Что находится внутри корабля
Корпус корабля
Корпус корабля — основная часть корабля в виде водонепроницаемого и полого внутри тела обтекаемой коробчатой (для надводных кораблей) или цилиндрической (для подводных лодок) формы.
Корпус корабля обеспечивает плавучесть, непотопляемость, прочность, размещение вооружения и личного состава и механизмов, обусловленных назначением корабля. Корпус снабжается рулевым, якорным, швартовным, буксирным и грузоподъёмным устройствами. Внутри корабельного корпуса размещаются главные и вспомогательные механизмы, погреба боезапасов, жилые и служебные помещения, хранилища для запасов топлива, масел, воды, цепные ящики, помещения для перевозимой техники и грузов, а также большинство корабельных устройств. Верхняя палуба корпуса служит фундаментом для надстроек, сооружений и служебных механизмов; на неё выводятся мачты и трубы.
Корпус корабля характеризуется главными размерениями (длиной, шириной, осадкой) и изготавливается из стали и (или) лёгких сплавов, пластмасс, композиционных материалов и дерева.
Содержание
Конструкция корпуса
Конструкция корпуса надводного корабля
Корпус надводного корабля состоит из набора (остова), обшивки, палуб, платформ, внутреннего дна, продольных и поперечных водонепроницаемых переборок. Листы обшивки совместно с балками набора образуют соответствующие перекрытия: бортовые, палубные, переборочные, днищевые. Наличие палуб и переборок зависит от назначения корабля, но остов и обшивка являются обязательными элементами каждого корпуса.
Набор корпуса
Под набором корпуса понимается система жёстко связанных между собой продольных, поперечных и вертикальных балок различной конструкции, к которым крепятся наружная обшивка и настил палубы. Основной продольной связью набора корпуса является киль — стальная балка или прочная коробка, проходящая вдоль корпуса по его диаметральной плоскости.
Различают три системы набора корпуса (в зависимости от направления главных балок относительно корабля):
В продольной системе набора главные (неразрезные) балки проходят вдоль корабля и состоят из большого числа стрингеров, идущих непрерывно по днищу (3) и бортам (11), продольных бимсов под палубами, большого количества простых продольных балок, расположенных по днищу, бортам и верхней палубе (между стрингерами и продольными бимсами). При этой системе набора шпангоуты делаются из мощных рам со шпацией 1,5—2,5 м, разрезанных в местах пересечения с продольными связями.
Набор днища
Днищевые стрингеры представляют собой продольные балки, идущие параллельно килю, и вместе с ним обеспечивающие продольную прочность корпуса.
Набор борта
В месте соединения борта и палубы проходит продольная внутренняя балка — ватервейс. Для защиты корпуса от касания причала, пала, другого судна или предмета снаружи вдоль борта может устанавливаться привальный брус (один или несколько параллельно). В зависимости от конструкции, привальные брусья могут придавать корпусу дополнительную жесткость.
Набор палубы
Наружная обшивка и переборки
Бульб
Бульбом называют каплевидное образование в носовой подводной части обшивки корпуса корабля, предназначенное для снижения волнового сопротивления (до 5 %) при его движении. На боевых кораблях в полости бульба, как правило, размещается гидроакустическая станция.
Шахты и корабельные системы
1.1. Устройство надводного корабля
Военный корабль — сложное самоходное инженерное сооружение, носящее присвоенный ему военно-морской флаг своего государства и укомплектованное военной командой. Оснащен современным оборудованием, механизмами и вооружением и предназначен для выполнения задач, свойственных его классу. Всякий корабль должен обладать определенными мореходными качествами, живучестью и иметь минимальный вес (водоизмещение) при достаточной прочности и требуемом вооружении. Основой всякого корабля является корпус.
Корпус надводного корабля (рис. 1.1) — стальное водонепроницаемое полое внутри тело обтекаемой формы. Обеспечивает создание силы плавучести и является платформой, на которой монтируются различное вооружение и оборудование, обусловленное назначением корабля. Корпус снабжается рулевым, якорным, швартовным, буксирным, грузоподъемным и другими устройствами. Внутри корпуса размещаются: главные и вспомогательные механизмы, жилые и служебные помещения, погреба боеприпасов, хранилища топлива, масел, воды, цепные ящики для уборки якорных цепей и другие внутренние устройства. На верхней палубе корпуса устанавливаются надстройки, выводятся мачты, трубы и другие сооружения и механизмы.
Конструктивно корпус надводного корабля состоит из следующих главных частей: набора (остова), бортовой и днищевой обшивки, палуб и платформ, внутреннего дна, продольных и поперечных водонепроницаемых переборок. Набор и обшивка являются обязательными элементами всякого корпуса; наличие палуб и переборок зависит от назначения корабля.
Набор корпуса — система жестко связанных между собой продольных и поперечных балок различной конструкции, соединенных сваркой или клепкой с листами наружной обшивки, второго дна и палуб. В большинстве случаев образовавшиеся перекрытия подкрепляются набором из целых (неразрезных) балок, называемых балками главного направления, и перпендикулярных к ним разрезных балок, называемых перекрестными (рис. 1.2).
В зависимости от направления главных балок относительно корабля различают три системы набора: поперечную, продольную и смешанную. В п о п е р е ч н о й системе набора корпуса балки главного направления идут поперек корабля, являются конструктивно непрерывными по его ширине и состоят из шпангоутов по бортам, поперечных бимсов по палубам и флоров по днищу. При поперечной системе набора обязательны также и продольные балки (вертикальный киль, стрингеры), но последние являются перекрестными связями, их число невелико (3—5). Эта система набора широко применяется на речных и небольших морских судах (буксирах, баржах).
В п р о д о л ь н о й системе набора главные (неразрезные) балки проходят вдоль корабля и состоят из значительного числа стрингеров, идущих непрерывно по днищу и бортам, продольных бимсов по палубам и большого числа простых продольных балок, расположенных по днищу, второму дну, бортам и верхней палубе (между стрингерами и продольными бимсами). Шпангоуты делаются в виде мощных рам, расставленных одна от другой на 1,5—2,5 м и разрезанных в местах пересечения с продольными связями. Эта система набора в чистом виде в настоящее время применяется только на нефтеналивных судах, не имеющих второго дна.
Современные военные корабли строятся преимущественно по с м е ш а н н о й системе набора (рис. 1.3): набор днища, второго дна и палуб делается продольным; набор бортов и оконечностей корабля — поперечным.
Независимо от системы набора корпус должен иметь прочные связи во всех трех направлениях (продольном, поперечном и вертикальном), чтобы надежно противостоять усилиям, действующим на корабль. В зависимости от назначения и расположения частей корпуса различают набор днища, набор бортов, набор палуб и т. д.
Набор днища — перекрытие, состоящее из взаимно пересекающихся продольных и поперечных связей, называемых соответственно стрингерами и флорами. По середине набора, совпадающей с диаметральной плоскостью корабля, устанавливается вертикальный киль — основная продольная связь днищевого набора, воспринимающая усилия, которые возникают при продольном изгибе корабля.
К и л ь проходит по всей длине корабля. Конструкция килей зависит от класса кораблей. На рис. 1.4 показана конструкция килей для некоторых кораблей. Прежде на больших кораблях вертикальный киль иногда заменялся двумя стрингерами, которые образовывали килевую балку. На кораблях постройки последних лет килевую балку обычно заменяет вертикальный киль с усиленными накладками, обшивкой и внутренним дном (рис. 1.5). В носовой и кормовой оконечностях корабля киль соединяется с форштевнем и ахтерштевнем. Иногда над вертикальным килем устанавливается горизонтальный лист, который называется горизонтальным килем.
Д н и щ е в ы е с т р и н г е р ы — продольные балки, идущие параллельно килю и вместе с ним обеспечивающие продольную прочность корпуса. По конструкции стрингеры — клепаные или сварные балки различного сечения. Число стрингеров каждого борта зависит от размеров корабля. Ориентировочно на эскадренных миноносцах бывает 3 стрингера, на крейсерах — 4—5. К носу и корме число стрингеров уменьшается, так как уменьшается ширина днищевой части корабля. При переходе днища в борт корабля ставится по одному стрингеру на борт, такие стрингеры называются скуловыми.
Ф л о р ы — вертикальные стальные листы, которые привариваются к вертикальному килю, идут поперек корабля и составляют часть шпангоутной рамы. Они бывают непроницаемые и проницаемые. Первые устанавливаются для разграничения отсеков двойного дна и обеспечивают водонепроницаемость отсеков. Вторые имеют овальные вырезы для облегчения конструкции, обеспечения прохода и прокладки труб в междудонных отсеках.
Б о к о в ы е к и л и (рис. 1.6) делаются для уменьшения размаха корабля при боковой качке и частично выполняют роль продольной связи. Боковые кили по ширине не выходят за габариты корпуса. Конструкция их бывает разнообразной.
Набор борта — продолжение набора днища; состоит из бортовых стрингеров и шпангоутов.
Б о р т о в ы е с т р и н г е р ы прокладываются по всей длине корабля, от носа до кормы, и представляют собой прочные балки с ребрами жесткости. Они соединяют бортовые ветви шпангоутов, воспринимают от них нагрузку и передают ее на поперечные переборки. Иногда между стрингерами ставят дополнительные ребра жесткости.
Ш п а н г о у т ы — поперечные ребра корпуса корабля, соединенные с палубами, скуловыми стрингерами и днищевыми флорами. Они могут разрезаться на каждой палубе или проходить сквозь палубы, не разрезаясь. Соединение шпангоутов с поперечными балками набора палуб осуществляется с помощью книц. Конструктивное выполнение шпангоутов может быть разнообразное: от угольников и полос листа до клепаных и двутавровых балок, и, наконец, ферм (рамные шпангоуты). Промежуток обшивки между смежными шпангоутами называется шпацией. У нас в военном кораблестроении принята система нумерации шпангоутов от носа к корме; за нулевой принимается форштевень. Средний по длине корабля шпангоут условно называется мидель-шпангоутом (миделем).
Набор палубы — система пересекающихся поперечных и продольных бимсов. Балками главного направления являются продольные бимсы. Они сквозные, надрезают поперечные бимсы и крепятся к ним кницами. Поперечные бимсы и полубимсы один от другого располагаются на расстоянии, равном шпации, и крепятся к шпангоутам кницами. Для сообщения с помещениями, расположенными ниже палуб, в последних прорезаются отверстия (люки), которые по периметру над палубой окаймляются вертикальными водонепроницаемыми листами, называемыми комингсами (рис. 1.7). Под палубами ставятся балки продольного направления, поддерживающие поперечные бимсы палуб, которые называются карленгсами.
Л ю к и бывают круглой и прямоугольной формы. Каждая крышка люка имеет задрайки и резиновый ободок для обеспечения водонепроницаемости. По назначению люки подразделяются на входные, грузовые и световые. Движение личного состава через люки осуществляется по т р а п а м (лестницам легкой конструкции). Трапы служат для сообщения между палубами; бывают наклонные и вертикальные. Наклонные трапы, как правило, имеют поручни из металлических труб; вертикальные — устанавливаются в шахтах, экстренных сходах (аварийных, запасных), у выходов из машинно-котельных отделений, погребов боеприпасов и др.
Ш а х т ы (рис. 1.8) — трубы специальной конструкции (обычно четырехугольного сечения), проходящие через междупалубные пространства. На верхней (нижней) палубе шахта имеет горловину с водонепроницаемой крышкой на барашках или задрайках.
При расположении на палубе тяжелых местных грузов — артустановок, мачт, палубных механизмов и др.— под ними в междупалубных пространствах устанавливаются пиллерсы (рис. 1.9), которые рассчитываются на вес палуб с набором и грузов, расположенных на палубах. Пиллерсы бывают различной конструкции: постоянные и съемные.
Оболочку корабля составляют наружная обшивка (днищевая и бортовая) и настил палуб.
Н а р у ж н а я обшивка — водонепроницаемая оболочка, которая отделяет внутренний объем корабля от воды и служит одновременно для обеспечения проольной и поперечной прочности корабля. Она состоит из ряда поясов, составленных из отдельных листов и расположенных вдоль корабля. Соединение двух листов одного пояса образует стык; соединение поясов — паз наружной обшивки. Листы обшивки соединяются различными способами: встык, внакрой, край на край (елочкой), вгладь, на планках и др. В зависимости от расположения пояса наружной обшивки называются: шпунто вый, днищевый, скуло вой, бортовой, ледовый ширстрек (рис. 1.10) Обычно шпунтовый пояс (прилегает к килю) и ширстрек (пояс обшивки у бимсов верхней непрерывной палубы) для увеличения общей продольной прочности корабля делаются толще остальных поясов. На военных кораблях, кроме того, часто удваивают обшивку вдоль килевой дорожки, ватерлинии (ледового пояса), под якорными клюзами, в районе гребных винтов.
Н а с т и л п а л у б ограничивает внутренний объем корабля сверху и состоит из листов, опирающихся на палубный набор. Палубный настил изготовляется из листов максимальной длины, которые располагаются длинной стороной вдоль корабля. Крайний лист палубного настила, идущий параллельно обводу борта, называется палубным стрингером и служит для обеспечения продольной прочности корабля. На всем протяжении палубы, за исключением района оконечностей корабля, он имеет толщину, на 20—30% большую, чем смежные пояса настила палубы. Обычная толщина поясов, прилегающих к палубному стрингеру: для малых кораблей — 4; миноносцев — 5; крейсеров — 7—8 мм. Наименьшая толщина палубы определяется условиями долговечности, но должна быть не менее 4 мм. Совокупность листов и набора — собственно палуба.
Корпус корабля для размещения оборудования, вооружения, грузов и личного состава, а также для обеспечения непотопляемости, пожарной безопасности и прочности делится по высоте на ряд палуб и платформ. По расположению на корабле палубы называются верхней, средней и нижней (рис. 1.11).
Платформы проходят под нижней палубой в оконечностях корабля и не по всей длине корабля, а прерываются и этим отличаются от палуб. Счет платформ идет сверху вниз. Количество палуб и платформ зависит от конструкции, назначения и размеров корабля.
На верхней палубе по бортам устанавливаются ватервейс (водосток) и шпигатная система для удаления воды с палубы, надстроек и площадок. Чтобы палубу меньше заливало водой, на баке (полубаке) устанавливаются волноотводы (волнорезы) и козырьки.
Палубные надстройки — части корпуса корабля, расположенные на некоторой части верхней палубы по всей ширине корабля и образующие на ней закрытые объемы, предназначенные для использования в качестве жилых и различных служебных помещений. В соответствии с делением верхней палубы на участки надстройки, находящиеся на ней, называются носовой (баковой), средней и кормовой (ютовой). Носовая надстройка (полубак) служит также для увеличения высоты носовой части корпуса корабля.
Обычно помещения, расположенные выше верхней палубы, до борта не доходят. Поэтому надстройками условно называют те из них, которые расположены на сравнительно большой длине корабля, а рубками — короткие надстройки. Р о с т р ы — открытая надстройка; представляют собой решетчатый (иногда сплошной) настил, сооружаемый выше верхней палубы и опирающийся внутренней стороной на среднюю надстройку, а наружной на пиллерсы. Настил укладывается на ростерные бимсы. Ростры предназначаются для размещения на них катеров, шлюпок, спасательных средств и автоматической зенитной артиллерии.
П а л у б ы и п л а т ф о р м ы внутренних помещений опираются на бимсы и рассчитываются на собственный вес и вес грузов, расположенных на них. Лучшее покрытие для внутренних палуб — линолеум, который хорошо моется, придает помещениям опрятный вид, обладает звуко- и теплоизоляционными качествами. Палубы жилых кубриков, расположенных над помещениями с высокой температурой (машинными и котельными отделениями), покрываются теплоизолирующими плитами из различных изоляционных материалов.
Внутреннее дно — стальной настил, идущий поверх днищевого набора (рис. 1.13). По длине он охватывает район набора продольной или смешанной системы. В носу и корме, где набор чаще всего бывает поперечным, второго дна нет; его заменяют платформы. Толщина листов внутреннего дна во избежание быстрого разрушения коррозией принимается от 4 до 10 мм в зависимости от класса корабля. В машинных и котельных отделениях настил толще. Междудонное пространство разделяется флорами и стрингерами на водонепроницаемые отсеки (клетки) с лазами (горловинами), закрывающимися водонепроницаемыми крышками (рис. 1.14). Пространство между наружной обшивкой днища и вторым дном (междудонное пространство) используется для размещения запасов топлива, масла, пресной воды и водяного балласта.
Переборки — плоские вертикальные конструкции (стенки), состоящие из листов и набора; выполняются водонепроницаемыми и проницаемыми. Поперечные водонепроницаемые переборки, разделяя внутренний объем корабля по длине, образуют автономные водонепроницаемые отсеки. Продольные водонепроницаемые переборки образуют водонепроницаемые бортовые отсеки. Водонепроницаемые переборки препятствуют распространению воды, поступающей через пробоины, по кораблю, обеспечивая тем самым его непотопляемость, а также препятствуют распространению пожара и отравляющих веществ.
Поперечные водонепроницаемые переборки, разгораживающие корабль от днища до верхней палубы, называются главными. Полупереборки, подобно главным переборкам, несут вертикальную и горизонтальную нагрузку, но в отличие от них не идут от борта к борту. Между главными переборками устанавливаются второстепенные (проницаемые) переборки, которые разделяют внутренние помещения.
Водонепроницаемые двери (рис. 1.15) ставятся на водонепроницаемых переборках и служат для прохода в водонепроницаемые отсеки. Такая дверь состоит из штампованного металлического листа с приспособлением для крепления уплотнительной резины по ее периметру и шести клиновых задраек с индивидуальным или призодным центральным задраиванием. Легкие двери, которые ведут в помещения надстроек и мостиков, имеют облегченную конструкцию. Они снабжены также резиновыми прокладками, предохраняющими от проникновения воды (брызг) и света (из помещения).
Корпус корабля
Корпус корабля — основная часть корабля в виде водонепроницаемого и полого внутри тела обтекаемой коробчатой или цилиндрической формы. Обтекаемая коробчатая форма используется для надводных кораблей, цилиндрическая для подводных лодок.
Корпус корабля обеспечивает плавучесть, непотопляемость, прочность, размещение вооружения, механизмов и личного состава, обусловленных назначением корабля. Корпус снабжается рулевым, якорным, швартовным, буксирным и грузоподъёмным устройствами. Внутри корабельного корпуса размещаются главные и вспомогательные механизмы, погреба боезапасов, жилые и служебные помещения, хранилища для запасов топлива, масел, воды, цепные ящики, помещения для перевозимой техники и грузов, а также большинство корабельных устройств. Одним из главных элементов корпуса корабля является верхняя палуба. Она служит фундаментом для надстроек, сооружений и служебных механизмов; на неё выводятся мачты и трубы.
Корпус корабля характеризуется главными размерениями (длиной, шириной, осадкой). В зависимости от назначения корабля изготавливается из стали и (или) лёгких сплавов, пластмасс, композиционных материалов и дерева.
Содержание
Конструкция корпуса
Конструкция корпуса надводного корабля
Корпус надводного корабля состоит из следующих элементов:
Листы обшивки вместе с балками набора образуют соответствующие перекрытия: бортовые, палубные, переборочные, днищевые. Наличие и количество палуб, переборок зависит от назначения корабля. Обязательными элементами каждого корпуса являются остов и обшивка.
Набор корпуса
Различают три системы набора корпуса (в зависимости от направления главных балок относительно корабля):
Поперечная система используется при строительстве небольших морских судов, вторая — при строительстве нефтеналивных судов, последняя — при строительстве военных кораблей и крупных морских судов.
При использовании поперечной системы набора балки главного направления идут поперёк корабля. Они состоят из шпангоутов по бортам (2), флоров (6) по днищу и бимсов (1) под палубой. Шпация, или расстояние между осями двух соседних шпангоутов, при подобной системе набора составляет 45-60 см. Число продольных балок, используемых при поперечной системе набора и выступающих в роли перекрёстных связей, невелико и обычно не превышает 3-5 (вертикальный киль (12), стрингера).
В продольной системе набора главные (неразрезные) балки проходят вдоль корабля и состоят из большого числа стрингеров, идущих непрерывно по днищу (3) и бортам (11), продольных бимсов под палубами, большого количества простых продольных балок, расположенных по днищу, бортам и верхней палубе (между стрингерами и продольными бимсами). При этой системе набора шпангоуты делаются из мощных рам со шпацией 1,5—2,5 м, разрезанных в местах пересечения с продольными связями.
При смешанной системе набора днище и палуба изготовляются по продольной системе, а борта и оконечности по поперечной.
Набор днища
Смешанная система набора корпуса судна Набор днища состоит из взаимно пересекающихся продольных (киль, днищевые стрингеры) и поперечных связей (флоры). Основной продольной связью днищевого набора является киль, который проходит по всей длине корабля, совпадая с его диаметральной плоскостью. В оконечностях корабля киль соединяется со штевнями: с форштевнем — в носовой оконечности и с ахтерштевнем — в кормовой. Днищевые стрингера представляют собой продольные балки, идущие параллельно килю, и вместе с ним обеспечивающие продольную прочность корпуса. Флоры представляют собой поперечные балки, часть шпангоутной рамы. На кораблях с двойным дном флоры бывают непроницаемыми (выполненными из сплошных листов) и проницаемыми (имеющими вырезы для облегчения веса)
Набор борта
Набор борта состоит из бортовых стрингеров и шпангоутов. Для уменьшения размаха корабля при бортовой качке к бортам приделываются боковые кили различных конструкций. Они выполняют также роль продольных связей и, как правило, по ширине не выходят за габариты корпуса[3].
В месте соединения борта и палубы проходит продольная внутренняя балка — ватервейс. Для защиты корпуса от касания причала, пала, другого судна или предмета снаружи вдоль борта может устанавливаться привальный брус (один или несколько параллельно). В зависимости от конструкции, привальные брусья могут придавать корпусу дополнительную жесткость.
Набор палубы
Набор палубы состоит из системы пересекающихся поперечных (идущих от борта к борту) и продольных бимсов, карлингсов и полубимсов. Для придания жесткости палубным закрытиям (люки, горловины) вокруг них под палубами ставят продольные, поперечные, или кольцевые балки (карлингсы). Полубимсами называют бимсы, которые идут не по всей ширине корпуса, а от борта до карлингса трюма, люка или шахты. Если на палубе располагаются тяжёлые местные грузы (артиллерия, палубные механизмы и т. п.), то под ними в межпалубных пространствах ставят постоянные или съёмные пиллерсы (вертикальные стойки). Для сообщения с теми из помещений, которые располагаются ниже палуб, в палубах делаются отверстия — люки (круглой, овальной или прямоугольной формы). Для того чтобы в люки не попадала вода, люки по их периметру над палубой окаймляются водонепроницаемыми листами (комингсами) и закрываются крышками. Крышки люков имеют задрайки и уплотнения (для обеспечения водонепроницаемости). Движение экипажа корабля через люки осуществляется при помощи наклонных или вертикальных трапов. Первые имеют поручни, вторые, как правило, устанавливаются в шахтах, у выходов из машинно-котельных отделений (МКО) и погребов боезапасов.
Наружная обшивка и переборки
Наружная обшивка корпуса состоит из бортовой и днищевой секций. Она представляет собой водонепроницаемую оболочку, отделяющую внутренние помещения корпуса корабля от воды, а также обеспечивает продольную и поперечную прочность корабля. Непотопляемость и прочность корпуса обеспечивают продольные и поперечные (в зависимости от расположения) переборки. Переборки выполняются водонепроницаемыми (для обеспечения непотопляемости), или проницаемыми (для обеспечения прочности корпуса)
Бульб
Бульбом называют каплевидное образование в носовой подводной части обшивки корпуса корабля, предназначенное для снижения волнового сопротивления (до 5 %) при его движении. На боевых кораблях в полости бульба, как правило, размещается гидроакустическая станция.
Шахты и корабельные системы
Шахты представляют собой вертикальные трубы специальной конструкции, круглого или четырёхугольного сечения, которые проходят через междупалубные пространства. Обычно шахта, выходящая на верхнюю палубу, имеет горловину с водонепроницаемой крышкой на барашках или задрайках.
Корабельные системы располагаются внутри корабельного корпуса и представляют собой совокупность трубопроводов с арматурой и механизмами, либо кабелей с электроарматурой, служащие для перемещения внутри корабля различных жидкостей и газов (паро́в) и/или энергии, обеспечивающих ход, живучесть корабля и другие виды деятельности. В состав корабельных систем входят: