Clasificarea navei

Toate navele sunt împărțite în nave de transport, de pescuit, de serviciu și suport și nave de flotă tehnică. Navele de marfă sunt împărțite în două clase - marfă uscată și tancuri.

Navele universale de marfă uscată sunt proiectate pentru transportul mărfurilor generale.

Marfa generală este încărcătură într-un pachet (în cutii, butoaie, saci etc.) sau în locuri separate (mașini, produse metalice turnate și laminate, echipamente industriale etc.)

Orez. Vas universal

Navele universale nu sunt adaptate pentru transportul unui anumit tip de marfă, ceea ce nu permite utilizarea maximă a capacităţilor navei. Din acest motiv, navele de marfă sunt construite și utilizate pe scară largă în transportul mondial. nave specializate, pe care se folosește mai bine capacitatea de transport și se reduce semnificativ timpul petrecut în porturi sub operațiuni de marfă. Acestea sunt împărțite în următoarele tipuri principale: vrachiere, containere, ro-ro, ușoare, frigorifice, nave de pasageri și tancuri etc. Toate navele specializate au propriile caracteristici operaționale individuale, care necesită o pregătire suplimentară specială din partea echipajului. să dobândească anumite abilități pentru transportul în siguranță al mărfurilor și, de asemenea, să asigure siguranța echipajului și a navei în timpul călătoriei.

Vase frigorifice (Reefers) - este vorba de nave cu viteză crescută, destinate transportului de mărfuri perisabile, în principal alimente, necesitând menținerea unui anumit regim de temperatură în spațiile de marfă - cale. Calele de marfă sunt izolate termic, au echipamente speciale și trape mici, iar pentru asigurarea regimului de temperatură se folosește o instalație frigorifică în camera motoarelor frigorifice a navei.

Orez. Vas frigorific (Reefer)

Bulkers - acestea sunt nave care sunt adaptate într-o anumită măsură pentru transportul în vrac al oricărei mărfuri uscate în vrac. Vrachierii, de obicei, nu au un dispozitiv de marfă, iar toate operațiunile de marfă sunt efectuate de instalațiile portuare, iar trapele calelor de marfă sunt mari pentru o mecanizare completă.

Orez. Bulker

Nave containere - Acestea sunt nave de mare viteză concepute pentru transportul diferitelor mărfuri, ambalate anterior în containere speciale de mare capacitate de tipuri standard. Calele de marfă sunt împărțite de ghidaje speciale în celule în care sunt încărcate containerele, iar unele dintre containere sunt plasate pe puntea superioară. Navele de containere de obicei nu au un dispozitiv de marfă, iar operațiunile de marfă se desfășoară la dane special echipate - terminale de containere. Unele tipuri de nave sunt echipate cu un dispozitiv special de auto-descărcare.

Orez. Nava de containere

Nave Ro-Ro Ro-Ro - acestea sunt nave cu metoda de încărcare orizontală, utilizate pentru transportul de remorci încărcate (rulote), vehicule pe roți, containere și pachete. Navele au o cală mare și mai multe punți. Operațiunile de marfă se desfășoară la dană cu ajutorul stivuitoarelor și platformelor cu tractoare prin porturile (porți) de la pupa sau de la prova navei de-a lungul pasarelelor speciale - rampe, iar marfa este mutată de la punte la punte de-a lungul rampelor interne (un dispozitiv pentru intrarea/ieşirea echipamentelor) sau utilizarea ascensoarelor speciale.ascensoare.

Orez. Rolă "Ro-Ro"

Nave mai ușoare - acestea sunt nave în care barje neautopropulsate - brichete sunt folosite ca unități de marfă, care sunt încărcate pe navă în port din apă și, respectiv, descărcate pe apă.

Orez. Nava mai usoara

Nave de pasageri- acestea sunt nave (Fig., destinate transportului de pasageri, în spații special amenajate - cabine de pasageri, precum și bagaje, poștă și unele mărfuri minore aferente în compartimente speciale de marfă. Sunt împărțite în nave obișnuite, de croazieră și locale; O caracteristică distinctivă este confortul și viteza lor ridicate, precum și standardele de siguranță sporite pentru pasageri și pentru întreaga navă în ansamblu.

Orez. navă de pasageri

Vas de pescuit- o navă de pescuit folosită pentru capturarea și prelucrarea primară a peștelui și a altor obiecte vii din industria acvatică. Navele de pescuit includ nave cu plasă cu plasă, traulere, nave cu paragate și altele, care diferă ca scop, dimensiuni, tip de dispozitiv de pescuit și echipament de prelucrare a peștelui, metoda de depozitare a capturii.

Orez. Vas de pescuit

Vas de transport cherestea- o navă pentru transportul mărfurilor de lemn, inclusiv cherestea rotundă și cheresteaua în vrac, în pachete și pachete bloc. Când transportați cherestea pentru încărcarea completă a navei, o parte semnificativă a mărfii este dusă pe puntea superioară (rulota). Puntea pe suporturi de lemn este împrejmuită cu un parapet de mare rezistență și echipată cu dispozitive speciale pentru atașarea rulotei: pereți din lemn sau metal instalați de-a lungul lateralelor navei și ancorare transversale.

Orez. Transport de lemne

Corabie cu pânze- o navă pentru deplasarea căreia se folosește energia eoliană, care este convertită cu ajutorul pânzelor. Navele cu pânze diferă în ceea ce privește numărul de catarge și tipul de echipament de navigație.

Orez. Bărci de navigat

Nave de serviciu și auxiliare - nave pentru logistica flotei si servicii care organizeaza exploatarea acestora. Acestea includ spărgătoare de gheață, remorcare, salvare, scufundări, patrulare, bărci pilot, bărci de bunkerare etc.

Orez. Nava de serviciu

Cisterne - Acestea sunt cisterne concepute pentru transportul în vrac în spații speciale de marfă - tancuri (containere) de mărfuri lichide. Toate operațiunile de marfă pe cisterne sunt efectuate printr-un sistem special de marfă, care constă din pompe și conducte așezate de-a lungul punții superioare și în tancurile de marfă. În funcție de tipul de marfă transportată, tancurile sunt împărțite în:

cisterne- sunt cisterne destinate transportului în vrac în spații speciale de marfă - tancuri (containere) de mărfuri lichide, în principal produse petroliere;

transportoare de gaze (cisterne cu gaz lichefiat)- sunt cisterne destinate transportului gazelor naturale și petroliere în stare lichidă sub presiune și (sau) la temperatură scăzută, în tancuri de marfă special concepute de diferite tipuri. Unele tipuri de nave au un compartiment frigorific;

petroliere chimice- sunt cisterne destinate transportului de mărfuri chimice lichide, sistemul de marfă și tancurile sunt realizate din oțel inoxidabil special, sau acoperite cu materiale speciale rezistente la acizi.

Designul carenei este determinat de scopul navei și se caracterizează prin dimensiunea, forma și materialul părților și părților carenei, aranjarea lor reciprocă, metodele de conectare.

Orez. Structura internă a navei a) navă de marfă uscată; b) cisternă
1-vârf anterior; 2-cale de marfă (cisterne); punte 3-tween; 4-fund dublu; 5-diptank;
6 sala motoare; arbore elice cu 7 tunel; 8-după vârf; al 9-lea;
10-suprastructură medie; 11 cabine; 12-tanc; 13-cală de marfă uscată; 14-compartiment pompe;
15 baraj de cauciuc

Luați în considerare elementele principale ale unui vas mic.

Cadru- partea principală a oricărui vas, constând dintr-un set (cadru) și placare. Setul este o combinație de bretele longitudinale și transversale care conferă corpului rigiditate și îi conferă forma adecvată.

prova navei- partea din față a navei.

rautacios- spatele navei.

Bord- partea laterală a corpului. Fiecare navă are două fețe - dreapta și stânga. Pentru a determina părțile laterale, trebuie să fiți cu fața spre prova vasului, în timp ce partea dreaptă va fi pe dreapta, iar partea stângă pe stânga.

Linia de plutire- o linie teoretică sau condiționată rezultată din intersecția suprafeței carenei navei cu un plan orizontal sau cu nivelul apei. Linia de plutire de marfă - linia de plutire în prezența pe navă a cantității de marfă și pasageri stabilite pentru aceasta. Linia de plutire a încărcăturii se recomandă să fie vopsită cu vopsea contrastantă în jurul întregii carene. Nu este permisă încărcarea navei la un pescaj deasupra liniei de plutire a încărcăturii.

Proiect- dimensiunea scufundarii in apa a carenei navei. Deosebiți între pescajul unei nave încărcate și cea goală. Pescajul se măsoară de la marginea inferioară a fundului navei sau de la marginea palei elicei până la linia de plutire curentă. Fiecare șofer trebuie să cunoască exact pescajul navei sale în funcție de încărcătură, astfel încât atunci când navighează în ape puțin adânci, nava să nu eșuare și să nu deterioreze elicea.

Bord liber- partea laterală deasupra liniei de plutire a sarcinii. Datorită faptului că atunci când nava este încărcată corespunzător, bordul liber nu se scufundă în mod normal în apă, este uneori numit „bord uscat”.

Bord liber minim- cea mai mică distanță de la linia de plutire efectivă până la linia de punte sau decupajul din traversă la deplasarea completă a navei.

Dimensiunile principale ale vasului și elementelor sale

Orez. 2. Dimensiunile principale ale navei:

a) fără părți proeminente permanent;

b) cu piese proeminente constant;

c) în secţiunile transversale ale corpului.

Dimensiunile principale ale vasului sunt lungimea, lățimea, adâncimea și pescajul. (Fig. 2).

• Lungime totală(Lnb) - distanța măsurată în plan orizontal între punctele extreme ale prova și pupa navei, excluzând părțile proeminente.

• Lungime totală(LGB) - lungimea maximă a vasului, ținând cont de părțile proeminente.

• Lungimea structurală(Lkvl) - lungime , măsurată între perpendicularele prora și pupa ale liniei de plutire proiectate. În același timp, constructiv linia de plutire(KVL) - linia de plutire luată ca bază pentru construirea unui desen teoretic și corespunzătoare deplasării totale a navei obținute prin calcul preliminar.

• Lăţime(Vnb) - Distanța DWL, măsurată în partea cea mai largă a navei, excluzând părțile proeminente.

• Lățimea totală(Bgb) - lățimea maximă a navei, ținând cont de părțile proeminente, cum ar fi aripile.

• Lățimea la mijlocul navei(B) - Distanța DWL în partea cea mai largă a navei.

• Înălțimea plăcii(H) - distanța verticală măsurată pe cadrul mijlocului navei între suprafețele interioare ale punții superioare (în lateral) și chila orizontală.

• Pescaj (T) - distanța verticală măsurată de la DWL până la marginea inferioară a chilei la locul celei mai adânci nave. Există și un pescaj cu prova (Tn) și pupa (Tk;). Diferența dintre ele se numește tunde D: Faceți distincția între pescajul unei nave încărcate și cea goală. Pescajul se măsoară de la marginea inferioară a fundului navei sau de la marginea palei elicei până la linia de plutire curentă. Fiecare șofer trebuie să cunoască exact pescajul navei sale în funcție de încărcătură, astfel încât atunci când navighează în ape puțin adânci, nava să nu eșuare și să nu deterioreze elicea.

Trusa de caroserie, sisteme de apelare. Concepte și termeni de bază.

Designul carenei trebuie să asigure etanșeitatea și rezistența suficientă a navei. Coca, care experimentează acțiunea forțelor propriei greutăți a navei și a forțelor presiunii apei, care sunt distribuite neuniform pe lungime, poate obține o îndoire.

Capacitatea unei nave de a rezista la sarcini de încovoiere se numește rezistență longitudinală.

Pe lângă îndoirea longitudinală a navei, sub acțiunea presiunii apei, încărcăturii, mecanismelor și a altor echipamente ale navei, există o deformare locală a fundului, părților laterale și podelei în direcția transversală.

Se numește capacitatea unei nave de a rezista forțelor care provoacă deformarea transversală a carenei transversal putere.

Sub sarcini excesive, corpul se poate rupe. Pentru a preveni acest lucru, foile de înveliș sunt întărite cu un set - grinzi longitudinale și transversale.

Se numește setul de grinzi longitudinale și transversale care formează cadrul vasului trusa de nava corp.

Setul carena navei, fiind cadru, este realizat din cele mai rezistente materiale. Este format din legături longitudinale și transversale. Conexiunea longitudinală principală este chila, care este instalată în linia centrală a navei. Pentru navele din lemn, este o bară rezistentă din lemn puternic (stejar, frasin etc.), iar pentru navele metalice este o bandă de metal îngroșată. În prova navei, o tulpină este atașată direct de chilă. Aceasta este o bară îndoită în sus sau un pătrat metalic, care este o continuare a chilei. O grindă sau pătrat similar, dar instalat în pupă, se numește stâlp de pupă. La navele din lemn, tija și stâlpul pupa, precum și chila, sunt realizate din lemn rezistent. Pupa bărcilor cu motor se termină de obicei cu o traversă. Este un cadru realizat din bare din lemn de esență tare, învelită la exterior cu scânduri sau placaj. Crucea este atașată ferm de chilă. Pentru ambarcațiunile cu motoare exterioare, traversele trebuie să aibă o rezistență sporită, deoarece percep împingerea elicei și vibrația unui motor în funcțiune.

Grinzile longitudinale și transversale ale ansamblului navei sunt dispuse într-o anumită succesiune, numită sistem set. În funcție de raportul dintre grinzile longitudinale și transversale sisteme de apelare subdivizat in: longitudinal, transversalși combinate (Fig. 3)

.

Set elemente

Elemente longitudinale (grinzi) navele sunt:

chila - grinda longitudinală a setului de fund, trecând pe mijlocul lățimii vasului;

Stringeri - grinzi longitudinale ale setului inferior și lateral. În funcție de locație, acestea sunt: ​​laterale, de jos și zigomatice;

Carlings - grinzi longitudinale ale punții;

rigidizări longitudinale - grinzi longitudinale de profil mai mic decât stringers și carlings. În funcție de locația lor, ele se numesc sub punte, lateral sau inferioară și asigură rigiditate pielii exterioare și placajului punții în timpul îndoirii longitudinale.

Elemente transversale (grinzi) ale navei:

Flora - grinzi transversale ale setului de jos, care se întind dintr-o parte în alta. Sunt rezistente la apă, solide și cu paranteze;

rame - grinzi verticale ale setului de plăci, care sunt conectate în partea de jos cu podelele cu ajutorul consolelor. Knit este o bucată de tablă de oțel triunghiulară folosită pentru a conecta diverse părți ale corpului. Pe navele mici (ambarcațiuni), podelele pot fi absente, iar cadrele sunt grinzi integrale ale setului lateral și inferior.

Grinzi - grinzi transversale ale ansamblului de sub punte, care trec dintr-o parte în alta. Dacă există decupaje în punte, grinzile sunt tăiate și se numesc semigrinzi. La un capăt sunt conectate la cadru, iar la celălalt capăt sunt atașate de coagul masiv, care mărginește decupajul din punte, pentru a compensa slăbirea tavanului platformei prin decupaje.

Pe orez. 4 cea mai simplă aranjare a carenei unui vas mic este prezentată cu indicarea elementelor principale ale setului, iar în fig. 5 este prezentat un set mai complet de carene din lemn pentru bărci cu motor.

Cadrele navelor sunt numerotate de la prova la pupa. Distanța dintre cadre se numește spaţiu. Se numesc rafturi verticale, independente, rotunde sau de altă secțiune piloni. Pillerele servesc la întărirea punții și în partea inferioară se sprijină de intersecțiile planșeelor ​​(cadre - pe vase mici) cu grinzi longitudinale inferioare (chilă, stringer, keelson), iar în partea superioară - grinzi cu carlings. Instalarea pillerului este prezentată în orez. 6.

Pe navele mici cu motor (spre deosebire de navele mari), aripile sunt instalate în interiorul carenei. Marginea superioară a grinzii trebuie să fie la același nivel cu marginea superioară a coardei de placare de sus. Ambele apărătoare (partea dreaptă și stânga) sunt îndoite de-a lungul contururilor carenei navei și atașate la fiecare cadru și grindă cu șuruburi cu un diametru de 4-8 mm sau șuruburi. În nas, aripioarele sunt legate între ele și de tijă printr-un pătrat, numit breshtuk. Ramurile pupa ale aripilor sunt atașate de cadrul traversei și de mantaua traversei cu noduri de metal sau stejar.

Coca unei nave cu motor este de obicei împărțită în trei compartimente prin pereți speciali impermeabili. Compartimentul din față se numește vârful din față, cel din mijloc este compartimentul de lucru, iar compartimentul din pupa se numește vârful de după.

Pe fig. 8 prezintă o secțiune a ambarcațiunii pentru a explica numele principale ale carenei și suprastructurilor sale.

Fig. 8 Secțiunea ambarcațiunii - 1 - lamă cârmă, 2 - cârmă, 3 - timoneră de tip sector, 4 - traversă, 5 - orificiu de evacuare a gazelor, 6 - podea punte, 7 - aripă, 8 - grila de admisie a aerului 9 trepte, 10 - stâlp pupa, // - stâlp klotik, 12—lumină de semnalizare pupa, 13—puţ de admisie a aerului, 14—bapet, 15—platformă de cockpit 16—zadrayka, 17—şină (căi ferată), 18—uşă bastion, 19—capac trapă, 20—balustradă, 21 —compartimentul motorului cu trapă, 22 - acoperișul timoneriei, 23 - scaunul cârmagiului, 24 - volan, 25 - carlings 26 - lumină de semnalizare laterală (distinctivă), 27 - lumină de semnalizare superioară, 28 - cheie catarg, 29 - controlul navei panou, 30 - grindă, 31 catarg, 32 - pernă de montare a catargului, 33 - acoperiș cockpit (cabină), 34 - perete etanș la apă, 35 - rață de acostare, 36 - bară de baloti, 37 - trapă 38 - gât (găuri în pereți) ), 39 de grinzi, 40 - pereți etanș, 41 - lonjerie frontală a cockpitului, 42-carlings ale cockpitului, 43 - coaming a cockpitului, 44 - suport lateral al cockpitului, 45 perete etanș, 46 - perete cockpit, 47—unghiul pomeților, 48—perte etanș la apă, 49—șină laterală 50—fundația motorului, 51—jumătate de grindă, 52—coaming cockpit, 53—perte etanș după vârf 54—tub pupa, 55—suport arbore elice 56—elice

Plac exterior. Placarea exterioară a navei asigură etanșeitatea la apă a carenei și în același timp participă la asigurarea rezistenței longitudinale și locale a navei.

Podele de pe punte. Puntea punții asigură etanșeitatea corpului de sus și este implicată în asigurarea rezistenței longitudinale și locale a navei.

Parapet și balustradă. Pe mare, pe râu și pe ambarcațiunile moderne de agrement, pentru a proteja oamenii de căderea peste bord, punțile deschise au un parapet sau balustradă.

Suprastructuri și cabine. Suprastructurile sunt toate spațiile închise situate deasupra punții superioare dintr-o parte în alta. Suprastructura de la prova se numește tanc, suprastructura pupa se numește caca. Suprastructura de mijloc nu are o denumire specială.

Hidrofoile

Hidrofoile pot fi încă găsite pe aproape fiecare râu, rezervor și mare. Acestea sunt nave cu motor de pasageri, bărci de serviciu, bărci cu motor, ale căror designuri sunt dezvoltate de către navigatori înșiși.

Viteza navelor cu hidrofoil se realizează în principal datorită scăderii rezistenței la apă la mișcarea carenei navei. În astfel de nave, carena nu atinge suprafața apei atunci când se deplasează. Acest lucru se întâmplă ca urmare a forței de ridicare a aripilor, întărită sub carenă, care, pe parcursul cursului, ridică nava deasupra apei și o menține în această stare atâta timp cât nava se mișcă cu o viteză suficientă. Deoarece în acest caz numai aripile, recuzita, arborele elicei și elicea sunt în apă, iar suprafața lor totală este semnificativ zonă mai mică cocă, atunci rezistența apei la mișcarea vasului va fi mult mai mică.

Principiul de funcționare al hidrofoilului poate fi văzut în diagramă (Fig. 9). Când se deplasează în apa oricărui corp, asupra acestuia acționează forța de rezistență la apă R, îndreptată în direcția opusă mișcării.

Deoarece profilul aripii are o formă asimetrică și, în plus, atunci când nava se mișcă, aripa este situată în raport cu curgerea la un anumit unghi a, numit unghi de atac, atunci forța totală R care acționează asupra aripii se va abate de la direcția de mișcare și va fi îndreptată față de aceasta într-un unghi . Această forță poate fi descompusă în două componente: perpendiculară pe direcția mișcării Y și paralelă pe direcția mișcării X. Componenta Y se numește portanță deoarece tinde să ridice aripa. Componenta X se numește tracțiune deoarece se opune mișcării înainte a aripii. Apariția portanței este asociată cu formarea unui flux de circulație în apropierea aripii, care, suprapus pe fluxul principal, accelerează mișcarea apei deasupra aripii și o încetinește sub aripă. În acest sens, conform legii lui Bernoulli, deasupra aripii, unde debitul este crescut, presiunea scade, iar sub aripă, unde debitul este redus, crește.

Cu cât viteza fluxului care se apropie este mai mare, cu atât ridicarea și rezistența vor fi mai mari. Aceste forțe depind și de forma profilului aripii și de unghiul de atac. Odată cu creșterea unghiului de atac a, forța de ridicare crește mai întâi și la o anumită valoare, numită unghiul critic de atac, atinge valoarea maximă. Odată cu o creștere suplimentară a a, forța de ridicare scade, ceea ce este asociat cu separarea fluxului de suprafața superioară a aripii. Forța de rezistență crește continuu odată cu creșterea unghiului de atac.

Fig 9 Forțe care acționează asupra profilului aripii

Cu un unghi mic de atac al hidroglidei, nava nu va putea urca pe aripi din cauza portanței insuficiente și cu un unghi de atac supraestimat, din cauza rezistenței mari.

Se obișnuiește să se evalueze perfecțiunea unei aripi printr-o valoare numită calitatea aripii și reprezentând raportul portanță și rezistență.

De obicei, vitezele rezonabile ale navelor cu o deplasare de 0,5-2 tone, echipate cu hidrofoile, sunt în intervalul 40-70 km/h. La viteze de navă sub 40 km/h, dispozitivul de aripă este foarte voluminos și greu; la viteze de peste 70 km/h, cavitația are loc pe aripi, mișcarea devine instabilă.

În modul aripi, masa navei este percepută de forța de ridicare a aripilor de la prova și pupa, iar sarcina este cel mai adesea distribuită în mod egal între ele. Pentru a exclude efectul negativ al aripii arcului asupra distanței la pupa dintre ele, ar trebui să existe cel puțin 12-15 coarde ale aripilor.

Pe navele mici, sunt utilizate diverse sisteme de hidrofoil, dintre care cele mai comune sunt prezentate în Fig. 10. Distribuția predominantă a acestora pentru navele fluviale au primit hidrofoile ușor scufundate. Adâncimea de scufundare a aripii de prova a acestui design este de 15-20% din coardă, aripa pupa este de 20-25%, înălțimea carenei ambarcațiunilor mici deasupra apei este de 0,1-0,5 m cu o bordură de rulare către pupa de 1,5-2,5 °.

O aripă ușor scufundată (Fig. 10, a) are o calitate hidrodinamică ridicată, astfel încât forța de ridicare necesară este asigurată cu suprafețe relativ mici. Un dezavantaj semnificativ al unei astfel de aripi este însă navigabilitatea scăzută: în valuri, aripile pot fi expuse, ceea ce provoacă impacturi dure, deoarece întreaga zonă a aripii intră imediat în contact cu apa. În valuri, o navă cu aripile ușor scufundate experimentează vibrații puternice și adesea rupe regimul aripilor.

Capacitatea de navigare a navelor pe aripile ușor scufundate poate fi parțial crescută prin instalarea unor elemente portante suplimentare fixate sub aripa principală a prova (Fig. 10, b), locația secțiunii chilei - „pescăruș” în partea de mijloc a aripii. (Fig.-10, c), planuri suplimentare pe luptele aripilor.

Fig. 10 Scheme de hidrofoile utilizate pe navele cu motor de dimensiuni mici: a - aripă joasă scufundată, b - aripă cu un element suplimentar, c - „pescăruș”, d - aripa care traversează suprafața apei, e - aripă trapezoidală cu stabilizatori, e aripă despicată

Dezavantajul în primele două cazuri este creșterea pescajului total al navei în modul navigație; în a treia - o creștere a rezistenței datorită „închiderii” avioanelor suplimentare în mișcare, în plus, această schemă nu elimină „eșecul” aripii la părăsirea valului.

Aripile care traversează suprafața apei (Fig. 10, d, e) asigură o navigabilitate mai mare și, în plus, au proprietatea de autoreglare atunci când sarcina se modifică într-o gamă largă. Stabilizarea mișcării se realizează ca urmare a unei modificări a zonei scufundate a aripii. Datorită imersiunii mari, aceste aripi sunt mai puțin susceptibile la perturbările valurilor care se degradează odată cu creșterea adâncimii. Forța de ridicare a aripilor care traversează suprafața apei în condiții dure se schimbă fără probleme, fără pierderea stabilității. Datorită părților înclinate ale aripii, nava are o stabilitate crescută - la călcarea, această secțiune intră în apă și forța de ridicare creată asupra ei restabilește nava într-o poziție dreaptă.Pentru îmbunătățirea navigabilității, nava poate fi echipată cu diferite tipuri a hidrofoilelor. De exemplu, aripa de la prova este făcută să traverseze suprafața apei, iar aripa de pupa este realizată sub forma unei aripi plate și scufundate.

În practica construcțiilor navale mici, aripile nazale despicate sunt, de asemenea, răspândite (Fig. 10, e), care sunt ușor de făcut pliabile. Trebuie remarcat faptul că calitatea hidrodinamică a unei astfel de aripi este oarecum mai mică decât cea a unei aripi solide; prin urmare, este necesară o putere puțin mai mare a motorului pentru a obține aceeași turație.

Clasificarea spațiilor navelor

Spațiile navei pot fi amplasate în interiorul carenei principale, în suprastructuri și timonerie. Corpul principal, așa cum sa menționat deja, este subdivizat în compartimente prin pereți etanși transversali și este limitat de sus de o punte de pereți, care la navele cu mai multe punți poate să nu coincidă cu puntea superioară. Spațiul extrem al arcului se numește forepeak și este separat de cală printr-un perete de forepeak (berbec). În ciocniri, vârful din față este deteriorat cel mai adesea și, de regulă, există balast de apă în el. În prova există și o cutie de lanț (frânghie), în care este plasat lanțul de ancore. Lungimea vârfului anterior este reglementată de Regulile Registrului. Compartimentul extrem de pupa este vârful de după, în care se află, în special, mecanismul de cârmă. Unul (sau mai multe - pe navele de mare viteză) ocupă camera mașinilor. Majoritatea spațiilor de pe o navă de marfă sunt cale de marfă. Dacă nava are mai multe punți, spațiile de marfă sunt mai mari puntea inferioara sunt numite tween decks. Aproape toate navele sunt echipate cu un fund dublu, care protejează încărcătura și alte spații de inundații atunci când există găuri în fund. Compartimentele cu dublu fund sunt folosite pentru depozitarea rezervelor de combustibil, precum și pentru balast cu apă etc. Pe unele nave, pe lângă fundul dublu, sunt realizate și fețe duble.

Din alte încăperi din clădirea principală vom denumi tancuri adânci - compartimente adânci pentru mărfuri lichide peste un fund dublu; batardiere verticale si orizontale - spatii inguste delimitate de doi pereti impenetrabili (punsi, platforme) si rezervoare de izolare pentru produse petroliere din alte spatii.

Suprastructurile de la extremități (castel și caca) nu numai că reduc inundarea punții în valuri, dar creează și o rezervă de flotabilitate care mărește imposibilitatea de scufundare. Suprastructurile pot contine spatii cu diverse scopuri: rezidentiale, de birou (departamente ale mecanismelor principale si auxiliare, utilaje diverse, ateliere, administrative etc.), publice (cabina, cantine, restaurante, sala de sport, piscina, biblioteca etc.) . ), special (fabrica de pește, laboratoare, hangar pentru elicoptere etc.) și multe altele - servicii pentru consumatori, catering, facilități medicale, consumabile și consumabile etc. Punțile din suprastructură sunt numite puntea suprastructurii de primul nivel, al doilea, etc., numărând de jos (în corpul principal, numărătoarea merge, dimpotrivă, de sus în jos).

Amplasarea sediului este reprezentată pe desenele amenajării generale. Dezvoltarea unor astfel de desene la proiectarea unei nave este o muncă destul de consumatoare de timp și responsabilă. Recent, datorită tehnologiei informatice și software-ului aferent, acesta a fost simplificat. În același timp, este necesar să se asigure nu numai volumele și suprafețele necesare fiecărei încăperi, ci și poziția relativă a acestora. De exemplu, cartierul echipajului și al pasagerilor trebuie să fie izolate unul de celălalt. Echipajul motoarelor ar trebui să fie situat lângă sala mașinilor, căpitanul și asistenții săi - în zona timoneriei. Există standarde sanitare care reglementează dimensiunea spațiilor rezidențiale și a altor spații (precum și, de exemplu, nivelurile de zgomot și vibrații din acestea).

Spațiile navelor sunt separate între ele prin pereți (impermeabil și permeabil) și pereți despărțitori - structuri ușoare, metal, inclusiv aliaje ușoare, lemn etc. În interior, multe spații sunt acoperite cu izolație, căptușeală; pot fi terminate. Izolarea este foarte importantă pentru depozitele frigorifice (răcite). Spatiile rezidentiale si publice sunt finisate cu materiale decorative. Materialele izolante și de finisare trebuie, pe cât posibil, să fie rezistente la foc și să nu emită substanțe toxice la ardere, deoarece pe nave sunt posibile incendii, care prezintă un pericol grav. Nu trebuie să ne gândim că un incendiu pe o navă înconjurată de apă este ușor de stins. Focul de pe o navă se poate răspândi foarte repede, de multe ori cu degajarea de gaze toxice, iar la stingerea acesteia au existat cazuri de răsturnare a navelor din cauza loviturilor. un numar mare apă pe punțile înalte. Se iau un set de măsuri speciale pentru a detecta incendiul, a stinge focul și a preveni răspândirea acestuia în întreaga navă.

De ce o navă de oțel nu se scufundă, dar este încă capabilă să transporte încărcături semnificative și să reziste la inundarea unuia, și uneori a două sau trei compartimente, deși densitatea oțelului din care este făcută carena este de aproape 8 ori mai mare decât cea a apă? Motivul este simplu - carena este o carcasă relativ subțire, susținută de un set - grinzi directii diferiteși gol înăuntru. Rezultă o structură destul de ușoară, dar puternică, care poate rezista încărcăturilor care acționează asupra navei în diferite condiții de funcționare: în timpul construcției, la încărcare sau descărcare, la navigarea în valuri, în gheață, în timpul reparațiilor, în special, la andocare, în cazul de accidente.. Problemele de rezistență, inclusiv încărcăturile care acționează asupra navei, vor fi discutate în secțiunea următoare. Aici vom vorbi despre proiectarea navelor.

Elementele principale ale carenei navei pot fi considerate plăci de diverse orientări - orizontală (fund, punți), verticală longitudinală (laterale) și transversale (pereți etanși), formând contururile navei și asigurând impenetrabilitatea acesteia. Foile sunt întinse de-a lungul vasului și formează curele. Dar plăcile nesusținute vor fi inevitabil zdrobite de presiunea apei, așa că sunt întărite cu grinzi în ambele (de-a lungul și peste) sau, mai rar, într-o direcție. Setul de plăci și grinzile care le întăresc se numește podea (partea de jos, laterală, punte).

De regulă, o parte a podelei este vizibil mai scurtă decât cealaltă, iar majoritatea grinzilor de armare sunt orientate de-a lungul părții scurte, ceea ce asigură o greutate mai mică pentru o rezistență egală. Aceste fascicule sunt numite fascicule ale direcției principale (BGN). Distanța dintre BGN este de obicei considerată aceeași pe o distanță considerabilă și se numește spațiere (practică); la extremităţi, distanţa scade adesea. De-a lungul laturii lungi se desfășoară grinzi mai puternice, care susțin BGN și sunt numite bretele transversale (CS).

În funcție de orientarea BGN, se face o distincție între sistemele transversal și longitudinal ale setului de suprapunere. Cu un sistem transversal, BGN-urile sunt situate în planul cadrului, cu un sistem longitudinal sunt direcționate de-a lungul vasului. Există un sistem de dactilografiere în carouri, când el sparge suprapunerea în plăci aproximativ pătrate.

Sistemul de încadrare al navei în ansamblu este determinat de sistemul de încadrare al planșeelor ​​sale. Pe navele mici, toate etajele, de regulă, sunt recrutate conform sistemului transversal. Este mai convenabil în construcție și oferă o rezistență locală mai mare. Pe navele mari, în special pe cisterne, este de preferat un sistem de încadrare longitudinală, care să permită creșterea rezistenței longitudinale generale a navei și, foarte important, stabilitatea plăcilor (flambajul plăcilor se numește flambajul lor în timpul compresiei, însoțit de o pierderea capacității portante). Într-o cisternă cu tonaj mare, dimensiunea longitudinală a suprapunerii (distanța dintre pereții etanși transversali) este aproape întotdeauna mai mică decât cea transversală, ceea ce face ca sistemul longitudinal să fie avantajos. Sistemul de fixare a plăcilor poate fi diferit pentru diferite plăci. De exemplu, puntea și fundul (fund dublu) pot fi tastate de-a lungul longitudinală, iar părțile laterale - de-a lungul sistemului transversal. Sau un sistem longitudinal este folosit în partea de mijloc, iar un sistem transversal este utilizat în extremități. În astfel de cazuri, se vorbește despre un sistem de recrutare mixt.

Cu sistemul de încadrare transversal al navei, carena acestuia, alungită pe direcția longitudinală, este similară cu un set de inele de formă aproximativ dreptunghiulară. Fiecare astfel de inel se numește cadru de cadru. Grinzile care trec pe sub punte se numesc grinzi, de-a lungul scândurii - rame (sau ramuri laterale ale ramelor), în fundul dublu - etaje. Podelele sunt impermeabile (pe continuarea pereților etanși transversali), solide (cu decupaje pentru a facilita construcția și pentru trecere), cu paranteze (din plăci dreptunghiulare și rigidizări). Grinzile longitudinale (PS) ale punții se numesc carlings, lateralele și fundul se numesc stringers laterale și, respectiv, de jos. La navele care nu au fund dublu, linia de jos se numește kilsons. Rețineți că termenul „coarde de punte” se referă la centura de punte imediat adiacentă lateralului. Sheerstrake - centura superioară a plăcii. În DP, o chilă verticală trece de-a lungul fundului, iar foaia de jos adiacentă se numește chilă orizontală. Coarda de punte, sheerstrake, chila orizontală sunt făcute mai groase decât curelele adiacente acestora. Pe navele de navigație pe gheață, în plus, se realizează o centură de gheață îngroșată. Unele nave au o chilă tunel formată din două foi impermeabile verticale situate în apropierea DP; în interiorul ei circulă diverse conducte. Pe navele mici, se poate folosi o chilă de bară care iese în jos. În partea de mijloc de-a lungul lungimii vasului, sunt foarte des instalate chile laterale (pomeți), care servesc drept cele mai simple amortizoare de rulare. Grinzile de direcții diferite ca parte a cadrului cadrului sunt conectate prin plăci mici, a căror formă se apropie de una triunghiulară - cu genunchi. Pe lângă cele obișnuite, ramele de cadru sunt adesea realizate pe nave, al căror profil este aproximativ același cu cel al PS; ramele pot fi instalate la 3 - 4 distanțe. Trapa și alte deschideri din punți sunt susținute de coame. La bord deasupra punții superioare se află un bastion. Pereții etanși sunt susținuți de stâlpi verticali și rafturi orizontale.

Pe cisterne, în funcție de dimensiunea acestora, se realizează unul, doi sau trei pereți longitudinali pentru a reduce impactul mărfurilor lichide în timpul rulării. Pereții etanși longitudinali și transversali pot fi ondulați, iar ondulațiile joacă rolul de grinzi de direcție corespunzătoare.

Cu un sistem longitudinal, setul principal se numește rigidizări longitudinale (punte, laterale, fund); legăturile încrucișate sunt cadre de cadru (și grinzi care fac parte din cadrul de cadru). Se pot folosi și legături longitudinale întărite - carlings și stringers.

Designul carenei navei este prezentat în mai multe desene. Cadrul structural din mijlocul navei arată locația și dimensiunile bretele transversale (inclusiv grosimea plăcuței exterioare și a platformei) în mai multe secțiuni caracteristice de-a lungul lungimii vasului. Construcția carenei descrie o schemă de recrutare a corpului pe toată lungimea sa. Întinderea plăcii exterioare este o desfășurare condiționată a plăcii exterioare a unei laturi (uneori două laturi; în acest caz, grosimea foilor măsurată efectiv pe fiecare parte este adesea aplicată întinderii, indicând coardele, setul transversal și longitudinal .

Designul carenei poate include multe alte elemente. Nu ne oprim asupra caracteristicilor de proiectare ale capetelor, inclusiv stâlpi, suprastructuri și ruf. Trebuie remarcat faptul că punțile și platformele se bazează adesea pe tije verticale din secțiune tubulară sau în formă de cutie - stâlpi. Mecanismele sunt instalate pe fundații care asigură transferul în siguranță al sarcinilor către carenă. În pupa navei există adesea un lemn mort - un spațiu îngust alungit în direcția verticală, neocupat de o sarcină utilă. În interiorul lemnului mort există o linie a arborelui unui vas cu un singur rotor; la ieșirea carcasei se realizează un reazem de pupa de lungime considerabilă. La navele cu elice multiple, arborii ies din carenă prin mortare și sunt susținute de console sau file. Pentru a preveni intrarea apei în carcasă prin orificiile de evacuare a arborelui, se folosesc garnituri speciale.

Până pe la mijlocul secolului al XX-lea. navele metalice au fost făcute nituite. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, a început o tranziție masivă către construcția de nave sudate. În prezent, au mai rămas doar câteva nave nituite. Sudarea a făcut posibilă reducerea semnificativă a masei carenei, simplificarea tehnologiei de construcție, dar a necesitat o reproiectare radicală a structurilor diferitelor unități de carenă și a înăsprit cerințele pentru materialele de construcții navale.

Designul navei în ansamblu și componentele sale individuale au o mare influență asupra rezistenței și, în consecință, a siguranței navigației navei. Prin urmare, alegerea grosimilor de placare, tablă și tablă dublu fund, dimensiunile legăturilor de armare etc. acordată o atenție serioasă. Toate aceste caracteristici, precum și regulile de proiectare pentru diferite unități de carenă, sunt reglementate de Regulile de registru și alte reglementări din industrie care rezumă mulți ani de experiență în exploatarea navei, analiza accidentelor și rezultatele cercetării științifice. La proiectarea unei nave, aceste reguli și reglementări sunt luate în considerare. Introducerea noilor modele este însoțită de o verificare amănunțită a performanței acestora în condiții reale de funcționare.

Corpurile navelor maritime civile sunt realizate din oțel pentru construcții navale, cu emisii reduse de carbon sau slab aliat, relativ ieftin. Oțelul moale cu o limită de curgere (caracteristica principală a rezistenței materialului) de 235 MPa (1 MPa - megapascal \u003d 1 MN / m 2) este mai des utilizat pentru navele mici și mijlocii; structurile principale ale vaselor de mare tonaj sunt realizate din oțeluri slab aliate mai rezistente (cu o limită de curgere de 300 - 400 MPa), cu mici adaosuri de mangan, crom, nichel etc. Pentru structurile individuale se folosesc oțeluri inoxidabile. În corpurile navelor mari de suprafață, și în special submarinelor, oțelurile aliate cu o limită de curgere de până la aproximativ 1000 MPa sunt utilizate pe scară largă. Pentru suprastructurile navelor, carene de nave mici, se folosesc aliaje ușoare (densitate aproximativ 2,7 t / m 3) de aluminiu-magneziu. Unele bărci mici sunt făcute din lemn, fibră de sticlă etc. În construcțiile navale interne, inclusiv pentru corpurile submarinelor nucleare, se folosesc aliaje de titan scumpe, dar foarte rezistente (la nivelul celor mai bune oțeluri pentru construcții navale) și relativ ușoare (densitate aproximativ 4,5 t/m3). Pentru corpurile multor docuri plutitoare și nave individuale, în mare parte neautopropulsate (de exemplu, debarcadere), se folosește beton armat. Se mai folosesc și alte materiale - cauciuc, materiale plastice, aliaje de cupru, vopsea, materiale termoizolante etc.

Materialele pentru carena navelor se folosesc sub formă de table și profile (bulbi de bandă, unghiuri, canale, grinzi în I etc.) obținute prin laminare; Profilele sudate (tauri) sunt de asemenea utilizate pe scară largă. Detaliile de forma complexa se obtin prin turnare sau forjare, profile din aliaj usor - prin presare (extrudare prin gauri profilate).

Proiectarea carenei (Fig. 1.15) este determinată de scopul navei și se caracterizează prin dimensiunea, forma și materialul părților și părților corpului, aranjarea lor reciprocă și metodele de conectare.

Coca navei este o structură inginerească complexă, care este supusă în mod constant la deformare în timpul funcționării, în special atunci când navighează în valuri.

Orez. 1.15. Structura internă a vasului:
a) navă de marfă uscată; b) cisternă:
1 - vârf; 2 - cale de marfă (tancuri); 3 - tween deck; 4 - fund dublu; 5 - rezervor adânc; 6 - sala mașinilor; 7 - tunelul arborelui elicei; 8 - afterpeak; 9 - yut; 10 - suprastructura mijlocie; 11 - doborâre; 12 - rezervor; 13 - cală de marfă uscată; 14 - camera de pompare; 15 - baraj de cauciuc Când vârful valului trece prin mijlocul navei, carena experimentează tensiune, în timp ce capetele prova și pupa lovesc simultan crestele valurilor, carena suferă compresie. Există o deformare a îndoirii generale, în urma căreia vasul se poate rupe (Fig. 1.16). Capacitatea unui vas de a rezista la îndoire generală se numește rezistență longitudinală globală.

Orez. 1.16. Distribuția sarcinilor pe carena navei pe val

Forțele externe, care acționează direct asupra elementelor individuale ale carenei navei, provoacă deformarea locală a acestora. Prin urmare, carena navei trebuie să aibă și rezistență locală.

În plus, carena navei trebuie să fie etanșă, ceea ce este asigurat de pielea exterioară și placarea punții superioare, care sunt atașate de grinzile care formează ansamblul carenei navei („scheletul” navei).

Sistemul de fixare este determinat de direcția majorității grinzilor și este transversal, longitudinal și combinat.

Cu un sistem de încadrare transversală, grinzile direcției principale vor fi: în tavanele punții - grinzi, în laterale - rame, în partea de jos - flore. Un astfel de sistem de încadrare este utilizat pe nave relativ scurte (până la 120 de metri lungime) și este cel mai avantajos la spărgătoarea de gheață și la navele pentru gheață, deoarece asigură rezistență mare a carenei în cazul comprimării transversale a carenei de către gheață. Cadrul din mijlocul navei - un cadru situat la mijlocul lungimii estimate a navei.

Cu un sistem de încadrare longitudinală în toate etajele din mijlocul lungimii carenei, grinzile direcției principale sunt situate de-a lungul navei. Capetele vasului sunt recrutate după sistemul de apelare transversal, deoarece. la extremitati sistemul longitudinal nu este eficient. Grinzile direcției principale din partea inferioară, laterală și a tavanelor punții sunt, respectiv, rigidizările longitudinale inferioare, laterale și sub punte: stringers, carlings, chil. Legăturile încrucișate sunt podele, cadre și grinzi.

Utilizarea unui sistem longitudinal în partea de mijloc a lungimii vasului permite o rezistență longitudinală ridicată. Prin urmare, acest sistem este utilizat pe nave lungi care se confruntă cu un moment de încovoiere mare.

Orez. 1.17. Set de nave mixte:
1 - chila; 2 - pardoseala celui de-al doilea fund; 3 - stringere laterale; 4 - grinzi; 5 - stringer punte; 6 - tricot; 7 - sheerstrake; 8 - cadru; 9 - centura laterala; 10 - centura zigomatica; 11 - etaj; 12 - stringer de jos; 13 - centură de chilă

Orez. 1.18. Set sub punte:
1 - pardoseala puntea; 2 - grinzi; 3 - carlingi; 4 - piloni; 5 - genunchi grinzi; 6 - rame; 7 - piele laterală

Cu un sistem de încadrare combinat, podelele punții și inferioare ale părții mijlocii a lungimii carenei sunt bătute în cuie conform sistemului de încadrare longitudinală, iar tavanele laterale în partea de mijloc și toate etajele la capete - conform sistemului de încadrare transversală. O astfel de combinație de sisteme de pardoseală face posibilă rezolvarea mai rațională a problemelor legate de rezistența globală longitudinală și locală a carenei, precum și asigurarea unei bune stabilități a punții și a foilor de fund în timpul comprimării acestora.

Sistemul de recrutare combinat este utilizat pe navele de marfă uscată de mare capacitate și pe cisterne. Sistemul mixt de încadrare a navelor se caracterizează prin aproximativ aceleași distanțe între grinzile longitudinale și transversale (Fig. 1.17). în nazal şi la pupa setul se fixeaza pe tija si pupa care inchid corpul.

Orez. 1.19. Reținere vrachier

Orez. 1.20. Secțiunea carenei tancului cu sistem de încadrare longitudinală:
1, 2, 3 - sub punte, rigidizări laterale și inferioare; 4 - genunchi de jos; 5 - chila verticala; 6 - etaj; 7 - pereți longitudinali; 8 - cadru; 9 - grinda cadru; 11 - carlingi; 12 - genunchi sub punte

Proiectarea carenei (Fig. 1.15) este determinată de scopul navei și se caracterizează prin dimensiunea, forma și materialul părților și părților corpului, aranjarea lor reciprocă și metodele de conectare.

Coca navei este o structură inginerească complexă, care este supusă în mod constant la deformare în timpul funcționării, în special atunci când navighează în valuri. Când vârful valului trece prin mijlocul navei, carena experimentează tensiune, în timp ce capetele prova și pupa lovesc simultan crestele valurilor, carena suferă compresie. Există o deformare a îndoirii generale, în urma căreia vasul se poate rupe (Fig. 1.16). Capacitatea unui vas de a rezista la îndoire generală se numește rezistență longitudinală globală.

Forțele externe, care acționează direct asupra elementelor individuale ale carenei navei, provoacă deformarea locală a acestora. Prin urmare, carena navei trebuie să aibă și rezistență locală.
În plus, carena navei trebuie să fie etanșă, ceea ce este asigurat de pielea exterioară și placarea punții superioare, care sunt atașate de grinzile care formează ansamblul carenei navei („scheletul” navei).
Sistemul de fixare este determinat de direcția majorității grinzilor și este transversal, longitudinal și combinat.
Cu un sistem de încadrare transversală, grinzile direcției principale vor fi: în tavanele punții - grinzi, în laterale - rame, în partea de jos - flore. Un astfel de sistem de încadrare este utilizat pe nave relativ scurte (până la 120 de metri lungime) și este cel mai avantajos la spărgătoarea de gheață și la navele pentru gheață, deoarece asigură rezistență mare a carenei în cazul comprimării transversale a carenei de către gheață. Cadrul din mijlocul navei - un cadru situat la mijlocul lungimii estimate a navei.
Cu un sistem de încadrare longitudinală în toate etajele din mijlocul lungimii carenei, grinzile direcției principale sunt situate de-a lungul navei. Capetele vasului sunt recrutate după sistemul de apelare transversal, deoarece. la extremitati sistemul longitudinal nu este eficient. Grinzile din direcția principală în partea inferioară mijlocie, laterale și tavanele punții sunt, respectiv, inferioare,
rigidizări longitudinale laterale și punții: stringers, carlings, chilă. Legăturile încrucișate sunt podele, cadre și grinzi. Utilizarea unui sistem longitudinal în partea de mijloc a lungimii vasului permite o rezistență longitudinală ridicată. Prin urmare, acest sistem este utilizat pe nave lungi care se confruntă cu un moment de încovoiere mare.

Cu un sistem de încadrare combinat, podelele punții și inferioare din partea de mijloc a lungimii carenei sunt bătute în cuie folosind un sistem de încadrare longitudinală, iar tavanele laterale în partea de mijloc și toate podelele de la capete sunt bătute în cuie folosind un sistem de încadrare transversală. O astfel de combinație de sisteme de pardoseală face posibilă rezolvarea mai rațională a problemelor legate de rezistența globală longitudinală și locală a carenei, precum și asigurarea unei bune stabilități a punții și a foilor de fund în timpul comprimării acestora. Sistemul de recrutare combinat este utilizat pe navele de marfă uscată de mare capacitate și pe cisterne. Sistemul mixt de încadrare a navelor se caracterizează prin aproximativ aceleași distanțe între grinzile longitudinale și transversale (Fig. 1.17). In prora si pupa, setul este fixat de tija si pupa care inchid carena.