Рхитектурно-конструктивные типы судов

ЧЕЛПАНОВ И.В.

Л Е К Ц И Я № 4.1

Тема: Архитектура судна: Архитектура судов

Текст лекции по дисциплине «Объекты морской техники»

Санкт-Петербург

Введение

Вопросы эстетического порядка, связанные с внешним видом судов, оборудованием и отделкой их помещений, возникают и решаются на всех этапах разработки проекта. Особое внимание к этим вопросам характерно для послевоенной практики мирового судостроения.

Стремление к улучшению внешнего вида судов диктуется, прежде всего, борьбой между отдельными судострои­тельными и судовладельческими фирмами за привлечение заказчиков и фрахтователей. Кроме того, существует мнение, что команда на красивых и удобных судах проявляет большую заботу о содержании их в должном порядке, что сокращает расходы на ремонт.

Внимание к качеству отечественной продукции, к международному престижу российского флота и забота об удобствах быта моряков требует создания судов современной архитектуры, с хорошей отделкой и удоб­ным оборудованием помещений.

При разработке архитектурной части проекта судна необходимо постоянно помнить, что эстетические соображения не должны противоре­чить технико-эксплуатационным требованиям и что наиболее полное впе­чатление от судна создаётся его боковым видом (профилем).

Суда 20–30-х гг. XX века отличались резко очерченными, угловатыми конту­рами, прямоугольными, коробчатого типа надстройками, высокими, тон­кими трубами и вертикальными мачтами, непосредственно стоящими на верхней палубе. Силуэты судов создавали впечатление статичности и одно­временно раздробленности. Большинству судов 50–60 гг. прошлого века, напротив, при­сущи сглаженные контуры, скруглённые, обтекаемой формы надстройки, невысокие конусообразные трубы (или кожухи, нередко только имити­рующие дымовые трубы) и, наконец, наклонные мачты, покоящиеся на надстройках или лебёдочных рубках. Все это придавало силуэтам судов композиционное единство, известную лёгкость и стремительность.

Однако широкое применение обтекаемых, лекальных обводов усложняло постройку судов и препятствовало использованию типовых помещений, и, следовательно, удорожало суда. Вследствие этого с 70-х гг. XX века развивается новое направление в архитектуре транспортных судов, выражающееся в упрощении внешних форм и очертаний судовых надстроек и рубок. Доминирующим становится стремление к простоте и целесообразности. Надстройки приобретают упрощённые прямоугольные (рубленые) формы. Выпрямляются лобовые стенки надстроек, уменьшается общее количество криволинейных поверхностей. В результате сокращается трудоёмкость постройки. Одновременно создаются условия для лучшего использования объёмов в надстройках и рубках, открывается возможность применения типовых судовых помещений, прежде всего, кают. С наибольшей полнотой и последовательностью отмеченные традиции воплощены в проектах автомобильно-пассажирских судов и паромов 70—80 гг.

Развитию этих тенденций способствовало и перемещение машинного отделения с накрывающим его блоком надстроек и рубок в корму. На крупнотоннажных судах кормовая надстройка превращается в ограни­ченную по длине многоярусную рубку, обеспечивающую надлежащее возвышение ходового мостика судна. При минимальной площади палуб каждого яруса, что характерно для такой рубки, создают­ся благоприятные условия для применения типовых помещений и реали­зации блочно-модульных принципов проектирования и постройки.

Таким образом, во внешней архитектуре судов произошёл, в извест­ной мере, возврат к конструктивизму 20-х гг. XX века, однако на совершенно новом техническом и эстетическом уровне, исключающем возможность повторения примитивных решений прошлого времени.

рхитектурно-конструктивные типы судов

Архитектурно-конструктивный тип судна определяется его внешней формой, а также числом палуб основного корпуса.

Внешняя форма судна зависит от формы основного корпуса; числа, расположения и формы надстроек и рубок; местоположения главных механизмов и формы дымовых труб; типа и расположения грузового устройства, рангоута (мачт) и т. д.

Рис. 4.1. Типичные формы носовой оконечности морских судов: а — обыкновен­ный нос транспортного судна с прямым наклонным форштевнем; б — нос судна ледового плавания («полуледокольная» фор-ма); в — нос ледокола; г — кли­перский нос с «бульбом» быстроходного пассажирского лайнера; д — бульбообразный нос; е — цилиндрический нос супертанкера; ж — ложкообразный нос рыбопро-мыслового судна

Форма основного корпуса характеризуется формой штевней, линии седловатости и килевой линии, обводами кормовой оконеч­ности, определяемыми количеством гребных винтов, формой борта на миделе и т. д. На рис. 4.1 показаны наиболее распространённые формы носовой оконечности морских судов.

У обычных морских транспортных судов форштевень прямой, с наклоном вперёд; это придаёт форме корпуса стремительность, улучшает всхожесть судна на волну и уменьшает заливаемость палубы.

Транспортные суда ледового плавания, а также некоторые буксиры имеют так называемую полуледокольную форму носовой оконечности — с наклоном форштевня в подводной части на 40–50° и с почти вертикальной надводной частью форштевня. Наклон форштевня в подводной части улучшает условия плавания в битом льду, а почти вертикальный форштевень в надводной части поз­воляет следовать судну за ледоколом при проводке через ледяные поля, упираясь носом в специальный выем в корме ледокола. Для улучшения ледовых качеств ледоколов их форштевень в подводной части выполняют с большим наклоном (примерно 25—30°).

На быстроходных пассажирских и сухогрузных судах носовая оконечность имеет бульбообразную форму в подводной части и клиперские образования в надводной. Наличие бульба уменьшает волнообразование и способствует уменьшению сопротивления воды движению судна, а клиперский нос позволяет получить более стремительную форму и уменьшает заливаемость палубы (название «клиперский» перешло от парус­ных судов — клиперов, имевших аналогичную форму форштевня).

В последние годы бульбовую форму носа широко применяют на танкерах и сухогрузных судах с умеренными скоростями. На супертанкерах получила распространение, наряду с бульбовой, носовая оконечность цилиндрической формы, несколько похожая на утюг.

У небольших промысловых судов (траулеров, сейнеров и др.) форштевень имеет обычно округлую «ложкообразную» форму.

Форма кормовой оконечности морских судов (рис. 4.2) может быть самой различной, однако наиболее часто встречаются крей­серская, обыкновенная и транцевая корма, а также крейсерская, срезанная в надводной части по форме транца.

Рис. 4.2. Типичные формы кормовой оконечности морских судов: а — крейсерская корма; б — обыкновенная корма с под­зором; в — транцевая корма

Для морских быстроходных транспортных судов (грузовых, пассажирских и пр.) наиболее характерна крейсерская корма. Обыкновенная корма с подзором типична для тихоходных и реч­ных судов, транцевая — для специальных судов, быстроходных катеров и т. п. В последнее время транцевую форму кормы в над­водной части и крейсерскую — в подводной широко применяют на морских транспортных и крупных промысловых судах.

Форма кормовой оконечности в значительной мере зависит от количества гребных винтов. У одновинтового судна в ДП в районе расположения винта делают достаточно большой вырез, или «окно», в ахтерштевне. У двухвинтового судна обводы в корме также должны обеспечивать размещение гребных винтов. По­этому, когда говорят об архитектурном типе судна, обязательно указывают, сколько гребных винтов оно имеет. Форму подводной части кормы характеризует также форма и протяжённость дейд­вуда — узкой оконечности корпуса, в которую переходит килевая балка.

Седловатость верхней палубы, представляющая собой плавный подъём палубы от миделя в нос и в корму, также влияет и на внешний вид судна. Различают суда со стандартной седловатостью, определяемой по Правилам о грузовой марке, суда с уменьшенной или увеличенной седловатостью и суда без седловатости. Часто седловатость выполняют не плавно, а прямыми участками со сло­мами — два-три участка на половине длины судна. Благодаря этому верхняя палуба не имеет двоякой кривизны, что упрощает её изготовление.

Килевая линия большинства судов представляет собой гори­зонтальную прямую. Однако некоторые типы судов, например портовые буксиры, промысловые суда и пр., имеют наклонную килевую линию, т. е. так называемый конструктивный дифферент на корму (или, реже, на нос). Этим достигается лучшая поворот­ливость судна.

Форма борта на миделе бывает плоской или, редко, скруглён­ной, вертикальной или наклонной (у судов ледового плавания).

По числу и расположению надстроек* различают следующие архитектурные типы судов (рис. 4.3): трёхостровные, имеющие три надстройки: бак, среднюю надстройку и ют. Если сумма расстояний между надcтройками составляет менее 25 % длины судна, то такое судно называют к о л о д е з н ы м; двухостровные, имеющие две надстройки:

* При этом рубки, т. е. расположенные на верхней палубе помещения, бортовые стенки которых не доходят до бортов более чем на 0,04 ширины судна, не учитывают.

чаще всего бак и ют. Эти суда также могут иметь удлинённый бак или удлинённый ют — в тех случаях, когда средняя надстройка сливается с баком или ютом; одноостровные, имеющие одну надстройку: бак или ют; со сплош­ной надстройкой по всей длине судна; гладкопалубные без над­строек, у которых имеются только рубки.

Кроме перечисленных основных архитектурных типов судов встречаются квартердечные суда, т. е. суда, имеющие квартердек — местный подъём верхней палубы на 0,8—1,2 м в кормовой части. Такие суда помимо квартердека могут иметь любые над­стройки.

Характерным признаком, отличаю-щим конструктивный тип судна и при-сущим всем морским судам, является соответствие предельно допустимой по Правилам о грузовой марке осадки той осадке, которая назначена судну при его проектировании и при­нята в расчётах прочности корпуса. Если проектная осадка соответствует осадке по Прави-лам, то такое судно называют судном с минимальным надводным бортом, или полнонаборным, если же она меньше, то — судном с избыточным надводным бортом.

Архитектурно-конструктивный тип с минимальным надводным бортом харак-терен для судов, перевозящих относи-тельно тяжёлые грузы: лес, зерно, руду, уголь, нефть, нефтепродукты и т. п. Суда, предназначенные для перевозки относительно лёгких гру­зов, имеют из-быточный надводный борт. Суда с ми-нимальным или избыточным надводным бортом могут иметь любые надстройки.

К признакам, отличающим архитектурно-конструктивный тип грузовых судов, относится также степень раскрытия палубы над грузовыми трюмами. Чем больше это раскрытие, тем удобнее и быстрее проводятся погрузочно-разгрузочные операции, тем меньше простаивает судно в порту. В последние годы получили распространение так называемые суда открытого типа, т. е. такие, у которых степень раскрытия палубы составляет более 60—65 % её площади над грузовой частью. Это достигается за счёт создания либо центральных грузовых люков больших размеров (шириной 0,7—0,8 от ширины судна), либо сдвоенных (парных) и даже строенных люков меньшего размера, расположен­ных соответственно по два-три по ширине судна. Одними из пер­вых в мире судов открытого тина были советские сухогрузные суда типа «Полтава» и «Бежица» с парными люками.