Строение корабля. Виды и назначение кораблей
Передвижение по рекам и морям на кораблях в истории известно уже более пяти тысяч лет. На сегодня, согласно общепринятой терминологии, морское судно – это грузовое, пассажирское или промысловое крупногабаритное плавсредство, корабль – военное. Перечислять виды кораблей и судов можно долго. Самые известные морские – это парусники и яхты, пассажирские лайнеры и пароходы, катера, танкеры и сухогрузы. Корабли – это авианосцы, линкоры, крейсера, эсминцы и подводные лодки.
Строение корабля
К какому бы виду или классу не относилось плавсредство, ему присущи общие элементы конструкции. В первую очередь, конечно, корпус, на котором установлены надстройки различного назначения, мачты и рубки. Важным элементом всех судов являются двигатели и движители, в общем, силовые установки. Для жизнедеятельности плавсредства имеют значение устройства, системы, электрооборудование, трубопроводы и оборудование помещений.
Парусные суда оснащаются еще рангоутом и такелажем.
Носом называется передняя, кормой – задняя оконечности корпуса, его боковые поверхности – бортами. Правый борт по ходу движения моряки называют штирбортом, левый – бакбортом.
Дном или днищем называется нижняя часть корабля, палубами – горизонтальные перекрытия. Трюм корабля – это самое нижнее помещение, которое находится между днищем и нижней палубой. Межпалубное пространство называется твиндеком.
Конструкция корпуса корабля
Если говорить о корабле вообще, будь то военный корабль или гражданское судно, то корпус его представляет собой водонепроницаемое тело обтекаемой формы, полое внутри. Корпус обеспечивает плавучесть судна и является базой или платформой, на которой монтируется оборудование или вооружение в зависимости от назначения корабля.
Тип судна обуславливает и форму корпуса, и его размеры.
Корпус корабля состоит из набора и обшивки. Переборки и палубы – это элементы, присущие определенным типам судов.
Обшивка может быть изготовлена из дерева, как в древности и сегодня, пластмасс, сваренных между собой или склепанных стальных листов или даже железобетона.
С внутренней стороны для поддержания прочности и формы корпуса обшивка и палуба подкреплены набором жестко скрепленных между собой балок, деревянных или стальных, которые располагаются в поперечном и продольном направлениях.
В оконечностях корпус чаще всего заканчивается прочными балками: в корме — ахтерштевнем, а в носу - форштевнем. В зависимости от типа судна обводы носовой части могут быть разными. От них зависит уменьшение сопротивления движению судна, обеспечение маневренности и мореходных качеств.
Набор корпуса
Корпус любого судна должен иметь прочные связи в вертикальном, продольном и поперечном направлениях, чтобы противостоять давлению воды, ударам волн при любом шторме и другим усилиям, которые действуют на него.
Подводные части корабля испытывают основную нагрузку. Поэтому по середине днищевого набора устанавливается главная продольная связь, которая воспринимает усилия, возникающие при продольном изгибе судна – вертикальный киль. Он проходит по всей длине корпуса, соединяется с форштевнем и ахтерштевнем, и его конструкция зависит от типа судна.
Параллельно килю вдоль него идут днищевые стрингеры, их количество зависит от размеров корабля и уменьшается к носу и корме, так как меньше становится ширина днища.
Часто для уменьшения влияния боковой качки корабля устанавливаются боковые кили, они не выходят за габариты корпуса по ширине и иметь разную конструкцию.
Вертикальные стальные листы, которые называются днищевыми флорами, устанавливаются поперек корпуса и привариваются к килю и могут быть проницаемыми и непроницаемыми.
Набор борта продолжает днищевый набор и состоит из стрингеров (продольных балок) и шпангоутов (поперечных ребер жесткости). Форштевень считается в военном кораблестроении нулевым шпангоутом, а средний шпангоут – миделем.
Палубный набор представляет собой систему пересекающихся продольных и поперечных балок - бимсов.
Оболочка корабля
Оболочка судна состоит из наружной днищевой и бортовой обшивки и палубного настила. Наружная обшивка - из горизонтальных отдельных поясов, соединенных различными способами: внакрой, встык, вгладь, елочкой.
Подводные части корабля должны быть самыми прочными, поэтому нижний (шпунтовый) пояс обшивки выполняется толще промежуточных поясов. Таким же по толщине является и пояс обшивки, который называется ширстреком, у бимсов верхней непрерывной палубы.
Палубный настил состоит из максимально длинных листов, которые опираются на палубный же набор, и ограничивает сверху внутреннее пространство корабля. Листы располагаются длинной стороной вдоль судна. Наименьшая толщина металлического палубного настила составляет 4 мм. Деревянный настил может быть выполнен и из досок.
Палуба – это совокупность набора и настила.
Палуба судна
По высоте корпус корабля делится на несколько палуб и платформ. Платформа – это палуба, которая идет не по всей длине судна, а только между несколькими переборками.
Палубы называются по расположению на судне нижней, средней и верхней. В оконечностях корабля (по носу и корме) под нижней палубой проходят платформы, которые считаются сверху вниз.
Количество как палуб, так и платформ зависит от размеров судна, его назначения и конструкции.
Речные суда и суда смешанного плавания имеют одну главную или верхнюю палубу. Морские, как, например, пассажирский корабль, точнее - пассажирское судно, три палубы.
Крупные озерные пассажирские суда имеют промежуточную палубу, кроме главной, образующую межпалубное пространство.
Круизный лайнер может иметь значительно больше палуб. Например, на «Титанике» их было четыре, тянувшихся по всей длине судна, две платформы, не доходившие ни до носа, ни до кормы, одна прерывалась в носовой части, а одна располагалась только в передней части лайнера. Самый новый лайнер Royal Princess имеет девятнадцать палуб.
Верхняя палуба, ее называют еще главной, или основной, выдерживает наибольшие напряжения при поперечном сжатии и продольном изгибе корпуса. Палуба корабля обычно выполняется с небольшим подъемом в центре к носу и корме и выпуклостью в поперечном направлении, чтобы легче стекала к бортам вода, попавшая на палубу при волнении моря.
Надстройки корабля
Палубные надстройки – это надпалубные конструкции, расположенные по всей ширине судна. Они образуют закрытые объемы, которые используются в качестве служебных и жилых помещений. Бортовыми называют надстройки, боковые стены которых продолжают борт корабля. Но чаще всего помещения над верхней палубой не доходят до бортов. Поэтому существует несколько условное деление на собственно надстройки, которые располагаются на довольно большой длине судна, и рубки, тоже надстройки, но короткие.
Поскольку верхняя палуба корабля делится на участки, имеющие свои названия, те же названия даны и надстройкам, на них расположенным: баковая или носовая, кормовая или ютовая и средняя. Полубак – носовая надстройка – предназначена для увеличения носовой части корпуса.
Бак может занимать до 2/3 длины судна. В удлиненном баке располагают на пассажирских судах каюты, а на грузовых судах — грузовые твиндеки.
В кормовой надстройке – юте или полуюте – на грузовых судах устраивают жилые помещения для команды.
Между надстройками палубу ограждают фальшбортами, которые должны защищать палубу от заливания водой.
На морских судах, в зависимости от типа и назначения судна, рубки выполняют в несколько ярусов.
На речных судах рубками называют только помещения, в которых находится штурвал и радио, а все остальные сооружения на верхней палубе – надстройками.
Отсеки корабля
Строение корабля военного или гражданского судна подразумевает наличие водонепроницаемых отсеков, которые увеличивают его непотопляемость.
Внутренние вертикальные стенки (переборки) выполняются водонепроницаемыми, разделяющими по длине внутренний объем корабля на отсеки. Они препятствуют заполнению водой всего внутреннего объема при повреждении в подводной части корабля и распространению пожара.
Отсеки корабля, в зависимости от назначения, имеют свои названия. Главные силовые установки устанавливаются в отсеке, который называется моторным или машинным отделением. Машинное отделение от котельного отделяется водонепроницаемой перегородкой. Грузы перевозят в грузовых отсеках (трюмах). Жилые помещения для экипажа и пассажиров называют жилыми и пассажирскими трюмами. Топливо хранится в топливном отсеке.
Помещения в отсеках ограждают легкими переборками. Чтобы можно было попасть в отсеки, в палубном настиле выполняются люки прямоугольной формы. Их размеры зависят от назначения отсеков.
Судовая силовая установка
Силовая установка на судне – это двигатели и вспомогательные механизмы, которые не только приводят корабль в движение, но и обеспечивают его электроэнергией.
В движение корабль приводится главным двигателем, судовым движителем, соединенных валопроводом.
Вспомогательные механизмы обеспечивают судно электроэнергией, опресненной водой, паром.
По принципу работы и типу главного двигателя, а также источников энергии судовая силовая установка может быть паросиловой или паротурбинной, дизельной, дизельтурбинной, газотурбинной, атомной или комбинированной.
Судовые устройства и системы
Строение корабля – не только корпус и надстройки, это еще и судовые устройства, специальное оборудование и палубные механизмы, обеспечивающие эксплуатацию судна. Без рулевого или якорного устройства не представляют корабль даже люди, далекие от кораблестроения. А еще на каждом судне есть буксирное, швартовое, шлюпочное, грузовое устройства. Все они приводятся в действие и обслуживаются палубными вспомогательными механизмами, к которым относятся рулевые машины, буксирные, грузовые и шлюпочные лебедки, насосы и многое другое.
Судовые системы – это многие километры трубопроводов с насосами, приборами и аппаратами, при помощи которых откачивается вода из трюмов или стоки, подается питьевая вода или пена при пожаре, обеспечивается отопление, кондиционирование и вентиляция.
Механизмы машинного отделения обслуживаются топливной системой для питания двигателей, воздушной для подачи сжатого воздуха, охлаждения двигателей.
С помощью электрооборудования обеспечивается освещение на судне и работа механизмов и устройств, которые питаются от судовой электростанции.
Внешняя и внутренняя связь на корабле осуществляется с помощью радиооборудования: радиостанций, ультракоротковолновых радиотелефонов, судовых телефонных станций .
Судовые помещения
Судовые помещения, сколько бы их ни было на судне, делятся на несколько групп.
Это жилые помещения для команды (офицерские каюты и матросские кубрики) и для пассажиров (каюты различной вместимости).
Пассажирский лайнер сегодня уже редкость. Мало кто позволяет себе перемещаться с малой скоростью на большие расстояния. Значительно быстрее можно совершить авиаперелет. Поэтому пассажирские каюты – это уже больше принадлежность круизных судов.
Пассажирские каюты, особенно на круизных судах, по комфортабельности делятся на несколько классов. Самая простая каюта напоминает купе железнодорожного вагона с четырьмя полками и практически без мебели, зачастую обращенная внутрь корпуса и не имеющая иллюминатора или окна, с искусственным освещением. А лайнер Royal Princess предоставляет пассажирам и роскошные двухкомнатные сьюты с балконами.
Каюта на корабле, именно на корабле военном – это помещение для отдыха офицеров команды. Командир корабля и старшие офицеры имеют отдельные одноместные каюты.
Общественные помещения – это салоны, кинозалы, рестораны, библиотеки. Например, круизный лайнер Oasis of the Seas на борту имеет 20 ресторанов, настоящий ледовый каток, казино и театр, рассчитанный на 1380 зрителей, ночной клуб, джаз-клуб и дискотеку.
К санитарно-хозяйственным помещениям относятся санитарно-гигиенические (прачечные, душевые, ванные комнаты, бани) и хозяйственно-бытовые, к которым относят кухни, всевозможные кладовые и подсобные помещения.
В служебные помещения пассажирам обычно доступ запрещен. Это помещения, в которых осуществляется управление судном, или находится радиооборудование, машинное отделение, мастерские, кладовые для запчастей и других судовых запасов.
К помещениям специального назначения относятся грузовые трюмы, хранилища твердого или жидкого топлива.
Парусное судно
Устройство парусного корабля немногим отличается от обычного судна. Только парусным вооружением, рангоутом и такелажем.
Парусное вооружение – набор всех парусов судна. Рангоут – детали, которые непосредственно несут паруса. Это мачты, реи, стеньги, бушприты, гики и другие элементы, знакомые по книгам о пиратах прошлых веков.
Специальные снасти, с помощью которых в определенном положении закрепляются мачты, бушприты и стеньги, называются стоячим такелажем, например, ванты. Такая оснастка остается неподвижной и делается из толстого смоленого, изготовленного из растительных материалов, или оцинкованного железного или стального троса, а в некоторых местах - цепей.
Подвижные снасти, с помощью которых ставят и убирают паруса, выполняют другие операции, связанные с управлением парусным судном, называются бегучим такелажем. Это шкоты, фалы и другие элементы, изготовленные из гибких стальных, синтетических или пеньковых тросов.
Во всем же остальном, даже в количестве палуб, парусные суда похожи на собратьев.
Многопалубное судно под парусами появилось в XVI веке. На испанских галеонах в зависимости от водоизмещения могло быть от 2 до 7 палуб. Надстройка тоже строилась в несколько ярусов, в которых располагались жилые помещения для офицеров команды и пассажиров.
Строение корабля, по крайней мере, его основные конструктивные элементы, не зависит от типа и назначения судна, будь то парусники, приводимые в движение силой ветра, надувающего паруса, или колесные пароходы с паровой машиной в качестве движителя, круизные лайнеры с паротурбинной установкой, или атомные ледоколы.