Архитектурно-конструктивные типы судов

Под архитектурой судна будем понимать общую компоновку и ха­рактерные особенности его главных составных частей - надстроек, рубок, трюмных и междупалубных помещений, - а также формы судо­вых обводов. Конструкцией судна назовем сочетание конструктив­ных элементов, образующих корпус судна, обеспечивающих ему кроме плавучести необходимую прочность. Между архитектурой и конструк­цией современных судов существует тесная взаимосвязь, поэтому появился термин, архитектурно-конструктивный тип судна”.

Архитектурно-конструктивный тип судна характеризуется его внешним видом и конструктивными особенностями. Он зависит от формы основного корпуса, расположения и количества надстроек и рубок, числа палуб и платформ, расположения МО, кожуха дымовой трубы, переборок и рангоута, высоты надводного борта и т. п.

Основной корпус - водонепроницаемое сооружение, состоящее из бортов и днища и закрытое палубой. Форма основного корпуса харак­теризуется формой и обводами носовой и кормовой оконечностей, линией погиби верхней палубы, формой мидель-шпангоута.

Формы носовой оконечности весьма разнообразны. Для обычных сухогрузных судов характерен прямой форштевень с углом наклона 25-30° от вертикали (рис. а). Наклонная форма форштевня необходима для увеличения площади палубы с целью размещения палубных механиз­мов, улучшения всхожести на волну, уменьшения заливаемости и обеспечения безопасности. При столкновении судов наклонный форш­тевень вызывает повреждения в основном в надводной части как у протараненного судна, так и у таранившего. У судов ледового плава­ния (рис. б) наклон форштевня в подводной части (под углом 40-50º к гори­зонту) улучшает условия плавания в битом льду, а почти вертикаль­ный форштевень в надводной части позволяет следовать вплотную за ледоколом. Наклон форштевня в подводной части у ледоколов состав­ляет 25-30° к горизонту (рис. в). Форштевни быстроходных судов и пассажирских лайнеров в подвод­ной части имеют бульбообразную форму, а в надводной – клиперскую (рис. г). В ряде случаев бульбообразная форма уменьшает волнообразование, за счет чего скорость судна увеличивается на 1-5%. Бульбообразный нос применяют также на танкерах и сухогрузных судах с умеренными скоростями (рис. д). На супертанкерах и на крупнотоннажных балкерах полу­чила распространение носовая оконечность цилиндрической формы (рис. е) или бульбообразной формы таранно-конического типа. На небольших промысловых судов форштевень имеет обычно круглую ложкообразную форму (рис. ж).

Кормовая оконечность может быть крейсерской (рис. 4.2, а) или транцевой (рис. 4.2, в). Обыкновенная корма с подзором типична для тихоходных и речных судов (рис. 4.2, б). В последнее время на транспортных судах получила распространение крейсерско-транцевая корма (в надводной части – транцевая, в подводной – крейсерская), позволяющая упростить технологию постройки судов, уменьшить вибрацию корпуса за счет укорочения кормового свеса. Форма кормовой оконечности существенно зависит от числа винтов.

Транец - нижняя часть прямой кормы, набранная горизонтальными балками; на шлюпках - доска, образующая корму, к которой крепится наружная обшивка.

Кормовой подзор судна – наклонная верхняя часть кормовой оконечности корпуса судна, выступающая за ахтерштевень.

Продольную погибь палубы называют седловатостью. Она опреде­ляется по правилам о грузовой марке и может быть стандартной (квад­ратная парабола, носовая ордината которой в два раза больше кормо­вой) или отличаться от нее в большую или меньшую сторону. Суда с из­быточным надводным бортом (например, контейнеровозы или ро-ро) могут вообще не иметь седловатости. Поперечную погибь палубы назы­вают погибью бимсов, стандартная наибольшая ордината которой рав­на 0,02 ширины судна.

Высота надводного борта определяется по Правилам о грузовой марке. Если высота надводного борта судна соответствует величине, допустимой Правилами о грузовой марке, то такое судно называют судном с минимальным надводным бортом, если же она больше, то его называют судном с избыточным надводным бортом. К судам с мини­мальным надводным бортом относятся рудовозы, лесовозы, нефтерудовозы, танкеры. Такие судна, как хлопковозы, контейнеровозы, имеют избыточный надводный борт.

Борта у судов на миделе бывают вертикальными, наклонными (с завалом и развалом) или округленными.

Надстройка - непроницаемая палубная конструкция, ширина которой равна ширине судна. Надстройка может не доходить до бор­тов на величину не более 0,04 ширины судна. Рубка — палубная кон­струкция, не доходящая до бортов на величину 0,04 ширины судна и более. Надстройки и рубки служат для размещения различных судо­вых помещений. Длинные надстройки и рубки могут принимать уча­стие в обеспечении общей продольной прочности, снижая при этом напряжения в палубе до 30 %. На современных судах надстройки, кроме надстройки бака, и рубки, как правило, многоярусные.

В процессе эксплуатации судна на надстройки действуют силы тяжести различных устройств и вышележащих ярусов, удары волн при заливании палубы, усилия от общего продольного изгиба корпуса. Надстройки и рубки обычно изготовляют из стали. В последнее время на многих судах получили распространение надстройки и рубки из легких сплавов, что уменьшает массу корпуса и понижает ЦТ судна, улучшая при этом остойчивость.

По количеству и расположению надстроек и рубок различают сле­дующие архитектурные типы судов: гладкопалубные, у которых имеются только рубки, трехостровные, имею­щие три надстройки: носовую (бак), среднюю и кормовую (ют); двух­островные, имеющие две надстройки: одноярусный бак и многояру­сную надстройку юта. Если средняя надстройка сливается с ютом или баком, то судно соответственно имеет удлиненный бак или ют; одноостровные, имеющие одну над­стройку - бак или ют, со сплошной надстрой­кой по всей длине судна; квартердечные с местным подъемом верхней палубы на 0,8-1,2 м в кормовой части.

На архитектуру судна существенно влияет расположение МО по длине (рис. 4.4).

Развитие типов транспортных судов зависит в первую очередь от эксплуатационных требований, которые предъявляются к судну. Современное морское транспортное судно должно быть таким, чтобы:

- удовлетворялись все условия безопасного плавания в районе, для которого оно предназначено;

- при максимальном использовании назначенной судну грузоподъ­емности его грузовместимость была достаточной; экономические пока­затели (производительность труда экипажа и портовых рабочих, себе­стоимость перевозок, объем капиталовложений в строительство судов и портов и т. п.) судна были оптимальными;

- прием, хранение во время рейса и выгрузка в портах груза осуще­ствлялись по оптимальной технологии;

- была возможность сокращения времени пребывания в рейсе за счет увеличения скорости;

- условия для работы и отдыха находящихся на судне людей были наилучшими.

Основной корпус, надстройки и рубки разделяются на отдельные по­мещения. Помещения в основном корпусе, образованные бортами, ос­новными переборками, палубами и платформами, называют отсеками.

В основном корпусе размещаются следующие отсеки: форпик и ахтерпик - крайние носовой и кормовой отсеки; междудонное простран­ство, ограниченное настилом второго дна и днищевой обшивкой; трюм – пространство между вторым дном и нижней палубой; твиндек - меж­палубное пространство; диптанки - цистерны, расположенные выше второго дна; коффердамы - сухие непроницаемые отсеки, отделяющие топливные цистерны от соседних помещений; отсеки главных и вспо­могательных механизмов; туннель гребного вала - помещение для размещения и обслуживания гребного вала на судах со средним или промежуточным расположением машинного отделения. Трюмам и твиндекам присваиваются порядковые номера от носа к корме.

Надстройки располагаются на верхней палубе основного корпуса, рубки - на верхней палубе или на палубах надстроек.

Для определения положения помещения на судне приняты следующие названия палуб и междупалубных помещений. В основном корпусе (сверху вниз): верхняя палуба (6), вторая палуба (5), третья палуба (на многопалубных судах последнюю палубу называют нижней - 4), второе дно (1). В надстройке и рубках (снизу вверх); палуба I яруса над­стройки (бака, юта, средней надстройки - 7), палуба II яруса рубки (8), палу­ба III яруса рубки (9) и т. д. К этим терминам могут прибавляться на­звания палуб с зависимости от их назначения: прогулочная, шлюпоч­ная, нижний (ходовой) мостик, верхний (навигационный) мостик.

Положение помещения по длине обозна­чается номерами шпангоутов, а по ширине – наименованием борта (правый и левый борт - ПрБ и ЛБ). Всем помещениям на судне при­сваиваются порядковые номера (по правому борту - нечетные, по левому - четные).

В зависимости от назначения все судо­вые помещения разделяют на специальные (трюмы, лаборатории, пр.), служебные (для несения вахт и производства определенных работ – рулевая рубка, аккумуляторная, плотницкая мастерская, пр.), хозяйственные (камбуз, продовольственные кладовые, прачечная, пр.), медицинские, помещения экипажа и пасса­жиров, общественные (кают-компания, столовая, салон, пр.) и бытовые (умывальные, душевые, бани, прачечные и т.д.).

Общее расположение – общая компоновка в корпусе, надстройках и рубках всех помещений, предназначенных для размещения на судне главных и вспомогательных механизмов, судового оборудования, запасов, перевозимых грузов, экипажа и пассажиров, а также всех служебных, хозяйственных, бытовых и санитарных помещений. Их взаимное расположение, планировка и оборудование главным образом зависят от типа и назначения судна, его размеров и предъявленных к нему требований. Например, на компоновку помещений внутри основного корпуса влияет разделение на водонепроницаемые отсеки, а планировка помещений в надстройках зависит от местоположения машинной установки и т.д. На однотипных и близких по размерам судах их общее расположение может различаться в зависимости от вкусов требований заказчиков.

Лекция № 5