современные типы судов. Примеры конструкций судов
 Скачать 11.6 Mb.
|
|
5.3. Накатные суда Накатные суда называют по-разному: суда с горизонтальной грузообработкой (СГГ), суда типа Ro-Ro (от «roll on / roll off» – вкатывать/выкатывать) или просто ролкеры. Это суда, погрузка и разгрузка которых осуществляется преимущественно или исключительно через ворота лацпорты в оконечностях или бортах по сходням, которые называются аппарелями или рампами (рис. 5.17, 5.18). Перевозят эти суда автомобили, трейлеры, вагоны и т.п. – то есть грузы на колёсах. Распространены грузопассажирские суда (паромы – рис. 5.19, 5.20), а также контейнеровозы – ролкеры (типа «Con-Ro» рис. 5.21). Ролкеры имеют много палуб, как правило, сплошных (без люков для вертикальной грузообработки), однако с вырезами и наклонными съездами – пандусами или лифтами для перемещения между палубами (рис. 5.22). Необходимость более полного использования площади палуб для размещения колесных грузов и свободы маневра требует отказа от поперечных переборок и других конструкций, препятствующих размещению и передвижению внутри корпуса. Отсутствие переборок может привести к быстрому затоплению судна. Самые известные и трагические катастрофы паромов, это гибель Princess Victoria (1953 год, 132 человека погибли), Toya Maru (1954 год, 1178 человека погибли), Herald of Free Enterprise (1987 год, 193 человека погибли), и Estonia (1994 год, 750 человек погибли). Все четыре случая связывает одна общая главная причина гибели – затопление. Для обеспечения непотопляемости на ролкерах применяются двойные борта (обычно до уровня главной палубы), но в упомянутых катастрофах вода поступала в основном через негерметичные палубы и носовые ворота.   Рис. 5.18. Автомобильно-пассажирский паром «Kronprincessa Victoria» Р  ис. 5.19. Автомобильно-пассажирский паром «Андрей Коробицын»  Рис. 5.20. Железнодорожно-пассажирский паром «Сахалин»  Рис. 5.21. Контейнерно-накатное судно «Atlantic Companion» Отсутствие поперечных переборок на накатных судах приводит к проблемам с обеспечением их жёсткости и прочности на действие поперечных и крутящих нагрузок, которые частично решаются применением двойных бортов. Прочность палуб, не опирающихся на переборки, обеспечивается рамными бимсами. Для уменьшения пролёта рамных бимсов при большой ширине палуб могут устанавливаться промежуточные опоры в виде одного – трёх карлингсов, поддерживаемых рядами пиллерсов. Однако пиллерсы мешают движению по палубам, поэтому их количество не должно быть большим.  Рис. 5.22. Паром «Madame Butterfly» Система набора палуб – продольная (рис. 5.23). Это объясняется не столько необходимостью обеспечения общей продольной прочности (на обычных сухогрузах нижние палубы обычно имеют поперечную систему набора), сколько характером нагрузки от колёс – она близка к сосредоточенным усилиям, динамически изменяющимся вдоль судна. Рис. 5.23. Мидель-шпангоут речного судна для перевозки л  егковых автомобилей /16/ 5.4. Лихтеровозы Суда – лихтеровозы (баржевозы) появились в 60-х годах XX в. Они предназначены для перевозки мелкосидящих речных барж (лихтеров) и погрузки-выгрузки их на рейде (рис. 5.24). Транспортные системы на основе лихтеровозов удобны при смешанных перевозках по морским и речным путям, так как крупные морские суда не могут пройти по рекам, а суда внутреннего и смешанного плавания не годятся для океанских переходов. Преимуществами подобной системы перевозок являются:
 Рис. 5.24. Мидель-шпангоут сухогрузного лихтера Существует три основных типа лихтеровозов: LASH (Lighter Aboard Ship – лихтер на борту судна); Seabee (морская пчела); BACat (Barge Aboard Catamaran – баржа на борту катамарана). У судов системы LASH лихтеры загружаются и выгружаются козловым краном, который может перемещаться по рельсовым путям по всей длине грузовой части судна и заводиться над водой по выступающим кормовым консолям (рис. 5.25, а);   Рис. 5.25. Основные типы лихтеровозов: а – LASH; б Seabee Рис. 5.26. Лихтеровоз «Сиби» Система Seabee предполагает погрузку выгрузку барж с кормы с помощью специального понтона элеватора, поднимающего баржи до уровня соответствующей палубы с последующим откатом на тележках вдоль судна (рис. 5.25, б и 5.26). Судно системы BACat представляет собой однокорпусную конструкцию в носовой части и двухкорпусную грузовую часть. Лихтеры могут заводиться под палубу судна и закрепляться между корпусами, а также подниматься на палубу. Н  а рис. 5.27 представлена конструкция корпуса отечественного лихтеровоза «Севморпуть». Рис. 5.27. Мидель-шпангоут атомного лихтеровоза «Севморпуть» /13/ 5.5. Суда для перевозки крупногабаритных грузов Существует два основных типа судов для перевозки крупногабаритных и тяжеловесных грузов (СКГТ). Первый можно отнести к типу судов с горизонтальной грузообработкой. Иногда их называют суда типа Ro-Flow (рис. 5.28). Суда такого типа имеют надстройку в носу, а большая часть корпуса в плане напоминает конструкцию плавучего дока (двойное дно и две башни) с кормовыми воротами. Груз заводят через кормовые ворота на понтоне, предварительно притопив судно. Возможна погрузка с помощью кранов, перемещающихся вдоль башен (рис. 5.29), или накатом на специальных тележках. Такие суда часто перевозят и лихтеры, поэтому их называют лихтеровозами. СКГТ второго типа имеют надстройку в носу и располагающуюся за ней площадку (рис. 5.30). Они часто используются для транспортировки буровых платформ, поэтому иногда называются платформовозами. В притопленном положении перед наводкой платформы из воды виднеется только носовая часть с надстройкой. После размещения платформы над грузовой площадкой осушаются балластные цистерны судна и оно всплывает, поднимая груз над водой.  Рис. 5.28. СКГТ типа Ro-Flow  Рис. 5.29. Судно – тяжеловоз с башнями /1/  Рис. 5.30. Судно для перевозки крупногабаритных грузов «Mighty Servant» 5.6. Другие универсальные и специализированные сухогрузы До 60-х годов XX в. архитектурно-конструктивный тип сухогрузов был стабильным. Это были универсальные суда, которые составляли основу транспортного флота. Обычно это суда с собственными грузовыми устройствами, двойным дном и несколькими палубами. Они могут иметь отдельные трюмы для навалочных и жидких грузов. До середины XX в. машинное отделение и многоярусная надстройка обычно располагались в средней части, что обеспечивало хорошую удифферентовку судна при различной загрузке. Позже машинное отделение стали чаще сдвигать в корму (в основном с целью повышения грузовместимости – рис. 5.31).  Рис. 5.31. Универсальный сухогруз В настоящее время эти суда на многих линиях с большими грузопотоками вытеснены различными специализированными судами, более приспособленными для скоростной обработки в портах. Система набора корпуса сухогрузов обычно смешанная: днище и верхняя палуба имеют продольную систему набора, а борта и нижние палубы – поперечную (рис. 5.32). Суда длиной менее 90 100 м чаще имеют поперечную систему набора (рис. 5.33). Борт обычно одинарный, с однородными шпангоутами. Комингс-карлингсы палуб часто поддерживаются пиллерсами или, при широких люках, мощными рамными (консольными) полубимсами (рис. 5.34). На рис. 5.35 и 5.36 приведены примеры конструкций речных сухогрузных судов. К специализированным сухогрузам относятся самые разнообразные суда (рис. 5.37), но кроме уже рассмотренных (контейнеровозы, ролкеры, лихтеровозы, лесовозы, пакетовозы и пр.) отметим рефрижераторные суда. Они предназначены для перевозки скоропортящихся грузов (рыба, мясо, фрукты и др.) при пониженных (до -25 °С) температурах и часто высокой (до 90 100 %) влажности. Рефрижераторы должны иметь мощные системы охлаждения и термоизоляцию грузовых помещений. Для сохранения холода грузовые люки также имеют относительно небольшие размеры. Часто используются бортовые лацпорты (рис. 5.38).  Рис. 5.32. Мидель-шпангоут сухогруза со смешанной системой набора  Рис. 5.33. Мидель-шпангоут универсального сухогруза с поперечной системой набора При работе конструкций в условиях низких температур повышается вероятность образования хрупких трещин, поэтому для корпуса рефрижераторов необходимо использовать стали с повышенным сопротивлением хрупкому разрушению. Также следует уделять повышенное внимание к конструктивному оформлению узлов, исключая концентрации напряжений.  Рис. 5.34. Консольные полубимсы /13/  Рис. 5.35. Мидель-шпангоут речной баржи проекта 278 /16/ Р  ис. 5.36. Мидель-шпангоут речной сухогрузной баржи  Рис. 5.37. Судно для перевозки домашнего скота  Рис. 5.38. Схема мидель-шпангоута многопалубного рефрижератора с грузовыми лацпортами в бортах /1/ 6. ПЛАВУЧИЕ ДОКИ, ПРОМЫСЛОВЫЕ, ПАССАЖИРСКИЕ И ДРУГИЕ ВОДОИЗМЕЩАЮЩИЕ СУДА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СУДОХОДСТВО 6.1. Плавучие доки По назначению доки делятся на ремонтные, передаточные (служащие для спуска судна на воду со стапеля) и транспортные (для транспортировки судов и других плавучих сооружений через акватории с ограничениями по осадке или мореходным условиям). Наиболее типичные доки состоят из одного или нескольких понтонов и башен. Верхняя часть понтона называется стапель-палубой. Кроме двухбашенных или U-образных доков (рис. 6.1 – 6.4), некоторые плавдоки, для более удобного доступа к судну, имеют только одну башню это так называемые однобашенные или L-образные доки /5/. Имеются плавдоки без башен док-понтоны. Некоторые доки в одной оконечности имеют водонепроницаемую переборку, а в другой оконечности водонепроницаемые ворота, которые открываются на момент ввода судна и закрываются перед всплытием плавдока. Вода при этом откачивается не только из цистерн в башнях, но и из межбашенного пространства.   Рис. 6.2. Разрез по основному шпангоуту плавучего дока грузоподъёмностью 60 тыс. т /5/  Рис. 6.3. Мидель-шпангоут плавучего дока грузоподъёмностью 25 тыс. т /5/  Рис. 6.4. Мидель-шпангоут композитного плавучего дока /16/ Плавучие доки бывают стальные, железобетонные и композитные (у которых обычно понтон железобетонный, а башни стальные – рис. 6.4). Башни и понтоны имеют ряд непроницаемых переборок, ограничивающих балластные цистерны. Система набора у большинства доков продольная или смешанная. 6.2. Суда, обеспечивающие судоходство Для обеспечения судоходства существует огромное количество судов самых разнообразных типов. Каждый тип обладает своими конструктивными особенностями. Это ледоколы, спасательные суда, снабженцы, буксиры, земснаряды, плавучие доки, научно-исследовательские суда и суда гидрометеообеспечения, плавучие маяки, лоцманские катера, плавучие краны, нефтесборщики, плавучие причалы, дебаркадеры и др. На рис. 6.5 – 6.12 представлены некоторые примеры судов различного назначения. Ледоколы (рис. 6.5, 6.6), характеризуются специфичной формой обводов, чрезвычайно мощными конструкциями перекрытий (большие толщины обшивки, рамный набор, поперечная система набора, уменьшенные шпации и др.). Буксирные суда (рис. 6.8 6.12) отличаются конструкциями с повышенной местной прочностью, особенно в районе буксирных устройств. Разновидностью буксиров (обычно на реках) являются толкачи, которые имеют в носовой части специальные счаливающие устройства, передающие нагрузки от толкания барж на корпус (рис. 6.10, 6.11). Дополнительную прочность придают продольные переборки корпуса в носовой оконечности.  Рис. 6.5. Мидель-шпангоут атомного ледокола, борт которого подкреплён платформами /1/  Рис. 6.6. Мидель-шпангоут ледокола «Ермак» /1/  Рис. 6.7. Судно-снабженец нефтепромыслов  Рис. 6.8. Портовый буксир  Рис. 6.9. Морской буксир  Рис. 6.10. Речной буксир – толкач «Шлюзовой»  Рис. 6.11. Речной буксир – толкач  Рис. 6.12. Мидель-шпангоут речного толкача «ОТ-800» 6.3. Промысловые суда Промысловые суда прежде всего составляют флот рыбной промышленности, хотя в последнее время появляются суда для других видов морского промысла (добыча различных видов морских ресурсов, главным образом – нефтепромысел). Рыбопромысловые суда можно представить четырьмя основными группами /17/: добывающие (сейнеры, траулеры, зверобойные, суда для добычи нерыбных морепродуктов и др.); обрабатывающие (рыбозаводы, производственные рефрижераторы и др.); приёмно-транспортные рефрижераторы; вспомогательные (рыбоохранные, научно-исследовательские, снабженцы, буксиры и пр.). О  снову добывающих судов составляют сейнеры (для ловли рыбы кошельковым неводом, выбираемым с борта – рис. 6.13) и траулеры (для ловли тралом, выбираемым с кормы рис. 6.14). На рис. 6.15, 6.16 представлены типичные конструкции сейнера и траулера. Большинство сейнеров относится к малым (длиной до 35 м), реже – к средним рыболовным судам (длиной до 65 м). Траулеры могут быть различных размеров: от малых (для прибрежного лова) до больших морозильных (БМРТ) и супертраулеров длиной более 100 м (для океанского промысла). Для выборки трала корма траулера имеет специфичную форму с наклонным слипом или округлым полуслипом (рис. 6.17). Для повышения мореходности на волнении сейнеры и траулеры часто имеют высокий бак или седловатость палубы (рис. 6.18). Рис. 6.13. Малый рыболовный сейнер Р  ис. 6.14. Малый рыболовный траулер Наиболее крупными судами обработки для океанского экспедиционного промысла являются плавучие промысловые базы или рыбозаводы – суда, сочетающие функции рефрижератора, танкера (для снабжения топливом всех судов экспедиции), пассажирского судна, завода по выпуску мороженой продукции, консервов и пр. Особенностями их конструкции является большое количество переборок и палуб, системы пиллерсов, длинные надстройки или рубки, опирающиеся на продольные переборки и участвующие в общем продольном изгибе корпуса (рис. 6.19, 6.20). Приёмно-транспортные суда принимают и перевозят рыбную продукцию, а также снабжают суда в районе промысла топливом, водой, провизией и промысловым снаряжением. Эти суда конструктивно аналогичны транспортным рефрижераторным судам. Они имеют несколько палуб, небольшие грузовые люки, отдельные трюмы или цистерны для различных видов грузов. Рис.6.15. Мидель-шпангоут сейнера  Р  ис.6.16. Мидель-шпангоут траулера  Рис.6.17. Слип и полуслип траулеров /17/  Рис. 6.18. Рефрижераторный сейнер-траулер «Альпинист» Р  ис. 6.19. Мидель-шпангоут рефрижераторного судна (разрез по бракетному флору)  Рис. 6.20. Мидель-шпангоут рыбообрабатывающего судна /17/ |