Теория и устройство судна
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего образования
«Государственный университет морского и речного флота
Имени адмирала С.О. Макарова»
ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА.
Санкт-Петербург
УДК ХХХ.Х
ББК ХХ.Х
Рецензенты:
заведующий отделением «Судовождение» Колледжа государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова (Колледж ГУМРФ), капитан дальнего плавания В.И.Цветков.
преподаватель отделения «Судовождение» Колледжа государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова (Колледж ГУМРФ), капитан дальнего плавания А.И.Савельев.
Щербатых В.В.
ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА:
Учебное пособие для курсантов и студентов заочного отделения по общепрофессиональной дисциплине ОП.06 Теория и устройство судна, программы подготовки специалистов среднего звена по специальности 26.02.03 Судовождение. - СПб.: ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова, 2014. - 336 с.
Учебное пособие "Теория и устройство судна" предназначено для курсантов и студентов обучающихся по направлению 26.00.00 "Техника и технология кораблестроения водного транспорта" для подготовки специалистов флота в соответствии с компетентностями Международной конвенции ПДНВ-1978 с поправками.
УДК ХХХ.Х
ББК ХХ.Х
© Щербатых В.В., 2015
©Колледж ГУМРФ, 2015
©Государственный университет морского речного флота имени адмирала С.О. Макарова, 2015
ОГЛАВЛЕНИЕ:
ПРЕДИСЛОВИЕ. 10
ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ. 12
РАЗДЕЛ 1. УСТРОЙСТВО СУДНА. 22
ТЕМА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ СУДОВ. 22
1.1.1 ПОНЯТИЕ О СУДНЕ. 22
1.1.2 КЛАССИФИКАЦИЯ СУДОВ. 23
ТЕМА 1.2. ТИПЫ СУДОВ. 29
1.2.1 ТРАНСПОРТНЫЕ СУДА. 29
1.2.2. СУХОГРУЗНЫЕ СУДА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ. 29
1.2.3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СУДА. 31
1.2.3.1. РЕФРИЖЕРАТОРНЫЕ СУДА. 31
1.2.3.2. КОНТЕЙНЕРНЫЕ СУДА (КОНТЕЙНЕРОВОЗЫ). 32
1.2.3.3. ТРЕЙЛЕРНЫЕ СУДА. 33
1.2.3.4. СУДА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ НАВАЛОЧНЫХ ГРУЗОВ. 33
1.2.3.5. ЛЕСОВОЗЫ. 35
1.2.4. ТИПЫ НАЛИВНЫХ СУДОВ. 36
1.2.4.1. ТАНКЕРЫ. 36
1.2.4.2. ГАЗОВОЗЫ. 37
1.2.5. ТИПЫ ПАССАЖИРСКИХ И ГРУЗОПАССАЖИРСКИХ СУДОВ. 38
1.2.5.1. СУДА ДЛЯ ТУРИСТИЧЕСКИХ ПУТЕШЕСТВИЙ. 40
1.2.5.2. СУДА ДЛЯ МЕСТНЫХ СООБЩЕНИЙ. 40
1.2.6. ТИПЫ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СУДОВ. 41
1.2.6.1. МОРСКИЕ ПАРОМЫ. 41
1.2.6.2. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ПАРОМЫ. 42
1.2.6.3. ТРАНСПОРТНЫЕ БУКСИРЫ И БУКСИРЫ-ТОЛКАЧИ. 43
1.2.7. ДОБЫВАЮЩИЕ И ДОБЫВАЮЩЕ-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЕ СУДА. 44
1.2.7.1. ДОБЫВАЮЩИЕ СУДА. 44
1.2.7.2. ДОБЫВАЮЩЕ-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЕ СУДА. 44
1.2.8. СЛУЖЕБНО-ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СУДА. 45
1.2.8.1. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СУДА. 45
1.2.8.2. СЛУЖЕБНЫЕ СУДА. 46
1.2.8.2.1. СУДА СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ. 46
1.2.8.3. ЛЕДОКОЛЫ. 46
1.2.8.4. СПАСАТЕЛЬНЫЕ СУДА. 47
1.2.8.5. ПОЖАРНЫЕ СУДА. 47
1.2.8.6. ЛОЦМАНСКИЕ СУДА. 47
1.2.8.7. ПЛАВУЧИЕ МАЯКИ. 47
1.2.9. СУДА ТЕХНИЧЕСКОГО ФЛОТА. 48
1.2.9.1. ПОДЪЁМНО-МОНТАЖНЫЕ СУДА. 48
1.2.9.2. ПРОМЫШЛЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ СУДА. 48
1.2.10. СУДА КЛАССА «М-СП» РЕЧНОГО РЕГИСТРА. 49
ТЕМА 1.3. КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СУДОВ. 52
1.3.1. СИСТЕМЫ НАБОРА КОРПУСА СУДНА. 55
ТЕМА 1.4. АРХИТЕКТУРНО – КОНСТРУКТИВНЫЕ ТИПЫ СУДОВ. 64
1.4.1. АРХИТЕКТУРНЫЕ ТИПЫ СУДОВ. 70
1.4.2. РАСПОЛОЖЕНИЕ СУДОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ. 75
1.4.3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАТЕРИАЛАХ. 79
ТЕМА 1.5. СУДОВЫЕ УСТРОЙСТВА. 82
1.5.1. РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО. 82
1.5.2. ЯКОРНОЕ УСТРОЙСТВО И ЕГО СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ. 89
1.5.3. ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЯКОРНОГО УСТРОЙСТВА. 102
1.5.4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЯКОРНЫХ РАБОТАХ. 106
1.5.5. ШВАРТОВНОЕ УСТРОЙСТВО. 106
1.5.6. ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ШВАРТОВНОГО УСТРОЙСТВА. 118
1.5.7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ШВАРТОВЫХ ОПЕРАЦИЙ. 120
1.5.8. БУКСИРНОЕ УСТРОЙСТВО. 123
ТЕМА 1.6. ШЛЮПОЧНОЕ УСТРОЙСТВО И СПАСАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА. 133
1.6.1. СПАСАТЕЛЬНЫЕ ШЛЮПКИ. 134
1.6.2. СПАСАТЕЛЬНЫЕ ПЛОТЫ. 150
ТЕМА 1.7. ГРУЗОВОЕ УСТРОЙСТВО. 165
1.7.1. ЛЮКОВЫЕ ЗАКРЫТИЯ. 171
1.7.2. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ГРУЗОВЫМ УСТРОЙСТВОМ. 174
ТЕМА 1.8. ОБЩЕСУДОВЫЕ СИСТЕМЫ. 179
ТЕМА 1.9. ТРЕБОВАНИЯ МОРСКОГО РЕГИСТРА К ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ СУДОВ. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА СУДНА И ЕГО СИСТЕМ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ. 187
РАЗДЕЛ 2. ТЕОРИЯ СУДНА.. 200
ТЕМА 2.1. ПОНЯТИЕ О ГЕОМЕТРИИ КОРПУСА СУДНА. 200
2.1.1. КООРДИНАТНЫЕ ПЛОСКОСТИ И ОСИ. 200
2.1.2. ПОСАДКА СУДНА. 202
2.1.3. ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ СУДНА. 211
2.1.4 СООТНОШЕНИЯ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРЕНИЙ И КОЭФФИЦИЕНТЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ФОРМУ СУДОВОГО КОРПУСА. 213
2.1.5 ВЕСОВЫЕ И ОБЪЕМНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ СУДНА. 216
2.1.6 НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА. 218
2.1.7 РАСТЯЖКА ПАЛУБНОГО НАСТИЛА И НАРУЖНОЙ ОБШИВКИ. 222
2.1.8 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА СУДНА. 222
2.1.9. Общие сведения о мореходных качествах судна. 224
ТЕМА 2.2. ПЛАВУЧЕСТЬ СУДНА. 230
2.2.1 КОНСТРУКТИВНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЛАВУЧЕСТИ, ОСТОЙЧИВОСТИ И НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ СУДНА. 236
ТЕМА 2.3. ОСТОЙЧИВОСТЬ СУДНА. 243
2.3.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСТОЙЧИВОСТИ. 244
2.3.2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА. 250
2.3.3. УСЛОВИЯ ОСТОЙЧИВОСТИ. 251
2.3.4. НАЧАЛЬНАЯ ПОПЕРЕЧНАЯ ОСТОЙЧИВОСТЬ. 252
2.3.5.ПАНТОКАРЕНЫ. 263
2.3.6. ВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙ МОМЕНТ ПРИ ПРОДОЛЬНОМ НАКЛОНЕНИИ СУДНА. 265
2.3.7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОСТОЙЧИВОСТИ И ПРОЧНОСТИ ГРУЗОВОГО СУДНА, НАХОДИВШЕГОСЯ ПОД НАДЗОРОМ РОССИЙСКОГО МОРСКОГО РЕГИСТРА СУДОХОДСТВА. 267
2.3.8. ВЛИЯНИЕ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОГО ГРУЗА НА НАЧАЛЬНУЮ ОСТОЙЧИВОСТЬ СУДНА. 273
2.3.9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСАДКИ И НАЧАЛЬНОЙ СТОЙЧИВОСТИ СУДНА ПРИ ПРИЕМЕ ИЛИ СНЯТИИ ГРУЗА В ОБЩЕМ СЛУЧАЕ . 276
2.3.10. ИЗМЕНЕНИЕ НАЧАЛЬНОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ ПРИ ПЕРЕНОСЕ ГРУЗА. 280
2.3.10.1 ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ГРУЗА ПО ВЕРТИКАЛИ. 281
2.3.10.2. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ГРУЗА ПО ГОРИЗОНТАЛИ ПОПЕРЕК СУДНА. 282
2.3.10.3. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ГРУЗА ПО ГОРИЗОНТАЛИ ВДОЛЬ СУДНА. 283
2.3.10.4. КРЕН СУДНА ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ПЕРЕМЕЩЕНИИ ГРУЗА. 284
2.3.10.5. ИЗМЕНЕНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИИ ГРУЗА ПО ВЕРТИКАЛИ. 284
2.3.10.6. ИЗМЕНЕНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА ОТ ПРИЕМА ИЛИ СНЯТИЯ (РАСХОДОВАНИЯ) ГРУЗОВ. 285
2.3.10.7. ВЛИЯНИЕ НА ОСТОЙЧИВОСТЬ СУДНА ПОДВЕШЕННЫХ ГРУЗОВ. 286
2.3.11. ОСТОЙЧИВОСТЬ НА БОЛЬШИХ УГЛАХ НАКЛОНЕНИЯ. 287
2.3.12. КРИТЕРИИ ОСТОЙЧИВОСТИ. 289
2.3.13. ОСТОЙЧИВОСТЬ СУДНА НА ПОПУТНОМ ВОЛНЕНИИ. 290
ТЕМА 2.4. НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ СУДНА. 296
2.4.1. ТРЕБОВАНИЯ К НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ. 300
2.4.2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ. 300
2.4.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАТОПЛЕННЫХ СУДОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ. 301
2.4.5. ЭЛЕМЕНТЫ ЗАТОПЛЕННЫХ СУДОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ. 302
2.4.6. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ СУДНА. 303
2.4.6.1 ЗАПАСЫ ПЛАВУЧЕСТИ, ОСТОЙЧИВОСТИ И ПРОЧНОСТИ. 303
2.4.6.2.. РАЗДЕЛЕНИЕ КОРПУСА СУДНА НА ВОДОНЕПРОНИЦАЕМЫЕ СУДОВЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ. 304
2.4.6.3. КОНСТРУКТИВНАЯ ЗАЩИТА КОРПУСА СУДНА. 307
2.4.6.4. КОНСТРУКТИВНОЕ И МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ БОРЬБЫ ЗА НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ. 307
2.4.7. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ БОРЬБЫ ЗА НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ СУДНА. 308
2.4.7.1. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ ВОДОТЕЧНОСТИ КОРПУСА СУДНА. 308
2.4.7.2. СУЩНОСТЬ БОРЬБЫ ЗА НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ. 309
2.4.7.3.МАНЕВРИРОВАНИЕ СУДНОМ ПОСЛЕ НАРУШЕНИЯ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ. 309
ТЕМА 2.5. ХОДКОСТЬ СУДНА И ЕГО ДВИЖИТЕЛИ. 311
2.5.1. ХОДКОСТЬ. 311
2.5.2. СУДОВЫЕ ДВИЖИТЕЛИ. 313
ТЕМА 2.6. УПРАВЛЯЕМОСТЬ СУДНА. 321
2.6.1. УПРАВЛЯЕМОСТЬ. 321
2.6.2. ПОВОРОТЛИВОСТЬ СУДНА. 322
2.6.3. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. 325
2.6.4. СИЛЫ И МОМЕНТЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА СУДНО. 328
2.6.5.ТЯГА ВИНТА И СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ СУДНА. 329
2.6.6. КАЧКА. 330
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ: 335
ПРЕДИСЛОВИЕ.
Эффективная и безопасная эксплуатация флота в современных условиях требует глубоких и прочных знаний о судах, их устройстве, основных качествах. Будущие судоводители должны знать характеристики морских судов, теоретически и практически разбираться в вопросах плавучести, остойчивости, непотопляемости, качки и управляемости судов, а также прочности и конструкции корпуса, знать судовые устройства и системы.
Федеральный государственный образовательный стандарт
среднего профессионального образования по специальности
26.02.03 Судовождение в характеристике профессиональной деятельности выпускников определил область профессиональной деятельности выпускников: эксплуатация судов, обеспечение и контроль обеспечения безопасности плавания судов, предотвращение загрязнения окружающей среды, выполнение международного и национального законодательства в области водного транспорта, организация и управление движением водного транспорта, техническое обслуживание и ремонт судовых энергетических установок и механизмов.
Общепрофессиональная дисциплина «Теория и устройство судна» изучает зависимости различных качеств судна от размерений и формы корпуса судна, распределения на нем грузов, типа и мощности энергетической установки судна, материала и конструкции корпуса, надстроек, конструкции различных устройств и оборудования.
Программа подготовки специалистов среднего звена определяет требования по результатам изучения ОП.06. "Теория и устройство судна":
уметь:
применять информацию об остойчивости судна, диаграммы, устройства и компьютерные программы для расчета остойчивости в неповрежденном состоянии судна и в случае частичной потери плавучести;
знать:
основные конструктивные элементы судна, геометрию корпуса и плавучесть судна, изменение технического состояния корпуса во времени и его контроль, основы прочности корпуса;
судовые устройства и системы жизнеобеспечения и живучести судна; требования к остойчивости судна;
теорию устройства судна для расчета остойчивости, крена, дифферента, осадки и других мореходных качеств;
мореходных качеств;
маневренные, инерционные и эксплуатационные качества, ходкость судна, судовые движители, характеристики гребных винтов, условия остойчивости в неповрежденном состоянии для всех условий загрузки;
техническое обслуживание судна.
Ответственность за поддержание судна в мореходном состоянии и обеспечение безопасности судоходства лежит на всех моряках по всему миру, демонстрирующих высокие стандарты компетентности и профессионализма при выполнении своих обязанностей на борту судна. Международная конвенция о подготовке, дипломировании моряков и несении вахты (ПДНВ) 1978 г., дополненная в 1995 г., а затем в 2010 г., устанавливает такие стандарты, управляет выдачей сертификатов и контролирует условия несения вахты. ее положения относятся не только к морякам, но и к судовладельцам, учебным организациям и национальным морским властям.
Международная конвенция о подготовке, дипломировании моряков и несении вахты (ПДНВ) 1978 г. с поправками в Главе II Стандарты в отношении капитана и палубной команды, в Разделе A-II/1 Обязательные минимальные требования для дипломирования вахтенных помощников капитана судов валовой вместимостью 500 или более определила , что каждый кандидат на получение диплома должен продемонстрировать компетентность, позволяющую ему принять на себя на уровне эксплуатации задачи, обязанности и ответственность, перечисленные в таблице A-II/1.
Изучение курсантами и студентами заочного обучения общепрофессиональной дисциплины "Теория и устройство судна" предусматривает освоение необходимых компетенций в соответствии с МК ПДНВ 1978 года с Манильскими поправками 2010 года и получении минимальных знаний, понимания и профессиональных навыков, требуемых для дипломирования.