Корпуси всіх важких крейсерів типу «Адмірал Хіппер» мали у носовій підводній частині бульбоподібні утворення. Знімок крейсера "Принц Євген" зроблено 22 серпня 1938 р. в день спуску корабля на воду. Добре видно бульбу в носовій частині корпусу. Вона знижувала хвилеутворення, зменшувала опори корпусу під час руху корабля та збільшувала стійкість корабля на курсі. Незважаючи на наявність бульби та «атлантичний» форштевень, палуба в носовій частині крейсера сильно заливалася водою під час руху навіть у відносно спокійну погоду.
ADMIRAL HIPPER, 1939
PRINZ EUGEN, 1942
Тяжкий крейсер «Блюхер» на випробуваннях у Балтійському морі після ремонту, знімок імовірно зроблений у березні 1940 р. Форштевень – «атлантичного» типу, димова труба забезпечена козирком, як на трубі крейсера «Адмірал Хіппер». «Блюхер» оснащений РЛС FuMO-22, антена якої встановлена на передній баштоподібній щоглі вище оптичного далекоміра.
Крейсера типу «Адмірал Хіппер»
Важкі крейсери стали новим типом кораблів, що з'явилися внаслідок укладання Вашингтонського 1922 р. та Лондонського 1930 р. військово-морських угод. Це були кораблі водотоннажністю 10 000 «довгих» тонн (10 161 метрична тонна) та озброєні 203-мм артилерією головного калібру. Усі провідні морські держави світу - Великобританія, США, Японія, Франція та Італія - розпочали будівництво важких крейсерів. Німеччина ж залишалася обмеженою у своїх бажаннях обмеженнями Версальського договору. Англо-німецька військово-морська угода 1935 р. дозволяла Німеччині мати військовий флот, сумарний тоннаж якого становив би 35% від тоннажу британського військового флоту. Угода обумовлювала тоннаж, але не клас кораблів, внаслідок чого Німеччина отримала легітимну можливість будувати кораблі будь-якого класу, включаючи лінкори та важкі крейсери. За угодою німці могли побудувати п'ять «вашингтонських» крейсерів загальною водотоннажністю 51 000 «довгих» т. Представники Німеччини поінформували Лондон про початок будівництва двох таких крейсерів негайно за укладенням угоди. Перший корабель, крейсер "Н" ("ERSATZ HAMBURG") був закладений на верфі Блом унд Фосс у Гамбурзі за 11 днів до формального підписання англо-німецької військовоморської угоди.
Специфікацією передбачалося будівництво крейсера водотоннажністю 10 000 «довгих» тонн з максимальною швидкістю в 33 вузла, озброєного вісьмома - дев'ятьма 152-мм гарматами, з адекватним бронюванням, дальність плавання за розрахунками становила 12 000 морських миль (2). За своїми характеристиками німецький корабель дуже близько стояв до французьких крейсерів типу «Алжир» та італійським типу «Зоря», новітнім на той період і найвдалішим у світі кораблям даного класу. Побудувати повні аналоги французьких та італійських важких крейсерів у німців не вийшло через обмеження, накладені на водотоннажність корабля. Конструкторам знову довелося піти компромісами. Крейсер «Н» (при спуску отримав найменування «Адмірал Хіппер») та крейсер «G» ("ERSATZ BERLIN" - "Блюхер") вийшли проти технічного завдання менш швидкісними, не так добре захищеними бронею, дальність плавання виявилася значно меншою за заплановану. Усі недоліки стали наслідком необхідності вписатися в заздалегідь встановлену верхню межу водотоннажності. «Адмірал Хіппер» увійшов до бойового складу кригсмарини 29 квітня 1939 р., «Блюхер» - 20 вересня 1939 р.
Урочистий спуск на воду у Бремені 19 січня 1939 р. важкого крейсера "Зейдліц", другого корабля другої групи важких крейсерів типу "Адмірал Хіппер". «Зейдліц» спустили на воду слідом за «Принцом Євгеном» та перед «Лютцовом». Ці три кораблі спочатку отримали подовжені «атлантичні» носові краї. Якір буде відданий як тільки корабель зійде на воду для уповільнення зворотного після спуску руху корпусу. При спуску використовувалися якорі більші порівняно зі штатними. Перед якірним клюзом укріплений герб роду Зейдліцев, проте до «хрещення» корабля герб драпірований тканиною. Вище ватерлінії корпус крейсера пофарбований у колір Schiffbodenfarbe 312 Dunkelgrau, нижче за ватерлінію - у колір Schiffbodenfarbe 122а Rot. Смуга, що означає ватерлінію - Wasserlinienfarbe 123а Grau.
Недобудований важкий крейсер «Лютцов» буксири ведуть у радянський порт, 15 квітня 1940 р. Повністю споряджена і змонтована лише вежа «А» головного калібру, 203-мм гармати цієї вежі вели вогонь по німецько-фашистським загарбникам під час оборони Ленін.
«Адмірал Хіппер», який щойно вийшов із ремонту, у льодах Кільської бухти. Форштевень на кораблі замінений, він став нахиленим, але все одно прямим, а не закругленим. На димарі змонтований козирок. Над оптичним далекоміром на носовій баштоподібній щоглі встановлена антена РЛС FuMO-22. На початку лютого 1940 р., коли лід ослаб, крейсер перейшов у Вільгельмсхафен.
Командування кригсмарине замовило ще три дозволені за англо-німецьким договором корабля: крейсери «J», «К» і «L» («Принц Євген», «Зейдліц» та «Лютцов» відповідно) у 1935 та 1936 р.р. До цього часу конструктори кораблів вже могли не звертати уваги на будь-які договірні обмеження, тому кораблі вийшли побільше в розмірах, а водотоннажність була збільшена на 1000 т. Бронювання, озброєння та швидкість крейсерів залишилися на колишньому рівні, але дальність плавання зросла на 14%.
"Адмірал Хіппер" приймає на борт десант, Куксхафен, Німеччина. Десант має бути доставлений до Тронхейму в рамках операції «Везерюбунг». Знімок зроблений 6 квітня 1940 р. Гірські єгеря своїм незвичайним зовнішнім виглядом викликають непідробний інтерес у моряків із команди крейсера, що натовпилися біля леєрної огорожі палуби корабля. Верхні частини веж головного калібру пофарбовані у жовтий колір. На даху вежі «В» головного калібру встановлено 20 мм зенітний автомат.
Кораблебудування є однією із складних сфер діяльності людини. У цій галузі багато різних понять, значення яких відоме лише професіоналам. Одним із таких термінів є "форштевень". Це слово можна також зустріти у науковій та художній літературі під час опису кораблів.
Значення терміна
Форштевень - це передня, найміцніша конструкція в носовій частині корабля. Вона представлена сталевою балкою, а також кованою або литою смугою, зігнутою формою носа судна.
Залежно від того, в яких умовах експлуатується судно, якими воно має швидкість і якість, корпусу надається відповідна форма. Форштевень – це своєрідне продовження кіля судна. Перехід у кільову лінію може бути округлим, плавним або зі зламом. За формою форштевня створюється загальне враження про корабель. Навіть візуально судно можна вважати швидкохідним, якщо воно має форштевень, що виступає вперед. Фото цієї частини корабля представлено у статті.
Функції
Форштевень - це частина, яка у військових кораблях старих типів використовувалася як таран проти менших суден. Подібне завдання могли виконувати також і підводні човни чи міноносці. Оснащений важким форштевнем корабель здатний пробити зовнішню обшивку без серйозних пошкоджень: пробоїна утворюється над ватерлінією.
Сучасні судна оснащені форштевнями, здатними таранити навіть підводні човни, у виготовленні яких використовуються дуже товсті сталеві листи. Оскільки на носову частину корпусу корабля виявляється сильна дія від ударів хвиль, форштевні небойових кораблів також повинні мати дуже міцну конструкцію.
Які бувають форштевні?
При виборі чи іншого форштевня враховується призначення корабля та її форма. У кораблебудуванні використовуються такі типи:
- Нахилений уперед. У підводній частині форштевень під кутом перетворюється на кіль корабля, що створює враження спрямованості вперед. За рахунок такого форштевня покращується підйомність судна на хвилю.
- Кліперський. За своєю формою схожий на похилений форштевень. Застосовується в
- Картопляний форштевень човна в надводній частині представлений нахиленою або увігнутою лінією. Лінія, що знаходиться під водою, має краплеподібну форму. Їм оснащуються кораблі, що мають більшу ширину корпусу. За рахунок використання такого форштевня вдається досягти зменшення опору хвиль та збільшення швидкості ходу. Оскільки під час кільових гойдалок такий форштевень сильно схильний до гідродинамічної дії, його зміцнюють за допомогою поздовжніх і поперечних ребер жорсткості.
- Криголамний. Мають такий форштевень судна льодового класу. Лінія цього форштевня в надводній частині трохи нахилена вперед. Ближче до поверхні води нахил складає 30 градусів. Такий же кут зберігається і в підводній частині до переходу в кільову лінію. Кораблі, оснащені такими форштевнями, можуть легко плавати по льоду, продавлюючи його своєю вагою.
- Прямий. Під водою має пряму лінію, яка плавно переходить у кільову. Цей форштевень мають річкові судна з вільним місцем на палубі, які плавають спокійною водною поверхнею. Прямий форштевень зручний для огляду простору перед носовою частиною корабля в місцях із звуженнями та підходами до причалів.
Варіанти виконання
Дані частини кораблів відрізняються одна від одної також і по конструкції. У кораблебудуванні застосовуються такі види:
- Брускові. Ця конструкція вважається найстарішою. Сьогодні такими форштевнями оснащуються буксири та малі із брусковим кілем. Штевні в кораблях льодового класу обладнані спеціальними виїмками (шпунтами), які вставляють листи зовнішньої обшивки. Подібна конструкція дозволяє судну зберегти герметичність при пошкодженні.
- Литі. На відміну від брускового форштевня, своєю литою формою в поперечному перерізі легко підганяється з ватерлінією. За рахунок гладкого з'єднання листів перед форштевнем знижено утворення водних вихрів. З метою підвищення міцності литих штевней у кораблебудуванні використовуються поздовжні та поперечні ребра жорсткості.
- Листовий, або зварний. Дані форштевні призначаються для великих, повністю зварених кораблів із носовою частиною бульбової форми. З метою запобігання деформаціям у листових форштевнях використовуються горизонтальні розпірні листи, які в кораблебудуванні відомі як носові брештуки. З їх допомогою перекриваються сполучні стики між форштевнями та листами зовнішньої обшивки судна. У корабля, оснащеного льодовим підкріпленням, для листового штевня передбачено поздовжнє
Висновок
Сьогодні в області кораблебудування найчастіше використовується бульбоподібний тип форштевня. Технологія виготовлення таких судів більш трудомістка, що спричиняє великі фінансові витрати. Але наявний досвід і результати проведених буксирувальних випробувань показали, що дані кораблі мають високу швидкість і більш безпечні.
Форма форштевня залежить від форми носа судна (рис. 1). Раніше судна будували з вертикальним форштевнем, а зараз нахил форштевня до вертикалі 10-20°. Судна, призначені для плавання у льодах, мають форштевень із великим підрізом у підводній частині. Кут нахилу форштевня до горизонту на криголамах 20-30 °, а на транспортних суднах льодового плавання 40-50 °. Така форма дозволяє криголам вповзати на лід. Для збільшення швидкості в підводній частині форштевня роблять краплеподібне потовщення бульб, що зменшує опір води руху судна.
Мал. 1 Ніс судна: а - прямий; б - похилий; в - криголамний; г - бульбовий
Форштевень може виконуватися у вигляді бруса прямокутного або трапецеїдального перерізу. Для з'єднання з горизонтальним кілем перетин форштевня в нижній частині поступово переходить у коритоподібну форму. Останнім часом поширені зварні форштевні з листової сталі. Вигнутий з товстого аркуша форштевень по всій висоті підкріплений великими горизонтальними книжками - брестуками.
Мал. 2 Форштевень: а - брусковий (кутий); б - листовий (сврій); 1 - брестуки Ахтерштевень (рис. 3) одногвинтового судна з небалансірним кермом є рамою, що складається з двох гілок, передньої - старн-поста і задньої - рудерпоста. Між ними утворюється захищений простір - амбразура, в якій міститься гребний гвинт. Старн пост має потовщення з наскрізним отвором (яблуко старн посту) для виходу гребного валу. Рудерпост забезпечений петлями для навішування керма, які мають наскрізні циліндричні отвори, в нижній петлі - підп'ятнику - отвір ненаскрізний, куди вставляється бронзова або бакаутова втулка. П'ята керма в підп'ятнику спирається на сталеву загартовану сочевицю.
Мал. 3 Ахтерштевень: 1 - Рудерпост; 2 - старн-пост; 3 - яблуко старн-поста; 4 - підп'ятник; 5 - кермові петлі; I - петля, II - підп'ятник На двогвинтових суднах ахтерштевень не має старн-поста і складається тільки з рудерпоста, на який навішено кермо. На суднах з балансирним кермом ахтерштевень не має рудерпоста.
Ахтерштевень морських суден має досить складну форму та конструкцію і частіше буває литим з окремими кованими деталями.
Верхня частина корми сучасних суден зазвичай виглядає як рівна вертикальна поверхня. Це транцева корма.
Гребний вал на одногвинтових суднах виходить назовні через дейдвудну трубу (рис. 4), яку носовим кінцем за допомогою фланця кріплять до ахтерпикової перебирання, кормовий кінець проходить через яблуко старн-поста і закріплений гайкою. Дейдвудну трубу до ахтерпикової перебирання та старн-посту можна також кріпити за допомогою зварювання.
У дейдвудній трубі вал спирається на підшипники. Як дейдвудні підшипники застосовують підшипники ковзання з вкладишами з бакауту. Смужки бакауту довжиною 1-1,5 м набирають у бронзовій втулці, яку запресовують у дейдвудну трубу. Між смужками залишають невеликий зазор, через який надходить забортна вода для змащення та охолодження підшипника. Щоб вода з дейдвудної труби не проникала усередину корпусу, на носовому кінці труби встановлюють сальник.
Мал. 4 Дейдвудна труба: а - поздовжній розріз; б - дейдвудний втулка з набором вкладишів з бакауту; 1 - старн-пост; 2 - дейдвудна труба; 3 - кормова дейдвудна втулка; 4 - носова дейдвудна втулка; 5 - сальникове набивання; 6 - перебирання ахтерпіка; 7 - прокладка; 8 - фланець дейдвудної труби; 9 - натискна втулка сальника; 10 - гребний вал; 11 - вкладиші дейдвудного підшипника Для набору дейдвудних підшипників замість бакауту використовують його замінники:
- Резинометалеві планки;
- Деревношаровий пластик;
- Текстоліт;
- Капролон.
Останнім часом значно побільшало суден, що мають дейдвудні підшипники з бабіту. Ці підшипники вимагають мастильного мастила під тиском, тому на кормовому кінці дейдвудної труби повинен стояти спеціальний сальник.
На двогвинтових суднах гребні вали виходять назовні через мортиру - коротку трубу, міцно скріплену з корпусом. Вона має дейдвудний підшипник, що створює опору для гребного валу, і сальник, що перешкоджає проникненню води всередину коресу судна.
Після виходу з мортири гребний вал простягається на деяку довжину в корму і у гвинта підтримується кронштейном. На швидкохідних суднах і суднах льодового плавання замість кронштейна часто влаштовують кружки шпангоутів. У цьому випадку обводи кормової частини судна мають таку форму, що гребні вали можуть залишатися всередині корпусу судна протягом усього місця встановлення гребних гвинтів.
Борти судна на краях зводяться разом, з'єднуючись на форштевнях і ахтерштевнях. У кормі, над вантажною ватерлінією, продовженням бортів є ще кормовий підзор. Форштевень більшості морських суден є в основному кований або прокатаний сталевий брус прямокутного перерізу (див. рис. 56).Мал. 56. Форштевень.
Вище вантажної ватерлінії площа цього перерізу може поступово зменшуватися, доходячи у верхнього кінця до величини 70% від нормальної. Якщо форштевень, завдяки його довжині, не можна зробити заодно, він робиться складовим із окремих частин, з'єднаних на такому ж замку, який був показаний для брускового кіля. Такий самий замок з'єднує форштевень із брусковим кілем, якщо останній є біля судна. Якщо судно має горизонтальний кіль, то з'єднання виходить зазвичай трохи складніше. У цьому випадку, як видно на тому ж рис. 56, у форштевня нижня частина (підошва) робиться фасонною, у вигляді спеціальної сталевої виливки, що приєднується на замку до решти форштевня. Форма підошви форштевня, як це видно на малюнку, така, що поступово перетворюючись у напрямку до днища на коритоподібний переріз, вона дозволяє здійснити поступовий перехід до плоского, горизонтального кіля. Перший, носовий лист горизонтального кіля, отримуючи відповідну коритоподібну форму, охоплює знизу кінець форштевня і, склепиваясь з ним, дає таким чином необхідне з'єднання штевня з кілем. Підошва форштевня простягається зазвичай до таранної перебирання і в форпиці з'єднується ще з згадуваними раніше бракетами вертикального кіля. Для цієї мети у виливку підошви форштевня робиться вертикальнепоздовжнє ребро. У сучаснихдуже великих суден форштевень набуває іноді набагато складнішу форму. По-перше, його, зважаючи на великі розміри, доводиться вже виготовляти сталевим литим, як це видно на рис. 57;
Мал. 57. Литий форштевень.
при цьому він, як виливок, отримує вже по всій своїй довжині коритоподібну форму. На замках штевня ставляться для прикриття їх такі ж коритоподібні, ковані короткі наделки (рис. 58). Коритоподібна виливка для більшої фортеці робиться з рядом горизонтальних ребер усередині. Замкове з'єднання окремих литих частин, у тому числі складається форштевень, робиться болтове, фланцевого типу (див. рис. 58).
Мал. 58. Замок литого форштевня.
У своїй нижній частині, як видно і на рис. 59, сучасним форштевням починають надавати грушоподібну, вірніше "бульбову" форму, з метою досягнення кращої обтічності носового краю судна водою, що розсікається нижньою частиною форштевня при ході. гребних валів судна з гребними гвинтами, що знаходяться на кінцях останніх, а також тут же навішений і кермо судна, тому конструкція ахтерштевня отримує тісний зв'язок з цими пристроями і, залежно від характеру, отримує різний вигляд, тому перш за все розглянемо розташування в кормі судна зазначених пристроїв. Що стосується виходу гребних валів і розташування гребних гвинтів, то тут потрібно розрізняти два основні випадки: судно з парною кількістю гребних валів (і разом з ним і гвинтів) і з непарним. У одногвинтового судна гребний вал розташовується в діаметральній площині судна і отже його вісь лежить у площині ахтерштевня; ахтерштевень повинен мати таку конструкцію, щоб дати місце для виходу з корпусу судна кінця гребного валу і розташування на цьому кінці гребного гвинта.
У двогвинтового ж судна гребні вали проходять з обох сторін на певній відстані від діаметральної площини судна, достатньому для того, щоб по виході гребного валу з корпусу судна насаджений на кінці цього валу гребний гвинт міг вільно обертатися, не зачіпаючи корпус судна. Для останньої мети, крім достатнього відстояння осі валу від діаметральної площини, необхідний достатній винос кінця валу назад у корму від місця виходу його з корпусу судна. У випадку двогвинтового судна, як легко уявити, може мати місце повна незалежність між ахтерштевнем (що знаходиться в діаметральній площині) і пристроєм виходу гребного валу і розташуванням гвинта (що знаходяться осторонь діаметральної площини). Однак, як ми побачимо, це буває не завжди і часто все-таки зв'язок між ними встановлюється.
Мал. 59. Ніс судна з литим форштевнем.
Мал. 60. Звичайний ахтерштевень та кермо.
На конструкції місця самого виходу валу з корпусу судна далі ми зупинимося особливо.
Що ж до пристрою керма, то останній біля морського судна знаходиться завжди в діаметральній площині і підвішений безпосередньо на ахтерштевні. Він впливає на форму ахтерштевня залежно від своєї конструкції, а саме, зважаючи на те, чи маємо ми справу з кермом звичайної конструкції, площина якого знаходиться по один бік від осі його обертання, або з кермом балансирного типу, В якого відома частина площини знаходиться також і попереду осі його обертання (перевагою керма такого типу є те, що у нього полегшено повертання його навколо осі). Кермо балансирного типу за своєю конструкцією може бути двох типів, що впливають на форму ахтерштевня, а саме: він може мати виступає вперед від осі обертання лише нижню частину своєї площини, або може мати по всій своїй висоті виступає вперед частину своєї площини. Кермо останнього типу звичайно не може бути підвішене до ахтерштевню на петлях, що навпаки має головним чином місце у всіх інших типів кермів.
Мал. 61. Кермо балансирного типу.
Усі зазначені комбінації пристроїв кермів та розташування гвинтів та виходів гребних валів більш ясно можна бачити на рис. 60-66. Будь-які можливі інші комбінації цих пристроїв можна собі уявити легко на підставі цих малюнків.
1) На рис. 60 показана кормова частина одногвинтового судна з простим кермом, підвішеним до ахтерштевню на петлях; в ахтерштевні влаштований просвіт для розташування в ньому кінця гребного валу з гвинтом.
2) На рис. 61 видно нижню частину корми такого ж одногвинтового судна, кермо якого проте обертається навколо осі (показано пунктиром), так що частина керма на всю його висоту знаходиться попереду осі обертання (кермо балансирного типу).
3) На рис. 62 зображена нижня частина корми тригвинтового судна, у якого один гвинт знаходиться в діаметральній площині, два інших (на малюнку видно один лівий гвинт) розташовані з боків; кермо цього судна, типу балапсирних кермів, підвішене на петлях, маючи виступає вперед лише частина нижньої своєї площі; ахтерштевень повинен мати складну фігурну форму.
4) На рис. 62 знято двовинтове судно, що знаходиться на -стапелі, з таким же кермом; конструкція виходу лівого валу з корпусу судна добре видно на передньому плані знімка.
Рис 62 Корми трибайтового судна з напівбалансирним кермом.
5) На рис. 64 зображено кермо простого типу двогвинтового судна, підвішене на петлях. Для підтримки гребних валів, що виходять із корпусисудна з виносом у гребного гвинта, є спеціальний зовнішній кронштейн.
Мал. 63. Корма двогвинтового судна з напівбаласирним кермом.
6) На рис 65 видно виходи гребних валів з гребними гвинтами біля великого чотиригвинтового судна (на малюнку видно два правих ванта; два таких же гвинти розташовані з іншого борту судна).
Мал. 64. Корма двогвинтового судна із зовнішнім кронштейном.
7) Зрештою, на рис. 66 зображена рульова рама (не обшита ще листами) керма балаїсирного типу без петель. Кермо цього типу застосовується часто у двогвинтового або зображеного на попередньому малюнку-чотирьохгвинтового судна; ахтерштевень у разі отримує цілком своєрідну форму.
Мал. 65. Вихід гребних гвинтів чотиригвинтового судна.
Мал. 66. Ахтерштевень із балансирним кермом.
Переходячи до розгляду конструкції самих ахтерштевнів, ми повинні насамперед відзначити, що тільки у дуже невеликих морських суден ахтерштевні робляться кованими, зазвичай, завдяки складній формі, їх доводиться робити сталевими литими, що складаються з окремих частин. Ці частини з'єднуються на замках такого самого типу, які були розглянуті у форштевнів. Однак у зв'язку з тим, що ахтерштевню доводиться сприймати роботу гребного валу, ці замки стають дещо соліднішими.
Мал. 67. Ахтерштевень одногвинтового судна.
Найпростішу форму має ахтерштевень невеликого двогвинтового судна. Ця форма відрізняється від форштевня лише тим, що горизонтальна і вертикальна гілки його сходяться під прямим кутом і вертикальна гілка постачається по своїй висоті, від низу до кормового підзору, петлями для навішування на ахтерштевень керма, а внизу - п'ятою для опори останнього. П'яту керма, щоб уникнути пошкодження керма при зіткненні днища судна з ґрунтом, рекомендується завжди робити трохи піднятим проти лінії кіля. Петлі та п'ята повинні бути виготовлені заодно зі штевнем. З кілем ахтерштевні з'єднуються так само, як це було зазначено щодо форштевнів, причому для кращого зв'язку з корпусом судна підошва ахтерштевня повинна мати довжину не менше 8-кратної ширини його тіла (зазвичай 4-5 шпацій). Верхня гілка ахтерштевня, піднімаючись догори, входить усередину кормового підзору і тут, усередині судна, міцно склепується з транцевою перебіркою.
У двогвинтових суден великих розмірів і особливо при напівбаланеїрних кермах ахтерштевень, якщо він незалежний від виходу гребних валів, отримує дещо складнішу форму сталевої виливки, подібної до виливку, показаної на рис. 66. Конструкції цих ахтерштевнів незалежні від виходу гребних валів із судна. Якщо ж ахтерштевень двогвинтового судна пов'язаний із виходом гребних валів, то форма його виходить надзвичайно складною. Тому спочатку ми розглянемо ахтерштевень одногвинтового судна. Цей ахтерштевень неминуче пов'язаний із виходом гребного валу. Тому форма його набуває вигляду, показаного на рис. 67, а у лежачому вигляді (виготовлений)-на рис. 68. Тут ахтерштевень вже утворює ніби раму, всередині якої розташовується гребний гвинт.
Мал. 68. Фотографія ахтерштевня одногвинтового судна.
Мал. 69. Дейдвудна труба з мортирою (двухгвинтове судно).
Через передню частину цієї рами, звану старпостом, входить в цю раму кінець гребного валу, для чого в старнпості влаштована відповідна маточина видно на передньому плані у ахтерштевня, що лежить). У цю маточину (звану часто яблуком) зсередини судна входить кінець дейдвудної труби, через яку з корпусу судна виводиться гребний вал. Ця труба проходить крізь ахтерпік, закріплюючись своїм протилежним кінцем на ахтерпіковій переборці. Таким чином, вал від двигуна йде по тунелю гребного Балу, потім по дейдвудной трубі і нарешті виходить назовні (див. рис. 69). Друга частина рами ахтерштевня (рис. 67), на яку навішується кермо, називається рудерпостом і вона подібна до такої ж частини ахтерштевня двогвинтового судна. Для більшого зв'язку ахтерштевня з корпусом судна, крім зазначеного раніше зв'язку верхньої частини рудерпоста з транцевою перебіркою, і старнпост має у своїй верхній частині зазвичай також входить всередину судна гілка, яка всередині судна зв'язується зі спеціально посиленим флором, розташованим в ахтерпику над рамою ахтерштевня див. рис.67, 70, 71).
Мал. 70. Ахтерштевень зі старим постом тригранного перерізу.
Перерізи частин рами ахтерштевня зазвичай робляться прямокутними; п'ята між старнпостом і рудерпостом робиться більш плоскою та широкою. Верхні частини гілок ахтерштевня зазвичай мають фланці для кращого приєднання всередині судна до транцевої перебирання і флору.
Останнім часом стали виготовляти ахтерштевні одногвинтових суден, як показано на рис. 70, з тригранним перерізом старнпоста, переслідуючи мету кращої обтічності його струменями води під час роботи гвинта.
Дещо особливу форму, показану на рис. 71 має ахтерштевень одногвинтового судна, забезпеченого згадуваним раніше балансирним кермом, що обертається навколо осі. Ця вісь у цьому випадку, як видно на рис. 71, замінює собою зазвичай наявний рудерпост. Підшипники керма охоплюють цю вісь, і кермо може цим обертатися навколо неї. На спеціальній конструкції самого керма, що має при цьому в перерізі рибоподібну форму (з метою також кращої його обтічності) ми не зупиняємося, оскільки розгляд кермів, які вже стосуються обладнання судна (до суднових пристроїв), не входить в наше завдання.
Перетин гілок ахтерштевня вище за кормовий підзор може поступово зменшуватися, доходячи у верхньому кінці до 50% від нормального їх перетину внизу, біля підзору.
Мал. 71. Ахтерштевень без рудерпоста.
Тепер повернемося до розгляду ахгерштевнів двогвинтових суден. Як ми зазначили вище, у цих суден ахтерштевень має більш менш просту форму лише в тому випадку, якщо вихід гребного валу зовсім не пов'язаний з ахтерштевнем.
Розглянемо конструкцію виходу гребного валу. Гребний вал і в цьому випадку проходить у дейдвудній трубі через ахтерпік. У невеликих суден кінець дейдвудної труби, що виходить з корпусу, закріплюється на зовнішній обшивці судна в спеціальній обоймі (сталевої-литої та кованої), званої мортироюгребного валу. Вона показано на рис.72. Мортира гребного Балу, добре пов'язана з відповідним поперечним набором судна, є солідною опорою для кінця дейдвудної труби. Лист обшивки судна охоплює мортиру і скріплюється з нею водонепроникно за допомогою заклепок і гужонів. Вигребний вал, що вийшов з мортири, біля місця постановки на ньому гребного гвинта на кінці, як про це говорилося раніше (див. рис. 64), підтримується особливим кронштейномгребного валу. Цей кронштейн, що стоїть зовні судна, складається з маточини, що охоплює кінець валу, і двох стійок, що йдуть від маточини.
Мал. 72. Мортира гребного валу.
Ці стійки по можливості йдуть під кутом близьким 90° один до одного і лапами, що є на кінцях, приклепуються до корпусу судна (зазвичай поверх зовнішньої обшивки).
Мал. 73. Литий кронштейн гребних валів.
Корпус судна у цьому місці належно підкріплюється зсередини. Нижня лапа упирається переважно у підошву ахтерштевня. Для того, щоб виступаючий назовні судна кронштейн викликав по можливості менший опір при русі судна, стійкам його дається обтічний перетин (такий переріз дається керму, що зустрічалося нам раніше, а також в авіабудуванні - крилам літаків).
Мал. 74. Набір кормової частини судна.
Однак, ця ж конструкція виступаючого назовні кронштейна як з цієї точки зору, так і з боку фортеці є неприйнятною для великих морських двох-і чотиригвинтових суден. Тому в таких суден кронштейн гребного валу, соліднішої конструкції (у вигляді спеціальних виливків), поміщається всередині корпусу судна. Для цього кронштейн виготовляється типу, показаного на рис. 73, відлитий відразу у вигляді двох гілок для правого та лівого валів, з досить великим вильотом, так що гребні гвинти можуть поміститися зовні судна у безпосередній близькості від кронштейна. Всі шпангоути судна, що йдуть від цього кронштейна, робляться спеціальної форми (див. рис. 74), завдяки чому можна вести зовнішню обшивку судна до кронштейна. Корпус судна тоді отримує плавний уступ, помітний на рис. 63 та рис. 65, всередині якого проходить дейдвудна труба і біля кінця якого безпосередньо зовні поміщається гребний гвинт.
Мал. 75. Вид ахтерштевня великого двогвинтового судна.
Цим завжди буде досягнуто значно краща обтічність корпусу судна в районі виходу валу гребного при дуже великій міцності опори для кінця гребного валу. Сучасні великі морські судна дво- і чотиригвинтівки мають такий вихід гребних валів. При цьому всередині корпусу судна кронштейни можуть отримати прямий зв'язок з ахгерштевнем, як це видно на рис. 75 де зображено в сукупності з кронштейнами ахтерштевень судна того типу, який був раніше показаний на рис. 63.
Ще солідніший зв'язок виходить у конструкції ахтерштевня, зображеного на рис. 76; конструкція подібного ахтерштевня в виготовленому вигляді ясна по рис. 77.
Над ахтерштевнем і кермом виступає вище вантажної ватерлінії кормовий підзор судна, причому при крейсерській кормі цей підзор занурений у воду трохи нижче вантажної ватерлінії (рис. 2).
Мал. 76. Конструкція ахтерштевня великого двогвинтового судна.
Конструкція кормового підзору складається також із шпангоутів і з бімсів і при крейсерській кормі вони зазвичай подібні до шпангоутів та бімсів в інших частинах судна.
Мал. 77. Фотографія ахтерштевня великого двогвинтового судна.
Мал. 78. Набір кормової частини судна.
При звичайній формі кормового підзору шпангоути і бімси розташовуються завжди віялоподібно ( радіальні чи поворотні), Виходячи від транцевої перебирання, як це видно по рис. 78. До транцевого перебору вони кріпляться на кницях. Крізь кормовий підзор вздовж транцевої перебирання в діаметральній площині проходить напівкруглий або квадратний переріз вертикальний. гельмпортна труба, що йде знизу і доходить до однієї з палуб судна (нижньої або верхньої) в кормовому підзорі. Цією трубою проводиться всередину судна до цієї палуби балер керма, Т. е. та верхня, круглого перерізу, частина керма, якою проводиться повертання керма (допомогою спеціального механізму, встановленого поблизу даної палубі).
4. Зовнішня обшивка судна та настил другого дна.
Зовнішня обшивка судна створює останньому водонепроникну оболонку і в той же час надає необхідну міцність судну. Зовнішня обшивка складається з інших листів, що приклепуються до шпангоутів і стрінгерів, причому ці листи розташовуються своїми пазами вздовж судна; сполучаються ж стиками один з одним листи утворюють судна, що йдуть по довжині поясизовнішньої обшивки. Окремі пояси зовнішньої обшивки мають різні назви. Пояс днища, що перетинається діаметральною площиною, носить назву горизонтального кіля. За наявності брускового або шаруватого кіля до нього з одного й іншого боку примикає пояс днища, що називається шпунтовим. Інші пояси днища називаються днищовими поясями зовнішньої обшивки. По вилиці йде вилковий поясі вище за нього - ряд бортових поясів. Верхній бортовий пояс обшивки, що прилягає до верхньої безперервної палуби, називається ширстреком, причому пояс нижче за нього часто називається поясом нижче ширстрека. Пояся бортової обшивки переходять далі на надбудови, причому верхній пояс буде ширстрекомнадбудови. Пояс між надбудовами по борту, над верхньою палубою, зветься фальшборту.Товщина листів окремих поясів береться різною: по-перше, ми вже бачили, найбільш товстим робиться пояс горизонтального кіля, а також пояс ширстрека; пояси днища, включаючи вилицевий пояс, мають однакову товщину; пояси борту також мають однакову товщину, дещо меншу зазвичай, ніж пояси днища, за винятком пояса нижче ширстрека, товщина якого є проміжною між товщиною ширстрека і товщиною поясів бортової обшивки. У міру наближення від середини судна до країв товщина листів кожного пояса (за межами середньої половини судна) поступово зменшується до певної величини. Однак три пояси днищової обшивки, прилеглі з обох сторін до горизонтального кіля, повинні зберігати аж до таранної перебирання ту товщину, яку вони мають в середній частині судна. Так само повинні зберігати товщину, що відповідає товщині в середній частині, листи обшивки, прилеглі до ахтерштевню та до місць виходу гребних валів. Якщо в бортовій обшивці судна робляться значних розмірів вирізи, ці вирізи повинні бути компенсовані шляхом потовщення, обшивки, введення накладних листів тощо способами.
Товщина всіх поясів зовнішньої обшивки має бути збільшена, якщо шпангоутні відстані судна збільшені проти нормальних. Для суден, призначених до плавання у льодах, потрібні особливі потовщення листів носового краю в районі вантажної ватерлінії.
Особливе значення щодо поздовжньої фортеці судна має пояс ширстрека як найвіддаленіший з усіх поясів борту від нейтральної площини судна. У зв'язку з цим передбачається така особливість у конструкції цього поясу. Як ми знаємо, довга середня надбудова судна може брати участь у поздовжній фортеці судна. У разі довгої середньої надбудови її ширстрек, ще більш віддалений від нейтральної площини, ніж ширстрек верхньої палуби, візьме ще більшу участь, ніж останній, в поздовжній фортеці судна. З цих міркувань передбачається таке: при довгих середніх надбудов пояс у верхній палуби в районі надбудови крім її кінців не потовщується, а має ту ж товщину, що і інші бортові пояси; ширстрек ставиться біля палуби надбудови. При цьому ширстрек надбудови має меншу товщину ніж вимагалося б для ширстрека верхньої палуби. Для компенсації різкої зміни перерізу поздовжніх зв'язків корпусу у кінців середньої надбудови тут передбачаються наступні зміцнення: ширстрек верхньої палуби не обривається відразу біля надбудови, а заходить за неї протягом рівної третини ширини судна. При цьому товщина листа ширстрека верхньої палуби в кінці надбудови робиться на 50% товщі, ніж сусідні листи ширстрека; цей потовщений лист ширстрека повинен заходити щонайменше 3 шпацій всередину і 3 шпацій назовні за кінець надбудови.
Також нижній пояс обшивки будь-якої надбудови випускається за кінці надбудови не менше ніж на 3 шпації, плавно переходячи вже потім у пояс фальшборту (тонший, ніж листи обшивки надбудови). Посилення, подібні до зазначених, робляться і по кінцях довгих бака і юта (довжина яких перевищує чверть довжини судна). Товщини листів зовнішньої обшивки судна (і надбудов) беруться залежно від довжини судна, його осідання та висоти борту до верхньої палуби (і до палуби надбудови).
Стики прилеглих поясів зовнішньої обшивки судна, щоб уникнути ослаблення поздовжньої фортеці судна, не повинні приходити близько один від одного. Для рознесення стиків поясів у зовнішній обшивці існує таке правило: стики листів двох поруч поясів, що лежать, повинні бути віддалені один від одного не менше, ніж на відстань двох шпацій. Стики листів поясів, розташованих через один пояс, не повинні перебувати в одній шпації. Однак останній пункт не поширюється, заради можливості збереження симетричного розташування стиків для правої та лівої половин судна, на шпунтові пояси і пояси, прилеглі до горизонтального кіля. Клепка пазів і стиків зовнішньої обшивки, як говорилося раніше (гл. Ill), виробляється ланцюговим швом, причому число рядів заклепок у стиках перевищує число рядів заклепок у пазах, особливо у днища, ширстрека та пояса під ним. До штевен, проте (і до зовнішнього кіля), листи обшивки кріпляться шаховим швом.
Ширина поясів обшивки: горизонтального кіля, ширстрека, пояса під ним і вилицьового пояса витримується постійною по всій довжині судна. Ширини інших поясів намагаються витримувати також без великих їх зменшення, проте, як побачимо нижче, дотриматися ця умова для всіх поясів по довжині судна неможливо.
Попередньо розглянемо дуже важливе питання про спосіб приєднання поясів зовнішньої обшивки до поперечного набору судна (шпангоутів та флор). Пази поясів зовнішньої обшивки нині лише виняткових випадках з'єднуються на стикових планках. З'єднання пазів, що застосовуються зараз - це внакрой з фланжуванням або без неї, причому у нас зустрічається блискавки перший з цих способів. При цьому способі фланжування теж піддаватися або одна кромка кожного пояса (одностороннє фланжування), або фланжуватися можуть не всі пояси, а через один, але в цьому випадку пояс, що фланжується, повинен отримувати фланжування по обох кромках (двостороння) (див. рис. 79) . Двостороннє фланжування має виробничі переваги, тому що вимагає подачі під верстат лише половини всіх листів обшивки, але з експлоатаційної сторони має переваги одностороннє фланжування поясів, так як у цьому випадку, при ремонті та зміні листів обшивки, кожен лист легко може бути знятий з місця. При двосторонньому фланжуванні листи нефланжованого пояса можуть бути зняті лише після відклепування листів одного з сусідніх поясів. При застосуванні клепки пазів внахлестку без фланжування для того, щоб приклепувати листи обшивки до шпангоутів або флор, необхідно по полиці профілю між листом і полицею ставити клинову прокладку, як це видно на рис. 79. В даний час закордоном застосовується подібний спосіб з'єднання пазів, але без прокладки, що досягається відповідною висадкою профілю, до якого приклепується лист (цей спосіб з'єднання показаний на рис. 80 в приклепуванні до флор листів настилу другого дна); Висадка профілю зручна при невеликих розмірах цього профілю. Заслуговує на увагу спосіб приклепування зовнішньої обшивки до флор, показаний на тому ж малюнку, де уникнута і висадка профілю та застосування прокладок. Щоправда, цей спосіб не отримав зізнання з боку класифікаційних установ.
Мал. 79. Пази бортової обшивки.
З'єднання пазів на внутрішніх стикових планках проводиться лише у виняткових випадках, коли потрібно отримати абсолютно гладку поверхню зовнішньої обшивки судна. Це має місце, наприклад, у криголамів. У цьому випадку по шпангоуту або флору також ставляться прокладки або профіль висаджується, як вказувалося вище.
Що стосується стиків у листів поясів зовнішньої обшивки, то ці стики припадають між шпангоутами або флорами. Тому не уявляє жодних труднощів робити їх як на внутрішніх стикових планках, так і внахлестку. В останньому випадку слід нахлестку робити так, щоб у зовнішнього листа, що накриває, не виходило кромки, спрямованої до носа, тобто проти руху судна.
В даний час частіше застосовується з'єднання стиків зовнішньої обшивки внахлестку; є вказівки, що такий стиковий шов при його розтягуванні краще зберігає непроникність, ніж стиковий шов із ординарною внутрішньою планкою, даючи при цьому економію у матеріалі.
Дуже важливим у конструкції зовнішньої обшивки є здійснення поєднання паза зі стиком. Найпростішим способом є застосування в цьому місці клиноподібної прокладки пазу, показаної на рас. 81.
Мал. 80. Набір флора з висадженим зворотним косинцем.
Однак, така конструкція частіше замінюється в даний час прострожкою відповідною ласкибіля кута листа, що видно з рис. 82. Прострожка кромки листа знаходить собі зараз застосування при проході профілю поперек паза (чи стику) листа. Така прострожка показана на рис. 83. Нею профіль плавно переходить через паз, не вимагаючи ні висадки, ні застосування клиноподібної прокладки.
Мал. 81. Установка клиноподібної прокладки.
Конструкція зовнішньої обшивки судна є спеціальним кресленням, на якому обшивка зображується у вигляді так званої її розтяжки(Див. додаток 2). Це креслення розтяжки виходить шляхом розгортання у пряму лінію кожного шпангоуту (і флора) судна. Так як довжина кожної з цих ліній залежить від обводів корпусу і виходить (завдяки формі судна, що загострюється до країв) різною по довжині судна, то обшивка при такій її розтяжці отримує фігурний вигляд, як це видно з вказаного вище малюнка. Слід мати на увазі, що розтяжка обшивки проводиться зазвичай, як це зроблено і на цьому малюнку, лише в одному напрямку, а саме в поперечному (по шпангоутах та флорам), але не за довжиною (не за ватерлініями). Таким чином, на кресленні зовнішньої обшивки без спотворення в дійсному вигляді дається ширина листів, але не їх довжина, яка насправді буде дещо більшою, ніж вона показується на кресленні.
Мал. 82. "Ласка".
Мал. 83. Прострожування листа.
Розглядаючи ширину листів окремих поясів зовнішньої обшивки, бачимо, що завдяки зменшенню обводів судна до краях неможливо у носі й у кормі мати всі пояси обшивки тієї ж ширини, яку вони мають у середній частині.
Мал. 84.
Мал. 85.
Залишаючи незмінною ширину поясів горизонтального кіля, ширстрека і пояса під ним, а також вилицьового пояса, ми для отримання необхідного виду розтяжки повинні були б всі інші пояси зовнішньої обшивки вести до країв поступово і звужуються рівномірно аж до штевня. Подібна конструкція, однак, у виробничому відношенні виходила б досить складною, Тому пояси листів зовнішньої обшивки конструюють трохи інакше, як видно на цьому ж малюнку. Зокрема, ширину листів у більшості поясів зовнішньої обшивки ведуть постійною. Деякі ж пояси (зазвичай для цього досить невеликого їх числа) роблять різко звужуються до країв судна, аж до того, що ці пояси нарешті обривають між сусідніми, прилеглими до них поясями, не доводячи таких поясів, що звужуються, до штевней. Отже, в деяких місцях обшивки зникають деякі пояси; такі місця називаються втратамиданих поясів.
Конструкція втрати буває різна і деякі варіанти цих конструкцій, що найчастіше зустрічаються, дано на рис. 84-86.
Мал. 86.
Представляє деякий інтерес ще одна особливість у конструкції зовнішньої обшивки судна. Вона полягає в наступному: крім поперечних зв'язків судна, кріплення до яких зовнішньої обшивки нами щойно розглянуто, всередині судна є ряд поздовжніх зв'язків, які у ряді випадків також склепуються із зовнішньою обшивкою. Ці зв'язки зазвичай розташовуються таким чином, що зв'язок йде по відповідному поясу зовнішньої обшивки, не сходячи з нього і на своєму шляху перетинаючи лише окремі стики листів даного поясу. Таке розташування вдається витримати зазвичай по відношенню до всіх поздовжніх зв'язків, за винятком одного - вилицьового стрінгера (крайнього міждонного листа). Вилицьовий стрінгер, у зв'язку з тим його положенням на вилиці судна, на якому ми раніше докладно зупинялися, не може йти по всій своїй довжині по одному лише вилиць пояса зовнішньої обшивки судна. Наближаючись до країв судна, він починає сходити зі вилицьового пояса на сусідній пояс, перетинаючи таким чином відповідний паз цих поясів і до того ж - під досить гострим кутом. Проходження нижнього косинця крайнього міждонного листа по пазу зовнішньої обшивки є саме собою досить незручним, у разі воно ускладнюється тим обставиною, як і клепка паза і клепка косинця міждонного листа є особливо відповідальними у сенсі їх водонепроникності.
Для отримання водонепроникності як пазу, так і по косинці застосовується конструкція, показана на рис. 87 де розташування заклепок по пазу і розташування заклепок по косинці можна виконати з необхідною для того і іншого частотою, що забезпечує їх водонепроникність.
Мал. 87. Перетин кутника з непроникним пазом.
Крім того і самий перехід косинця через виступаючий край паза можна отримати зручно здійсненним. При цій конструкції зовнішня обшивка, як це легко бачити на рис. 87 отримує в розглянутому місці характерну особливість у вигляді короткого зуба у паза вилицевого пояса і у прилеглого до останнього днищового пояса.
Мал. 88. Перетин кутника з непроникним пазом шляхом приварювання смужки.
Однак, оскільки пристрій подібного зуба вимагає значної обрізки листа, то останнім часом, у зв'язку із застосуванням електрозварювання, часто вдаються до спрощеної конструкції, що обмежується, як показано на рис. 88 місцевим розширенням горизонтальної полиці косинця крайнього міждонного листа в районі проходу цього косинця по пазу. Досягається це розширення шляхом приварювання до полиці косинця невеликих шматків листа, що дозволяє розмістити в цьому місці достатню кількість заклепок, яке забезпечує достатньою мірою як щільність клепки паза, так і щільність клепки косинця по зовнішній обшивці.
Сказаним ми закінчимо розгляд зовнішньої обшивки судна.
Пристрій настилу другого днаполегшується тією обставиною, що, як відомо, поверхня другого дна є зазвичай горизонтальною. Ми вже зупинялися раніше на пристрої крайнього міждонного листа та його особливостях. Інші листи настилу кладуться, як правило, вздовж судна, утворюючи ряд поясів. У краях, де ширина другого дна зменшується, пояси, що примикають до крайнього міждонного листа, обрізаються під кутом, по лінії напрямку міжлудонного листа, - для утворення шва з цим листом.
У діаметральній площині судна вздовж настилу йде середній пояс, товщина якого береться більшою, ніж товщина інших поясів. Загалом же товщина листів як тих, так і інших поясів призначається залежно від довжини судна та відстані між шпангоутами.
У районі машинного відділення всі листи настилу повинні мати товщину, що дорівнює товщині середнього поясу; в районі котельного відділення всі листи отримують ще більше збільшення їх товщини. Точно також товщають ті листи сталевого настилу другого дна у вантажних трюмах, які припадають під просвітом вантажних люків, якщо ці листи не захищені додатковим дерев'яним настилом, поставленим у трюмі поверх сталевого. Особливе потовщення листів настилу робиться у машинному відділенні у випадках, коли рама двигуна судна встановлюється безпосередньо на настил другого дна без устрою на настилі спеціального фундаменту під двигун.
У місцях проходження по настилу другого дна поперечних перебірок судна допускається, як виняток, ставити листи настилу під перебиранням - поперек судна, причому, однак, середній пояс і крайній міждонний лист повинні і в цьому місці зберігати своє поздовжнє положення. Поперечне розташування листів настилу під перебиранням дає виробничі переваги при постановці нижнього обробного косинця перебирання.
Листи настилу другого дна майже завжди з'єднують внакрій, причому зазвичай з фланжуванням їх; водночас не виключається можливість застосування та інших способів з'єднання, у тому числі і показаного раніше на рис. 80.
Стики листів настилу робляться сильнішими, ніж пази. Сказане відноситься особливо до стиків середнього поясу та крайнього міждонного листа. Поєднання пазів і стиків мають конструкцію, згадувану раніше при розгляді зовнішньої обшивки судна.
Мал. 89. Схема розташування сталевого палубного настилу.
Для доступу в міждонний простір в настилі другого дна влаштовуються горловини - лази, числом не менше 2 на кожен окремий відсік подвійного дна, причому вони по можливості повинні розташовуватись у протилежних кінцях відсіку. Розміри горловин мають бути достатніми для зручності пролазу в них. Горловини закриваються спеціальними водонепроникними кришками. Розміри горловин (як і конструкція їх кришок) стандартизовані. Кришки повинні мати захист від можливості пошкодження їх під час завантаження в трюм важких вантажів.
(3) Пристрій дейдвудної труби такий, що не дозволяє забортній воді проникнути через неї всередину судна в той час, як гребний вал вільно виходить через неї назовні (завдяки системі сальникового набивання) і вільно обертається в ній.
Носову і кормову край корпусу судна обмежують і підкріплюють форштевень і ахтерштевень відповідно. Форштевень і ахтерштевень (рис. 5.24, 5.25) з'єднані за допомогою зварювання із зовнішньою обшивкою, з вертикальним та горизонтальним кілем, високими флорами, бортовими стрінгери, платформами. Таким чином, утворюється потужна конструкція, здатна сприйняти суттєві навантаження, що виникають у процесі експлуатації судна (удари об лід, плаваючі предмети, дотик причалу та інших суден, навантаження від гвинта, що працює, і т. д.).
Оскільки носовий і кормовий край судна відчувають значні додаткові навантаження від ударів хвиль, т.зв. «Слемінг», ці райони судна підкріплюють рахунок зменшення шпації, додаткових бортових і днищовых стрингеров, платформ, високих флор, рамних шпангоутів.
| |
Рис.5.24. Форштевень зварний.
1 - брестук, 2 - поздовжнє ребро жорсткості
СУДОВІ ПРИСТРОЇ
Якірний пристрій
Якірний пристрій призначений для забезпечення надійної стоянки судна на рейді та на глибинах до 80м. Якірний пристрій також використовується при швартуванні до причалу і відшвартування, а також для швидкого погашення інерції з метою запобігання зіткненню з іншими суднами та об'єктами. Якірний пристрій може бути використаний також для зняття судна з мілини. У цьому випадку якір завозять на шлюпці у потрібну сторону і судно за допомогою якірних механізмів підтягується до якоря. У деяких випадках якірний пристрій, а також його елементи можуть бути використані для буксирування судна.
Морські судна зазвичай носовий якірний пристрій (рис.6.1), але на деяких судах є також і кормовий (рис.6.2).
Якірний пристрій зазвичай включає такі елементи:
- якір, який завдяки своїй масі та формі, входить у ґрунт, створюючи тим самим необхідний опір переміщенню судна або плавучого об'єкта;
- якірний ланцюг, що передає зусилля від судна до якір, що знаходиться на грунті, використовується для віддачі і підйому якоря;
- якірні клюзи, що дозволяють якірного ланцюга проходити крізь елементи корпусних конструкцій, що направляють рух канатів при віддачі або виборі якоря, клюзи якоря втягуються для зберігання по-похідному;
- якірний механізм, що забезпечує віддачу та підйом якоря, гальмування та стопоріння якірного ланцюга при стоянці на якорі, підтягування судна до якоря, закріпленого в ґрунті;
- стопориякі служать для кріплення якоря по-похідному;
- ланцюгові ящикирозміщення якірних ланцюгів на судні;
- механізми кріплення та дистанційної віддачі якірного ланцюга, що забезпечують кріплення корінного кінця якірного ланцюга та швидку його віддачу у разі потреби.
Якоряв залежності від їх призначення поділяють на станові, призначені для утримання судна в заданому місці; допоміжні– для утримання судна у заданому положенні під час стоянки на основному якорі. До допоміжних відноситься кормовий якір - стоп-анкер, маса якого становить 1/3 маси станового і верп, - легкий якір який можна завозити убік від судна на шлюпці. Маса верпа дорівнює половині маси стоп-анкера. Кількість та маса станових якорів для кожного судна залежить від розмірів судна та обирається за Правилами Регістру судноплавства.
Основними частинами будь-якого якоря є веретено та лапи. Якоря розрізняють по рухливості та кількості лап (до чотирьох) та наявності штока. До безлапих відносять мертві якорі (грибоподібні, гвинтові, залізобетонні), що використовуються при встановленні плавучих маяків, дебаркадерів та інших плавучих споруд.
Існує кілька типів якорів, які використовуються на морських суднах як станові та допоміжні. З них найбільш поширеними є якорі: адміралтейський (раніше використовувався), Холла (застарілий якір), Грузона, Данфорта, Матросова (встановлюється в основному на річкових і невеликих морських судах), Болдта, Грузона, Крусон, Юніон, Тейлор, Спек та ін. .
Адміралтейський якорь (рис.6.3а) широко застосовувався за часів вітрильного флоту, завдяки простоті своєї конструкції і великої силі, що тримає - до 12 ваг якоря. При протяжці якоря через переміщення судна шток лягає плазом на ґрунт, при цьому одна з лап починає входити в ґрунт. Так як у ґрунті знаходиться тільки одна лапа, то при зміні напрямку натягу ланцюга (рицанні судна) лапа практично не розпушує ґрунт і цим пояснюється висока сила, що тримає цього якоря. Але його складно прибирати по-похідному (через шток він не входить у клюз і його доводиться прибирати на палубу або підвішувати вздовж борту), крім того, на мілководді становить велику небезпеку для інших суден лапа, що стирчить з ґрунту. За неї може заплутатися якірний ланцюг. Тому на сучасних судах адміралтейські якорі використовуються тільки як стоп-анкери і верпи, при епізодичному застосуванні яких недоліки його не такі істотні, а висока тримаюча сила необхідна.
Якір Холла (рис.6.3 б) має дві поворотні лапи, розташовані близько до штока. При нишпоренні судна лапи практично не розпушують грунт, і тому збільшується сила якоря, що тримає, до 4- 6-кратної сили тяжкості якоря.
Якір Холла відповідає певним вимогам: 1) швидко віддається та зручно кріпитися по-похідному; 2) володіє достатньою силою, що тримає, при меншій масі; 3) швидко забирає ґрунт і легко від нього відокремлюється.
Якір складається з двох великих сталевих деталей: веретена та лап з головною частиною, з'єднаних за допомогою штиря та стопорних болтів.
Цей якір не має штока, і при збиранні веретено втягується в клюз, а лапи притискаються до корпусу. Серед великої кількості якорів без штока якір Холла вигідно відрізняється малою кількістю деталей. Великі зазори в місцях з'єднання деталей унеможливлюють заклинювання лап. При падінні на ґрунт, завдяки широко розставленим лапам, якір лягає плазом і при протяжці виступаючі деталі головної частини змушують лапи повертатися у бік ґрунту та входити до нього. Зариваючись в ґрунт обома лапами, цей якір не становить небезпеки для інших суден на мілководді і виключається можливість заплутування за нього якірного ланцюга. Але через те, що дві широко розставлені лапи знаходяться в грунті, при нишпоренні судна грунт розпушується і сила цього якоря, що тримає, набагато менше ніж адміралтейського при одній лапі в грунті.
Якір Данфорта (рис.6.4) подібний до якоря Холла, має дві широкі, ножеподібні поворотні лапи, розташовані близько до штока. Завдяки цьому при нишпоренні судна лапи практично не розпушують грунт, збільшуючи силу до 10-кратної сили тяжіння якоря і стійкість його на грунті. Якір Данфорта завдяки цим якостям набув на сучасних морських судах найширшого поширення.
Рис.6.4. Якір Дамфорта
Якір Матросова має дві поворотні лапи. Для того, щоб якір у всіх випадках лягав плашмя на грунт, в головній частині якоря є штоки з фланцями і після протягування судном якір лягає плашмя і завдяки виступаючим частинам головної частини лапи повертаються і входять в грунт. Якоь Матросова ефективний на м'яких грунтах, тому він набув поширення на річкових і невеликих морських суднах, а його велика сила, що тримає, дозволяє зменшити масу і виготовляти якір не тільки литим, а й звареним.
На малих суднах і баржах використовують багатолапні безштокові якорі, які називають кішками. Судна льодового плавання забезпечують спеціальними однолапними безштоковими льодовими якорями, призначеними для утримання судна біля льодового поля.
Якірний ланцюгслужить для кріплення якоря до корпусу судна. Вона складається з ланок (рис.6.5), що утворюють смички, з'єднані одна з одною за допомогою спеціальних роз'ємних ланок. Смички утворюють якірну ланцюг довжиною від 50 до 300 м. Залежно від розташування смичок в якірному ланцюзі розрізняють якірну (яка, що кріпиться до якоря), проміжні і корінну смички (кріпиться до корпусу судна). Довжини якірної та корінної смичок не регламентуються, а довжина проміжної смички, що має непарну кількість ланок, становить 25-27,5м. Кріплять якір до якірного ланцюга за допомогою якірної скоби. Щоб попередити скручування ланцюга, в якірну та корінну смички включають поворотні ланки – вертлюги.
Якірні ланцюги розрізняють за їх калібром – діаметром поперечного перерізу прутка ланки. Ланки ланцюгів калібром більше 15 мм повинні мати розпірки - контрфорси. У найбільших суден калібр якірних ланцюгів сягає 100-130мм. Для контролю за довжиною витраченого ланцюга кожна смичка на початку і в кінці має маркування, що вказує на порядковий номер смички. Маркування роблять шляхом намотування відпаленого дроту на контрфорси відповідних ланок, які фарбують у білий колір.
Якірні клюзивиконують на судах дві важливі функції - забезпечують безперешкодний прохід якірного ланцюга через корпусні конструкції при віддачі та виборі якоря та забезпечують зручне та безпечне розміщення безштокового якоря у похідному положенні та його швидку віддачу. Якірні клюзи складаються з клюзової труби, палубного клюзу та бортового клюзу.
Клюзову трубу зазвичай виконують сталевою зварною з двох половин (по діаметру), причому нижня половина труби товщі верхньої, так як вона піддається більшому зносу ланцюгом, що рухається. Внутрішній діаметр труби приймають рівним 8 - 10 калібру ланцюга, а товщина стінки нижньої половини труби знаходиться в межах 0,4-0,9 калібру ланцюга.
Бортові та палубні клюзи - сталеві литі та мають потовщення у місцях проходу ланцюга. Їх зварюють з клюзовою трубою і приварюють до палуби та борту. Веретено якоря по-похідному входить у трубу; зовні залишаються лише лапи якоря.
Щоб запобігти попаданню через клюзи води на палубу, палубний клюз закривають спеціальною кришкою з виїмкою для проходу якірного ланцюга.
Для очищення водою від бруду та донного ґрунту якоря та ланцюга при виборі, в трубі клюзу передбачено ряд штуцерів, приєднаних до пожежної магістралі.
На пасажирських і портових суднах якірні клюзи часто роблять з нішами - сталевими зварними конструкціями, що є поглибленнями в бортах судна, в які входять лапи якоря. Якір, втягнутий у такий клюз, не виступає за площину зовнішньої бортової обшивки. Ці клюзи мають низку переваг, основні з яких такі: зниження можливості пошкоджень суден при швартовних операціях, буксирування та рух у льодах, а також покращення прилягання лап до зовнішньої обшивки за рахунок зміни нахилу внутрішньої поверхні клюзу.
Виступаючий клюзпоказаний на рис.6.6 б, де ясно видно його відмінність від звичайного клюзу. Клюзи, що виступають, застосовують на суднах з бульбоподібною формою носа, що дозволяє виключити удари якоря про бульби при його віддачі.
Відкриті клюзи, що являють собою масивний вилив з жолобом для проходу якірного ланцюга і веретена якоря, встановлюють у місці з'єднання палуби з бортом. Їх застосовують на низькобортних суднах, на яких звичайні клюзи небажані, тому що через них хвилювання на палубу потрапляє вода.
Якірні механізмислужать для віддачі якоря та якірного ланцюга при постановці судна на якір; стопоріння якірного ланцюга під час стоянки судна на якорі; зняття з якоря - підтягування судна до якоря, вибирання ланцюга та якоря та втягування якоря в клюз; виконання швартовних операцій, якщо немає спеціально передбачених для цього механізмів.
На морських суднах використовують такі якірні механізми: брашпілі, напівбрашпілі, якірні або якірно-швартівні шпилі та якірно-швартовні лебідки. Основним елементом будь-якого якірного механізму, що працює з ланцюгом, є ланцюговий кулачковий барабан-зірочка. Горизонтальне положення осі зірочки властиве брашпилям, вертикальне – шпилям. У деяких сучасних суден (з низки причин) звичайні брашпілі або шпилі застосовувати недоцільно. Тому на таких судах встановлюють якірно-швартівні лебідки.
Брашпільпризначений для обслуговування одночасно ланцюгів лівого та правого бортів. На великотоннажних суднах застосовуються напівбрашпілі, зміщені до бортів. Брашпіль складається з двигуна, редуктора та розміщених на вантажному валу ланцюгових зірочок та турачок (швартівних барабанів для роботи зі швартовами). Зірочки сидять на валу вільно і під час роботи двигуна можуть обертатися тільки тоді, коли вони з'єднані з вантажним валом спеціальними кулачковими муфтами. Кожна зірочка має шків з стрічковим гальмом. Брашпілі забезпечують спільну або роздільну роботу зірочок лівого та правого бортів. Використання фрикційних муфт дозволяє пом'якшити ударні навантаження та забезпечити плавне включення зірочок. Віддача якоря на малих глибинах здійснюється за рахунок його власної маси та маси ланцюга. Швидкість регулюють за допомогою стрічкового гальма брашпиля. На великих глибинах ланцюг витравлюється за допомогою механізму брашпиля. Турачки сидять на вантажному або проміжному валу жорстко і завжди обертаються при увімкненому двигуні. У носовому якірному пристрої обидві зірочки та швартові барабани мають один привід.
Механізм шпиля зазвичай розділений на дві частини, одна з яких, що складається з зірочки і швартівного барабана, розташовується на палубі, а інша, що включає редуктор і двигун, - у приміщенні під палубою. Вертикальна вісь зірочки дозволяє необмежено варіювати у горизонтальній площині напрямок руху ланцюга; поряд з гарним зовнішнім виглядом і незначним захаращенням верхньої палуби - це є суттєвою перевагою шпиля. Часто якірний та швартовний механізми об'єднують в одному якорно-швартівному шпилі.
Якірно-швартовні лебідки.В даний час у якірному пристрої
|
Рис.6.11.Якорно-швартовна лебідка (напіврашпель зі швартівним барабаном). Схема.
великотоннажних суден стали застосовувати якірно-швартовні лебідки з гідравлічним приводом та дистанційним керуванням. Ці лебідки компонуються із напівбрашпилів та автоматичних швартовних лебідок, які мають один привід. Якірно-швартовні лебідки можуть обслуговувати якірний пристрій із калібром ланцюга до 120 мм. Вони відрізняються високим ККД, меншою масою та безпекою в роботі.
Якірні механізми можуть бути з паровим, електричним чи гідравлічним приводом.
Стопорипризначені для кріплення якірних ланцюгів та утримання якоря в клюзі у похідному положенні. Для цього використовують гвинтові кулачкові стопори, стопори із заставною ланкою (заставні стопори) і для щільнішого притискання якоря до дзьобів – ланцюгові стопори.
Закладний стопор (рис.6.12) складається з двох нерухомих щік, що дозволяють ланцюгу вільно проходити між ними по виїмці, що відповідає формі нижньої частини вертикально орієнтованої ланки. На одній із щік у прорізі укріплений заставний упав, що вільно входить у виріз протилежної щоки. Нахил вирізу такий, що зусилля, створюване застопореним ланцюгом, повністю сприймає упав. Цей стопор рекомендується для кіл калібру більше 72 мм.
У гвинтовому стопорі основою служить плита, у середній частині якої зроблено жолоб для проходу ланок ланцюга. На малих суднах горизонтально орієнтована ланка притискається двома ляпасами до плити основи. Нащечини закріплені шарнірно і рухаються гвинтом з протилежними трапецеїдальними різьбленнями. У відкритому положенні нащечини дають можливість ланцюга вільно ковзати по жолобу основи. Щоб ланцюг при русі не міг пошкодити гвинт, стопор має дугу, що обмежує. Стопоріння ланцюга відбувається в результаті дії сил тертя при притиску ланцюжками ланки ланцюга до плити стопора. На великих суднах (з великим калібром ланцюга) у такий спосіб не вдається забезпечити необхідне зусилля для стопорення ланцюга. Тому між двома вертикально. розташованими ланками вводяться кулачки розташовані на нащечинах за аналогічної схемою стопора.
|
|
|
Рис.6.12.Конструкція стопорів якірного ланцюга: а-Заставний, б-Гвинтовий, в -ланцюговий.
1 – плита-основа; 2- заставний упав; 3 – щока; 4 – жолоб; 5 – штир; 6 – дуга; 7 – гвинт; 8 - ляпас; 9 – рукоятка; 10 - ланцюжок; 11 - талреп; 12 - обух; 13 - дієслово-гак.
Ланцюговий стопор являє собою коротку ланцюгову смичку (меншого калібру), що пропускається через якірну скобу і закріплюється своїми двома кінцями до обухів на палубі. За допомогою талрепу, включеного в один кінець. ланцюги, підтягують якір у клюз до щільного прилягання лап до зовнішньої обшивки. Дієслово-гак, включений в інший кінець ланцюга, служить для швидкої віддачі стопора Стрічкове гальмо брашпиля (шпиля) використовують як основний стопор при стоянці судна на якорі. Таке стопоріння має ряд переваг, серед яких найважливішим є можливість травлення ланцюга за рахунок ковзання гальмівного шківа щодо гальмівної стрічки при ривках.
Ланцюгова труба (палубний клюз)служить напряму якірної ланцюга від палуби до ланцюгового ящика. У верхній та нижній частинах ланцюгова труба має розтруби. Ланцюгові труби мають вертикально або злегка похило, так щоб нижній кінець знаходився над центром ланцюгового ящика. При встановленні брашпиля верхній розтруб ланцюгової труби кріплять на фундаментній рамі. При встановленні шпиля застосовують кутовий поворотний розтруб, який складається з литого корпусу та кришки, шарнірно-закріпленої у його верхній частині. Кришка закриває розтруб, оберігаючи ланцюгову скриньку від попадання в неї води, і дозволяє при необхідності утримати на палубі ділянку якірного ланцюга для огляду, для чого в ній є отвір, що відповідає ланці ланцюга.
Довжина ланцюгової труби залежить від розташування ланцюгового ящика на висоті судна. Внутрішній діаметр труби приймають рівним 7-8 калібру ланцюга.
Ланцюгові ящикипризначені для розміщення та зберігання якірних ланцюгів. При вибірці якорів ланцюг кожного станового якоря укладають у відведене нею відділення ланцюгового ящика.
Розміри ланцюгового ящика повинні забезпечити самоукладання якорного ланцюга при вибірці якоря без його розтягування вручну. Цій вимогі відповідають циліндричні відділення ланцюгового ящика діаметром, рівним 30–35 калібрам ланцюга (у разі ящик має бути порівняно вузьким). Висота ланцюгової скриньки повинна бути такою, щоб повністю укладений ланцюг не доходив до верху скриньки на 1–1,5 м. На дні ланцюгової скриньки під центром ланцюгової труби встановлено потужну напівовальну рим, Який ланцюг, змінюючи напрям, підводиться до кріплення корінного кінця. Ланцюговий ящик має самостійне осушення.
Кріплення та віддача якірного ланцюга. У верхній частині ланцюгового ящика розташований спеціальний пристрій для кріплення та екстреної віддачі корінного кінця якірного ланцюга. Необхідність швидкої віддачі може виникнути під час пожежі на сусідньому судні, раптовій зміні погодних умов та в інших випадках, коли судно повинне швидко залишити якірну стоянку.
До недавнього часу кріплення корінної смички до корпусу здійснювалося жвако-галсом - що містить дієслово-гак. Віддача ланцюга здійснювалася лише з ланцюгового ящика.
В даний час для віддачі якірного ланцюга замість дієслова-гака, який небезпечний при віддачі ланцюга, стали застосовувати відкидні гаки з дистанційним приводом. Принцип дії відкидного якірного гака такий самий, як і дієслово-гака, з тією різницею, що стопор відкидного гака віддається за допомогою дистанційного валикового або іншого приводу. Управління цим приводом розташоване на палубі безпосередньо біля якірного механізму.
