Корпус корабля и системы его набора

В кораблестроении применяется много различных материалов: чугун, латунь, бронза, алюминиевые сплавы, дерево, пластики и пр., но для постройки корпуса основным материалом служит сталь. Бимсы, шпангоуты, стрингеры и другие детали набора корпуса изготовляются из профильной стали, а обшивка, настилы, второе дно, переборки — из листовой. Детали сложной формы (клюзы, якоря, цепи, секторы рулей, штевни, дейдвуд-ные трубы) изготовляются методом литья. Штевни иногда бывают коваными или сварными.

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

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

Количественное соотношение продольных и поперечных балок в наборе определяет название системы набора: продольная, поперечная или продольно-поперечная. Продольно-поперечная система в свою очередь подразделяется на комбинированную и смешанную. В комбинированной системе днище и палубы выполнены по продольной системе, а борта — по поперечной. Смешанная система набора (рис. 6) характеризуется примерно одинаковыми расстояниями между продольными и поперечными балками.

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

^{Рис. 6. Смешанная система набора корпуса:}

^{1 — киль; 2 — флор; 3 — шпангоут, А — бимс; 5 — кница; 6 — днищевой стрингер; 7 — бортовые стрингеры; 8 — палубный стрингер; 9 — ширстрек; 10 — килевой пояс; 11 — бортовой пояс (бархоут); 12 — настил второго дна; 13 — шпунтовой пояс; 14 — скуловой пояс; ЛДП — линия диаметральной плоскости корабля}

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

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

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

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

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

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

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

Для предохранения членов экипажа, пассажиров, палубного груза от падения за борт или с высоты на палубу все открытые палубы имеют фальшборт или ле-ерное ограждение. Сверху к фальшборту приваривается планширь, который иногда закрывается деревянным брусом. В нижней части фальшборта делаются специальные вырезы — штормовые портики, служащие для стока воды. Для полного стока воды с палубы за борт в выступающей над палубой кромке ширстрека и в клепаном угольнике палубного стрингера также делаются вырезы — шпигаты.

На некоторых кораблях леерное ограждение устанавливается на всем протяжении открытых частей верхней палубы, полубака, полуюта и в необходимых местах на надстройках и площадках. Состоит леерное ограждение из вертикальных стоек высотой около 120 см, соединенных между собой туго натянутыми тросами — леерами или цепочками. Вместо лееров могут использоваться стальные прутья круглого сечения — ролинги. В местах размещения катеров, шлюпок, забортных трапов, швартовного и якорного устройств леерное ограждение делается съемным.

С целью обеспечения непотопляемости корпус корабля или большого судна (за исключением грузовых танков на танкерах) от носа до кормы имеет второе дно, которое настилается поверх днищевого набора. Настил второго дна должен быть настолько прочным, чтобы выдержать давление забортной воды в случае получения пробоины в основном днище.

Для очистки, покраски и вентиляции цистерн междудонного пространства настил второго дна имеет по две горловины на каждую цистерну. Крышки горловин, как правило, крепятся гайками на шпильках, приваренных к настилу второго дна. Их водонепроницаемость обеспечивается резиновыми или другими прокладками.

У бортов настил второго дна заканчивается междудонным листом или скуловым стрингером, который приваривается к скуловому поясу. В месте соединения междудонного листа со скуловым поясом предусматривается углубление — льяло, предназначенное для сбора воды, появляющейся в результате отпотевания внутренней части бортовой обшивки. Скопившуюся в льялах воду откачивают за борт через осушительную систему, имеющую по обоим бортам приемные отростки с защитными сетками.

Поперечные и продольные водонепроницаемые переборки, делящие корпус корабля на отсеки, изготовляются из стальных листов, толщина которых примерно равна толщине листов наружной обшивки. Они устанавливаются на расстоянии друг от друга из расчета наименьшего возможного затопления отсеков и получения наименьшего крена и дифферента..

Двери водонепроницаемых переборок, если они предусмотрены конструкцией, должны обеспечивать водонепроницаемое закрытие. На кораблях применяются два вида дверей: на петлях с клиновидными задрайками и клинкетные. Клинкетные двери устанавливаются ниже ватерлинии. Их можно легко закрыть даже под большим напором воды, поступающей из затапливаемого смежного отсека. Эти двери имеют приводы и для закрытия их с верхней палубы.

Конструктивной особенностью авианосцев, крейсеров и других больших кораблей была установка бортовой и днищевой подводной защиты (ПЗ). Принцип ее действия заключался в рассеивании и поглощении энергии, возникающей при взрыве. Бортовая подводная защита состояла из ряда продольных и поперечных глухих переборок, идущих вдоль бортов и образующих герметичные отсеки. Продольные отсеки подводной защиты имели наименования: камера расширения, камера поглощения и фильтрационная камера. Бортовая подводная защита линкоров достигала 10 м.

По принципу бортовой была устроена и днищевая подводная защита. Она состояла из нескольких днищ {до четырех) и достигала глубины 4 м.

Появление и развитие ракетно-ядерного оружия потребовало принципиально новых решений в конструктивной защите кораблей. Для усиления прочности, обеспечения непотопляемости, размещения вооружения, оборудования, грузов, а также личного состава корпус корабля делится по высоте на ряд палуб и платформ.

Горизонтальное непроницаемое перекрытие по всей длине корабля, разделяющее корпус по высоте, называется палубой. В зависимости от расположения она — называется верхней, средней или нижней. Палуба, идущая не по всей длине и ширине корпуса, а в пределах одного или нескольких смежных отсеков, называется платформой.

На верхней палубе корабля возводятся надстройки и рубки, устанавливается различное оборудование, монтируются устройства. Верхняя палуба условно делится на три участка: от форштевня до фок-мачты — бак, от фок-мачты до грот-мачты — шкафут, от грот-мачты до ахтерштевня — ют. Надстройки на баке и юте, идущие от одного борта до другого, носят названия: полубак и полуют. Открытые надстройки называются мостиками, рострами, площадками.

Значительную часть объема корпуса и надстроек занимают каюты и кубрики для экипажа и пассажиров, кают-компании, камбузы — судовые кухни, помещения бытового назначения, лазареты и другие служебные помещения, отделенные друг от друга легкими переборками (перегородками).

Ходовая рубка, штурманская рубка и радиорубка, как правило, располагаются в средней надстройке, которая возводится на шкафуте. Над ходовой рубкой находится ходовой мостик, на который выводятся дублирующие пульты управления рулем и главными двигателями корабля.

Главные двигатели и вспомогательные механизмы размещаются в специальном отсеке, который называется машинным отделением. На кораблях с паросиловыми установками для размещения котельных агрегатов имеются котельные отделения.

В нижней части корпуса корабля от машинного отделения в корму делаются специальные водонепроницаемые выгородки, так называемые тоннели или коридоры гребных валов. Вход в тоннель из машинного отделения закрывается водонепроницаемой клинкетной дверью.