ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра судовождения и промышленного рыболовства
СИДОРЕНКО Ю.З.
УСТРОЙСТВО СУДНА
Конспект лекций
для курсантов специальности 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок»
очной /заочной формы обучения
Керчь, 2017 г.
Конспект лекций cоставил: Сидоренко Ю.З. старший преподаватель кафедры «СВ и ПР»
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................................................... | |||
| 1 КЛАССИФИКАЦИЯ СУДОВ........................................................................................ | |||
| 1.1 Классификация судов по назначению и другим признакам........................... | |||
| 1.2 Архитектурно-конструктивные типы судов..................................................... | |||
| 1.3 Классификационные общества. Классификация судов Российским морским Регистром судоходства (РМРС)......................................................................... | |||
| 2 НАЗНАЧЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ОСНОВНЫХ ТИПОВ СУДОВ......................... | |||
| 2.1 Назначение и особенности универсальных сухогрузных судов..................... | |||
| 2.2 Назначение и особенности балкеров................................................................ | |||
| 2.3 Назначение и особенности контейнеровозов................................................... | |||
| 2.4 Назначение и особенности лихтеровозов......................................................... | |||
| 2.5 Назначение и особенности баржебуксирных составов................................... | |||
| 2.6 Назначение и особенности ролкеров.................................................................. | |||
| 2.7 Назначение и особенности лесовозов.............................................................. | |||
| 2.8 Назначение и особенности рефрижераторных судов...................................... | |||
| 2.9 Назначение и особенности танкеров................................................................ | |||
| 3 ФОРМА СУДНА.............................................................................................................. | |||
| 3.1 Главные плоскости и главные сечения судна................................................... | |||
| 3.2 Главные размерения судна................................................................................ | |||
| 3.3 Характеристики формы судна............................................................................ | |||
| 3.4 Теоретический чертеж....................................................................................... | |||
| 4 ПОНЯТИЕ ОБ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВАХ СУДНА.......................... | |||
| 4.1 Водоизмещение, дедвейт, грузоподъемность, грузовместимость................. | |||
| 4.2 Дальность плавания, автономность, скорость................................................... | |||
| 4.3 Регистровая вместимость.................................................................................... | |||
| 5 КОНСТРУКЦИЯ КОРПУС........................................................................................... | |||
| 5.1 Понятие о прочности........................................................................................... | |||
| 5.2 Элементы перекрытия. Перекрытия в составе корпуса, системы набора | |||
| перекрытий.......................................................................................................... | |||
| 5.3 Система набора судна......................................................................................... | |||
| 5.4 Системы набора двойного дна.......................................................................... | |||
| 5.5 Виды флоров....................................................................................................... | |||
| 5.6 Системы набора борта....................................................................................... | |||
| 5.7 Системы набора палубы.................................................................................... | |||
| 5.8 Ледовые подкрепления корпуса....................................................................... | |||
| 5.9 Плоские переборки. Отбойные переборки....................................................... | |||
| 5.10 Гофрированные переборки.............................................................................. | |||
| 5.11 Наружная обшивка........................................................................................... | |||
| 5.12 Фальшборт. Леерное ограждение................................................................... | |||
| 5.13 Привальный брус. Скуловые кили.................................................................. | |||
| 5.14 Подкрепления оконечностей. Форштевень и ахтерштевень........................ | |||
| 6 СУДОВЫЕ УСТРОЙСТВА............................................................................................ | |||
| 6.1 Якорное устройство............................................................................................ | |||
| 6.2 Швартовное устройство ...................................................................................... | |||
| 6.3 Рулевое устройство............................................................................................ | |||
| 6.4 Спасательные средства...................................................................................... | |||
| 6.5 Грузовое устройство.......................................................................................... | |||
| 6.6 Мачтовое устройство или рангоут. Стоячий такелаж..................................... | |||
| 6.7 Буксирное устройство буксирных и других судов.......................................... | |||
| 6.8 Дельные вещи..................................................................................................... | |||
| 7 ОСНОВНЫЕ ОБЩЕСУДОВЫЕ СИСТЕМЫ................................................................ | |||
| 7.1 Конструктивные элементы судовых систем..................................................... | |||
| 7.2 Осушительная система...................................................................................... | |||
| 7.3 Балластные системы............................................................................................ | |||
| 7.4 Мерительные и воздушные трубы..................................................................... | |||
| 7.5 Системы пожаротушения и пожарной сигнализации..................................... | |||
| 7.6 Системы водяного пожаротушения................................................................... | |||
| 7.7 Системы пенного и углекислотного тушения.................................................. | |||
| 7.8 Системы бытового водоснабжения.................................................................. | |||
| 7.9 Системы вентиляции и кондиционирования.................................................... | |||
| 7.10 Специальные системы танкеров..................................................................... | |||
| ТАБЛИЦА ОБОЗНАЧЕНИЙ ВЕЛИЧИН......................................................................... | |||
| СПИСОК ЛИТЕРАТУРА.................................................................................................. |
ВВЕДЕНИЕ
Свыше 70% поверхности земного шара занимают моря и океаны. Моря и океаны являются не только источниками многих ценных пищевых продуктов, разнообразных видов минерального сырья и энергии, но и удобными водными путями сообщения. Издавна люди начали совершать плавания по морям с целью обмена товарами. Развитие мореплавания способствовало развитию торговли, возникновению мирового рынка, что в свою очередь, способствовало обмену знаниями. Неслучайно именно на берегах морей возникли первые цивилизации. С развитием мореплавания развивалось и судостроение – одна из самых древних отраслей промышленности. Академик А.Н. Крылов писал, что ―…начало искусства судостроения восходит к глубочайшей древности и теряется не только в не дошедшей до нас истории исчезнувших культур и цивилизаций, но оно предшествовало даже самой культуре и цивилизации.‖
В средние века морской транспорт постепенно выделяется в самостоятельную отрасль транспортной промышленности. Если ранее суда принадлежали владельцам товаров – купцам, то с начала XIX века создаются первые компании, специализирующиеся на перевозке грузов. Бурно развивающаяся промышленность, для которой требуется все больше сырья и рынков сбыта, также вызывает рост морских перевозок. Используя деревянные парусные суда нельзя было добиться сохранности грузов, регулярности доставки товаров, безопасности плавания, экономичности.
Техническая революция (механический двигатель, стальной корпус) дала небывалый толчок развитию судостроения. В то же время появляется и специализация судов: сухогрузные, наливные, пассажирские.
Еще больше возросла роль морского транспорта в настоящее время в связи с увеличением общих масштабов мирового промышленного и сельскохозяйственного производства и товарообмена, вызванного крайне неравномерным размещением на земном шаре природных ресурсов, населения и создании мирового рынка характеризуется удельным весом перевозок морем в общих перевозках грузов внешней торговли. В настоящее время удельный вес морского транспорта во всех грузоперевозках составляет примерно 65%.
Доля морских перевозок в перевозках внешнеторговых грузов в некоторых странах составляет 100%. Морской транспорт, обеспечивающий главным образом межгосударственные экономические связи, всегда рассматривается в качестве важного инструмента международной политики.
Морской транспорт является не только удобным, но и самым дешевым видом транспорта. Естественные пути, большие размеры транспортных средств, малое энергопотребление, низкие эксплуатационные расходы и т.д. – все это обеспечивает невысокую по сравнению с другими видами транспорта себестоимость перевозки грузов (примерно 60% от ж/д и внутренневодного транспорта, 2,5% автомобильного, 1% воздушного).
Рассмотрим более подробно факторы, влияющие на перспективы развития морского транспорта. В последние десятилетия некоторые виды перевозок морского транспорта отошли к другим видам транспорта. Так пассажирские перевозки на дальние расстояния выполняются в настоящее время авиационным транспортом, так как этот вариант оказывается более дешевым (через Атлантику в 2 раза дешевле) и более быстрым. Но на коротких расстояниях морские пассажирские суда (паромы) успешно конкурируют с авиатранспортом (так как затрачивается время на доставку в аэропорт, формальности, а суда практически приходят в центр города). Широкое развитие в последние годы получили пассажирские суда для отдыха и путешествия – круизные суда.
На местных линиях успешно используются пассажирские катера и суда на подводных крыльях и на воздушной подушке, которые имеют высокие скорости. Авиационный транспорт также широко используется для перевозки скоропортящихся грузов (цветы и т.д.), срочных грузов (запчасти и т.д.) и дорогостоящих и сравнительно легких грузов (с целью ускорения оборота капиталовложений целесообразно оплатить высокую стоимость авиаперевозок).
Широкое распространение получил трубопроводный транспорт, но его применение возможно при больших грузопотоках жидких грузов и не очень больших расстояниях (для этого транспорта характерны малые эксплутационные расходы и большие затраты на строительство).
Мировая экономика требует перевозки многих миллиардов тонн грузов и, кроме того, объемы перевозок непрерывно увеличиваются. Такой объем перевозок может обеспечить только морской транспорт, что и обеспечивает его развитие. Важным фактором, обеспечивающим привлечение грузов на морской транспорт является то, что стоимость перевозки на морском транспорте значительно ниже, чем на железнодорожном транспорте и во много раз меньше, чем на автомобильном и воздушном транспорте.
Основные тенденции в развитии морского транспорта.
Определяющие факторы развития морского транспорта: снижение стоимости перевозки и повышение скорости доставки груза от изготовителя до потребителя. Снижение себестоимости и стоимости перевозки позволяет привлечь больший грузопоток. Повышение скорости доставки грузов позволяет судовладельцу увеличить оборачиваемость и провозоспособность судна, а грузоотправителю – ускорить оборачиваемость затраченных на товар средств (сократить омертвление капиталовложений во время транспортировки).
Снижение себестоимости перевозок.
Одним из направлений, обеспечивающим снижение себестоимости перевозки, является увеличение размеров судов.
Действительно, при увеличении грузоподъемности танкера с 25 000 тонн до 250 000 тонн стоимость танкера увеличивается только, примерно, в 3 раза (при увеличении грузоподъемности в 10 раз капиталовложения увеличиваются, примерно, в 3 раза). Аналогично положение с мощностью машинной установки: при увеличении грузоподъемности втрое (с 90 000 тонн до 270 000) мощность необходимо увеличить только примерно на 18% при обеспечении той же скорости 17 узлов (только на 18% увеличиваются расходы топлива). При увеличении грузоподъемности судна экипаж практически не изменяется. Все эти факторы существенно снижают себестоимость перевозки, что привело к бурному росту размеров судов в конце ХХ века.
Были построены танкеры полной грузоподъемностью более 600 000 тонн и спроектированы танкеры полной грузоподъемностью 1 млн. тонн. Построены заводы - строителии доки для ремонта таких судов. Углублены подходные каналы и обустроены причалы. Однако, практика эксплуатации таких гигантов показала, что не была учтена экономически обоснованная партионность грузов. Действительно, для накопления необходимого количества нефти в порту для загрузки танкера грузоподъемностью 500 000 тонн необходимо значительное время, также необходимо значительное время для переработки этой нефти, доставленной в порт назначения. Это приводит к тому, что с учетом высокой стоимости нефти значительные средства исключаются из оборота (-замораживаются). Поэтому наиболее крупные танкеры были поставлены на прикол и используются как нефтехранилища, а танкеры грузоподъемностью200-300тыс. тонн используются при частичной загрузке100 - 150тыс. тонн. Более медленно, но устойчиво растут размеры контейнеровозов (до 8 тыс. контейнеров), балкеров (для насыпных грузов до200-300тыс. тонн грузоподъемности). Рост размеров контейнеровозов обусловлен их быстрой погрузкой и выгрузкой, ростом объемов перевозок, заходом в ряд портов на погрузку – выгрузку за рейс. Рост размеров балкеров оказался целесообразным в связи с низкой стоимостью навалочных грузов и желанием металлургических заводов – потребителей усреднить состав руды (что возможно при больших ее запасах).
Уменьшение веса судна (при одинаковом водоизмещении) позволяет перевезти больше груза и, обычно, снижает себестоимость судна. Все это приводит к снижению себестоимости перевозок.
Достигается уменьшение веса корпуса судна за счет полного отказа от клепаных соединений корпуса и перехода на сварные, применением высокопрочной стали, алюминиевых сплавов (суда на воздушной подушке, подводных крыльях, катера, надстройки пассажирских судов). Позволяют уменьшить вес судна новые прогрессивные методы расчета прочности с использованием ЭВМ, отказ от запаса на коррозию (примерно 20%) за счет использования защитных покрытий, электрохимической защиты от коррозии.
Веса механизмов уменьшаются за счет перехода с литых конструкций на лито-сварные. Уменьшается вес двигателя при той же мощности за счет форсирования наддува, повышения давления и совершенствования процессов, увеличения числа оборотов.
Снижение затрачиваемой мощности для достижения заданной скорости обеспечивает уменьшение расходов на топливо и снижает капитальные затраты. За вторую половину20-говека использование мощности улучшилось вдвое. Это достигается совершенствованием формы судна для уменьшения его сопротивления и совершенствованием движителя – винта.
Уменьшение сопротивления движению судов достигается отработкой формы моделей судов в бассейнах, применением бульбообразной формы носа, сигарообразной формы кормы, самополирующихся красок. Совершенствование формы винта достигается отработкой его формы с помощью испытаний в различных установках, совершенствованием методов расчета, оптимизацией формы с учетом взаимодействия с корпусом судна, точным изготовлением до 5-8 мк, полировкой винта и другими методами.
Существенную роль в снижении себестоимости перевозок грузов оказывает прогресс в развитии главных двигателей судов.
В качестве главных двигателей на судах использовались во второй половине 20-го века паровые турбины, газовые турбины, дизели, атомные силовые установки (в конце века). В начале второй половины 20-го века паровые турбины устанавливались на крупные или на скоростные суда, если наибольшая мощность существующих дизелей оказывалась недостаточной или, если дизельная установка такой мощности занимала слишком много места на судне. С большим расходом топлива на турбинных установках мирились, так как топливо было дешевле дизельного.
Благодаря прогрессу в дизелестроении в конце 20-говека имелись уже низкооборотные(100-120 об/мин) дизели любой агрегатной мощности, работающие на значительно более дешевом тяжелом топливе и при значительно меньшем расходе, чем у турбин. В этом случае возможна прямая передача на винт, который работает при таких оборотах с высоким КПД. В случае, если место машинной установки ограничено, то возможно использование среднеоборотных дизелей (около 400 об/мин), что обеспечивает малый объем машинных отделений. Это привело к тому, что все новые суда стали строить с дизельным двигателем, а на ряде старых судов заменены турбины дизелями.
Газовые турбины пока что имеют большой расход дорогого топлива, установки эти считаются экспериментальными. Газовые турбины имеют ряд существенных преимуществ и, если удастся значительно снизить расход топлива, то они займут достойное место на судах.
Атомные силовые установки ограничены в применении, так как с этими установками не разрешен заход почти во все порты мира, проход через проливы, каналы.
Даже в середине 20-го века люки для погрузки сухогрузных судов были сравнительно небольшими, закрывались деревянными крышками, обтягивались брезентом для обеспечения непроницаемости. Размеры люков были небольшие, потому что даже при этих размерах часто в шторм срывались брезенты, что приводило к подмочке груза, а иногда и к затоплению судна. Небольшие размеры люков приводили к тому, что погрузка должна была вестись небольшими и нетяжелыми (меньше 3-5тонн) грузовыми местами, чтобы перемещение грузов в трюме вне грузового люка – в ―карманах‖ - можно было осуществлять внутритрюмной механизацией или вручную. Все это приводило к тому, что стоянки сухогрузных судов под грузовыми операциями составляли порядка 50% эксплуатационного времени. В этих условиях было нецелесообразно увеличивать скорость судов для повышения скорости доставки груза и увеличения оборачиваемости судов. Действительно, увеличение скорости судов мало увеличивало скорость доставки грузов (только 50% на ходу), а увеличение скорости требует увеличение мощности двигателя и расходов топлива примерно в кубе.
Переход с деревянных на металлические механизированные люковые закрытия позволил значительно повысить надежность закрытия люков, что вместе с совершенствованием расчетов прочности позволило значительно увеличить размеры грузовых люков. Появились открытые суда с шириной люков до 80% - 85%ширины судна, что позволило грузовыми кранами портов грузить груз сразу на свое место в трюме (без перемещения в трюме судна ―вручную или с помощью трюмной механизации). Это в свою очередь позволило увеличивать размеры и массу грузовых мест. Все это позволило увеличить темпы грузовых работ, сократить стоянку судна и сделало целесообразным увеличение скорости судов.
Появление грузовых мест стандартных размеров – контейнеров
20’х8’х8’ (т.н. 20 футовых) массой до 20 тонн и контейнеров 40’х8’х8’(т.н. 40 футовых) массой до 35 тонн позволило приспособить суда для их перевозки.
При этом:
– размеры люков и трюма выполнять кратными размерам контейнеров,
– для более быстрой погрузки в трюмах, а иногда и на палубах судов контейнеровозов устроены вертикальные направляющие, которые позволяют исключить время и затраты на крепление грузов.
Ящики – контейнеры заполняются грузом у изготовителя, а выгружаются у потребителя – это исключает промежуточные перегрузки грузов, что ускоряет процесс, предотвращает повреждение и хищение грузов. Все это ускоряет доставку грузов и делает целесообразным увеличение скорости судов контейнеровозов до 20-22 узлов и более.
Увеличение размеров и массы грузовых мест оказалось очень эффективным, но дальнейшее увеличение оказалось нецелесообразным из-за невозможности их перевозки на автомобильном и железнодорожном транспорте. Поэтому дальнейшее увеличение грузовых мест связано с плавучими контейнерами – лихтерами. Аналогично обычным контейнерам лихтера загружаются у изготовителей и по внутренним водным путям транспортируются в устьевые рейдовые порты, где загружаются на крупные океанские суда. Из порта выгрузки лихтеры доставляются потребителям аналогично. Грузоподъемность лихтеров от 450 тонн до 1300 тонн, грузоподъемность лихтеровозов до 60000 тонн и скорость до 22 узлов.
Другим направлением, обеспечивающим значительное ускорение погрузки – выгрузки, было развитие горизонтального метода грузовых операций, при котором груз на судно перемещается практически горизонтально, что не требует больших затрат мощности и энергии. Суда, приспособленные для горизонтальной погрузки (так называемые - накатные), называются ролкерами. Ранее погрузка сухогрузных судов практически всегда осуществлялась вертикальным методом, то есть груз портовым или судовым краном поднимался вверх, переносился горизонтально до соответствующего положения над трюмом судна, а затем опускался в трюм. Этот процесс требует больших затрат энергии и весьма больших и мощных грузовых устройств и характеризуется сравнительно низкой производительностью. Кроме того, у борта судна могут работать 1–2 (максимум 3) портовых грузовых крана.
Первоначально суда с горизонтальным методом грузовых работ использовались только для перевозки колесной техники. Затем появились специальные площадки с колесами, на которые грузились любые генеральные грузы и с помощью тягача завозились на судно. А затем появились мощные погрузчики, которые способны грузить контейнеры 20’ и 40’ и другие грузы, стали завозить на судно генгрузы на автомашинах и сгружать с помощью погрузчиков.
Эти методы погрузки специализированных судов – ролкеров позволяют создать непрерывный поток грузов, что значительно ускоряет темпы грузовых работ и сокращает стоянку под грузовыми операциями. Сокращение стоянки делает целесообразным увеличение скорости этих судов до 20 - 22узлов.
КЛАССИФИКАЦИЯ СУДОВ
Для характеристики судов обычно используют их основные признаки. Разделение судов на группы по основным признакам называется классификацией судов. Главным признаком классификации является назначение судна.
Классификация судов по назначению и другим признакам
Наиболее важным признаком судна является его назначение. По назначению суда можно разделить на следующие группы: транспортные, вспомогательные, специальные, рыбопромысловые, военные, прогулочные.
Транспортные суда предназначены для транспортировки грузов и пассажиров (рисунок 1.1) В свою очередь, транспортные суда разделяются на подгруппы: сухогрузные, наливные и пассажирские.
Рисунок 1.1- Транспортные суда:
1 – пассажирское судно, 2 –крупное сухогрузное судно, 3 – рефрижераторное судно 4 – контейнеровоз, 5 – автомобилевоз, 6 – судно комбинированного типа(балкер-нефтевоз),
7 - нефтетанкер
К пассажирским судам относятся суда, перевозящие более 12 пассажиров или не членов экипажа. К этим судам относятся: пассажирские паромы (рисунок 1.2), круизные суда (рисунок 1.3), суда местных линий, линейные и т.д. Следует отметить, что в настоящее время практически нет линейных пассажирских судов, так как длительность перевозки на большие расстояния и стоимость перевозки во много раз больше, чем на авиатранспорте. Суда, построенные как линейные, после переоборудования используются как круизные (для отдыха и путешествий). Паромы предназначены для перевозки людей и автомашин (или железнодорожных вагонов) на короткие расстояния, и к этим судам предъявляются требованиям, как к пассажирским судам. Еcли паром не предназначен для перевозки пассажиров, то его следует отнести к сухогрузным судам с горизонтальным методом грузовых операций (ролкерам).
| Рисунок 1.2 - Паром для перевозки пассажиров, автомашин и железнодорожных вагонов |
Рисунок 1.3 - Круизное судно
К наливным судам относятся танкеры-нефтевозы, танкеры-продуктовозы, газовозы, химовозы и т.д.
К сухогрузным судам относятся универсальные сухогрузные, суда для перевозки генеральных грузов (т.н. контейнеро - универсальные),балкеры различных типов для перевозки грузов навалом, рефрижераторные суда для перевозки скоропортящихся грузов, контейнеровозы, ролкеры — суда с горизонтальной погрузкой (т.н. накатные суда), грузовые паромы, лихтеровозы и т.д.
Особую подгруппу составляют суда двойного назначения (т.н. комбинированные суда): нефтенавалочники и нефтерудовозы и др. На этих судах реализована заманчивая идея загрузки судна в прямом и обратном рейсе.
Вспомогательные суда предназначены для обеспечения работы транспортных и других судов. К этой группе относятся буксиры, бункеровщики, плавкраны, перегружатели, снабженцы, рейдовые катера, нефтемусоросборщики и т.д. (рисунок 1.4, 1.5)
| Рисунок 1.4 - Плавкран |
Рисунок 1.5 - Буксир-толкач
К группе специальных судов можно отнести научные суда, учебные, кабелеукладчики, трубоукладчики, дноуглубительные суда, плавучие доки, плавучие буровые платформы и т.д.
Плавучие доки (рисунок 1.6) предназначены для подъема судов с целью осмотра и ремонта подводной части корпуса.
К другим признакам классификации относятся: район плавания, тип силовой установки, вид движителя, характер движения по воде, материал корпуса, архитектурно-конструктивные признаки.
| Рисунок 1.7 - Морское пассажирское судно |
| Суда по району плавания подразделяются на суда: - неограниченного района плавания – океаны и открытые моря (рисунок 1.7); - первого ограниченного района плавания (R1 ) - в морях с высотой волны 3% обеспеченности 8,5м, с удалением от места убежища не более 200 миль; - второго ограниченного района плавания (R2)– в морях с высотой волны 3% обеспеченности 7м и с удалением от места убежища не более 100 миль; |
| Рисунок 1.6 - Плавучий док с поднятым судном. |
Рисунок 1.8 - Пассажирское судно смешанного района плавания (река-море).
- смешанное (река-море) плавание(R2 - RSN) с высотой волны 3%
обеспеченности 6м с удалением от места убежища в открытых морях до 50 миль, а в закрытых морях – до 100 миль (рисунок1.8);
- смешанное (река-море)плавание (R3 - RSN) с высотой волны 3%
обеспеченности 3,5 м с учетом конкретных условий плавания и с удалением от места убежища не более 50 миль;
портовое, рейдовое и прибрежное плавание (R3) в зависимости от конкретных условий.
Классификация судов по типу энергетической установки.
В настоящее время на гражданских судах наиболее распространены малооборотные дизельные силовые установки из-за своей высокой экономичности, благодаря низким удельным расходам топлива, использованию дешевого топлива, высокого КПД установки, большого моторесурса. При ограничении размеров машинного отделения устанавливаются среднеоборотные дизели, размер которых значительно меньше, но для передачи на винт необходим редуктор. Такие суда называются теплоходами (т/х). В тех случаях, когда необходима очень большая мощность, и при ограничении размеров машинного отделения, на суда устанавливаются паровые турбины (с паровыми котлами) или газовые турбины. Такие суда называются паротурбоходами (птб/х, тб/х) и газотурбоходами (гтб/х).
При газовой турбине требуется минимальный объем машинного отделения, но требуется высококачественное и дорогое топливо при большом удельном расходе. Поэтому мало комерческих судов имеют газотурбинную установку.
Сокращение объема МО эффективно для судов, провозоспособность которых определяется объемом грузовых помещений: ролкеры, контейнеровозы, лихтеровозы....
Рисунок 1.9 - Атомный ледокол:
1-отделение гребных двигателей, 2-дизель-генераторы, 3-атомная паро-производительная установка, 4- отделение главных турбогенераторов, 5-отделение вспомогательных механизмов.
Перспективной является атомная силовая установка (рисунок 1.9), которая наряду с преимуществами имеет также определенные недостатки. Поэтому невелико число судов с атомной силовой установкой - атомоходов (а/х).
Если приводом гребного винта является электромотор, а энергию для него вырабатывает дизель, то это судно - дизельэлектроход (дэ/х).
В зависимости от наличия или отсутствия главной силовой установки (с приводом на движитель) все суда делятся на самоходные и несамоходные.
(движитель – устройство, преобразующее энергию главного двигателя в энергию по преодолению сопротивления воды движению судна).
По виду движителя разделяются на суда:
- с гребным винтом (наиболее распространенный движитель);
- с крыльчатым движителем (рисунок 1.10) (эти движители обеспечивают высокую маневренность судну, но несколько меньший КПД);
- воздушным винтом;
Рисунок 1.10 - Крыльчатый движитель
- с водометным движителем (высокопроизводительный насос выбрасывает струю воды, реакция которой движет судно) – используется на мелководье;
- парусные (движитель - парус);гребные (движитель – весло);
- колесные ( движитель – гребное колесо).
По характеру движения суда разделяются на:
- водоизмещающие – вытесняющие корпусом воду, что обеспечивает их поддержание на воде (надводные суда) и под поверхностью воды (подводные суда);
- глиссирующие – быстроходные катера, при движении которых на днище возникает гидродинамическая подъемная сила, под действием которой судно частично выходит из воды – глиссирует (при этом уменьшается сопротивление движению и повышается скорость); на подводных крыльях (СПК), которые имеют под днищем специальные подводные крылья создающие при движении гидродинамическую подъемную силу, полностью выталкивающую судно из воды, что позволяет увеличить скорость этих судов до 50 узлов (рисунок 1.11);
- на воздушной подушке (СВП), под днищем которых вентиляторами создается повышенное давление и судно поднимается над водой на 0,2 – 1,5 метра, что резко уменьшает сопротивление движению судна (рисунок 1.12);
- экранопланы – (в стадии исследований) аппараты, летающие вблизи поверхности воды (рисунок 1.13), что обеспечивает значительное увеличение подъемной силы при меньших затратах мощности (скорость до 400км/час).
| Рисунок 1.12 - Судно на воздушной подушке. 1- вентилятор; 2- воздушная шахта; 3- воздушный канал; 4- отсек плавучести; 5- воздушная подушка; 6- ватерлиния при работе вентилятора; 7- ватерлиния при неработающем вентиляторе. |
| Рисунок 1.11 - Судно на подводных крыльях. 1-корпус; 2- стойки; 3- подводные крылья; 4- ватерлиния на ходу судна; 5- ватерлиния на стоянке. |
Рисунок 1.13 - Основные варианты экранопланов (I – «летающее крыло»;
II – самолетного типа).
1 – маршевые двигатели; 2 – стартовые двигатели; 3 – несущее крыло; 4 – боковые (концевые) гондолы.
По материалу корпуса суда подразделяются на:
- стальные – большинство современных судов;
- из легких сплавов – небольшие и скоростные суда (на подводных крыльях, на воздушной подушке, спасательные шлюпки и т. д.;
- пластмассовые - небольшие суда, катера; железобетонные – стояночные (стоечные) суда, плавпричалы, плавмастерские, плавдоки; деревянные – небольшие рыболовные, спортивные;
композитные – корпус судна из двух или трех материалов (сталь+легкие сплавы - пассажирские суда; бетон+сталь – плавдоки и т.д.).