2.2. Корпус судна. Современные формы корпусов и их отдельных конструктивных элементов в своем развитии прошли долгий исторический путь.
ЭКСПЛИКАЦИЯ рис. 7.
1 |
Пояс палубы. |
8 |
Бортовые пояса. |
15 |
Шпунтовый пояс. |
2 |
Продольный бимс. |
9 |
Бортовой стрингер. |
16 |
Килевой пояс. |
3 |
Палубный стрингер. |
10 |
Скуловая кница |
17 |
Вертикальный киль. |
4 |
Бимсовая кница. |
11 |
Флора. |
18 |
Настил второго дна. |
5 |
Шпангоут. |
12 |
Днищевой стрингер. |
19 |
Продольная водонепроницаемая переборка. |
6 |
Ширстрек. |
13 |
Скуловой пояс. |
|
|
7 |
Бимс.
|
14 |
Днищевой пояс. |
||
Наибольшее влияние на это развитие оказали, во-первых, применяемые материалы и, во-вторых, главный двигатель судна. р
|
|||||
ис.
7.
Сначала суда строились исключительно из дерева и приводились в движение веслами или парусами.
|
Рис.15. Корпус деревянного парусного судна: а - кормовая оконечность, b - носовая оконечность, с - средняя часть, d – люк. ЭКСПЛИКАЦИЯ к рис.15.:
1 |
планширь, |
16 |
форштевень |
31 |
обшивка днища |
2 |
обшивка фальшборта, |
17 |
бимсы |
32 |
киль |
3 |
корма, |
18 |
настил верхней (главной) палуб |
33 |
кильсон |
4 |
руль, |
19 |
стойки фальшборта |
34 |
шпангоут |
5 |
ахтерштевень |
20 |
обшивка фальшборта в рарезе |
35 |
крышка люка |
6 |
дейдвуд, |
21 |
наружная обшивка |
36 |
съемный стрингер |
7 |
бизань-мачта |
22 |
бимсы промежуточной палубы |
37 |
отверстие люка |
8 |
юферсы |
23 |
твиндек |
38 |
поперечный комингс люка |
9 |
фок-мачта |
24 |
обшивка твиндека, |
39 |
продольный комингс люка, |
10 |
швартовый клюз |
25 |
пиллерсы верхней палубы |
40 |
полубимс |
11 |
шкун (якорная подушка) |
26 |
пиллерсы твиндека |
41 |
горизонтальная кница |
12 |
крамбол |
27 |
трюмные пиллерсы |
42 |
концевой бимс люка |
13 |
бушприт |
28 |
трюмные бимсы, |
43 |
мачтовый бимс |
14 |
украшение носа |
29 |
ридерсы |
44 |
пяртнерс |
15 |
якорный клюз |
30 |
обшивка трюма |
45 |
детали мачтовой подушки |
|
|||||
Рис.16. Клепаный корпус двухвинтового, грузового судна: а - соединение внакрой, b - носовая оконечность. ЭКСПЛИКАЦИЯ к рис. 16:
1 |
заклепка с полукруглой головкой |
17 |
ширстрек |
33 |
обшивка днища |
2 |
заклепка с конической головкой |
18 |
- комингсы люка на верхней палубе |
34 |
горизонтальный киль |
3 |
заклепка с полупотайной головкой |
19 |
леера |
35 |
кормовые шпангоуты |
4 |
двухрядный цепной заклепочный шов |
20 |
бимсы верхней палубы |
36 |
транцевый лист |
5 |
шахматный заклепочный шов |
21 |
пиллерс верхней палубы |
37 |
рудерпост |
6 |
соединение впритык с накладкой |
22 |
поперечная переборка |
38 |
ахтерштевень |
7 |
соединение внакрой с высадкой |
23 |
комингс люка верхней палубы |
39 |
кронштейн гребного вала |
8 |
обратный шпангоут |
24 |
бимс второй палубы |
40 |
сплошной флор |
9 |
носовой подпалубный бимс |
25 |
пиллерс твиндека |
41 |
бракетный флор |
10 |
переборка бака |
26 |
комингсы люка третьей палубы |
42 |
ахтерпиковая переборка |
11 |
бортовая обшивка бака |
27 |
обшивка борта |
43 |
крайний междудонный лист |
12 |
клепаная наружная обшивка |
28 |
трюмный шпангоут |
44 |
вертикальный киль |
13 |
форштевень |
29 |
карлингс, а под ним трюмный пиллерс |
45 |
нижний угольник флора |
14 |
шпангоуты |
30 |
настил второго дна |
46 |
верхний угольник флора |
15 |
носовые продольные балки |
31 |
скуловая кница |
47 |
бракеты |
16 |
таранная переборка |
32 |
скуловые пояса обшивки |
|
|
Пластмассы благодаря своим качествам частично вытеснили другие материалы (сталь, легкие сплавы и дерево). Из стеклоармированной полиэфирной смолы, которая по прочности не уступает алюминию, изготовляются небольшие суда (рыболовные и спортивные, спасательные шлюпки). Для несущих конструкций (палубный настил, настил второго дна, бортовая обшивка и обшивка переборок, за исключением открытых палуб без деревянного настила) применяют только гладкие листы металла, которые подразделяются на листы средней и большой толщины.
Корпус судна - это коробчатая балка с тонкими стенками и подкреплениями, которая на концах под более или менее острым углом переходит в фор- и ахтерштевень. Бортовая наружная обшивка и все сплошные продольные переборки образуют стенки этой коробчатой балки. Днищевой настил (в т.ч. скуловой пояс), настил второго дна и все продольные связи, проходящие через двойное или одинарное дно, образуют нижний поясок коробчатой балки «судно», а сплошной палубный настил рядом с люками и непрерывные продольные связи главной палубы, а также ширстрек (самый верхний поясок листов бортовой обшивки) - верхний. Внутренние подкрепления - это балки, расположенные параллельно и перпендикулярно диаметральной плоскости судна (продольный и поперечный наборы). Они служат для восприятия и передачи местных нагрузок (гидростатические и гидродинамические давления, давление груза) и для придания жесткости верхнему и нижнему пояскам, а также предохраняют наружную обшивку от деформаций. Рис.18. Конструктивные элементы и связи корпуса судна:
|
По высоте корпус судно разделен палубами. Борта, днище и палубы судна в оконечностях сходятся и заканчиваются фор- и ахтерштевнями. Водонепроницаемые переборки делят корпус на водонепроницаемые отсеки и подкрепляют его как поперечный набор. На самой верхней непрерывной палубе - главной палубе - расположены надстройки и рубки.
ЭКСПЛИКАЦИЯ рис. 18:
а |
ахтерпиковая переборка |
f |
район грузового люка |
||||
b |
коробчатая балка |
g |
район между грузовыми люками |
||||
с |
надстройка |
h |
район машинного отделения |
||||
d |
носовая оконечность |
i |
главная палуба в районе угла грузового люка |
||||
е |
кормовая оконечность |
||||||
1 |
палуба ахтерпиковой цистерны |
18 |
аварийный выход |
35 |
машинная шахта бшивка днища |
||
2 |
дейдвудная труба; |
19 |
ахтерпик |
36 |
верхний световой люкиль |
||
3 |
верхний пояс обшивки; |
20 |
гребной вал |
37 |
Навигац.мостикмовыенгоуты |
||
4 |
стенка |
21 |
дейдвудная труба |
38 |
шлюпочная палуба |
||
5 |
нижний пояс обшивки |
22 |
ахтерштевень |
39 |
палуба средней надстройки |
||
6 |
настил палубы |
23 |
перо руля |
40 |
верхняя (главная) палуба |
||
7 |
продольный комингс люка |
24 |
баллер руля |
41 |
фундамент главного двигателя |
||
8 |
поперечный комингс люка |
25 |
бак |
42 |
шпангоут надстройки |
||
9 |
ширстрек |
26 |
форпик |
43 |
крайний междудонный лист |
||
10 |
|
27 |
бортовой стрингер |
44 |
рамный бимс |
||
11 |
скуловой пояс |
28 |
твиндечный шпангоут |
45 |
рамный шпангоут |
||
12 |
настил второго дна |
29 |
трюмный шпангоут |
46 |
ромбоидальный лист-накладка |
||
13 |
днищевая обшивка |
30 |
верх-ная (главная) палуба |
47 |
пиллерс |
||
14 |
цепной ящик |
31 |
туннель гребного вала |
48 |
носовые брештуки |
||
15 |
твиндек |
32 |
карлингсы вая кница |
49 |
продольное ребро. |
||
16 |
таранная переборка рка |
33 |
днищевые стрингеры |
|
|||
17 |
ют |
34 |
вертикальный киль |
||||
Конструктивные элементы днища судна.
У днищевых перекрытий различают 2 варианта, а именно одинарное и двойное дно. Одинарное дно имеют небольшие суда длиной менее 60 м, и прежде всего суда с сильным подъемом скулы и брусковым килем. Флоры со шпангоутами, в которые они переходят, образуют непрерывный поперечный набор. Продольные связи в районе днища, так называемые кильсоны, предохраняют флоры от продольного изгиба. Важнейшей продольной связью одинарного дна является средний кильсон, который наряду с подкреплением флоров и усилением киля (что важно при доковании) увеличивает продольную прочность судна.
|
|
|
|
|
Рис. 19. Одинарное дно: a - на буксире-ледоколе, b - на траулере бортового траления, с - средний кильсон стоящий на флорах, d - интеркостельный кильсон, е - средний кильсон в виде сплошного среднего килевого листа 1 - днищевый настил (деревянные планки, 2 - полка, 3 - флор, 4 - средний кильсон, 5 - брусковый киль, 6 - скуловая кница, 7 - бортовой (боковой) кильсон, 8 - верхний лист, 9 - интеркостельный лист, 10 - шпангоуты, 11 - бортовой килевой лист |
Различают 3 варианта выполнения среднего кильсона: - средний кильсон, стоящий на флорах, - у судов короче 30 м - интеркостельный кильсон - средний кильсон в виде среднего килевого листа. У небольших судов флоры в диаметральной плоскости обычно не разрезаны. У более длинных судов для лучшего восприятия продольных нагрузок предпочтителен непрерывный днищевой кильсон. В зависимости от ширины судна по каждому борту установлены один-два днищевых стрингера, назначение которых то же, что у среднего кильсона. Расстояние между днищевыми стрингерами и средним кильсоном и расстояние их от бортов судна составляет не более 2,25 м; в носовой оконечности из-за сильной нагрузки на днище при килевой качке их устанавливают на меньшем расстоянии друг от друга. Флоры состоят из подкрепленных вертикальными ребрами жесткости листов, проходящих по всей ширине судна и прерывающихся только на непрерывном среднем кильсоне. В оконечностях судна, в фор- и ахтерпике, флоры выполняются более высокими, в ахтерпике они доходят до уровня выше дейдвудной трубы. Одинарное дно между таранной и ахтерпиковой переборками (за исключением машинного отделения) закрывают деревянным настилом. В районе машинного отделения простое дно закрыто донными листами (еланями), обычно из рифленых листов.
При двойном дне над продольными и поперечными связями, расположенными на днищевых поясах наружной обшивки, имеется еще второе водонепроницаемое дно. Двойное дно по конструкции напоминает плоскую коробчатую балку. Поперечные связи у двойного дна состоят также из флоров. Двойное дно по сравнению с одинарным имеет следующие преимущества.
1.Повышается прочность судна при посадке на мель; при течи в районе двойного дна сохраняется |
плавучесть, так как вода может проникнуть только до настила второго дна. По этой причине |
требованиями Международной конвенции по охране человеческой жизни на море небольшим |
пассажирским судам предписано иметь второе дно в носовой оконечности от переборки машинного |
отделения до таранной переборки, а большим пассажирским судам (длиной более 76 м) — от |
ахтерпиковой до таранной переборки. |
2. Водонепроницаемыми продольными и поперечными связями двойное дно разделяется на |
цистерны для размещения жидкого топлива, мазута и смазочного масла, мытьевой, |
питательной и балластной воды. |
Рис. 20а. Разделение двойного дна
1 — |
балластная вода (форпик); |
2 — |
балластная вода (двойное дно); |
3 — |
топливо; |
4 — |
смазочное масло; |
5 — |
коффердам; |
6 — |
пресная вода; |
Но
двойное дно увеличивает собственный
вес судна и повышает строительную
стоимость. Поэтому на небольших судах
от него отказываются или устанавливают
его только в районе машинного отделения
для цистерн топлива и смазочного масла.
Рис.
20. Двойное дно:
b — двойное дно со сплошными и бракетными флорами; с — двойное дно с продольным набором (с продольными ребрами жесткости). Экспликация к рис. 20:
7 |
полка скуловой кницы |
14 |
сплошной флор; |
21 |
скуловая кница |
8 |
настил второго дна |
15 |
горизонтальный киль |
22 |
днищевые продольные балки |
9 |
водонепроницаемый флор |
16 |
вертикальный киль |
23 |
продольные балки второго дна |
10 |
открытый бракетный флор |
17 |
бортовой стрингер |
24 |
крайний междудонный лист |
11 |
верхний угольник флора |
18 |
скуловой стрингер |
25 |
днищевые стрингеры |
12 |
нижний угольник флора |
19 |
скуловая кница |
|
|
13 |
бракеты |
20 |
трюмные шпангоуты |
||
Вертикальный киль служит не только для увеличения продольной прочности судна и в качестве главной опоры при доковании, но и для увеличения жесткости днища между двумя переборками, а также для предотвращения деформации флоров. Киль проходит от кормы до носа через все судно. На середине длины судна его выполняют водонепроницаемым, чтобы разделить двойное дно по ширине и уменьшить свободную поверхность в цистернах двойного дна. В оконечностях, где из-за малой ширины судна цистерны проходят от борта до борта, вертикальный киль снабжен облегчающими вырезами (лазами). В зависимости от ширины судна по обе стороны от вертикального киля расположены 1, 2 или более интеркостельных днищевых стрингеров, которые выполняют те же задачи, что и вертикальный киль.
Для уменьшения массы судна и доступности двойного дна, в днищевых стрингерах, если они не служат для водо- и нефтенепроницаемого разделения судна, предусмотрены вырезы. Настил второго дна вместе с крайними междудонными листами образует днищевое перекрытие. Крайний междудонный лист либо расположен наклонно к настилу второго дна и примерно под прямым углом к скуле, либо лежит в плоскости второго дна. Для доступа в двойное дно в конце каждого его отсека в настиле выполнен закрывающийся люк. Переход от флоров к бортовым шпангоутам у крайних междудонных листов осуществляется с помощью скуловых книц, а у горизонтальных крайних междудонных листов - с помощью книц.