Рассмотрим главные элементы маломерного судна.

Корпус — основная часть любого судна, состоящая из набора (каркаса) и обшивки. Набор представляет собой совокупность продольных и поперечных связей, обеспечивающих корпус жесткостью и придающих ему соответствующую форму.

Нос судна — передняя по ходу часть судна.

Корма — задняя часть судна.

Борт — боковая сторона корпуса. Каждое судно имеет два борта — правый и левый. Для определения бортов нужно стать лицом К носу судна, при этом справа будет правый борт, слева — левый.

Ватерлиния — теоретическая или условная линия, получающаяся от пересечения поверхности корпуса судна с горизонтальной плоскостью или уровнем воды. Грузовая ватерлиния — ватерлиния при наличии на судне установленного для него количества грузов и пассажиров. Грузовую ватерлинию рекомендуется провести контрастной краской вокруг всего корпуса. Грузить судно на осадку выше грузовой ватерлинии нельзя.

Осадка — размер погружения в воду корпуса судна. Различают осадку груженого судна и порожнего. Измеряется осадка от нижней кромки днища судна или от кромки лопасти гребного винта до действующей ватерлинии. Каждому водителю необходимо точно знать осадку своего судна в зависимости от загрузки, чтобы при плавании на мелководных участках не допускать посадки судна на мель или повреждения гребного винта.

Надводный борт — часть борта, находящаяся выше грузовой ватерлинии. В связи с тем что при правильной загрузке судна надводный борт в обычных условиях не погружается в воду, его иногда называют «сухим бортом».

Минимальная высота надводного борта — наименьшее расстояние от действующей ватерлинии до линии палубы или выреза в транце при полном водоизмещении судна.

Главные размерения судна и его элементы

Рис. 2. Главные размерения судна:

а) без постоянно выступающих частей;

б) с постоянно выступающими частями;

в) в поперечных сечениях корпуса.

К главным размерениям судна относятся длина, ширина, высота борта и осадка (рис. 2).

• Длина наибольшая (Lнб)- расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носа и кормы судна без учета выступающих частей.

• Длина габаритная (Lгб) - максимальная длина судна с учетом выступающих частей.

• Длина конструктивная (Lквл) - длина, измеренная между носовым и кормовым перпендикулярами конструктивной ватерлинии. При этом конструктивная ватерлиния (КВЛ) - ватерлиния, принятая за основу построения теоретического чертежа и соответствующая полученному предварительным расчетом полному водоизмещению судна.

• Ширина наибольшая (Внб) - расстояние по КВЛ, измеренное в самой широкой части судна без учета выступающий частей.

• Ширина габаритная (Вгб) - максимальная ширина судна с учетом выступающих частей, например привальных брусьев.

• Ширина на мидель-шпангоуте (В) - расстояние по КВЛ в самой широкой части судна.

• Высота борта (Н) - вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте между внутренними поверхностями верхней палубы (у борта) и горизонтального киля.

• Осадка (Т) - вертикальное расстояние, измеренное от КВЛ до нижней кромки киля в месте наибольшего углубления судна. Различают также осадку носом (Тн) и кормой (Тк;). Разность между ними называется дифферентом D: Различают осадку груженого судна и порожнего. Измеряется осадка от нижней кромки днища судна или от кромки лопасти гребного винта до действующей ватерлинии. Каждому водителю необходимо точно знать осадку своего судна в зависимости от загрузки, чтобы при плавании на мелководных участках не допускать посадки судна на мель или повреждения гребного винта.

Набор корпуса, системы набора. Основные понятия и термины.

Конструкция корпуса должна обеспечивать водонепроницаемость и достаточную прочность судна. Корпус, испытывая действие сил собственного веса судна и сил давления воды, которые распределяются по длине неравномерно, может получить изгиб.

Способность судна сопротивляться изгибающим нагрузкам называется продольной прочностью.

Кроме продольного изгиба судна, под действием давления воды, груза, механизмов и другого судового оборудования возникает местная деформация днища, бортов и настила в поперечном направлении.

Способность судна противостоять усилиям, вызывающим деформацию корпуса в поперечном направлении, называется поперечной прочностью.

При чрезмерных нагрузках может произойти разрушение корпуса. Чтобы этого не случилось, листы обшивки подкрепляют набором - продольными и поперечными балками.

Совокупность продольных и поперечных балок, образующих каркас судна, называется судовым набором корпуса.

Набор корпуса судна являясь каркасом, делается из наиболее прочных материалов. Состоит он из продольных и поперечных связей. Основной продольной связью является киль, установлен ный в диаметральной плоскости судна. У деревянных судов он представляет собой прочный брус из крепких пород дерева (дуб, ясень и т. п.), а у металлических — утолщенную полосу металла. В носовой части судна непосредственно к килю присоединяется форштевень. Это загнутый кверху брус или металлический угольник, являющийся продолжением киля. Подобный брус или угольник, но установленный в кормовой части, называется ахтерштевнем. У деревянных судов форштевень и ахтерштевень, как и киль, изготовляют из прочных пород дерева. Кормовая часть моторных судов обычно заканчивается транцем. Он представляет собой раму из брусков дерева твердых пород, обшитую снаружи досками или фанерой. Транец надежно крепится к килю. Для судов с подвесными моторами транцы должны быть повышенной прочности, так как они воспринимают упор гребного винта и вибрацию работающего двигателя.

Продольные и поперечные балки судового набора располагаются в определенной последовательности, называемой системой набора. В зависимости от соотношения продольных и поперечных балок системы набора подразделяются на: продольную, поперечную и комбинированную (рис.3)

.

Элементы набора

Продольными элементами (балками) судна являются:

Киль - продольная балка днищевого набора, проходящая посередине ширины судна;

Стрингеры - продольные балки днищевого и бортового набора. В зависимости от места расположения они бывают: бортовые, днищевые и скуловые;

Карлингсы - продольные подпалубные балки;

Продольные ребра жесткости - продольные балки меньшего профиля, чем у стрингеров и карлингсов. По месту расположения они называются подпалубными, бортовыми или днищевыми и обеспечивают жесткость наружной обшивки и настила палубы при продольном изгибе.

Поперечные элементы (балки) судна:

Флоры - поперечные балки днищевого набора, протянувшиеся от борта до борта. Они бывают водоне­проницаемые, сплошные и бракетные;

Шпангоуты - вертикальные балки бортового набора, которые соединяются внизу с флорами при помощи книц. Кница - это деталь из листовой стали треугольной формы, используемая для соединения различных деталей корпуса. На малых судах (лодках) флоры могут отсутствовать и шпангоуты являются цельными балками бортового и днищевого набора.

Бимсы - поперечные балки подпалубного набора, проходящие от борта до борта. При наличии вырезов в палубе бимсы разрезаются и называются полубимсами. Они одним концом соединяются со шпангоутом, а другим крепятся к массивному комингсу, который окаймляет вырез в палубе, с целью компенсации ослабления палубного перекрытия вырезами.

На рис. 4 изображено простейшее устройство корпуса маломерного судна с указанием основных элементов набора, а на рис 5 представлен более полный набор корпуса деревянной моторной лодки.

Шпангоуты судна нумеруются от носа к корме. Расстояние между шпангоутами называется шпацией. Вертикальные, отдельно стоящие стойки круглого или иного сечения, называются пиллерсами. Пиллерс служит для подкрепления палубы и в своей нижней части упирается в места пересечения флор (шпангоутов - на малых судах) с днищевыми продольными балками (киль, стрингер, кильсон), а в верхней части - бимсов с карлингсами. Установка пиллерса показана на рис. 6.

На малых моторных судах (в отличие от крупных судов) внутри корпуса устанавливают привальные брусья. Верхняя грань бруса должна быть на одном уровне с верхней гранью самого верхнего пояса обшивки. Оба привальных бруса (правого и левого бортов) выгибают по обводам корпуса судна и крепят к каждому шпангоуту и бимсу шурупами диаметром 4—8 мм или болтами. В носу привальные брусья соединяют между собой и с форштевнем угольником, называемым брештуком. Кормовые ветви привальных брусьев крепят к транцевому шпангоуту и обшивке транца металлическими или дубовыми кницами.

Корпус моторного судна обычно разделяют специальными водонепроницаемыми переборками на три отсека. Носовой отсек называется форпиком, средний — рабочим отсеком и кормовой — ахтерпиком.

На рис. 8 показан разрез катера для пояснения основных наименований его корпуса и надстроек.

Рис 8 Разрез катера- 1 — перо руля, 2 — гельмпорт, 3 — румпель секторного типа, 4 — транец, 5 — отверстие газовыхлопа, 6 — настил палубы, 7 — привальный брус, 8- решетка воздухозаборника 9 степс, 10 —кормовой флагшток, // — клотик флагштока, 12—кормовой сигнальный огонь, 13— шахта воздухозаборника, 14— фальшборт, 15 — платформа кокпита 16—задрайка, 17 — леер (релинг), 18 — дверь фальшборта, 19—крышка люка, 20—поручень, 21 — комингс люка моторного отсека, 22 — крыша ходовой рубки, 23 — сиденье рулевого, 24 — штурвал, 25 — карлингс 26—бортовой сигнальный (отличительный) огонь, 27 — топовый сигнальный огонь, 28 — клютик мачты, 29 — пульт управления судном, 30— бимс, 31 мачта, 32 — подушка крепления мачты, 33 — крыша кубрика (каюты), 34— водонепроницаемая переборка, 35— швартовная утка, 36—киповая планка, 37 — комингс люка 38—горловина (лаз в переборке), 39 бимс, 40 — таранная переборка, 41—лобовая стойка кубрика, 42—карлингс кубрика, 43 — комингс кубрика, 44 — боковая стоика кубрика, 45 переборка, 46- стенка кубрика, 47—скуловой угольник, 48—водонепроницаемая переборка, 49 — бортовой стрингер 50 — фундамент двигателя, 51 -полубимс, 52—комингс кокпита, 53 — ахтерпиковая переборка 54 —дейдвудная труба, 55— кронштейн гребного вала 56 - гребной винт

Наружная обшивка. Наружная обшивка судна обеспечивает водонепроницаемость корпуса и одновременно участвует в обеспечении продольной и местной прочности судна.

Палубный настил. Палубный настил обеспечивает водонепроницаемость корпуса сверху и участвует в обеспечении продольной и местной прочности судна.

Фальшборт и леерное ограждение. На морских, речных и современных прогулочных судах для предохранения людей от падения за борт открытые палубы имеют фальшборт или леерное ограждение.

Надстройки и рубки. Надстройками называются все закрытые помещения, расположенные выше верх ней палубы от борта до борта. Носовая надстройка называется баком, кормовая - ютом. Средняя надстройка специального название не имеет.

Суда на подводных крыльях

Суда на подводных крыльях еще можно встретить почти на каждой реке, водохранилище и на море. Это — пассажирские теплоходы, служебно-разъездные катера, моторные лодки, конструкции которых разрабатывают сами судоводители.

Быстроходность судов на подводных крыльях достигается главным образом благодаря уменьшению сопротивления воды движению корпуса судна. У таких судов корпус при движении не касается водной поверхности. Происходит это в результате действия подъемной силы крыльев, укрепленных под корпусом, которая во время хода поднимает судно над водой и удерживает его в таком состоянии до тех пор, пока судно движется с достаточной скоростью. Поскольку при этом в воде находятся лишь крылья, стойки, гребной вал и винт, а их суммарная площадь значительно меньше площади корпуса, то и сопротивление воды движению судна будет значительно меньшем.

Принцип действия подводного крыла можно рассмотреть на схеме (рис. 9). При движении в воде любого тела на него действует сила сопротивления воды R, направленная в сторону, противоположную движению.

Поскольку профиль крыла имеет несимметричную форму и к тому же при движении судна крыло расположено по отношению к потоку под некоторым углом а, называемым углом атаки, то полная сила R, действующая на крыло, отклонится от направления движения и будет направлена по отношению к нему под углом. Эту силу можно разложить на две составляющие: перпендикулярную направлению движения Y и параллельную направлению движения X. Составляющая Y называется подъемной силой, так как она стремится поднять крыло. Составляющая X называется лобовым сопротивлением, ибо она противодействует поступательному движению крыла. Возникновение подъемной силы связано с образованием около крыла циркуляционного потока, который, накладываясь на основной поток, ускоряет движение воды над крылом и замедляет под крылом. В связи с этим, согласно закону Бернулли, над крылом, где скорость потока увеличена, давление понижается, а под крылом, где скорость потока уменьшена, возрастает.

Совершенство крыла принято оценивать величиной, называемой качеством крыла и представляющей отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению.

Обычно целесообразные скорости судов водоизмещением 0,5— 2 т, оборудованных подводными крыльями, находятся в пределах 40—70 км/ч. При скорости судна ниже 40 км/ч крыльевое устройство получается очень громоздким и тяжелым; при скоростях свыше 70 км/ч на крыльях возникает явление кавитации, движение становится неустойчивым.

В крыльевом режиме масса судна воспринимается подъемной силой носового и кормового крыльев, причем нагрузка чаще всего распределяется между ними поровну. Для исключения отрицательного влияния носового крыла на кормовое расстояние между ними должно быть не менее 12—15 хорд крыла.

На малых судах применяют различные системы подводных крыльев, наиболее распространенные из которых показаны на рис. 10. Преимущественное распространение из них для речных судов получили малопогруженные подводные крылья. Глубина погружения носового крыла такой конструкции составляет 15—20% его хорды, кормового — 20—25%, высота подъема корпуса небольших катеров над водой — 0,1 —0,5 м при ходовом дифференте на корму в 1,5—2,5°.

Малопогруженное крыло (рис. 10, а) имеет высокое гидродинамическое качество, поэтому необходимая подъемная сила обеспечивается при сравнительно малых его площадях. Существенным недостатком такого крыла, однако, является низкая мореходность: на волнении крылья могут оголяться, отчего происходят жесткие удары, так как в контакт с водой вступает сразу вся площадь крыла. На волнении судно с малопогруженными крыльями испытывает сильные колебания и часто срывается с крыльевого режима.

Мореходность судов на малопогруженных крыльях частично может быть повышена путем установки дополнительных несущих элементов, закрепленных под основным носовым крылом (рис. 10, б), расположения килевого участка —«чайки» в средней части крыла (рис.-10, в), дополнительных плоскостей на стойках крыла.

Рис 10 Схемы подводных крыльев, применяемых на маломерных моторных судах: а — малопогруженное крыло, б — крыло с дополнительным элементом, в — «чайка», г -крыло, пересекающее поверхность воды, д — трапециевидное крыло со стабилизаторами, е разрезное крыло

Недостатком в первых двух случаях является увеличение габаритной осадки судна в режиме плавания; в третьем — возрастание сопротивления из-за «замыкания» дополнительных плоскостей на ходу, к тому же эта схема не устраняет «проваливания» крыла при сходе с волны.

Пересекающие поверхность воды крылья (рис. 10, г, д) обеспечивают более высокие мореходные качества и, кроме того, обладают свойством саморегулирования при изменении нагрузки в широком диапазоне. Стабилизация движения осуществляется в результате изменения погруженной площади крыла. Вследствие большого погружения эти крылья меньше подвержены волновым возмущениям, затухающим с увеличением глубины. Подъемная сила на пересекающих поверхность воды крыльях в условиях волнения изменяется плавно, без потери устойчивости. Благодаря наклонным частям крыла судно обладает повышенной остойчивостью — при крене этот участок входит в воду и создаваемая на нем подъемная сила восстанавливает судно в прямое положение.для улучшения мореходных качеств судно может быть оборудовано разными типами подводных крыльев. Например, носовое крыло делают пересекающим поверхность воды, а кормовое — в виде плоского малопогруженного крыла.

В практике мелкого судостроения имеют распространение также разрезные носовые крылья (рис. 10, е), которые легко сделать складывающимися. Следует отметить, что гидродинамическое качество такого крыла несколько ниже, чем сплошного, поэтому для получения той же скорости требуется несколько большая мощность двигателя.

Рис. 1. Системы набора КС:

1 ‒ балки главного направления; 2 ‒ перекрёстные связи

Рис. 2. Система набора днищевого I, бортового II и палубного III перекрытий КС :

1 ‒ днищевой стрингер; 2 ‒ вертикальный киль; 3 ‒ флор; 4, 11 ‒ бортовые полотнища;

5 ‒ шпангоуты; 6 ‒ палубный настил; 7, 9 ‒ палуб­ный стрингер; 8 ‒ комингс люка;

10 ‒ поперечная переборка

Рис. 3. Балки главного направления и перекрестные связи в днищевом перекрытии одинарного дна

Рис. 4. Сечение корпуса сухогрузного судна при поперечной системе набора:

1 - планширь; 2 - бимс палубный; 3 - настил палубы; 4 - продольная балка; 5 - карлингс;

6 - комингс люка; 7 - пиллерс; 8 - полубимс; 9 - стойка переборки; 10 - переборка непроницаемая; 11 - настил второго дна; 12 - киль вертикальный; 13 - киль горизонтальный; 14 - стрингер днищевой; 15 - днищевая наружная обшивка; 16 - флор; 17 - скуловой пояс;

18 - трюмный шпангоут; 19 - твиндечный бимс; 20 - наружная бортовая обшивка;

21 - шпангоут твиндечный; 22 - кница бимсовая; 23 - ширстрек; 24 – фальшборт

Рис. 5. Поперечная система набора днища в носовой оконечности рудовоза:

1 - стрингер; 2 - флор; 3 - обшивка днища; 4 - форпиковая переборка с рёбрами жёсткости;

5 - шпангоуты; 6 - рёбра жёсткости для вертикальной переборки; 7 - бортовая обшивка;

8 - настил второго дна

Рис. 6. Днищевое перекрытие с продольной русской (стрингерной) системой набора:

1 - обшивка днища; 2 - стрингер; 3 - двойной туннельный киль; 4 - второе дно

Рис. 7. Продольная система набора в днищевом перекрытии танкера:

1 - продольная балка; 2 - обшивка днища; 3 – флор

Рис. 8. Расчётные схемы конструкций днищевого перекрытия при поперечной (а )

и продольной (б ) системах набора

Рис. 9. Одинарное дно на малых судах:

а - судно с поперечной системой набора; б - судно с продольной системой набора:

1 - наружная обшивка; 2 - флор; 3 - стрингерный угольник; 4 - полка кильсона; 5 - средний килевой лист; 6 - брусковый киль; 7 - шпангоут; 8 - деревянный настил; 9 - вертикальный киль; 10 - боковой кильсон; 11 - скуловая кница

Рис. 10. Двойное дно:

а - со сплошными и бракетными флорами; б - с днищевыми стрингерами:

1 - крайний междудонный лист (льяло); 2 - обшивка днища; 3 - сплошной флор;

4 – днищевый стрингер; ? - вертикальный киль; 6 - шпангоут; 7- скуловая кница; 8 - настил двойного дна; 9 - водонепроницаемый флор; 10 - бракета

Рис. 11. Конструкция двойного дна:

1 - вертикальный киль; 2 - горизонтальный киль; 3 - продольная балка; 4 - об­шивка днища;

5 - днищевой стрингер; 6 - настил внутреннего дна; 7 - флор; 8 - междудонный наклонный лист; 9 - скуловой киль

Рис. 12. Узлы примыкания настила второго дна к бортовому перекрытию

в районе скулы (а в ):

1 - флор; 2 - настил второго дна; 3,5 - скуловая кница; 4,7 - крайний междудонный лист;

6 - скуловой пояс обшивки

Рис. 13. Конструктивные типы килей:

а - в одинарном дне сухогрузного судна; б - брусковый; в - туннельный киль; г - коробчатый; д - в одинарном дне налив­ного судна; е - слойчатый; ж - вертикальный киль в двойном дне: 1 - горизон­тальный киль; 2 - вертикальный киль; 3 - настил второго дна; 4 - флор;

5 - днищевые продольные балки; 6 - килевой пояс днищевой балки; 7 - бруско­вый киль;

8 - коробчатый киль; 9 - свободный поясок вертикального киля

Рис. 14. Распределение нагрузки по поперечному сечению сухогрузного судна

(ординаты в килопаскалях; суммарная нагрузка на днище не показана):

Рис. 15. Бортовые перекрытия:

а - поперечная система набора; б - продольная система набора:

1 - обшивка борта; 2 - шпангоут; 3 - бортовой стрингер; 4 - рамный шпангоут;

5 - продольные рёбра; 6 – палуба

Рис. 16. Бортовые перекрытия в МО:

1 - борт; 2 - подпалубная кница; 3 - палуба; 4 - продольное ребро; 5 - карлингс; 6 - карлингс шахты; 7 - бимс шахты; 8 - шахта; 9 - рамный бимс; 10 - пиллерс; 11 - рамный шпангоут;

12 - основной шпангоут; 13 - бортовой стрингер; 14 - второе дно; 15 - днищевой стрингер;

16 - вертикальный киль; 17 - флор; 18 - днище; 19 - машинный фундамент; 20 - платформа; 21 - поперечная переборка ахтерпика; 22 - скуловая кница

Рис. 17. Бортовое перекрытие судна ледового плавания с промежуточными шпангоутами:

1 - днищевой вертикальный стрингер (киль); 2 - второе дно; 3 - продольная листовая балка;

4 - третье дно; 5 - бортовой стрингер; 6 - вторая палуба; 7 - твиндек; 8 - шпангоут;

9 - комингс грузового люка; 10 - поперечная переборка; 11 - флор

Рис. 18. Конструкции бортового перекрытия танкера при поперечной системе набора:

1 - основной шпангоут; 2 - рамный шпангоут; 3 - стрингер; 4 - распорки

Рис. 19. Установка распорок в центральном (а ) и боковых (б ) танках арктического танкера

Рис. 20. Двухкорпусный танкер с продольной системой набора:

1 - днищевой листовой стрингер; 2- рамный шпангоут; 3 - бортовой стрингер;

4 - рамный бимс; 5 - продольная переборка

Рис. 21. Конструктивное устройство корпуса танкера с продольной системой набора палубного перекрытия (сечение по МШ):

1 - стрингерный угольник; 2 - рамный шпангоут; 3 - продольная переборка; 4 - продольная балка; 5 - карлингс (отбойный лист); 6 - рамный бимс; 7 - попе­речная переборка; 8 - стойка переборки; 9 - шпангоут; 10 - бортовой стрингер; 11 - шельф; 12 - продольная днищевая балка: 13 - вертикальный киль; 14 - флор; 15 - скуловая кница; 16 - скуловой пояс;

17 - распорка; 18 - продольная палубная балка; 19 - ширстрек

Рис. 22. Конструкция подпалубного набора сухогрузного судна в районе

грузового люка при продольной системе набора:

1- продольный комингс грузового люка; 2 - поперечный комингс грузового люка;

3 - сварной усиленный лист палубы; 4 - настил палубы; 5 - карлингс, переходящий в нижнюю часть комингса; 6 - продольная подпалубная балка; 7 - пиллерс; 8 - кница; 9 - концевой бимс

Рис. 23. Конструкция в носовой оконечности судна с ледовыми подкреплениями

на класс «Л»:

1 - бортовой стрингер; 2 - форпиковая переборка; 3 - настил диптанка; 4 - вер­тикальный киль; 5 - платформа; 6 - форштевень; 7 - верхняя палуба; 8 - палу­ба бака; 9 - стенка цепного ящика; 10 - отбойная переборка в ДП; 11 - основной шпангоут; 12 - промежуточный шпангоут;

13 - бимсы; 14 - промежуточный ряд бимсов между бортовыми стрингерами (холостые бимсы); 15 ~ кница

Рис. 24. Конструкция форштевня: брускового кованого:

1 - брештук; 2 - отверстия для стока воды из брештука; 3 - паз для соединения форштевня

с наружной обшивкой

Рис. 25. Конструкция форштевня:

1 - обшивка днища; 2 - вертикальный киль; 3 - брештук; 4 - нижняя палуба; 5 - кованый брус; 6 - бортовое продольное ребро жёсткости; 7 - верхняя палуба; 8 - палуба полубака

Рис. 26. Разновидности конструкции форштевня:

а - лито-сварной; б,в - сварной:

1 - литой (стальной) брус; 2 - КС; 3 - бракета; 4 - брештук

Рис. 27. Самостоятельная конструкция бульба,

присоединяемая к носовой оконечности судна:

1 - форштевень; 2 - продольная переборка бульба; 3 - обшивка бульба; 4 - стрингер бульба;

5 - вертикальная диафрагма; 6 - распорка; 7 - шпангоут бульба; 8 - разделительная переборка цепного ящика; 9 - переборка форпика; 10 - главная палуба; 11 - бимс

Рис. 28. Кормовая оконечность с дейдвудом, старнпостом и опорами для пера руля

и ледовым зубом:

1 - ахтерштевень; 2 - яблоко ахтерштевня; 3 - старнпост; 4 - гельмпортовая труба; 5 - ледовый зуб; 6 - транец; 7 - бимс; 8 - ахтерпиковая переборка; 9 - дейдвудная труба; 10 - киль;

11 - башмак; 12 – пятка

Рис. 29. Литой сборный ахтерштевень Рис. 30. Ахтерштевень одновинтового судна

одновинтового судна с вставным рудер с балансирным рулём:

постом: 1 - старнпост; 2 - яблоко; 3 - баллер руля;

1 - старнпост; 2 - яблоко; 3 - подошва; 4 - фланцевое соединение пера руля с баллером;

4 - пятка; 5 - рудерпост; 6 - петли руля; 5 - рудерпост; 6- протекторы; 7- перо руля;

7 - окно; 8 – арка 8 - пятка; 9 – башмак

Рис. 31. Конструкция дейдвудной трубы:

1 - дейдвудная труба; 2 - дейдвудная втулка; 3 - подшипник дейдвудного вала; 4 - стопорное кольцо; 5 - гайка; 6 - фланец; 7 - сальниковая втулка; 8 - вкладыш; 9 -сальниковая набивка;

10 - водораспределительное кольцо; 11 - трубки водяного охлаждения; 12 - дейдвудный вал; 13 - облицовка дейдвудного вала; 14 - яблоко старнпоста; 15 - ахтерпиковая переборка

Рис. 32. Устройство мортир двухвальной установки:

1 - мортира; 2 - кронштейн

Рис. 33. Боковой вид мортиры двухвального судна:

1 - мортира; 2 - диафрагма для крепления мортиры

Рис. 34. Узел выхода гребного вала из корпуса:

1 - дейдвудная труба; 2, 5 - бакаутовый вкладыш; 3 - гребной вал; 4 - бронзовая втулка;

6 - гайка крепления ГВ; 7 - обтекатель; 8 - кронштейн; 9 - мортира; 10 - сальник;

11 - приварыш; 12 - ахтерпиковая переборка; 13 - нажимная втулка; 14 - флор

Рис. 35. Различные формы мортир двухвинтового судна:

1 - кронштейн; 2 - подшипник вала; 3 – выкружки

Рис. 36. Плоские переборки сухогрузного судна:

а - расположение поперечных переборок: 1 - таранная (форпиковая) переборка; 2 - цепной ящик; 3 - кормовая переборка бака; 4 - трюмная переборка; 5, 7 - носовая и кормовая переборки МО; 6 - фронтальная переборка (стенка) средней надстройки; 8 - ахтерпиковая переборка; 9 - фронтальная переборка юта;

б - поперечная плоская аварийная переборка: 10- стойки; 11 - поясья;

в - поперечная аварий­ная переборка с коробчатыми гофрами; г - форпик

Рис. 37. Конструкции плоских поперечных и продольных переборок танкеров:

1 - полотнище поперечной переборки; 2 - обыкновенная стойка; 3 - шельф; 4 - полотнище продольной переборки; 5 - доковая стойка; 6 - обыкновенная стойка продольной переборки;

7 - ширстрек; 8 - шпангоут; 9 - бортовой стрин­гер; 10 - скуловая кница; 11 - флор; 12 - обшивка днища; 13 - ребро жёсткости днища; 14 - горизонтальный киль; 15 - вертикальный киль

Рис. 38. Шельфы на продольной и поперечной переборках танкера:

1 - шельф; 2 - рёбра жёсткости

Рис. 39. Гофрированная поперечная переборка:

1 - шельф; 2 - полотнище (гофрированное); 3 - доковая стойка; 4 - коробчатый гофр;

5 - волнистый гофр

Рис. 40. Различные виды гофрированных переборок:

а - из швеллеров; б - со стойками переменной высоты; в - волнистая; г - из швеллеров

и листов; д - из обрезных профилей; е - из трапециевидных профилей; ж - из угловых профилей

Рис. 41. Туннель гребного вала:

а - общее расположение туннеля между пере­борками ахтерпика и МО; б - сечение туннеля плоскостью Б-Б; в - расположение рецесса у ахтерпиковой переборки; г - редуктор:

1 - рецесс; 2 - арочное ребро; 3 - упорный подшипник

Рис. 42. Рецесс в конце туннеля:

1 - настил второго дна; 2 - туннель; 3 - рецесс

Рис. 43. Лёгкая поперечная выгородка в ютовой надстройке:

1 - наружная обшивка; 2 - комингсы; 3 - полотнище переборки; 4 - стойка переборки (полособульб); 5 - продольная переборка

Классификация судов

Все суда подразделяются на транспортные, промысловые, служебно-вспомогательные и суда технического флота. Грузовые суда разделяются на два класса - сухогрузные и наливные.

Универсальные сухогрузные суда предназначены для перевозки генеральных грузов.

Генеральный груз - это груз в упаковке (в ящиках, бочках, мешках и т.п.) или в отдельных местах (машины, металлические отливки и прокат, промышлен­ное оборудование и т.п.)

Рис. Универсальное судно

Универсальные суда не приспособлены для перевозки какого-либо опреде­ленного типа груза, что не позволяет в максимальной степени использовать воз­можности судна. По этой причине строятся и широко применяются в мировом су­доходстве грузовые специализированные суда, на которых лучше используется грузоподъемность и значительно сокращается время стоянки в портах под грузо­выми операциями. Подразделяются они на следующие основные типы: балкеры, контейнеровозы, ролкеры, лихтеровозы, рефрижераторные, пассажирские суда и танкеры и др. Все специализированные суда имеют свои индивидуальные эксплуа­тационные особенности, что требует от экипажа специальной дополнительной под­готовки по приобретению определенных навыков для сохранной перевозки груза, а также обеспечения безопасности экипажа и судна в течение рейса.

Рефрижераторные суда (Reefers) - это суда с повышенной скоро­стью хода, предназначенные для перевозки скоропортящихся грузов, в основном продовольственных, требующих поддержания определенного температурного ре­жима в грузовых помещениях - трюмах. Грузовые трюмы имеют теплоизоляцию, специальное оборудование и люки небольшого размера, а для обеспечения темпе­ратурного режима служит холодильная установка рефрижераторного машинного отделения судна.

Рис. Рефрижераторное судно (Reefer)

Балкеры (Bulkers) - это суда, которые приспособлены в опреде­ленной степени к перевозке насыпью любого массового сухого груза. Балкеры обычно не имеют грузового устройства, и все грузовые операции производятся портовыми средствами, а люки грузовых трюмов делают больших размеров для полной механизации.

Рис. Балкер (Bulker)

Контейнеровозы (Container Ships) - это скоростные суда, предна­значенные для перевозки различных грузов, предварительно уложенных в специ­альные крупнотоннажные контейнеры стандартных типов. Грузовые трюмы разде­лены специальными направляющими на ячейки, в которые загружают контейнеры, а часть контейнеров размещают на верхней палубе. Грузового устройства контей­неровозы обычно не имеют, и грузовые операции производятся у специально обо­рудованных причалов - контейнерных терминалов. Некоторые типы судов обору­дуются специальным саморазгружающим устройством.

Рис. Контейнеровоз

Ролкеры «Ро-Ро» (Rolker «Ro-Ro» ships) - это суда с го­ризонтальным способом погрузки, служат для перевозки груженых трейлеров (ав­топрицепов), колесной техники, контейнеров и пакетов. Суда имеют один большой трюм и несколько палуб. Грузовые операции производятся у причала с помощью автопогрузчиков и платформ с тягачами через кормовые или носовые лацпорты (ворота) судна по специальным мосткам - рампам, а перемещают груз с палубы на палубу по внутренним аппарелям (устройство для въезда/съезда техники) или при помощи специальных лифтовых подъемников.

Рис. Ролкер «Ро-Ро»

Лихтеровозы (Lighter Ships) - это суда, где в качестве грузовых единиц используются несамоходные баржи - лихтеры, погрузка которых на судно в порту производится с воды, а выгрузка соответственно на воду.

Рис. Лихтеровоз (Lighter ship)

Пассажирские суда (Passenger Ships) - это суда (рис., предназначенные для перевозки пассажиров, в специально предназначенных помещениях - пасса­жирских каютах, а также багаж, почту, и какие-то незначительные сопутствующие грузы в специальных грузовых отсеках. Они подразделяются на рейсовые, круиз-ные и суда местного сообщения. Отличительной особенностью является их высо­кая комфортабельность и скорость хода, а также повышенные по всем показателям нормы обеспечения безопасности пассажиров и всего судна в целом.

Рис. Пассажирское судно

Рыболовное судно (Fishing vessel) - добывающее судно, исполь­зуемое для лова и первичной обработки рыбы и других живых объектов водного промысла. К рыболовным судам относятся сейнеры, траулеры, ярусники и другие, различающиеся назначением, размерениями, типом промыслового устройства и рыбообрабатывающего оборудования, способом хранения улова.

Рис. Рыболовное судно (Fishing vessel)

Лесовоз (Timber carrying vessel) ‑ судно для перевозки лесных грузов, в том числе круглого леса и пиломатериалов россыпью, в пакетах и блок-пакетах. При перевозке леса для полной загрузки судна значительную часть груза принимают на верхнюю палубу (караван). Палубу на лесовозах ограждают фаль­шбортом повышенной прочности и оснащают специальными устройствами для крепления каравана: деревянными или металлическими стензелями, установлен­ными вдоль судна по бортам, и поперечными найтовыми.

Рис. Лесовоз

Парусное судно (Sailing vessel) - судно, для движения которого используется энергия ветра, преобразуемая с помощью парусов. Парусные суда различаются по числу мачт и типу парусного вооружения.

Рис. Парусные суда

Служебно-вспомогательные суда - суда для материально-технического обеспечения флота и служб, организующих их эксплуатацию. К ним относятся ледоколы, буксирные, спасательные, водолазные, патрульные, лоцман­ские суда, бункеровщики и т.п.

Рис. Служебно-вспомогательное судно

Танкеры (Tankers) - это наливные суда, предназначенные для перевозки наливом в специальных грузовых помещениях - танках (емкостях) жидких грузов. Все грузовые операции на танкерах производятся специальной грузовой системой, которая состоит из насосов и трубопроводов, проложенных по верхней палубе и в грузовых танках. В зависимости от рода перевозимого груза танкеры делятся на:

танкеры (Tankers) - это наливные суда, предназначенные для перевозки наливом в специальных грузовых помещениях - танках (емкостях) жидких грузов, в основном нефтепродуктов;

газовозы (Liquefied Gas Tankers) - это танкеры, предназначенные для перевозки природных и нефтяных газов в жидком состоянии под давлением и (или) при пониженной температуре, в специально предназначенных грузо­вых емкостях различных типов. Некоторые типы судов имеют рефрижера­торное отделение;

химовозы (Chemical Tankers) - это танкеры, предназначенные для перевозки жидких химических грузов, грузовая система и танки изготавлива­ются из специальной нержавеющей стали, либо покрываются специальными кислотостойкими материалами.

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

Рис. Внутреннее устройство судна а) сухогрузное судно; б) танкер
1-форпик; 2-грузовые трюмы (танки); 3-твиндек; 4-двойное дно; 5-диптанк;
6-машинное отделение; 7-туннель гребного вала; 8-ахтерпик; 9-ют;
10-средняя надстройка; 11-рубки; 12-бак; 13-сухогрузный трюм; 14-насосное отделение;
15-коффердам

1. Конструкция корпуса морских судов. 2-е изд., перераб. и доп. — Л., Судостроение, 1969.

В первой части учебника содержатся общие вопросы конструирования корпуса судна, изложены требования, предъявляемые к корпусу в целом и отдельным его конструктивным элементам, рассмотрены общий изгиб и общая прочность корпуса, местная прочность корпусных конструкций, подробно описаны системы набора. Рассмотрены технологические факторы, влияющие на форму судовых конструкций, дан анализ причин повреждения корпусов транспортных судов. Отдельные главы посвящены рассмотрению конструктивных особенностей транспортных и промысловых судов. Обстоятельно изложена методика проектирования конструкций судового корпуса в соответствии, с правилами классификационных обществ и по расчетному методу.

Вторая часть книги посвящена проектированию элементов корпусных конструкций.

Учебник предназначен для студентов кораблестроительных вузов и факультетов, а также может быть использован специалистами предприятий и проектно-конструкторских организаций судостроительной промышленности.

2. Том 1. Общие вопросы конструирования корпуса судна. 4-е изд., перераб. - Спб., Судостроение, 1993.

Рассмотрены вопросы проектирования конструкций с учетом их эксплуатационной прочности, удобства обслуживания и ремонтопригодности, а также вопросы технологичности изготовления отдельных конструкций при постройке, их стандартизация н унификация.

В отличие от третьего издания материал учебника дополнен анализом многочисленных новых конструктивных типов судов, рекомендациями по использованию принципа оптимизации при выборе элементов корпуса, а. также сведениями о новых условиях эксплуатации многочисленных отечественных ледоколов и судов ледового плавания и соответствующих принципах их конструирования. В книге использованы последние статистические данные о повреждениях корпусных конструкций.

Учебник предназначен для студентов кораблестроительных вузов и факультетов, может быть полезен для проектных организаций.

3. Том 2. Местная прочность и проектирование отдельных корпусных конструкций судна. 4-е изд., перераб. - Спб., Судостроение, 1993.

Рассмотрены вопросы проектирования конструкций с учетом их эксплуатационной прочности» удобства обслуживания и ремонтопригодности, а также вопросы технологичности изготовления отдельных конструкций лри постройке, их стандартизация и унификация,

В отличие от третьего издания материал учебника дополнен анализом многочисленных новых конструктивныx типов cудов, рекомендациями по использовании принципа оптимизации при выборе элементов корпуса, а также сведениями о новых условиях эксплуатации многочисленных отече ственных ледоколов и судов ледового плавания и соответствующих принци пах их конструирования. В книге использованы последние статистические данные о повреждениях корпусных конструкций.

Учебник предназначен для студентов кораблестроительных вузов и факультетов, может быть полезен для работников проектных организаций

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.

Рис. 1.15. Внутреннее устройство судна:
а) сухогрузное судно; б) танкер:
1 - форпик; 2 - грузовые трюмы (танки); 3 - твиндек; 4 - двойное дно; 5 - диптанк; 6 - машинное отделение; 7 - туннель гребного вала; 8 - ахтерпик; 9 - ют; 10 - средняя надстройка; 11 - рубки; 12 - бак; 13 - сухогрузный трюм; 14 - насосное отделение; 15 - коффердам 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.

Рис. 1.16. Распределение нагрузок на корпусе судна на волне

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.

Рис. 1.17. Смешанный набор судна:
1 - киль; 2 - настила второго дна; 3 - бортовые стрингеры; 4 - бимс; 5 - палубный стрингер; 6 - кница; 7 - ширстрек; 8 - шпангоут; 9 - бортовой пояс; 10 - скуловой пояс; 11 - флор; 12 - днищевой стрингер; 13 - килевой пояс

Рис. 1.18. Подпалубный набор:
1 - палубный настил; 2 - бимсы; 3 - карлингс; 4 - пиллерс; 5 - бимсовые кницы; 6 - шпангоуты; 7 - бортовая обшивка

При комбинированной системе набора палубные и днищевые перекрытия 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.

Рис. 1.19. Трюм балкера

Рис. 1.20. Сечение корпуса танкера с продольной системой набора:
1, 2, 3 – подпалубные, бортовые и днищевые ребра жесткости; 4 – днищевые кницы; 5 – вертикальный киль; 6 – флор; 7 – продольные переборки; 8 – шпангоут; 9 – рамный бимс; 11 – карлингсы; 12 – подпалубные кницы