13. Надстройки и рубки

Под надстройками понимают все сооружения на главной палубе, которые идут от борта до борта. С корпусом судна надстройки прочно связаны наружной обшивкой, а также внутренними выгородками и переборками. Носовая переборка называется фронтальной, кормовая - концевой. Фронтальные переборки, которые подвержены ударам волн, выполнены в зависимости от длины судна из листов толщиной 7—11 мм; концевые переборки немного тоньше. На фронтальных и концевых переборках установлены на расстоянии примерно 0,8 м друг от друга вертикальные ребра жесткости, которые присоединены к палубному настилу на фронтальных переборках кницами, а на концевых - просто приварены. Надстройки разделяют также на длинные, участвующие в обеспечении общей продольной прочности, и короткие, легкие надстройки.

Надстройки и рубки: а — средняя надстройка и кормовая оконечность грузового судна и разрез в районе машинной шахты; b — средняя надстройка танкера; с — квартердек с переходом от главной палубы к квартереку.

Длинные надстройки размещены в средней части или в районе от оконечностей до средней части судна. Переход от главной палубы к надстройке подкреплен особо, так как из-за концентрации напряжений в нем существует опасность возникновения трещин. Наружная обшивка корпуса судна и наружная обшивка надстройки в районе перехода также подкреплены. Усиление составляет для ширстрека 30—50 м, а для бортовой обшивки 20—25%. Легкими надстройками могут быть короткие бак, средняя надстройка или ют. Поскольку они воспринимают только местные нагрузки, их толщина меньше, чем толщина палубы и наружной обшивки длинных средних надстроек. В средней части судна в зависимости от положения конца надстройки ширстрек утолщен на 20—25%, а бортовая обшивка надстройки в районе перехода - примерно на 10%.

Рубки - сооружения, расположенные на главной палубе или на надстройках. Они не идут от борта до борта и обособлены. В них расположены помещения, необходимые для эксплуатации судна. Часто рубки размещают одну над другой.

По назначению различают:

— лебедочные рубки, на которые устанавливают лебедки; благодаря высокому расположению лебедок оператор при погрузке и разгрузке имеет хороший обзор; в лебедочных рубках размещают шкиперское снаряжение, вилочные погрузчики, грузовое бюро или установки для тушения пожара (СО2);

— рулевые рубки или помещения рулевой машины в качестве поста управления (на небольших судах) или для размещения рулевых машин;

— палубные рубки для жилых или хозяйственных помещений, а также для оборудования;

— рубки на мостике для центрального поста управления судном.

Палубные рубки обычно не включены в продольный набор судна.

Стенки палубных рубок - боковые, фронтальные и задние, а также их палубы, подкрепленные ребрами жесткости или палубными бимсами, рассчитаны только на местные нагрузки и на давление, возникающее при попадании волны на палубу. Высота помещений палубных рубок составляет 2— 2,5 м. В большинстве случаев палубные рубки изготовлены из стали; для пассажирских судов, однако, все более широко применяют легкие сплавы.

14. Штевни

Форштевень - это продолжение киля вперед и вверх. Он образует носовую водонепроницаемую оконечность корпуса, на нем заканчиваются поясья наружной обшивки, все непрерывные палубы и продольные связи. Общее впечатление о судне в значительной мере определяется формой форштевня; по общепринятому представлению судно с выступающим вперед форштевнем выглядит «быстроходным». На безопасность судна форма форштевня также оказывает влияние. При столкновениях у судов с выступающим вперед форштевнем обычно образуется относительно небольшая пробоина, которая к тому же чаще всего находится над ватерлинией. Штевень обычно переходит в киль плавно, с небольшим закруглением или изломом. Кроме того, форма форштевня зависит от назначения судна и от его формы, которую выбирают на основании результатов буксировочных испытаний и исходя из опыта.

Существует три варианта исполнения форштевня.

Брусковый штевень - старейшая конструкция штевня. Она применяется в наше время только на малых судах (буксирах, рыболовных судах), которые имеют, как правило, брусковый киль. С брусковым килем брусковый штевень обычно сваривается встык. У судов с ледовыми подкреплениями листы наружной обшивки вводят в выемку на штевне (шпунт), чтобы предотвратить разгерметизацию вследствие повреждения передних кромок листов.

Литой штевень по сравнению с брусковым имеет то преимущество, что по форме поперечного сечения при круглой передней кромке он может подгоняться к форме ватерлиний. Поэтому, а также благодаря почти гладкому соединению листов уменьшается образование вихрей у форштевня. Для повышения прочности литой форштевень снабжают продольными и поперечными ребрами жесткости. Для соединения с горизонтальным килем литой форштевень имеет хвостовик.

Листовой форштевень, называемый также сварным штевнем, состоит из отдельных листов, которые ниже грузовой ватерлинии имеют небольшой радиус кривизны и с увеличением радиуса кривизны подгоняются к форме ватерлиний. Листовые штевни имеют, как правило, все крупные, полностью сварные суда и суда с бульбовым носом.

Для предотвращения деформаций листовой штевень подкреплен горизонтальными распорными листами, так называемыми носовыми брештуками; они перекрывают соединительный стык форштевня с наружной обшивкой и доходят до ближайшего шпангоута или соединены со стрингерами. У судов с ледовыми подкреплениями листовой штевень имеет продольное ребро жесткости, установленное в вертикальном направлении и связанное с карлингсом.

Все типы форштевней в зависимости от ледового класса судна могут быть выполнены с ледовыми подкреплениями. Суда с более высоким ледовым классом имеют ледокольный штевень, который до зимней грузовой ватерлинии должен состоять из цельнокованой, прокатной или литой детали.

Бульбовый нос уменьшает сопротивление движению судна, изменяя условия обтекания носовой оконечности и тем самым уменьшая носовую волну. При килевой качке он подвержен большим гидродинамическим воздействиям. Поэтому его подкрепляют продольными и поперечными ребрами жесткости и усиливают средним листом.

Ахтерштевень - кормовая водонепроницаемая оконечность корпуса судна, которая представляет собой продолжение киля в корме и на которой заканчиваются нижние поясья листов наружной обшивки. Ахтерштевень служит опорой для руля, а на одновинтовых судах и для гребного вала. Он является связью, обеспечивающей прочность судна, и подвержен сильным нагрузкам от возникающих на руле усилий и от вибрации при вращении судового гребного винта. Форма ахтерштевня зависит от типа судна (количество винтов) и руля.

Ахтерштевень двухвинтовых судов служит для размещения руля. Он изготовлен, как правило, из полосовой стали или из стального литья, реже из листов. При выполнении ахтерштевня из полосовой стали к его вертикальной части - рудерпосту - обычно приваривают петли, на которые навешивается руль. Стальной литой ахтерштевень имеет V- образное поперечное сечение. Перед переходом киля в штевень последний приподнят, чтобы при доковании или при соприкосновении с дном он не подвергался разрушающим нагрузкам. Литой штевень соединен с плоским килем посредством подошвы штевня, которая, особенно у узких судов, проводится далеко в нос, прежде чем переходит в плоский киль. Если ахтерштевень двухвинтового судна сварен из листов, то размеры его поперечного сечения (длина и ширина) подгоняются к линиям тока воды и к обводам кормовой оконечности судна. В соответствии со стрингерами кормовой оконечности ахтерштевень подкреплен горизонтальными брештуками, а в диаметральной плоскости - вертикальными листами.

Ахтерштевень одно- и трехвинтовых судов служит несущим элементом как для руля, так и для вала гребного винта (средний гребной вал у трехвинтовых судов). Так как руль всегда расположен позади винта, штевень разделен на старн-пост, через который проходит гребной вал, и рудерпост, на который навешен руль. Старн-пост переходит вверху в рудерпост, нижнее соединение обоих штевней образует подошву штевня. Внутренняя область образованной таким образом рамы называется окном; в нем вращается гребной винт судна. Вал гребного винта расположен в дейдвудной трубе, которая заканчивается в орехооб-разном расширении старн-поста - яблоке ахтерштевня. Продолжение подошвы в корму служит также нижней опорой руля у ахтерштевня без рудерпоста. Подошва штевня позади старн-поста немного приподнята, что предотвращает действие разрушающих нагрузок на подошву штевня и, следовательно, на руль при дифференте на корму в условиях докования или посадки на мель.

Кованый ахтерштевень, который встречается только на небольших судах, имеет прямоугольные поперечные сечения. Подошва у него шире, чем другие части, потому что она нагружена не только собственным весом руля, но и в значительной мере боковым давлением на руль.

Верхний конец рудерпоста имеет фланец и соединен с поперечным набором судна и транцем листом. Второй прилив, который доводится до ближайшей палубы или стрингера, у старн-поста больших судов часто расположен на уровне кормовой кромки яблока ахтерштевня.

Литой штевень вытеснил кованый ахтерштевень у крупных судов. Его проще изготовить, и его поперечные сечения приспособлены к линиям тока воды и местным нагрузкам. Местные подкрепления легко обеспечиваются ребристыми конструкциями или путем увеличения площади поперечного сечения. В районе перехода в киль поперечные ребра расположены на каждом шпангоуте и соединены с флорами с помощью сварки. Кроме того, литой штевень в соответствии с кормовыми конструктивными связями усилен горизонтальными ребрами жесткости. Шпунтовое соединение обеспечивает гладкое примыкание листов. Поперечное сечение литого старн-поста имеет U-, V-образную или трапециевидную форму. Сварной ахтерштевень - новейший вариант штевня. По конструкции и внешней форме он соответствует литому штевню. Для придания жесткости к штевню приварены распорки и ребра. Подошва штевня выполнена как коробчатая балка (балка с тремя полками), которая благодаря поперечным полкам имеет хорошую прочность на кручение.

Фор- и ахтерштевни: а — брусковый форштевень; b — литой форштевень (ледокол); с — листовой (сварной) форштевень; d — ахтерштевень двухвинтового судна; е — ахтерштевень одновинтового судна. 1 — хвостовик; 2 — башмак форштевня; 3 — продольное вертикальное ребро; 4 — поперечные ребра; 5 — носовые брештуки; 6 — рудерпост; 7 — старн-пост; 8 — яблоко ахтерштевня; 9 — подошва ахтерштевня; 10 — окно ахтерштевня; 11 — баллер руля.