Каталог статей /

Судно :: Основная конструкция

Судно · Классификация по используемому источнику энергии · Основная конструкция · Классификация по приводу · Классификация по областям применения · По размещению корпуса относительно воды · Судостроение · Морские термины · Рекорды · Морские опасности · Крупнейшие кораблекрушения · Галерея · Близкие статьи · Примечания · Официальный сайт ·


Материал

Первым и самым распространённым материалом для конструкции судов было дерево. Изначально ему даже не придавали форму, а просто бросали на воду кусок дерева и переплывали на нём. После в брёвнах начали делать углубления для удобства. Так постепенно судно получило свою форму. В течение нескольких тысяч лет корабли делали в основном из дерева, но когда появился паровой двигатель, боевые корабли начали покрывать металлом: железом, медью, но наиболее часто сталью. В XX веке большая часть судов строились из стали. Сталь использовали как броню на военных кораблях. Сталь — один из самых используемых материалов в судостроении, из стали строят в основном большие суда, на малых судах она встречается довольно редко. Подлодки также строились из стали, а в редких случаях из титана.

Далее также создавались железобетонные, алюминиевые и армоцементовые суда.

В XX веке появился новый материал — пластмасса. Пластмассы в сочетании с армирующими материалами самого разного происхождения (к примеру, стеклоткань) и благодаря возможностям вспенивания позволили достичь большей прочности, лёгкости и гарантированной непотопляемости корпусов кораблей. Практически все спасательные средства и корпуса маломерных судов к началу XXI века изготавливаются из пластмасс.

В апреле 1998 года газета «Сидни Таймс» сообщила, что российский военный флот изготавливает бетонную подводную лодку. О создании такой подводной лодки достоверных данных нет. Но в тоже время подводную лодку из бетона теоретически можно создать. Бетону легко придавать форму, он долговечен, повреждения в бетоне легко исправить, залив это место тем же бетоном. Таким образом, бетон — вполне пригодный материал для строительства подводных лодок.

Корпус и планировка

1 —  Нос , 2 —  Бульб , 3 —  Якорь , 4 —  Борт , 5 —  Гребной винт , 6 —  Корма , 7 —  Дымоход , 8 —  Ходовая рубка , 9 —  Палуба
1 — Нос, 2 — бульб, 3 — якорь, 4 — Борт, 5 — Гребной винт, 6 — Корма, 7 — Дымоход, 8 — Ходовая рубка, 9 — Палуба

Подробнее: Корпус судна

Внешний вид судна определяется по форме его кормы, носовой части, надстройками над верхней палубой, числом палуб и трюмов и т. д. Задняя надстройка называется ют, передняя — бак. Корпус корабля состоит из нескольких частей. Кормой называется задняя часть судна, делящаяся на надводную и подводную части. Подводная часть влияет на управляемость корабля, поскольку в ней расположены руль и гребной винт. Надводная часть имеет несколько предназначений. На старых кораблях на корме была расположена каюта капитана. На современных кораблях на корме устроено машинное отделение и грузовой отсек.

Нос — противоположная корме часть корабля, которая сокращает сопротивление воды, разрезая волны. На носу парусного судно расположены бушприт и форштевень. Боковая часть судна называется бортом. Та его часть, которая расположена над палубой, называется фальшбортом. На парусных кораблях установлены мачты, на которых поднимаются паруса. Мачты установлены на палубе между двумя надстройками. Число мачт может доходить до пяти. Нижняя часть паруса укрепляется тросами на фальшборте. На современных (начало XXI века) судах мачты используются для антенн, закрепления средств безопасности, топового огня и, в ряде случаев, флага. В отдельных типах судов предусматривается помещение на мачту наблюдателя.. На некоторых судах между верхней и средней носовыми раковинами расположен бульб. Бульб способствует снижению сопротивления воды и даёт около 5-15 % экономии мощности двигателя.

Корпус судна состоит из обшивки и набора. Корпус обеспечивает водонепроницаемость, плавучесть и непотопляемость. Изнутри корпус разделяется перегородками, палубами и днищами.

Палуба — горизонтальная площадка состоящее из настила и набора. Палубы называются по их назначению. Верхняя палуба занимает площадь между кормой и носом судна. Также называется прогулочной палубой. Другие палубы расположены ниже, в корпусе судна, и разделяют его на несколько отсеков (пассажирский, грузовой, трюм, днище). Крупные суда имеют двойную палубу и двойное днище. Каюты расположены под верхней палубой судна. Помещение для приёма пищи офицерским составом называется кают-компанией, а для приёма пищи пассажирами салоном. Судовая кухня называется камбузом, а повар — коком. Линия, по которой корпус судна соприкасается со спокойной поверхностью воды, называется ватерлинией.

Движитель предназначен для преобразования энергии в полезную работу движения судна. Судовой движитель приводится в движение с помощью мускульной силы человека или же судового двигателя. На парусных судах движителем являются паруса. Судовые движители делятся на две группы: движители непрямой реакции (Гребной винт, гребное колесо, крыльчатый движитель, воздушный винт) и движители прямой реакции (например, водомётный движитель). Движители выбирают согласно назначеию судна. Так на судах, плавающих по мелководью, используются водомётные движители, а на манёвренных судах используются крыльчатые движители.

Скуловой киль судна
Скуловой киль судна

Для того, чтобы стоящее на месте судно не унесло течением, используется якорь. Чтобы судно оставалось у причала, используется швартовое устройство. Киль представляет собой продольную балку, идущую по днищу судна от носа до кормы. Обеспечивает прочность днища и корпуса. На деревянных судах киль имеет форму бруса, а на современных судах это горизонтальный утолщённый лист, установленный на днище, и 1-2 вертикальных листа, установленные в междудонном пространстве.

Судном управляют из ходовой рубки, где установлены различные органы управления и радиолокационной связи. Рулём управляет рулевой из рулевой рубки. Двигатель и механизмы, обеспечивающие движение судна, расположены в машинном отделении.

Более маленькие суда имеют более простую конструкцию. Яхты и катера в большинстве случаев имеют только одну надстройку, в которой находится ходовая рубка. Под единственной палубой размещены каюты (на некоторых катерах каюты отсутствуют вовсе).

Система двигателя

Самоходные суда имеют свой двигатель и движитель. Движителем являются паруса, Гребной винт, гребное колесо и т. д. На парусных судах установлены мачты, на которых крепятся паруса, приводящие судно в движение, используя энергию ветра. Каждая мачта и парус имеют свои названия. Некоторые паруса устанавливаются на всех мачтах (например, Марсель). На каждой мачте укреплены следующие паруса:

На современных судах в качестве двигателя используют газовые и паровые турбины, атомную установку. На судне задействованы два вида двигателя: главный и вспомогательные. Главный обеспечивает движение судна, а вспомогательные приводят в действие электрогенераторы, насосы, вентиляторы и пр. Современные двигатели отличаются от парусов тем, что обеспечивают быстроходность и манёвренность, не занимают много места на судне.

Больше всего на транспортных судах используются дизельные двигатели, которые обладают наибольшей экономичностью. Используются мало-, средне- и высокооборотные дизели. Малооборотные применяются в качестве главного двигателя на разных типах судов, их мощность составляет 2,2—35 Мвт, частота вращения 103—225 об; среднеоборотные применяются в качестве главного двигателя на судах среднего размера, обладают мощностью в 13,2 Мвт и совершают 300—500 об/мин; высокооборотные используются как главные двигатели на малых судах и как вспомогательные двигатели на всех судах, их мощность: 2 Мвт, совершают 500 об/мин.

Газовая турбина применяется в основном на военных кораблях в качестве главного двигателя, также на судах на подводных крыльях и судах на воздушной подушке. В основном используются газовые турбины индустриального типа и авиационные газовые турбины. Газовые установки транспортных судов имеют мощность в 14,5 Мвт и совершают 5000—8000 оборотов в минуту.

От главных или вспомогательных энергетических установок судна осуществляются судовые системы. Судовые системы обеспечивают передвижение по судну и приём и выдачи жидкости, газа и пара. Судовая система — совокупность трубопроводов, арматуры, механизмов и приборов. Всего на судне насчитывается около 80 силовых установок.

Управление и безопасность

Судовой руль   голладского   парусника   17-го века .
Судовой руль голладского парусника 17-го века.
Лайнер самостоятельно ложится на Неве на обратный курс
Лайнер самостоятельно ложится на Неве на обратный курс

Изменение курса судна производится рулём, устанавливаемым непосредственно за ахтерштевнем. В некоторых случаях действие руля облегчается или, даже, полностью заменяется на судах с двумя и более винтами путём изменения числа их оборотов. Сегодня крупные суда стали снабжать подруливающими устройствами, представляющими собой движители, создающие упор в направлении, перпендикулярном продольной оси корпуса корабля. Это радикально упростило маневрирование в узкостях и, особенно, на акватории гаваней и портов, что ранее требовало слаженной работы портовых буксиров.

Управление рулём на старых и современных судах осуществляется с помощью штурвала. На старых судах штурвал находился на корме, а на древних судах управление рулём осуществлялось продолговатой доской, установленной на задней части кормы и непосредственно связанной с рулём. На современных судах рулём управляют из рулевой рубки, которая, в свою очередь, входит в ходовую рубку. В ходовой рубке находятся все необходимые устройства для управления и определения места нахождения судна: телевизионная станция, радиостанция и локационная станция, барометры, спидометры, анемометры. Непосредственное управление двигателем осуществляется в машинном отделении. Электропередача используется на командном мостике, откуда электропередача воздействует на все установки, в том числе на двигатель.

По сравнению со старыми судами, безопасность плавания современных судов обеспечивается гораздо лучше. Безопасность судна обеспечивают локационные приборы, которые дают возможность безопасно плавать в любое время суток и в любую погоду. С помощью гироскопических установок судно может вернуться на прежний курс, сбившись с него во время бури.

Локационная станция даёт возможность судну избежать столкновения со скалами и рифами на мелководье. Киль регулирует равновесие, бульб снижает сопротивление воды. На пассажирских судах есть специальные устройства, снижающие качку во время сильных волн. Многое зависит от формы и качеств судна. Судовая сигнализация оповещает на пост управления машинами судна о ходе работы и состоянии механизмов с помощью световых (сигнальные лампы, световые табло, мнемосхемы) и звуковых (ревуны, звонки, сирены) сигналов. В случае достижения одним или несколькими параметрами рабочего процесса определённых значений, характеризующих наступление предаварийного состояния включается предупредительная сигнализация. Если параметры достигают значения, характеризующую аварию, то включается аварийная сигнализация. Исполнительная сигнализация оповещает о состоянии рабочих органов и механизмов.

Навигационная   рубка  корабля «RV Thomas G. Thompson»
Навигационная рубка корабля «RV Thomas G. Thompson»

В ряде недавних научных публикаций было показано, что состояния пониженной управляемости плавательного средства часто оказываются обусловлены эффектами бифуркационной памяти, — что следует учитывать как при конструировании судов, так и при управлении ими в критических ситуациях.

Прибрежное водное пространство, где встаёт судно, называется рейд. Рейды бывают искусственными и натуральными, они имеют огородительные сооружения, которые не позволяют морским волнам проникать во внутреннее пространство. Эти сооружения называются волноломами.

Длительное пребывания судна в море без пополнения запасов топлива и провизии называется автономностью. Крупные суда (например, ледоколы, промысловые суда и т. д.) могут оставаться в море 6-12 месяцев, Транспортные суда могут находиться в плавании 1-2 месяца, Небольшие суда остаются в море около 3-5 дней.

Существует морская навигация — раздел судовождения, в котором разрабатываются обоснования и приёмы вождения судов. Судовая навигация существовала с древних времён, древние народы обладали самыми простыми способами вождения судна. Способ применения магнитной стрелки для определения курса судна возник в XI веке; в 1569 году Герард Меркатор создал первую карту в прямой равноугольной цилиндрической проекции; в 19-м веке был изобретён механический лаг. Первые электронавигационные приборы появились в конце XIX — начале XX века.

В России первое учебное пособие по морской навигации было установлено в 1703 году. Большой вклад в развитие навигации в России внесли учёные и мореплаватели С. И. Мордвинов, Л. А. Гагейместер, И. Ф. Крузенштерн и др. Большую роль в развитии навигации сыграло изобретение радио.

Главные размерения

Подробнее: Главные размерения

Главные размерения — основные линейные размеры судна. Теоретическими размерениями являются: длина наибольшая (LOA)габаритный размер судна; длина по ватерлинии (LBP) — длина между перпендикулярами, измеряемая по продольной оси на уровне грузовой ватерлинии от передней кромки форштевня до оси вращения руля (баллера); высота борта на миделе, равная расстоянию по вертикали у борта между внутренними поверхностями горизонтального киля и палубного настила; ширина, измеряемая по корпусу в середине длины на уровне грузовой ватерлинии между наружными кромками шпангоутов; осадка, измеряемая от грузовой ватерлинии до нижней точки горизонтального киля (базовый плоскости судна); дедвейт (DWT) представляет собой разность между полным водоизмещением (водоизмещение судна с топливом, маслами, технической и питьевой водой, вес грузов, пассажиров с багажом, экипажа и продовольствия) и водоизмещением пустым.

Главные размерения определяют мореходные качества судна, удобство размещения грузов и пассажиров, сопротивление воды движению судна, прочность и жёсткость корпуса, устойчивость судна, грузовместимость. Габаритные размерения (то есть длина, ширина, высота, осадка) определяют возможность судна плавать в ограниченных условиях.

Спасательные средства

  • Спасательный круг — Круг из плавучего материала, например из резины, надуваемый воздухом. Его бросают утопающему, чтобы тот удержался на плаву.
  • Спасательный жилет — Плавучий жилет, который надевается, чтобы оставаться на поверхности воды. Жилеты применяют во время гребли, а на больших судах пассажирам выдаются жилеты после того, как произошла авария.
  • Спасательный плот — Спасательный плот бывает надувным и построенным. Ими комплектуются суда на случай катастрофы. В некоторых случаях его строят из дерева или другого материала потерпевшие крушение. Надувной плот есть также на самолёте.
  • Спасательные шлюпки — Укреплены на борту корабля. Есть также надувные. В случае катастрофы в них садятся пассажиры и шлюпка на тросах опускается на воду. Также в последнее время используются свободно сбрасывающиеся шлюпки.
  • Russian to English Russian to German Russian to French Russian to Spanish Russian to Italian Russian to Japanese

Информация на сайте из открытых источников. Основа ВикипедиЯ. | Пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу!