представляют серьезные риски как для самого груза, так и для экипажа. Поэтому регулярно совершенствуются и обновляются нормативы, в соответствии с которыми можно выполнять обслуживание такого рода устройств:

• Лица, которые планируется задействовать в грузовых операциях, к моменту начала работ должны пройти полный инструктаж по технике безопасности.
• Зоны с прохождением тросов и канатов должны ограждаться и помечаться специальными надписями.
• Люковые и ограждающие секции, находящиеся в вертикальном положении, должны быть застопорены. Разрешение на работы с открытыми люками дает вахтенный помощник капитана или руководителя грузоподъемных мероприятий.
• Крановщики и лебедчики действуют только по командам, поданным сигнальщиком. К исключениям относится сигнал аварийной остановки.

Также при обслуживании крановых и лебедочных механизмов грузового устройства судна запрещается:

• Корректировать стропы с навешенным грузом.
• Допускать неравномерность натяжения на разных сторонах при использовании многоконтурных стропов.
• Раскачивать груз с целью его укладки за пределами радиуса охвата крана или стрелы.
• Расстропливать груз до того, как он надежно встанет на прокладки.

Заключение

Оснащение судна конкретным набором грузовых механизмов с определенными конструкциями и характеристиками выполняется специалистами по ранее подготовленному проекту. Но и перед непосредственным монтажом оборудование подвергается тщательному осмотру. Чтобы изначально исключить риски аварий и повысить эффективность эксплуатации механики, грузовое устройство судна проходит освидетельствование. Это своего рода ревизия, в ходе которой осуществляется визуальный осмотр и ряд технических испытаний. По результатам такой проверки может быть вынесено решение о замене оборудования, ремонтных работах или продолжении текущей эксплуатации.

Конструкция корпуса морских судов

Конструкция корпуса (рис. 1.15) определяется назначением судна и характеризуется размерами, формой и материалом частей и деталей корпуса, их взаимным расположением, способами соединения.

Корпус судна представляет собой сложное инженерное сооружение, которое в процессе эксплуатации постоянно подвергается деформации, особенно при плавании на волнении. При прохождении вершины волны через середину судна корпус испытывает растяжение, при одновременном попадании носовой и кормовой оконечностей на гребни волн корпус испытывает сжатие. Возникает деформация общего изгиба, в результате чего судно может переломиться (рис. 1.16). Способность судна сопротивляться общему изгибу называется общей продольной прочностью.

Внешние силы, действуя непосредственно на отдельные элементы судового корпуса, вызывают их местную деформацию. Поэтому корпус судна должен также обладать местной прочностью.
Кроме этого, корпус судна должен обладать водонепроницаемостью, которая обеспечивается наружной обшивкой и настилом верхней палубы, которые крепятся к балкам, образующим набор корпуса судна («скелет» судна).
Система набора определяется направлением большинства балок и бывает поперечная, продольная и комбинированная.
При поперечной системе набора балками главного направления будут: в палубных перекрытиях – бимсы, в бортовых – шпангоуты, в днищевых – флоры. Такая система набора применяется на сравнительно коротких судах (до 120 метров длины) и наиболее выгодна на ледоколах и судах ледового плавания, так как обеспечивает высокую сопротивляемость корпуса при поперечном сжатии корпуса льдом. Мидель-шпангоут – шпангоут, находящийся на середине расчетной длины судна.
При продольной системе набора во всех перекрытиях в средней части длины корпуса балки главного направления расположены вдоль судна. Оконечности же судна при этом набираются по поперечной системе набора, т.к. в оконечностях продольная система не эффективна. Балками главного направления в средних днищевых, бортовых и палубных перекрытиях являются соответственно днищевые,
бортовые и подпалубные продольные рёбра жёсткости: стрингеры, карлингсы, киль. Перекрёстными связями служат флоры, шпангоуты и бимсы.  Применение продольной системы в средней части длины судна позволяет обеспечить высокую продольную прочность. Поэтому данная система применяется на длинных судах, испытывающих действие большого изгибающего момента.

При комбинированной системе набора палубные и днищевые перекрытия в средней части длины корпуса набираются по продольной системе набора, а бортовые перекрытия в средней части и все перекрытия в оконечностях – по поперечной системе набора. Такое комбинирование систем набора перекрытий позволяет более  рационально решить вопросы общей продольной и местной прочности корпуса, а также обеспечить хорошую устойчивость листов палубы и днища при их сжатии. Комбинированная система набора применяется на крупнотоннажных сухогрузных судах и танкерах. Смешанная система набора судна характеризуется примерно одинаковыми расстояниями между продольными и поперечными балками (рис. 1.17). В носовой и кормовой частях набор закрепляется на замыкающих корпус форштевне и ахтерштевне.