Азбука моряка - Александр Васильевич Козлов

«…На погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная массе вытесненной этим телом жидкости». Этот закон природы дает инженерам возможность спроектировать корабль, способный плавать с заданной осадкой, имея на себе необходимые грузы, т. е. имеющий то качество, которое называется плавучестью. Корпус корабля, находящегося на воде, всегда подвергается воздействию двух сил: силе собственного веса Р с равнодействующей, направленной вниз и приложенной в центре тяжести масс G, и силе поддержания (выталкивающей силе) D с равнодействующей, направленной вверх и приложенной в центре величины C. (Центр величины – это геометрический центр объема подводной части корпуса). Если равнодействующие этих двух сил равны по величине и действуют противоположно друг другу на одной вертикали, то корабль находится в состоянии равновесия.

При наклонениях корабля под действием волны и ветра центр тяжести, если при этом не происходит смещения грузов, остается неизменным, а центр величины смещается в сторону крена, так как изменяется форма объема погруженной в воду части корпуса. После прекращения действия сил, вызвавших крен, правильно построенный и нормально загруженный корабль возвратится в первоначальное положение равновесия, чем проявит свое второе важное мореходное качество – остойчивость.

Остойчивость – это способность корабля, отклоненного внешними силами от положения равновесия, возвращаться в первоначальное положение после прекращения действия этих сил.

Остойчивость различают поперечную и продольную. Первая проявляется при наклонениях корпуса корабля под действием внешних сил на левый и правый борт, т. е. при бортовой качке, а вторая – при наклонениях корабля вдоль диаметральной плоскости, т. е. при килевой качке.

Вопросами изучения плавучести и остойчивости корабля при попадании забортной воды внутрь его корпуса занимается раздел науки о корабле – теория непотопляемости.

Непотопляемость – это способность корабля оставаться на плаву после затопления части отсеков, сохраняя при этом остойчивость и частично другие мореходные качества.

Непотопляемость обеспечивается запасом плавучести, величина которого равна внутреннему объему надводной части корпуса корабля, имеющему водонепроницаемые закрытия. Для того чтобы запас плавучести мог быть рационально использован в целях сохранения непотопляемости корабля, внутренний объем его корпуса разделяют поперечными и продольными водонепроницаемыми переборками на отсеки. Потеря кораблем части запаса плавучести ухудшает мореходные качества, усложняет и даже иногда делает невозможным использование оружия, но корабль остается на плаву.

Наличие пробоин в корпусе выше ватерлинии, а также открытые иллюминаторы в его надводной части снижают запас плавучести, так как водонепроницаемость надводного борта уменьшается до нижней кромки этих отверстий.

Минимальная высота надводного борта является основным показателем запаса плавучести. Для контроля за сохранением минимальной высоты надводного борта, в соответствии с требованиями Международной конвенции по охране человеческой жизни на море и правил Регистра Союза ССР о грузовой марке, на обоих бортах транспортных судов в средней части корпуса накрашивается грузовая марка. Она служит указателем минимально допустимого надводного борта с учетом района плавания и времени года.

Сразу же оговорюсь: хорошие знание терминологии устройства корпуса корабля выгодно отличают грамотного моряка от неграмотного. Перефразируя известную фразу, я бы даже сказал так: «Выучить устройство корпуса корабля нужно хотя бы для того, чтобы с первого дня службы не стать объектом многочисленных приколов и насмешек».

Корпус корабля

Итак, корпус корабля состоит из набора и наружной обшивки. Набор корпуса – это совокупность продольных и поперечных балок, соединенных между собой и образующих остов корабля. Наружная обшивка приваривается к остову и является водонепроницаемой оболочкой корпуса.

Листы обшивки совместно с балками набора образуют соответствующие перекрытия: бортовые, палубные, переборочные, днищевые.

Количественное соотношение продольных и поперечных балок в наборе определяет название системы набора: продольная, поперечная или продольно-поперечная. Продольно-поперечная система в свою очередь подразделяется на комбинированную и смешанную. В комбинированной системе днище и палубы выполнены по продольной системе, а борта – по поперечной. Смешанная система набора характеризуется примерно одинаковыми расстояниями между продольными и поперечными балками.

Основной продольной связью набора корпуса является киль, представляющий собой прочную стальную балку или коробку, идущую вдоль корпуса по его диаметральной плоскости. В носовой и кормовой части корпуса продолжением киля являются штевни: в носу – форштевень, в корме – ахтерштевень, которые служат для соединения перекрытий обоих бортов и создания жесткой конструкции в носовой и кормовой оконечностях корабля.

К килю слева и справа, на определенном расстоянии друг от друга, привариваются поперечные балки – флоры, идущие до скуловой части корпуса. По своей конструкции они бывают сплошные и бракетные. В свою очередь, сплошные флоры делаются либо глухими, т. е. водонепроницаемыми, либо с вырезами. Водонепроницаемые флоры ставятся в местах разделения междудонного пространства на отдельные цистерны, которые используются для пресной воды, жидкого топлива или балласта (забортной воды). Сплошные флоры с вырезами ставятся в частях корпуса, подверженных большим нагрузкам: в машинном отделении, под котлами, в носовой части и т. п. Их также ставят для усиления корпуса через три-четыре бракетных флора. Облегченный – бра-кетный флор состоит из двух стальных балок, соединенных между собой стальными полосками – бракетами.

Продолжением флоров от скуловой части до верхней палубы являются шпангоуты. Верхние концы каждого шпангоута соединены между собой подпалубными поперечными балками – бимсами. Бимс соединяется со шпангоутом с помощью стального угольника – кницы.

Так как в палубном настиле вырезаются отверстия для различных люков, чем резко снижается общая прочность корпуса, то для придания ему жесткости концы разрезанных бимсов, которые теперь уже называются полубимсами, связывают продольными балками – карленгсами, а по краям выреза делают высокий и прочный порог – комингс. Комингс предохраняет нижележащие помещения от попадания в них воды, а также укрепляет нарушенную конструкцию корпуса.

На больших кораблях над вертикальным килем прокладывается толстый стальной горизонтальный лист, называемый кильсоном. Днищевой набор усиливается днищевыми стрингерами – стальными балками, устанавливаемыми параллельно килю на некотором расстоянии от него.

Для усиления продольной прочности корпуса бортовой и палубный наборы укрепляются установкой вдоль корабля бортовых и подпалубных стрингеров. Стальные листы палубного настила, расположенные у бортов, имеют большую толщину и называются палубными стрингерами.

Наружная обшивка и палубный настил обеспечивают прочность и водонепроницаемость корпуса корабля. Ряды листов наружной обшивки, опоясывающие корабль, называются поясья. Они имеют собственные названия: ширстрек – верхний пояс бортовой обшивки: бархоут – пояс в районе грузовой ватерлинии; скуловой пояс – пояс, идущий по скуле корпуса; килевой или горизонтальный киль – средний днищевой пояс; шпунтовый – пояс, соседний с килевым.

Палубный стрингер соединяется с ширстреком сваркой. Для повышения прочности соединения иногда применяется клепанный стрингерный угольник, идущий по всей длине борта.

Для предохранения членов экипажа, пассажиров, палубного груза от падения за борт или с высоты на палубу все открытые палубы имеют фальшборт или леерное ограждение. Сверху к фальшборту приваривается планширь, который иногда закрывается деревянным брусом. В нижней части фальшборта делаются специальные вырезы – штормовые портики, служащие для стока воды. Для полного стока воды с палубы за