Юный моряк

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

ЗАДАЧИ КОРАБЛЕВОЖДЕНИЯ

Чтобы привести корабль наивыгоднейшим и безопасным путем из одного места моря или океана в другое, прежде всего необходимо по морским картам и книгам лоции изучить район плавания или перехода. Морские навигационные карты содержат самые необходимые сведения о глубинах, о форме побережья и островов, о месторасположении маяков, ограждающих знаков и других ориентиров. На карте нанесена сетка меридианов и параллелей, по которым можно отсчитывать и наносить последовательные точки местонахождения корабля. Морские карты не могут показать во всех подробностях обстановку и условия плавания в океане, на море или реках. Все сведения такого рода содержатся в лоции - специальном справочнике, где подробно описаны водные бассейны, характеристика дна, опасности и способы их ограждения, береговая полоса, условия погоды и т. д.

Рис. 43. Пеленгование и прокладка: а - пеленгование, NS - истинный меридиан; NmSm - магнитный меридиан; NkSk - компасный меридиан, ИП - истинный пеленг; МП - Maг-нитный пеленг; КП компасный пеленг; ИК - истинный курс; МК - магнитный курс; КК - компасный курс; КУ - курсовой угол; б - навигационная прокладка на участке морской карты

Место корабля вблизи побережья определяют путем измерения углов между земным меридианом и направлением на наблюдаемый ориентир (рис. 43,а). Определение этих углов называется пеленгованием. Пеленгом называют угол между нордовой (северной) частью меридиана и направлением на предмет. Два или три пеленга на разные ориентиры позволяют определить место корабля и отметить его на карте точкой. Соединяя ряд таких точек, прокладывают путь корабля на карте (рис. 43, б). Существуют и другие способы определения места нахождения корабля, например, по измеренным расстояниям до хорошо видимых на берегу двух-трех ориентиров; по пеленгу на один предмет и измеренному расстоянию до него; а также графический способ: по пеленгам на один и тот же ориентир, взятым из двух положений корабля, и расстоянию, пройденному кораблем за время между моментами взятия пеленгов (способ крюйс-пеленга). В открытом море, вдали от берегов, место корабля определяют по положению звезд и Солнца путем измерения углов между горизонтом и направлением на светило, отмечая точное время наблюдения. Основными инструментами для таких астрономических определений места корабля служат звездный глобус, секстан (угломер), хронометр (очень точные часы). Кроме того, используются специальные книги-таблицы, указывающие точное положение светил на любое время года и суток. Эти таблицы рассчитываются на год вперед и издаются в виде астрономического ежегодника. На морской карте удобно откладывать расстояние в морских милях, так как морская миля равна длине дуги земного меридиана, соответствующей 1/60 части углового градуса, или одной минуте. Для измерения сравнительно небольших расстояний используется единица длины, равная 1/10 морской мили и называемая кабельтовом (1 морская миля = 10 кабельтовым =1852 м). По тем же причинам скорость хода корабля удобно измерять числом миль, пройденных за час. Единица скорости 1 миля/час называется узлом. Направление движения корабля в море называется курсом корабля, который измеряется углом между нордовой (северной) частью меридиана и диаметральной плоскостью корабля. Положение меридиана указывает компас. Корабли снабжаются главным компасом, по которому назначают курс корабля и проверяют остальные компасы, и путевыми компасами, по которым производят пеленгование и управление кораблем на ходу. На шлюпках и катерах используются переносные шлюпочные компасы. По устройству главные компасы подразделяются на магнитные и гироскопические. Устройство магнитного компаса основано на свойстве свободно подвешенной магнитной стрелки занимать под действием магнитного поля Земли определенное положение в пространстве. С помощью расположенных около компаса магнитов можно почти полностью устранить влияние на стрелки стального корпуса и добиться, чтобы положение магнитной стрелки было близким к направлению магнитного меридиана Земли. Магнитным меридианом называют направление магнитного поля Земли. Магнитный меридиан не совпадает с истинным меридианом; угол между ними называют склонением магнитного компаса. Остаточный угол между магнитным меридианом Земли и направлением магнитной стрелки компаса называется девиацией компаса. Девиацию определяют и учитывают при прокладке курса. Гирокомпасы на всех современных кораблях Военно-Морского Флота и судах морского флота являются основными приборами, а магнитные - запасными. Гирокомпас дает направление истинного меридиана, так как в нем используется свойство быстро вращающегося волчка (гироскопа) устанавливаться перпендикулярно направлению вращения земного шара Гироскоп дает очень устойчивые указания меридиана и мало реагирует на толчки и удары от артиллерийской стрельбы и шторма. В этом его большое преимущество перед магнитным компасом. На ходовые мостики, в штурманскую и боевую рубки ставят особые приборы - репи-теры, которые связаны электрической цепью с главным гироскопом (маткой гирокомпаса), установленным в глубине корпуса корабля, и дублируют (повторяют) все показания главного компаса. Маткой гирокомпаса на больших и средних кораблях управляются многие приборы, из которых гирорулевой может автоматически удерживать корабль на заданном курсе, автопрокладчик автоматически прокладывать курс корабля на навигационной карте, курсограф непрерывно записывать курс корабля. Для пеленгования магнитный компас или репитер гирокомпаса снабжается визирным или оптическим пеленгатором. Путем пеленгования определяются курсовые углы, измеряемые между диаметральной плоскостью корабля и направлением на предмет. Курсовые углы бывают правого и левого борта. По наименованию меридиана, от которого производится отсчет, курс корабля или пеленг может быть истинным, магнитным или компасным. Чтобы постоянно следить за движением корабля в море и вести прокладку курса на карте по счислению пройденного пути, необходимо знать скорость хода. Прибор для определения скорости хода корабля называют лагом. Лаги бывают механические, гидравлические, электромеханические. Механический лаг (рис 45,а) представляет собой вертушку 1, соединенную тросом (лаглинем) 2 длиной 75 - 100 м со счетчиком оборотов 3 Для устранения неравномерности вращения счетчика на лаглине имеется маховик 4. Вертушка этого лага запускается с кормы корабля, и по числу оборотов вертушки в минуту определяют скорость хода корабля.

Рис 44 Курсоуказатели 1 - нактоуз магнитного компаса с шаровым осветительным колпаком, 2 котелог магнитного компаса с визирным пеленгатором, 3 - котелок магнитного компаса с оптичесвим пелетатором, 4 - шлюпочный магнитный компас в защитном футляре, 5 - гирорулевой, 6 - матка гирокомпаса, 7 - визирный пеленгатор, 8 - репитер гирокомпаса, 9 - пелорус с репитером гирокомпаса, 10 - курсограф.

Рис. 45. Лаги: а - механический лаг. 1 - вертушка, 2 - трос - лаглинь, 3 - счетчик оборотов, 4 - маховик; б - электромеханический лаг: 1 - вертушка, 2 - направляющая трубка; 3 днище судна, 4 - центрачъяый указывающий прибор, в - гидравлический лаг: 1 - манометр; 2 - трубка статического давления; 3 - отверстие трубки динамического давления

Электромеханический лаг, который применяется довольно часто (рис. 45, б), отличается от механического тем, что его вертушка 1 опускается с направляющей трубкой 2 под днище судна 3, а отсчет скорости производится по электрическому центральному прибору 4. Гидравлический лаг (рис. 45, в) представляет собой две трубки, выведенные под днище корабля и соединенные с манометром 1. Входное отверстие трубки статического давления 2 не выступает за обшивку корпуса, а отверстие трубки динамического давления 3 обращено к носу корабля. При движении корабля в трубке 3 создается давление, по величине которого судят о скорости корабля. Все лаги не учитывают течения, а поэтому их показания используются для определения пройденного пути и скорости хода после внесения соответствующих поправок на течение.

Для измерения глубины под кораблем служит лот. На кораблях пользуются ультразвуковым эхолотом и ручным лотом. У эхолота имеются излучатель и приемник ультразвука, расположенные в днище корабля. Короткие ультразвуковые сигналы от излучателя достигают дна моря и, отразившись от него, в виде эха принимаются приемником (рис. 46, а), усиливаются и регистрируются на шкале указателя глубин.

Рис 46 Лоты: а - эхолот, б - ручной лот 1 - груз 2 - лотовач пчощадка, 3 - кожаные отметки глубины на лотлине

Для измерения небольших глубин применяют ручной лот (рис 46, б), который состоит из чугунной или свинцовой гири (лота) весом 2 - 2,5 кг и лотлиня (троса длиной до 52 м). Груз 1 с лотовой площадки 2 опускают на дно моря (реки) и по кожаным отметкам на лотлине 3 определяют глубину. Кроме штурманского вооружения, все корабли флота снабжаются навигационно-штурманскими инструментами и приборами (секстанами, хронометрами, часами, секундомерами, биноклями, наклономерами), навигационными картами, гидрометеорологическими приборами (барографами, анемометрами, термометрами), прокладочным инструментом.