книги из ГПНТБ / Буксирные суда (проектирование и конструкция)

УДК 629.124.2

Б90

Богданов Б. В., Слуцкий А. В., Шмаков М. Г., Васильев К. А., Соркин Д. X.

ЭКЗС- -“'Г

ЧИТАЛЬНОГО » а .4А

дентам высших учебных заведений судостроительного профиля о существующих методах проектирования буксирных судов морских и внутреннего плавания, не­ которых особенностях их эксплуатации и требованиях, предъявляемых к главным размерениям, энергетической установке и движительному комплексу, а также

ксудовым устройствам и системам.

ВСССР и за рубежом ежегодно проектируется и строится большое количе­ ство буксирных судов различных типов. Поэтому систематизированное рассмот­ рение основных вопросов проектирования и особенностей конструкции буксирных судов имеет существенное значение для указанного контингента специалистов. Тема книги актуальна. Приводимый в ней материал содержит: классификацию буксирных судов по основным признакам, современные принципы и порядок вы­ бора главных размерений, мощности, движительно-рулевого комплекса; необхо­ димые данные для оценки весовых составляющих и водоизмещения в зависимо­

сти от мощности, назначения и особенностей типа буксирного судна; основания для выбора формы и полноты корпуса, оценки тяговых характеристик буксирных судов; основные требования к конструкции корпуса, судовых устройств и систем, необходимые данные для их выбора, а также для выбора энергетической уста­ новки и комплексной ее автоматизации. В книге содержится значительный ста­ тистический материал, позволяющий проектантам буксирных судов использовать некоторые данные при подборе прототипов.

Табл. 37. Илл. 106. Литерат. 83 назв.

Рецензенты: А. А. Родионов, к. т. н. А. Я. Рывлин

Научный редактор А. Б. Белкин

31804—020

Б----------------- '4—74 048(01)—74

© Издательство «Судостроение», 1974 і.

ОТ АВТОРОВ

В отечественной и зарубежной литературе до настоящего времени отсут­

«Толкачи и баржи для толкания», изданные более 15 лет назад, носят в основном справочный характер и не отражают современных конструктивных особенностей новых судов.

В предлагаемой работе на основании анализа опыта проектирования и эк­ сплуатации отечественных и зарубежных буксиров и толкачей коллективом ав­ торов сделана попытка рассмотреть основные вопросы проектирования буксирных судов с учетом их специфических особенностей. Так, описаны архитектурные и конструктивные особенности буксиров, толкачей-буксиров и толкачей, даны ос­ новы для выбора главных размерений, тяги и мощности, формы и конструкции корпуса, энергетической установки, судовых устройств и систем.

На вопросах, общих как для буксирных, так и для других транспортных су­ дов, авторы сочли возможным не останавливаться.

В процессе создания книги возникли трудности, связанные со сложностью постановки и рассмотрения вопросов, специфичных для проектирования буксирных судов морского и внутреннего плавания. В связи с весьма ограниченной инфор­ мацией были трудности и в освещении конструктивных данных зарубежных судов.

В 1971 г. вышла в свет книга А. Н. Гуровича и А. А. Родионова «Проекти­ рование спасательных и пожарных судов», в которой подробно рассмотрены во­ просы проектирования буксиров-спасателей. Поэтому в настоящей книге проек­ тирование спасателей освещается лишь в некоторых случаях, когда это необхо­ димо для анализа отдельных вопросов проектирования морских буксиров.

а также А. Б. Белкина за ценные советы, способствовавшие улучшению содержа­ ния книги.

Отзывы и пожелания по книге просьба направлять в издательство «Судо­ строение» по адресу: 191065, Ленинград, ул. Гоголя, 8.

3

КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

В XVIII в. за рубежом были сделаны первые попытки исполь­ зования механических двигателей для судов, обслуживавших мор­ ские порты. Так, в 1736 г. Д. Гулльс, сделав ряд усовершенство­ ваний в изобретениях своих предшественников, построил порто­ вый буксир с пароатмосферной машиной. Буксир имел гребное колесо за кормовым транцем, которое приводилось в движение

и были удачнее, чем предпринимавшиеся ранее, не дали положи­ тельного результата. Для нас представляет интерес тот факт, что одно из первых паровых судов было создано буксирным. Это не случайно. Многочисленный парусный флот нуждался в повседнев­ ной помощи, поэтому проблема создания портового вспомогатель­ ного буксира с механическим двигателем настойчиво требовала своего решения.

Д. Гулльс, выпустив в 1737 г. книгу о своем судне, дал ей та­ кое название: «Описание и чертежи вновь изобретенной машины для буксировки судов в гавани и из гаваней, портов или рек про­ тив ветра, прилива или в штилевую погоду». Лучше не скажешь.

Решение пришло только в конце первой четверти XIX в., когда в 1817 г. на Каме, в 1819 г. на р. Клайд и в 1832 г. на Темзе появились первые паровые суда, основным назначением которых была буксировка несамоходных и парусных судов.

Одновременно с рядом неудачных попыток организовать на Волге и Каме линейную буксировку барок этими маломощными буксирными пароходами паровые двигатели были применены на «машинных судах» — так называемых «кабестанах» или «кабестанных пароходах». Паровые машины использовались для враще­ ния кабестана (ворота), на который наматывался канат от заве­ зенного вверх по течению якоря. Мощность кабестанных парохо­ дов составляла 80—240 и. л. с. Кабестаны были оборудованы и гребными колесами, имели руль. Колеса использовались лишь при ходе порожнем вниз по течению. Для завоза якорей вверх против течения на 1 —1,5 км при каждом кабестане находились

4

один или два небольших парохода мощностью по 40—60 и. л. с., называвшихся «забежками».

Кабестаны груз не принимали, а буксировали за собой пятьшесть крупных барок с грузом до 8 тыс. т; мелких судов они под­

ставляла до 40 т, что в несколько раз превышало нагрузку бук­ сирных судов. Кабестанные пароходы следует считать первыми

вмире паровыми судами, осуществлявшими сложные буксировки. Скорость хода кабестана с буксируемым составом против течения

всреднем была около 3 км/ч. При благоприятных условиях кабе­ станы проходили за сутки до 75 км.

Вначале 60-х годов прошлого столетия на некоторых реках появились буксирные суда, приводимые в движение паровой ма­ шиной и перемещавшиеся по специальной цепи, проложенной по дну реки на всем протяжении обслуживаемого участка. Суда этого типа получили название «туеров» или «цепных пароходов». По своей конструкции туеры представляли бесколесные суда, имею­ щие железные корпуса со съемными рулями, подвешенными к но­ совому и кормовому штевням. Туеры буксировали составы общей грузоподъемностью до 2000 т. Скорость буксировки против тече­ ния достигала 4—5 км/ч.

Туеры более совершенной конструкции используются и в на­

стоящее время на некоторых участках рек с быстрым течением, в тех случаях, когда даже мощные буксирные суда с составами при ходе против течения не могут справиться с ним. Например, туер мощностью 2000 л. с., спроектированный ЦПКБ МРФ и по­ строенный в 1962 г., работает на Казачинском пороге р. Енисей.

Пока речное судостроение вырабатывало тип эффективного парового буксирного судна, морские портовые буксиры продол­ жали успешно развиваться и достигли мощностей и размеров, при которых можно было выходить в море.

Первым портовым буксиром, способным вводить и выводить из порта большие морские парусные суда, считают буксир «Викто­ рия», построенный в Англии в 1850 г. Успешная работа этого судна послужила основанием к массовой постройке буксиров для английских портов.

В 50-х годах XIX в. морские буксировки производятся в пре­ делах малого каботажа. Позднее были совершены переходы в порты соседних морей. Однако первая сложная буксировка трех барж на 350 миль осуществлена лишь в 1892 г., а через четыре года два буксира впервые совершили переход с плавучим доком через Атлантический океан.

Наибольшие мощности морских буксиров в конце XIX в .—■ 800 и. л. с.; в морских портах работали буксиры мощностью 60— 200 и. л. с. До 1880 г. почти все буксиры строились колесными.

Ледоставы в морских портах Балтийского моря сильно затруд­ няли судоходство и морскую торговлю. Для поддержания русла,

5

свободного ото льда, применялись различные способы, не дававшие должного эффекта. Только в 1864 г., когда И. О. Бритнев переде­ лал носовую оконечность буксира Пайлот, впервые придав ей очертания, близкие к ледокольным, появился первый буксир-ледо­ кол, ломавший лед своим корпусом. Адмирал С. О. Макаров пи­ сал о Пайлоте: «Этот маленький пароход сделал то, что казалось невозможным, — он расширил время навигации осенью и зимой на несколько недель». С конструкцией и формой корпуса носовой оконечности буксира познакомились немцы и построили в 1871 г. свои первые ледокольные буксиры. Впоследствии наряду со строи­ тельством специальных ледоколов для основных русских морских портов, начатом в конце 80-х годов XIX в., ледокольные очертания стали придавать носовым оконечностям многих портовых, некото­ рых морских и речных буксиров.

В последней четверти XIX в. больших успехов достигло речное буксиростроение. После появления на Волге в 40-х годах круп­ нейших по тому времени буксиров — Волга (1846 г.) мощностью

500 и. л. с., Геркулес и Самсон (1848 г.) мощностью по 920 и. л. с.,

построенных за рубежом, отечественные судостроители усовершен­ ствовали конструкции паровых машин и создали еще более мощ­ ные линейные буксиры. В 1887 г. был построен буксир Самара мощностью 1100 и. л. с., а в 1889 г. буксир Редедя князь Косожский 1 с рекордной мощностью 2000 и. л. с. Более мощных паро­ вых речных буксиров не строилось.

Вслед за появлением двигателей внутреннего сгорания одними из первых построенных в 1906—1910 гг. дизельных судов стали буксиры: пять колесных теплоходов мощностью 600 и 800 л. с.

имного винтовых — малых мощностей. К строительству дизель­ ных буксиров в нашей стране вернулись в конце 30-х годов. Тогда были построены колесные теплоходы мощностью 1000—1100 л. с.

иочень большое число малых буксиров-газоходов.

Морские буксиры долгое время строились паровыми. Только после первой мировой войны (1914—1918 гг.) широкое распростра­ нение получают дизельные энергетические установки. Наиболь­ шая мощность морских дизельных буксиров не превышала 1200 л. с. В 1939 г. в Англии был построен первый дизель — элек­ трический буксир мощностью 600 л. с. Все больше появляется океанских буксиров-спасателей. При этом достаточно четко выри­ совываются их характерные особенности — значительная мощность (от 1200 до 3800 л. с.), высокие мореходные качества, скорость 13—16 уз, большая дальность плавания (6—8 тыс. миль у паро­ вых и 10—12 тыс. миль у дизельных).

Буксиры морских портов приобретают все более своеобразный архитектурный тип. Появление грузовых судов значительной гру­ зоподъемности вызвало к жизни тип портовых буксиров-кантов- щиков с весьма компактными размерами корпуса. Мощность пор­ товых буксиров составляла от 200 до 600 л. с.1

1 Позднее Степан Разин.

6