Юный моряк

МЕХАНИЗМЫ, КОРАБЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ

Устройство корабля весьма сложно, поэтому мы рассмотрим только основные системы и механизмы. Прежде всего надо назвать главные машины, обеспечивающие ход корабля. На них используются паротурбинные, дизельные, газотурбинные и ядерные установки, а также турбоэлектрические и дизель-электрические установки.

Мощность главных машин на современных кораблях весьма велика. Например, на иностранных атомных подводных лодках она достигает десятков тысяч л. с. при скорости хода свыше 30 узлов, на крейсерах – до 150 тысяч л. с. при скорости хода до 35 узлов (около 65 км/ч), на эсминцах – 70 тысяч л. с. при скорости хода до 42 узлов; на торпедных катерах – до б тысяч л. с. при скорости хода до 50 узлов.

Рис 36 Котельное отделение корабля:

1 – главный паровой котел, 2 – нефтяные турбонасосы, 3 - питательные турбонасосы, 4 - турбовентиляторы, 5 – подогреватель питательной воды, 6 – подогреватель топлива, 7 – донные топливные цистерны, 8 - борто-вые топливные цистерны 9 – трюмно-пожарный насос, 10 – приемный питательный трубопровод

Паровые турбинные установки наиболее распространены на больших кораблях. Преимущество этих установок в том, что они позволяют развивать колоссальные мощности при относительно небольших весе и габаритах. На рис. 36 и 37 показаны две главные части паротурбинной установки – котельное и машинное отделения. На кораблях котлы устанавливаются с нефтяным отоплением, количество их зависит от мощности силовой установки (турбины) и паропроизводи-тельности котлов.

Турбины на современных кораблях развивают 4 – 6 тысяч оборотов в минуту, что позволяет получать большую мощность при ее сравнительно малых размерах. От турбины мощное вращательное движение передается на редуктор, который уменьшает число оборотов (при сравнительно малой потере мощности) и передает его на гребной вал для вращения гребного винта.

На многих ледоколах и судах морского флота в качестве главных двигателей устанавливаются турбоэлект-рические установки, в которых турбогенераторы вырабатывают электрическую энергию Эта энергия подается на гребные электродвигатели, которые вращают гребные валы и винты.

На малых кораблях в качестве главных двигателей применяются двигатели внутреннего сгорания – дизели, так как занимают значительно меньше места на корабле, чем паротурбинные и турбоэлектрические установки. Мощность же их вполне достаточна для малых кораблей

Ядерные энергетические установки за последнее десятилетие получили широкое распространение на подводных лодках

На рис. 38 дана схема ядерной силовой установки, одного из зарубежных судов, которая состоит из трех

Рис. 37. Машинное отделение корабля:

1 - турбина высокого давления; 2 - турбина низкого давления; 3 - зубчатая передача (редуктор); 4 – главный конденсатор; 5 – турбоконденсаторный насос; 6 - турбоциркуляционный насос; 7 – пароструйный эжектор; 8, 18 – конденсаторы эжекторов; 9 – турбогенератор; 10 – турбомасляный насос, 11 – маслоохладитель; 12 – масляный сепаратор; 13 – испаритель; 14 - турбовентилятор; 15 – электровентилятор; 16 - вспомогательный конденсатор; 17 - электропожарный насос частей: ядерного (атомного) реактора (первичный котел), парогенератора (вторичный котел) и двигателя (турбины). В реакторе происходит реакция ядерного превращения и нагрев первичного рабочего тела, во вторичном котле – нагрев вторичного рабочего тела (превращение питательной воды в пар), затем пар поступает для работы в двигатель – турбину. Такая установка называется двухконтурной.

Ядерные энергетические установки благодаря огромным запасам энергии продуктов ядерного распада во много раз повышают дальность (автономность) плавания кораблей.

Рис. 38. Принципиальная схема ядерной силовой установки?

1 – воздух (охладитель); 2 - графит; 3 – воздушный фильтр; 4 - урановые стержни («горючее»); 5 - биологическая защита; 6 - пар; 7 - питательная вода; 8 – турбина; 9 – редуктор; 10 – гребной винт

Боевые возможности надводных и подводных кораблей с атомными энергетическими установками значительно выше боевых возможностей обычных кораблей.

В газотурбинных установках горячие газы от сгорания топлива в камерах сгорания поступают непосредственно на лопатки газовой турбины. Тем самым газотурбинная установка исключает котельные отделения, что дает экономию в весе. В настоящее время газотурбинные установки широко применяются в качестве главных двигателей на кораблях небольшого водоизме-щения, требующих высокой скорости.

Рис. 39. Якорное устройство

Вспомогательные механизмы корабля обслуживают главные двигатели, котлы, механизмы управления кораблем; они приводят в действие боевую технику и корабельные устройства и системы. К вспомогательным корабельным механизмам относятся электрогенераторы и электродвигатели, рулевые машины, насосы, вентиляционные машины, компрессоры и многое другое.

Для откачивания за борт и приема из-за борта воды, для приема и перемещения внутри корабля топлива, воды и других жидких корабельных запасов существуют различные корабельные системы, которые образуются трубопроводами с соответствующими приборами и механизмами. В зависимости от назначения различают водоотливную, осушительную, пожарную систему, системы затопления погребов, выравнивания корабля (ликвидации крена и дифферента), системы водоснабжения, вентиляции, парового отопления и т. д.

Для обеспечения повседневных нужд корабля служат различные корабельные устройства.

Якорное устройство (рис. 39) служит для удержания корабля на месте при его стоянке на рейде и состоит из якоря, якорной цепи, шпиля, стопора, битенга, якорного клюза, цепного ящика. Якорное устройство располагается в носовой оконечности корабля.

Якорная цепь 1 соединяется с корпусом корабля при помощи жвака-галса 2, обуха 3, вделанного на дне цепного ящика в корпусе корабля, и глаголь-гака 4. Из цепного ящика свободный конец якорной цепи через клюз 5 выводится на палубу, проводится через стопор 6, якорный клюз 7 к якорной скобе 8. Последняя соединена с веретеном якоря 9, а через него с коробкой 10 и лапами 11. Стопор позволяет освободить якорную цепь и отдать (спустить) якорь. Лапы якоря, углубившись в грунт дна, будут удерживать якорь и соединенный с ним корабль. Для выбирания цепи якоря (подъема якоря) используется шпиль 12, а для удержания тяжелых цепей якоря – битенги 13.

Рулевое устройство предназначено для поворотов корабля на ходу и удержания его на курсе. При отклонении руля в сторону во время хода корабля вода давит на перо руля. Это давление будет стремиться отбросить руль, а вместе с ним и корму корабля в сторону, противоположную отклонению руля, а нос корабля будет поворачиваться в другую сторону.

Рулевое устройство состоит из штурвала или манипулятора, рулевой передачи, рулевого двигателя, рулевого привода и руля. Рули бывают трех типов: обыкновенные (рис. 40,а), балансирные (рис. 40,6) и полу-балансирные (рис. 40,в).

Балансирным рулем называется руль, у которого треть пера расположена впереди оси вращения. Эта часть пера называется балансирной частью. А если балансирная часть имеет меньшую высоту по сравнению с основной частью пера, то такой руль называется полу-Ралансирным. Балансирные рули требуют меньшей затраты силы для перекладки.

Рис. 40. Рулевое устройство: а – обыкновенный руль: 1 – перо руля; 2 – баллер; 8 - голова руля; 4 - рудерпис; 5 – петли; 6 - штыри; 7 – пятка; 8 - рудерпост; 9 – гельм-порт; 10 - сальник;

б – балансирный руль;

в – полубалансирный руль;

г – винтовой привод Дэвиса: 1 – винтовой стержень; 2 – шестерня (соединяющаяся с валом рулевой машины); 3 – гайки; 4 – направляющие; 5 - тяги на шарнирах с поперечным румпелем-6;

д – гидравлическая передача; 1 - штурвал; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – шток (зубчатая рейка); 5 – шестерня; 6 – ось шестерни; 7 – трубка манипулятора; 8 – исполнитеиьный цилиндр;

е – штуртросовая передача;

ж – валиковая передача

Перекладка руля осуществляется при помощи рулевого привода, получающего силовые импульсы от рулевого двигателя. Существуют приводы двух видов: румпельные и винтовые. Румпельные представляют одно-и двуплечие рычаги, насаженные на голову руля. Винтовые приводы применяются на больших кораблях, где требуются значительные усилия для перекладки руля.

Рулевые двигатели бывают паровые и электрические. Они устанавливаются вблизи руля и приводятся в движение из рулевой и боевой рубок при помощи валико-вой, гидравлической или электрической передач. Контроль за углом отклонения руля осуществляется при помощи рулевого указателя, устанавливаемого на посту управления.

Штурвалы и манипуляторы устанавливаются на постах управления кораблем.

Манипуляторы представляют контактное устройство, укрепленное на вертикальной тумбе. Движение рукоятки вправо или влево включает рулевой двигатель для получения силового импульса на перекладку руля при помощи тяги.

Рулевые машины обычно располагаются в кормовой части корабля, в непосредственной близости от головы руля. Таким образом, рулевому, находящемуся на мостике, в боевой или рулевой рубке, приходится управлять рулевой машиной на расстоянии, при помощи рулевой передачи. Это управление осуществляется различными способами: с помощью винтового привода (рис. 40,г), гидравлических (рис. 40,д), штуртросовых (рис. 40,е) и валиковых (рис. 40,ж) передач. Существуют и другие передачи, например, парогидравлические или электрогидравлические.

Подъемные устройства корабля.

Гордень – простейшая снасть, применяемая на корабле для подъема небольших тяжестей и при управлении парусами (рис. 41,а), состоит из троса (шкентеля) и блока, подвешенного в неподвижной точке. Выигрыша в силе не дает, но облегчает подъем груза изменением направления тяги.

Тали (полиспаст) – грузоподъемное устройство, состоящее из двух блоков – подвижного и неподвижного – и троса, называемого лопарем (рис. 41,б). Число шкивов в блоках может быть различным, и чем больше их, тем больше получается выигрыш в силе при подъеме грузов.

Рис. 41. Подъемные устройства корабля:

а – гордень: б – шестишкивные тали; в – механические тали; г – дифференциальные тали: 1 - двушкивный неподвижный блок; г - одношкиз-ный подвижный блок; 3 – такелажная цепочка; д – заваливающаяся шлюпбалка; е – поворотная шлюп-балка

На кораблях применяются также механические (рис. 41,в) и дифференциальные тали (рис. 41,г). Они дают большой выигрыш в силе и более удобны в обращении.

Краны с электрическим приводом устанавливаются на больших кораблях и служат для поднятия тяжелых грузов.

Шлюпбалки устанавливаются по бортам корабля для подъема и спуска шлюпок. Шлюпбалки подразделяются на откидные (рис. 41,д) и поворотные (рис. 41,е).

Швартовное устройств – совокупность приспособлений и механизмов, расположенных на верхней палубе и предназначенных для надежного удержания корабля у причала, плавучих сооружений или борта другого корабля. Оно включает (рис. 42): швартовы (гибкие стальные, синтетические или растительные тросы) приспособления для их хранения и удобства подачи (вьюшки); кнехты, битенги, утки, служащие для закрепления швартовов на палубе корабля; швартовные клюзы и киповые планки, предназначенные для вывода швартовов за борт, придания им нужного направления и предохранения от перетирания о борт; швартовные механизмы – шпили, брашпили, лебедки – для выборки и травления швартовов; кранцы, смягчающие удар корпуса о причал или борт другого корабля.

Рис. 42. Швартовное устройство надводного корабля: 1, 11 – швартовные клюзы; 2 – кнехт; з – шпили, 4 - киповая планка; 5 – утка; 6 – вьюшка; 7 - корзины для кранцев; 8 – сходни; 9 – битенг; 13 - швартовы