dopatka_r_perepechko_a_kniga_o_sudah
.pdfКНИГА О СУДАХ
Relnhold Dopatko ■Andrzej Perepeczko
D a s B u c h v o m S c h H F
Technilc der Seeschiffe in Wort und Bild
3., urwerdnderte Auflage
ж
transpress VEB Verlag fur Verkehrswesen Berlin
Р.Допатка, А.Перепечко
Книгао судах
Перевод с немецкого Н. А. Григорьевой и Н. В, Сытоеой
Под редакцией канд. техн. наук И. В. Челпанова
$
Л енинград «С уд о стр о ен ие » 1981
ББК 39,42
Д 68
У Д К 6 2 9 . 1 2 3
Долатка |
Р.г |
Перепечко А. |
|
|
||
Д 68 |
Книга |
о |
судах. Пер. с н е м .— Л.; |
С удостроение, 1981, |
||
с, |
208, |
ил. |
|
|
|
|
|
К н и га , |
в ы п у щ е н н а я в 1976 г . в ГД Р, б л а г о д а р я |
ж и в о й ф о р м е и з л о ж е н и и и е ы - |
|||
« .с к с м о ч е с гв е н н ы м ц в е т н ы м и л л ю с т р а ц и я м п р и в л е к л а в н и м а н и е м и р о к м х к р у г о в ч и * |
||||||
т а т е л е и . в и е н р а с с к а з а н о О м о р е н н х с у д а д р а з л и ч н о г о н а з н а ч е н и я , |
м е х а н и з м а х , |
|||||
о б о р у д о в а н и и , о б у с т р о й с т в е с у д о в , н а в и га ц и и и с уД 0 * 0 Д £ т а * |
|
Р и с у н к и и с х е м ы н а гл я д н о п о к а з ы в а ю т к о н с т р у к ц и ю су д н о ., с у д о в ы е с и с т е м ы , э н е р г е т и ч е с к и * у с т а н о в к и , с р е д с т в а с в я з и и с п а с е н и я , н а в и г а ц и о н н ы е п р и б о р ы и п а л у б н о е о б о р у д о в а н и е , а т а к ж е и л л ю с т р и р у ю ? о с н о в н ы е т е о р е т и ч е с к и е п о л о ж е н и я .
Книга рассчитана па молодежь, выбирающую профессию. Она может быть также полезна студентам вузов, курсантам училищ, учащимся техникумов и качестве ,ю - собно по курсу лВаедеиис* в специальность».
31805— 033 — 81 3605030000 |
39.42 |
д048(0 1 )— 81 |
|
(JJR . D o p a t k a , A . P e r e p e c z k o , 9 7 8 ( Ф П е р е в о д н а р у с с к и й я з ы к
И з д а т е л ь с т в о « С у д о с т р о е н и е » , <981
Содержание
О прошлом судостроения . . . . |
7 |
М ары в с у д о х о д с т в а ............................ |
|
65 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Единицы |
измерения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в с у д о х о д с т в е ......................................... |
|
65 |
||
Для каждой |
цели — |
|
|
|
|
|
Обмер с у д о в .......................................... |
|
66 |
|||
соответствующее |
судно |
. |
, . |
.1 5 |
|
|
|
|
|
|||
Пассажирские с у д а |
............................. |
|
|
|
16 |
Корпус судна и его конструктивные |
||||||
Грузовые с у д а ...................................... |
|
|
|
|
18 |
|||||||
Универсальные |
для |
|
|
|
э л е м е н т ы |
.................................................. |
|
71 |
||||
генерального |
груза |
|
|
|
|
.18 |
О б истории |
судостроительных |
|
|
||
Контейнерные суда |
. |
- |
|
|
,19 |
материалов |
и технологии |
|
|
|||
Суда с горизонтальной |
|
|
|
|
постройки с у д о в .................................... |
|
71 |
|||||
груз^обработкой |
|
|
|
|
|
Материалы для изготовления |
|
|
||||
(накатные с у д а ) ..................................... |
|
|
|
|
21 |
корпуса с у д н а ...................................... |
|
72 |
||||
Суда~баржевозы |
............................... 21 |
Как строится корпус судна? . . |
. |
75 |
||||||||
Суда для перевозки |
массовых |
|
Конструктивные эломенты |
|
|
|||||||
грузов |
....................................................... |
|
|
|
|
|
26 |
днища с у д н а ....................................... |
|
75 |
||
Наливные с у д а .......................... |
|
|
|
|
27 |
Наружная |
обшивка и бортовой |
|
|
|||
Промысловые с у д а ............................... |
|
|
|
|
28 |
н а б о р ................................................ |
|
|
|
в0 |
||
Суда технического флота |
. |
. , |
.34 |
Палубы и |
подпелубный набор |
|
. 83 |
|||||
Суда на подводных крыльях и |
|
Переборки |
и т а н к и ........................... |
|
84 |
|||||||
на воздушной подушке |
|
. |
* . |
. 35 |
Надстройки |
и р у б к и .......................... |
|
87 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Штевни |
|
....................................... |
|
88 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Кронштейны и выкружки гребных |
||||
Некоторые физические |
|
основы |
. 39 |
в а л о в ....................................................... |
|
|
|
91 |
||||
|
Коридор гребного в а л а .................... |
|
91 |
|||||||||
Почему судно плавает? . . . . |
.3 9 |
Люки и ш а х т ы ...................................... |
|
91 |
||||||||
Силы, |
действующие на |
корпус |
|
Фундаменты ............................ |
|
92 |
||||||
с у д н а ........................................................... |
|
|
|
|
|
41 |
Фальшборт |
и леерное |
|
|
||
Качка |
судна . . . . |
|
|
. . . |
.42 |
о гр а ж д е н и е ........................................... |
|
94 |
||||
Остойчивость судна — |
метацентр |
. 43 |
Системы набора корпуса судна |
. |
95 |
|||||||
Какие |
нагрузки |
исп* гывает |
|
|
Конструктивные элементы |
|
|
|||||
с у д н о ? ......................................................... |
|
|
|
|
|
46 т а н к е р а .................................................. |
|
|
98 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Судовые |
энергетические |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у с т а н о в к и .......................................... |
|
100 |
||
Ф орма |
судне |
и |
гидродинамика — |
|
Паровой |
д в и га т е л ь ...................... |
101 |
|||||
судно |
и к о д а |
|
|
|
|
54 |
П а р о ге н е р а т о р ы ............................ |
ЮЗ |
||||
Главные размерения |
судна |
|
.54 |
Поршневые |
паровые машины |
|
105 |
|||||
Изображение |
формы судна |
|
.5 6 |
Паровые т у р б и н ы .......................... |
107 |
|||||||
Соотношения |
главных |
|
|
|
|
|
Двигатели |
внутреннего сгорания |
110 |
|||
р а з м е р е н и й ............................................. |
|
|
|
|
|
56 |
Газотурбинные двигатели . |
|
116 |
|||
Коэффициенты полноты |
|
|
.60 |
Электрическая передача . . |
. |
Н 7 |
||||||
Сопротивление |
движению •— |
|
|
Атомная энергетическая |
|
|
||||||
число |
Ф р у д а ......................................... |
|
|
|
|
60 у с т а н о в к а .................................... |
|
|
11 в |
|||
Составляющие нагрузки судна . |
.61 |
Судовые передачи мощности |
|
120 |
||||||||
Особенности |
формы |
корпуса |
|
Управление судовыми главными |
|
|||||||
с у д н а ........................... |
............................. |
|
|
|
|
62 д в и га те л я м и ..................................... |
127 |
Вспомогательные установки |
|
|
||
и с и с т е м ы .................................... |
|
|
129 |
|
Электрические генераторы |
|
12? |
||
Вспомогательные парогенераторы |
130 |
|||
Системы главного двигателя |
|
131 |
||
Общесудовые системы . . . |
|
131 |
||
Судовые рефрижераторные |
|
|
||
установки ....................................... |
|
|
139 |
|
Судовые устройства и |
|
|
||
о б о р уд о ва н и е .............................. |
|
141 |
||
Рулевое устр о й с тв о ................... |
|
141 |
||
Якорное устр о й ств о ................... |
|
143 |
||
Швартовное |
и буксирное |
|
|
|
устр о й с тв а .................................... |
|
|
147 |
|
Противопожарное оборудование |
|
|||
на с у д а х ........................................ |
|
|
147 |
|
Спасательные средства . . . |
|
149 |
||
Общее расположение |
судка |
|
153 |
|
Системы вентиляции, |
отопления |
|
||
и кондиционирования воздуха |
|
153 |
||
Рангоут и т а к е л а ж .................... |
|
155 |
||
Судовые грузовые устройства |
|
157 |
||
Закрытия грузовых люков . . |
|
164 |
||
У спо кои тел и |
к а ч к и ......................... |
|
166 |
|
П р о м ы сл о во е |
о б о р у д о в а н и е . |
. |
169 |
|
Навигация — |
наука, помогающая |
|
||
находить правильный |
путь |
|
|
|
в о к е а н е ....................................... |
|
|
175 |
|
Виды н а в и га ц и и .......................... |
|
175 |
||
Морские нарты — путевые карты |
|
|||
навигаторов |
|
|
|
17S |
Компас — |
указатель направления |
|
||||
в море . . . . |
...................... |
|
177 |
|||
Часы — |
важное |
вспомогательное |
|
|||
средство |
астрономической |
|
|
|||
н а в и га ц и и ..................................... |
|
|
|
1 8 1 |
|
|
Секстан |
— |
прибор для |
|
|
||
определения |
местонахождения |
|
||||
небесных |
т е л |
................................. |
|
182 |
||
Пеленгование — |
метод |
нахождения |
||||
правильного п у т и .......................... |
|
184 |
||||
Перспективы развития |
навигации |
186 |
||||
Мостик — |
центр управления |
|
|
|||
с у д н о м |
|
|
|
187 |
||
Расположение мостика . . . |
|
187 |
||||
Рулевая |
р у б к а ................................ |
|
|
187 |
||
Штурманская ..................... |
р у б к а |
|
192 |
|||
Р а д и о р у .....................................б к а |
|
|
|
192 |
||
Судовые |
сигнальные средства |
|
195 |
|||
Безопасность |
судна . . . . |
. |
199 |
|||
Обеспечение |
безопасности судов — |
|||||
международная |
задача . . . |
|
199 |
|||
Классификационные общества |
|
199 |
||||
Конвенция |
охране |
человеческой |
||||
жизни на ............................ |
м о р е |
|
200 |
|||
Надводный ........................... |
б о р т |
|
201 |
|||
Марки |
у гл ......................у б л е н и й |
|
202 |
З а к л ю ч е н и е .......................................... |
203 |
О прошлом судостроения
Первыми средствами пере движения, на которых люди пересекали водные преграды во время своих переселений или во время охоты, были, по всей вероятности, более или менее примитивные плоты. Плоты существовали, без сом нения, уже в каменном веке.
Большим прогрессом яви лась в конце среднего камен ного века лодка, выдолблен ная из ствола дерева, — челн.
С течением времени и с дальнейшим развитием произ водительных сил лодки и пло ты становились все лучше, больше и надежнее. Больше всего сведений мы имеем о развитии судостроения в райо не Средиземного моря, хотя, разумеется, параллельно раз вивались судостроительная тех ника и судоходство на реках и морях других частей света.
Самыми древними из из вестных нам считаются лодки и суда Древнего Египта. По Нилу и по морям, омывающим Египет, ходили разнообразные плавучие средства: сначала плоты и лодки из дерева и па пируса, а позднее и суда, на которых можно было совер шать далекие морские путе шествия, как например, знаме нитая экспедиция во времена 18-й династии в страну Пунт (Punt — вероятно, Сомали или даже Индия) примерно в 1500 г. до н. з,
На рис. 1 изображена древ неегипетская речная гребная лодка из папируса. Ввиду не значительной прочности папи руса в качестве продольного подкрепления использовали
толстую веревку, натянутую между короткими мачтами, носом и кормой. Лодками управляли с помощью весла, расположенного на корме.
Древнеегипетские морские суда, как и речные суда, хо дившие в те времена по Нилу, были плоскодонными. В ре зультате этого, а также из-за отсутствия шпангоутов и недо статочной прочности строи тельного материала (папируса или низкорослых деревьев, акант) мореходность морских судов Древнего Египта была очень низкой. Эти суда, ходив шие вдоль побережья Среди земного моря или по спокой ным водам Красного моря, приводились в движение вес лами и рейковым парусом (рис. 2).
Египетские торговые и во енные суда почти не отлича лись друг от друга, только во енные суда стали уже быстро ходнее (см. раздел «Форма судна и гидродинамика — суд но и вода»). Не следует забы вать, что военные походы и торговля были тесно взаимо связаны. Однако египтян (жи телей долины Нила) нельзя на звать хорошими мореходами. Их заслуги в области судостро ения и далеких морских путе шествий относительно скром ные. Первыми начали строить торговые морские суда жители острова Крит. Как утверждают некоторые исследователи древности, они применили киль и шпангоуты, что увели чило прочность корпуса судна. Для движения судна критяне использовали как весла, так и
Рис. 1. Египетская лодка из папируса.
7
Рис. 2. Египетское парусное судно. |
Рис. 3. Финикийское парусное судно. |
прямоугольный парус. Предпо лагают, что отчасти благодаря именно этим техническим усо вершенствованиям Крит стал первой морской державой на Средиземном море. Время ее расцвета приходится на X V II— XIV в. до н. э.
Способ постройки судов со шпангоутами у критян позаим ствовали финикийцы. Финикий цы жили на восточном побе режье Средиземного моря, в стране, богатой кедровыми ле сами, которые давали отлич ный судостроительный матери ал. На своих судах финикийцы совершали военные и торговые походы в самые отдаленные места современного им мира. Как писал Геродот в начале V II в. н. э., финикийские суда огибали Африку с востока на запад. Это свидетельствует о большой мореходности судов: на своем пути им приходилось огибать мыс Доброй Надежды, где часто штормило.
Хотя по размерам и проч ности финикийские суда зна чительно превосходили египет ские, их форма существенно не изменилась (рис. 3). Как свидетельствуют сохранившие ся барельефы, впервые на носу финикийского военного судна
появились тараны для потопле ния вражеских судов.
Морские суда Древней Гре ции и, позднее, Рима представ ляли собой модификации фи никийских судов. Торговые су да были преимущественно ши рокие и тихоходные, они обыч но приводились в движение па русом и управлялись большим рулевым веслом, расположен ным в корме. Военные суда были узкими и приводились в движение с помощью весел. Кроме того, они были воору жены прямоугольным, укреп ленным на длинной рее глав ным парусом и маленьким па русом, укрепленным на на клонной мачте. Эта наклонная мачта является предшествен ницей бушприта, который по явится на парусных судах зна чительно позднее и будет не сти дополнительные паруса, облегчающие маневрирование.
Вначале на каждом борту военного судна устанавливался один ярус весел, но с увеличе нием размеров и веса судов над первым ярусом весел по явился второй, а еще позже — третий, Это объяснялось стремлением повысить ско рость, маневренность и силу удара тарана о вражеский ко
рабль. Один ярус гребцов рас полагался под палубой, два других — на палубе. Так вы глядел самый популярный тип военного корабля древности, который начиная с VI века до н. э. называли триерой.
Триеры составляли основу греческого флота, участвовав шего в битве у острова Саламин (480 г. до н. э.). Длина триер составляла 30— 40 м, ши рина 4— 6 м (включая опоры для весел), высота надводного борта примерно 1,5 м. На ко рабле насчитывалось сто и бо лее гребцов, в большинстве случаев рабов; скорость дости гала 8— 10 уз.
Древние римляне не были хорошими моряками, однако Пунические войны (1-я война— 264— 241 гг. до н, э.; 2-я вой на— 218— 210 гг, до н. э.) убе дили их в необходимости иметь свой собственный воен ный флот, чтобы победить кар фагенян. Римский военный флот того времени состоял из триер, построенных по грече скому образцу. Примером римской триеры такого типа может служить корабль, изо браженный на рис. 4 и рис. 5. Он имеет приподнятую в кор ме палубу, а также своего рода
8
Рис. 4. Римская триере (показам |
Рис. 5. Римская триера. Расположе |
только средний ряд аесел). |
ние гребцов. |
башню, в которой командир и его помощник могли найти на дежное укрытие. Нос заканчи вается тараном, обитым желе зом.
Для облегчения ведения боя на море римляне изобрели так называемый «ворон» — абордажный мостик с металли ческим грузом в форме клюза, который опускался на враже ское судно и по которому рим ские легионеры могли перейти на него.
В битве при Акциуме (31 г. до н. э.) римляне применили новый тип судна — либурн. Это судно значительно меньше триеры, оснащено таранами, имеет один ярус весел и пря моугольный поперечный па рус. Главные преимущества либурнов — хорошие поворотли вость и маневренность, а также быстроходность.
На основе сочетания конст руктивных элементов триер и либурнов была создана рим ская гребная галера, которая с некоторыми изменениями со хранилась до XVN в. н. э.
Совершенствование греб ных военных судов с дополни тельным парусным вооружени ем носило характер скачков. Потребность в этих судах воз
растала, например, во время военных походов. С конца XII до XfV в. галеры появились в Атлантическом океане и в Северном море. Но главным районом действия галер было, как и прежде, Средиземное море; их дальнейшему разви тию во многом способствовали венецианцы.
Галеры в легком боевом ис полнении служили военными кораблями, в тяжелом — воен ными транспортами. Они ис пользовались также в качестве торговых судов. Недостатком галер был многочисленный экипаж. Так, на одну галеру длиной до 40 м требовалось 120— 180 гребцов (а при двух ярусах весел — 240— 300 греб цов). Если учесть команду, не обходимую для обслуживания руля и паруса, и команду на камбузе, то в сумме получа лось намного более 500 чело век. Такая галера имела осадку примерно 2 м и высоту над водного борта 1— 1,5 м.
На средневековых галерах одно весло обслуживали 2— 5 гребцов; масса весла при дли не 10— 12 м составляла до 300 кг. Кроме весел, галеры оснащались вспомогательным парусом. Позднее стали уста
навливать две, а затем и три мачты, а прямоугольный парус был заменен косым, заимство ванным у арабов Средиземно морья. В ходе дальнейшего развития начали строить суда, представляющие собой комби нацию галеры и парусного суд на. Такие суда назывались га леасами (рис. 6). Галеасы были больше галер: длина самых больших достигала 70 м, ши рина 16 м, водоизмещение
1000 т; |
экипаж составлял |
1000 человек. |
|
Они |
использовались в ка |
честве как военных, так и тор говых судов.
Независимо от развития су доходства в Средиземном мо ре развивалось судоходство и в Северной Европе, где уже в ранние века жили прекрас ные мореходы — викинги. Су да викингов представляли со бой открытые деревянные лод ки с симметричной формой фор- и ахтерштевня; на этих судах можно было ходить как вперед, так и назад.
Суда викингов (рис. 7) при водились в движение веслами (на рисунке они не показаны) и прямым парусом, укреплен ным на мачте примерно посе редине судна.
9