> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Судостроение

Судостроение

Судостроение. 7. Общее С. Под словом С. в широком смысле этого понятия надо разуметь совокупность науки и техники, относящихся к области постройки всевозможных типов судов и других плавучих сооружений, а также их главных и вспомогательных механизмов.

С. было известно человечеству в глубокой древности и, совершенствуясь с развитием общей культуры народов, оказывало огромное влияние на прогресс торговли и промышленности тех стран, которые могли иметь значительный торговый и военный флот. Сказать с точностью, где зародилось С., нельзя, так как первые суда— в виде грубо выдолбленных лодок или нескольких связанных между собою бревен, образующих плот, — появлялись тан же просто, как и самой примитивной постройки человеческие жилища. Тем не менее, по дошедшим до нас памятникам древности, наиболее развитыми в судоходном отношении следует считать такие страны, как Финикия, Греция, Карфаген и Египет; в них кораблестроение достигло такого совершенства, которое позволяло этим странам вести обширную морскую торговлю, а в некоторых отдельных случаях строившиеся там суда достигали столь грандиозных размеров, что на них можно было помещать несколько тысяч гребцов и воинов, иметь роскошные помещения для знатных лиц и прочие В глубокой древности, как и теперь, флот морских стран разделялся на торговый и военпый; первый из них состоял из судов коротких, по возможности, емких и снабженных, по тем временам, значительной парусностью и малым количеством весел; второй, то есть военпый флот, имел в своем составе, преимущественно, суда длипные и узкие, позволявшие достигать значительно больших скоростей благодаря обильному количеству весел и малой парусности.

По мере развития навигации и техники вообще, типы судов настолько стали совершенны в техническом и мореходном отношении, что в конце XV в Хр. Колумбу удалось совершить на своих карагб:лах поход в Америку. В дальнейшем, хотя типы кораблей и продолжали совершенствоваться, тем не менее прогресс этот шел медленно: разница между судами XVI и начала XIX столетия была нс столь значительна, как между типами кораблей последующих десятилетий. Такому быстрому прогрессу способствовало, во-первых, применение паровых машин к движению судов и замена ими парусов, а во-вторых — употребление, как главного судостроительного материала, железа. Кроме того, на военных кораблях во время Крымской войны было введено бронирование. Все эти факторы оказали могучее влияние на изменение прежних, установившихся

io“-v

веками, типов торговых и военных судов. Успехи металлургии, машиностроения и артиллерии дали возможность судостроителям за последние десятилетия достигнуть столь исключительных результате в, что по своим размерам современные суда превосходят величайшие гражданские сооружения, а помощности своих механизмов достигают сотен тысяч лошадиных сил (смотрите табл. I).

В научном отношении С. стояло на столь же низкой

Связаны имена дА и а м б е р а, Кондорсе и особенно Б о ф у а, давшего ряд интересных испытаний. Наконец, вопросы динамической остойчивости, качки, поворотливости и других мореходных качеств составили область научных исследований лишь только во второй половине XIX ст.; тут следует упомянуть имена таких ученых, как: Скот т-Р о с с ел ь, II о-п о в, М о д и е й, Ранкин, Рид, В. Ф р у д“

Ступени развития, как и другие инженерные знания, до конца XVII в., когда впервые начали сознательно пользоваться законом Архимеда, открытым им более чем за ‘200 лет до н. э. Еще в XVIII стол, имели смутное понятие об остойчивости судов, причем формулу статической остойчивости дал Атвуд (Atwood) лишь только в начале XIX в Хотя великий Ньютон (в XVII в.) стремился постигнуть тайну законов сопротивления воды движущимся телам и дал свою теорию, комментированную, сто лет спустя, Эйлером, тем не менее серьезное экспериментальное изучение этих вопросов относится лишь к концу XVIII и началу XIX в С этими опытами

Б у р а ч с к, Кузьм и и с к и и и затем натихсовре“ менников: Б е р т е и а, Ф р у д а (сына), Тэйлора, Грехи ева, Крылова и Бубнова, давших ряд блестящих теорий из области сопротивления судов, вибрации, строительной механики и прочие В настоящее время наука С. покоится на теоретических основах высшей математики и аналитической механики, занимая почетное место среди прочих инженерных наук. Развитью научных знаний судостроительной специальности способствовал не только общий прогресс науки и техники, но также и учреждение высших и средних судостроительных школ во всех культурных странах, имею“

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ < ТОВДРО -ПД ЕСД Ж ИРЕ КОГО ПДРОХОДД.

щих свой торговый и военный флот (смотрите судостроительные учебные заведения).

Наука С. представляет совокупность нескольких самостоятельных дисциплин, связанных между собою единством цели: изучить судно со стороны его навигационных и строительных качеств. К числу этих дисциплин относятся: теория корабля, рассматривающая плавучесть, остойчивость, непотопляемость, качку и сопротивление движению судов; строительная механика и вибрация судов; корабельная архитектура, изучающая конструкцию судов, технологию С. и проектирование судов. Рядом с перечисленными дисциплинами стоят предметы, относящиеся к изучению главных и вспомогательных судовых ме х а и и з м о в.

Важнейшими данными для характеристики судна являются его обводы (то есть очертания наружной поверхности как подводной, так и надводной) — с одной стороны, и взаимное распределение весов всех отдельных устройств, входящих в его состав — с другой.

Для первой цели служит теоретический чертеж судна, который дает представление об его наружной поверхности посредством изображения в ортогональных проекциях сечений этой поверхности плоскостями, параллельными трем плоскостям проекций (ф и г. 1). На этих проекциях:—вертикально-продольной (бок), горизонта льн и (п о и у ш и р о т а) и вертикально-поперечной (корпус) — показывают обводы судна в виде батоксо в, ватерлиний и ш пан-го у т о в Плавность обводов судна проверяется сечениями его поверхности плоскостями, перпендикулярными к поперечной и наклонными к продольной плоскости проекций (рыбин ы). Теоретический чертеж составляется на основании предварительных расчетов при помощи особых правил и приемов, причем большое значение имеет навык и искусство исполнителя; необходимыми инструментами при этом служат, кроме обычных чертежных инструментов, специальные наборы корабельных лекал— кривых линеек различной формы, а также тонкие гибкие деревянные рей к и. Масштабом чертежа берут, обычно, ‘/$о или ‘/100 нат. велич.

Главными размерениями судна являются: д и и и a (L) его по грузовой ватерлинии, то есть по линии уровня воды при полной нагрузке, а также наибольшая длина, измеряемая по горизонтальному направлению между наиболее удаленными точками его кориуса; ш и рина (В)—наибольшая по грузовой ватерлинии; у г дубление (Т) корпуса при нормальной нагрузке судна; оно будет одинаково по всей длине судна, когда последнее сидит и а ровны и к и и ь, и различно, когда судно имеет дифферент, то есть сидит глубже носом или кормою. От углубления корпуса следует отличать осадку судна выступающими частями: килем, гребными винтами, кронштейнами для них и тому подобное.; высота борта (Н) при средина длины судна, считая от притыкания корпуса к килю и до прнтыкания к борту главной палубы; высота надводного борта (F), обеспечивающего судну необходимый запас плавучести.

Теоретический чертеж дает возможность определить важные теоретические элементы судна, а именно (те б л. II): площадь грузовой ватерлинии (S), а также других ватерлиний, кривая распределения которых по глубине наз. строевой по ватерлиниям; площадь мидель-шпангоута (В) и других шпангоутов; кривая распределения этих площадей по длине судна наз. строевой и о шпангоутам; водоизмещение судна (V), то есть объём погруженной части корпуса по ту или иную ватерлинию; распределение водоизмещения по глубине дается кривой нодоиз-м о щ mi и я; положение центра тяжести площадей ватерлиний по длине судна; положение центра тяжести объёма судна—ц е и т р а величины (ЦВ) — для каждого углубления, как по длине судна, так и по глуб .не.

Главные размерения судна находятся между собою в некоторых соотношениях, характерных для того или иного типа судна; основными из них являются отношение длины к ширине L В; отношение углубления к ш и р и и е Т : В; отношение длины к высоте L:II; к о а фф и ц и е и т полноты водоизмещения „ V

С «я —» коэффициент полноты плов котлах и с запасными частями, IV) топливо, смазочные и другие расходные материалы и V) г р у 8 ы, перевозимые судном, включая сюда пассажиров с их

Табя. II.

ДидГРДМПв ТЕОРЕТИЧЕСКИХ. ЭЛЕМЕНТОВ

шади грузовоЛα=

полноты площади

_е.

F ВТ

S

LB

коэффициентмидельшпангоутабагажом и провизией. Обе последние группы иногда объединяются в одну под названием полной грузо-п о д е ьГн о с т и (dead - weight). В военных судах последняя группа весов заключает в себе веса оборонительных и наступательных средств корабля, то есть брони артиллерии, мин и тому подобное. В виде примера на диаграммеу—6%

Тихоходный грузовой пароход.

Быстроходный пассажирский пароход.

Фигура 2.

Для характеристики судна посредством распределения его отдельных весов, их подразделяют на следующие главные группы:

I) корпус со всеми устройствами, II) снабжение, III) главные механизмы, с водою

(ф и г. 2) показано распределение весов для тихоходного грузового и быстроходного пассажирского пароходов1 одинаковой величины.

В т а б л. III приведены данные как о соотношениях, между главными размерениями разного тииа судов, так и о распределении весов по указанным группам-

Таблица III.