|
ПРЕДИСЛОВИЕ
Как строитель на заводе, ка верфи, создает по чертежам корабль, так и строитель малого флота по своему проекту создает свой малый корабль — модель.
Почетно звание строителя. Это — созидатель нового на основе твердых знаний, умений и творческой инициативы, преодолевающий трудности и упорно двигающийся к завершению своего труда.
Отдавая дань уважения юному созидателю грамотной в морском отношении модели корабля, оценивая его трудовые усилия, автор именует его в этой книге «строителем» в полком смысле этого слова, как человека, не боящегося трудностей, желает ему при работе над моделью не останавливаться на половине дороги и успешно выполнить ее до конца.
Нет сомнения, что всякая созданная своими руками кот киля до клотика» модель приближает строителя к мастерству, а несколько моделей, построенных в течение 3—4 лет, обеспечивают ему мастерство,
В настоящее время довольно четко определились требования к строителям моделей кораблей в соответствии с их возрастом и подготовкой.
Учащиеся VI и VII классов средней школы, в возрасте 12—13 лет, должны начать с изготовления простейших несложных моделей, осваивая приемы работы, учась рационально расходовать материалы, изучая основы морского дела и конструкции строящихся моделей.
Продолжительность подготовки начинающего строителя должна бьггь не менее одного года, но может затянуться на два, а иногда и на три года.
Автор убежден, что при проведении внеклассной и внешкольной работы обучение постройке моделей кораблей и мелких туристских судов—байдарок, парусных яхт и моторных лодок —необходимо для расширения политехнического кругозора учащихся и должно являться обязательным звеном комплекса всей внеклассной и внешкольной работы.
В конце учебного года, весной, обычно проводятся отчетные выставки работ учащихся, строящих модели самостоятельно и занимающихся в технических кружках, а по окончании экзаменов обычно проводятся внутри кружковые (между учащимися одного кружка) или внекружковые соревнования (между учащимися нескольких организаций).
Соревнования простейших моделей организуются и проводятся, так же как и соревнования классных моделей, с выявлением победителей.
В дальнейшем все учащиеся, прошедшие начальную подготовку, допускаются к постройке классных моделей по единой всесоюзной классификации ДОСААФ для выступления на соревнованиях в целях достижения спортивных результатов
В конце книги помещены сведения, необходимые руководителю кружка и ин-структору-общественнику: как организовать и проводить кружковую работу и вне-кружковые выступления учащихся судомодельного кружка.
Там же дается список литературы, которую юные строители могут использовать в учебном процессе и для дополнительного чтения.
Автор выражает благодарность тт. Н. А. Залесскому и Н. Н. Елизарову, взявшим на себя труд просмотреть рукопись, и всем товарищам по работе, давшим много ценных советов и указаний.
Глава I
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
Раскроем карту мира. Почти пять седьмых ее площади окрашены голубым цветом. Это — моря и океаны. Они разъединяют материки и соединяют живущих на них людей. В течение тысячелетий их безбрежные просторы бороздят по всем направлениям созданные человеческими руками суда— деревянные и стальные, движимые ветром или гребными устройствами, маленькие или большие, везущие в своих трюмах хлеб, нефть, руду, почту, пассажиров или самые разрушительные виды оружия.
И всегда на этих судах есть люди, опытные и отважные, решительные и дисциплинированные, знающие и любящие морское дело, которые водят эти суда в любую погоду, днем и ночью водят их не только по широким, давно изученным морским путям — проспектам и улицам морей и океанов,— но и по опасным, неизведанным глубинам, к неизученным берегам, между рифами и мелями, пловучими ледяными горами или над минными полями.
Морские дали во все времена влекли к себе отважные сердца. На утлых челнах отправлялись в неведомые страны безвестные открыватели новых земель, и потом легенды об их подвигах жили тысячелетия, повествуя о встреченных ими жестокой Сцилле и коварной Харибде, о мраке Гиперборейской ночи, которых не побоялись Тезей, Язон, Одиссей и другие герои древности.
А разве менее героично совершенное в наши дни плавание простого деревянного плота из девяти бревен «Кон-Тики», на котором шестеро исследователей прошли под простым прямым парусом 4300 миль (8000 км) от берегов Южной Америки до островов Полинезии? Разве менее героичны, чем деяния греческих аргонавтов, были подвиги русских ушкуйников или наших северных поморов, отважных покорителей Студеного моря с его ледяными полями и торосами? Былины донесли до нашего времени образ новгородского купца Садко, со своей «дружиною хороброю» снарядившего «тридцать и един корабль» и с их помощью устанавливавшего торговые связи Новгорода с заморскими странами.
Проследим вкратце историю отечественного судоходства и судостроения.
СУДОСТРОЕНИЕ И СУДОХОДСТВО В ДРЕВНЕЙ РУСИ
По историческим письменным источникам, хранящимся в наших крупнейших библиотеках, и по результатам археологических раскопок, проведенных в местах существования старинных поселений, можно восстановить историю развития судоходства и судостроения в нашей стране.
Конечно, сведения, относящиеся к отдаленным временам, весьма ограничены и не могут дать полного представления ни о всех местностях, где могло существовать судостроение и судоходство, ни о типах судов, изготовлявшихся в те времена, но все же они позволяют установить некоторые основные достоверные факты.
Можно также сказать, что сведения эти все время пополняются благодаря плодотворной работе наших советских ученых.
Источником существования наших предков славян в основном была охота и рыбная ловля. Поэтому и места поселений их располагались в лесных местностях по берегам рек и озер.
Вполне естественно, что в поисках новых, более богатых зверем и рыбой мест они передвигались по рекам сначала по течению на плотах, связанных из стволов сваленных бурей деревьев, а затем и против течения ка изготовленных с помощью примитивных орудий и огня долбленных судах-однодеревках.
6 1937 г. во время одной из экспедиций на реке Буг в береговых образованиях был обнаружен такой челн-однодеревка. Ученые определили, что челн находился в земле около 3 тысяч лет.
Письменные источники свидетельствуют о существовании у восточных славян погребальных обычаев, заключавшихся в том, что умерших хоронили в ладьях и санях, в силу различных представлений о том, что умерший и в загробном мире должен иметь средства передвижения.
Можно считать, что ладья является древнейшим средством передвижения у восточных славян. «Судостроительное искусство древней Руси восходит к седой древности, ко временам начального формирования славянских языков, т. е. во всяком случае к эпохе переходной от высшей ступени дикости к низшей ступени варварства».1
1 Л. П. Якубинский. Образование народностей и их языков. Вестник ЛГУ, 1947, № 1.
Несколько более подробно в исторических летописях описаны суда, строившиеся до XIII а. нашей эры.
Первым судном у славянских народов раннего периода был «корабль», «корабь», имевший сплетенный из ивовых прутьев остов и обшитый корою. Позднее остов обшивали кожами. Вес его был невелик поэтому его легко можно было перетаскивать через волоки или в обход порогов. «Корабь» обладал малой остойчивостью и не был вместительным Прочность его была невелика.
Образцы этого типа судов можно было встретить совсем недавно у индейцев и эскимосов.
Очень древним, но более совершенным судном была лодка — «ладья». Интересно отметить, что этот термин, несколько изменяя его звучание, употребляют многие славянские народы. Так например, у восточных славян слово «ладья» писалось (и произносилось) «ладья», «олядь», «лодь», «лодья», «ладия»; у чехов — lod, lodi; у поляков — lodzia и т. д.
«Ладья» представляла собой челн-однодеревку (по-гречески моно-ксил), изготовлялась она из огромных древесных стволов, выжженных и выдолбленных внутри и обтесанных снаружи. По размерам и по вместимости ладьи были значительно больше судов первого типа. Благодаря малой остойчивости они также были преимущественно речными судами с ограниченным выходом в озера и моря.
В период становления и расцвета Киевского государства, объединившего многие славянские племена, судостроение достигло огромных по тому времени размеров. Так например, из летописи Нестора известно, что в походе Олега на Царьград в начале X столетия участвовало более 200 судов, позднее Игорь вооружил 500 судов, а в летописи о походе Игоря 941 г. говорится о 10 ООО скедий. Поражает и количество воинов, участвовавших в этих походах — от 50 000 до 80 000, причем воины были искусны как в военном деле, так и в управлении судами на воде.
Суда строились добротно. Нижняя часть представляла собой колоду, выдолбленную из одного дерева, а борта нашивались из досок-набоек, кромка на кромку. Суда этого типа назывались «набойнымн ладьями». Они вмещали от 40 до 60 воинов и обладали хорошей остойчивостью.
К концу этого периода строились суда, имевшие набор корпуса и обшивку целиком из досок под названием «ладьи морской» или «ладьи заморской». Размеры этих судов не зависели от величины днищевой колоды. Корпусу могла быть придана форма по желанию строителя на основе опыта его в морском деле. По названию можно судить, что ладьи заморские строились для заморских плаваний.
Присутствовавший при раскопках в Старой Ладоге в 1948 г. один из участников археологической экспедиции В. В. Мавродин свидетельствует,
I Об остойчивости судов см. г». II, стр. 32.
что ему удалось видеть громадные деревянные скрепы-ребра (шпанго уты), служащие для соединения и скрепления досок борта «ладьи за морской». Он также утверждает, что раскопки «дали уникальный мате риал совершенно исключительного значения для истории русского судо строения».1
Наряду с описанными выше, встречаются упоминания и о другиз судах, так например, говорится о «носадах». Возможно, что судно это пс архитектуре корпуса было близко к «ладье набойной». Упоминаются еще «струг» и «челн».
В исторических рукописях встречаются названия и иноземного про исхождения; скедия, кубара (греческие), галеа — га пера, шнеки (скан динавские) и др. Русские судостроительные термины «корабь», «ко рабль» заимствованы Грецией, а через нее и другими средиземномор скими государствами.
Для постройки судов наши искусные древоделы употребляли разно образные инструменты: топоры, долота, пилы, сверла (напальи), ско беля, тесла. Доски и брусья тесали (тес), отверстия сверлили. Набор скрепляли деревянными нагелями.
В походах воинскую дружину всегда сопровождали ремесленник с набором инструментов.
Особенности географического порядка диктовали требования к су достроению и судоходству. Наличие волоков при переходе из одног бассейна в другой и порогов при плавании на р. Днепр заставлял строить суда легкие и плоскодонные, а выход в море вызывал необхо димость повышать в целях безопасности плавания высоту борта за сче набойных досок.
Волоки, существовавшие в обход непроходимых в судоходном от ношении порогов, заставляли совершать походы большими отрядам для облегчения перетаскивания судов и для защиты от нападения степ ных кочевников.
Плавание в море на малых судах происходило вдоль берега Суд; были подвижны, при встрече с противником атаки стремительны, напа дение внезапным, отступление в случае неудачи быстрым.
В XIII в. сообщение Руси с Черным морем прекращается на продол жительный срок из-за татарского нашествия и феодальной разобщен ности. На севере только Псков и Новгород остались свободными горо дам и. Выход на юг для установления торговых связей был для них закрыт, так как в южных степях бродили шайки татар и других кочевников поэтому оба города вели большую торговлю на северо-западе с Ганзей ским союзом городов в Балтийском море.
В Новгороде и его вотчинах строили морские носады Суда этоп типа имели палубу для укрытия команды и груза и приподнятые нос и корму, улучшающие их мореходные качества.
'В. В, Мавроди н. Начало мореходства на Руси. Изд. ЛГУ, 1949.
В Новгороде был создан и другой весьма распространенный в то время тип судна — ушкуй. Суда эти строились без палубы и вмещали каждое до 30 человек. Они имели небольшую осадку и были легки на ходу.
В команду судна — в ушкуйники — принимались обычно люди отчаянной храбрости, не имевшие «ни кола ни двора», не связанные местом жительства или семьей.
Ушкуйники проникали на Волгу, на Каму и Вятку, Северную Двину и побережье Кольского полуострова, посещали Скандинавию и порты Балтийского моря; так например, известно, что в 1336 г. ушкуйники совершили большой поход на Волгу на 200 ушкуях.
Предполагается, что более крупные парусные суда у новгородцев были такие же, как и в других странах Балтийского моря, поскольку между ними были установлены постоянные торговые отношения.
Проникновение русских в северные районы относится примерно к X в. В XI в. народности, населяющие берега Белого и Студеного (ныне Баренцова) морей и далее к востоку от реки Печоры до реки Обь, платили дань Новгороду.
Подчинение Новгороду местных племен способствовало установлению оживленной торговли северных районов с центральной Россией, образованию новых поселков, развитию местного судостроения и судоходства.
Для ловли рыбы вблизи своего берега строились лодки небольшие, легкие на ходу, а для дальних походов за морским зверем — суда крупные и прочные.
Северные поморы создали крупную по тем временам поморскую ладью водоизмещением до 200 т, длиной свыше 30 м, вооруженную тремя мачтами, и замечательные суда «раньшины», яйцевидная форма корпуса которых обеспечивала им возможность плавания во льдах. Один из участников этих походов, Иван Новгородец, писал, что льды не раздавливали их, а выжимали кверху.
Позднее, в XVI—XVII вв., на севере создали другой тип судов — коми, ходившие под веслами и под парусами. «Делали коми крепкие, и лес на них был добрый, мелкий, и ушивали, и конопатили, и смолили, и во всем делали дельно, чтоб те кочи к морскому ходу были надежны». Это были плоскодонные однопалубные суда. Длина их доходила до 25 м. Под парусом ходили они только с попутным ветром и развивали скорость до 6—8 узлов, т. е. до 15 км/час.
В поисках лежбищ морского зверя поморы ходили до кромки льдов. Плавая вдоль нее ка запад и на восток, они побывали на острове Гру-мант (Шпицберген) и острове Новая Земля задолго до Баренца.
В XVII в. русские землепроходцы, опираясь на Мангаэею и Енисейск, предпринимали неоднократные походы на восток на кочах. Так, казаки под командой Семена Дежнева в 1643 г. на трех кочах обогнули мыс, ныне носящий имя Дежнева.
Лодейном поле, верфи на реках Сяси и Волхове, строившие суда для Балтийского моря, и верфи в г, Архангельске.
В 1703 г. со взятием крепости Ниеншанц на Охте и Заячьего острова на Неве Петр I заложил город Петербург и крепости — Петропавловскую и Кронштадтскую. В 1704 г. Балтийский флот насчитывал 10 фрегатов и 19 других судов. В этом же году была заложена адмиралтейская Санкт-Петербургская верфь.
В проектировании и постройке кораблей принимал участие сам Петр и выросшие вместе с ним мастера Федосей Скляев, Верещагин, Михайлов, Пальчиков, Тучков, Бродин и др.
Первым кораблем, построенным в 1712 г, адмиралтейской верфью, был 54-пушечный корабль «Полтава».
Балтийский флот Петра одержал ряд блестящих побед. С помощью флота было возвращено России все южное побережье Финского залива. 27 июля 1714 г. была одержана первая крупная морская победа при Гангуте. С 1714 до 1720 г. русский флот неоднократно выходил победителем в боях со шведами. В 1720 г. была одержана большая победа над шведами при острове Гренгаме, а в 1721 г. русские войска высадились на побережье Швеции, после чего был заключен мир и тем самым закреплены за Россией берега Балтийского моря.
С 1732 г. начала работать Великая Северная экспедиция, организованная по инициативе Петра для описи северных берегов Сибири и восточных берегов Камчатки и Охотского моря. Результатами этой экспедиции было открытие Берингова пролива, разделяющего материки Азии и Америки, самого северного мыса нашего материка — мыса Челюскина, морей братьев Лаптевых, Карского, Чукотского и др., определение береговой черты Сибири и режима северных морей. В XVII в. наши землепроходцы достигли берегов Америки и основали там русскую колонию «Русскую Америку», долгие годы поддерживающую торговые связи с метрополией.
Много замечательных плаваний вдоль северного побережья Азии и в северной части Тихого океана совершили отважные русские мореплаватели: Кондрат Курочкин, Иван Москвитин, Семен Иванович Дежнев, Алексей Ильич Чириков, Степан Гаврилович Малыгин и многие другие.
Но не только на север держали путь русские моряки.
В XV в. купец Афанасий Никитин совершил на русском судне поход в Каспийское море, а оттуда отправился «за три моря» в Индию, опередив почти на 30 лет Васко де Гама и став первым европейцем, посетившим эту «страну чудес». Иван Федорович Крузенштерн и Юрий Федорович Лисянский стали первыми русскими плавателями «круг света». Их корабли «Надежда» и «Нева», выйдя из Кронштадта 26 июля 1803 г., вернулись в Кронштадт в июле— августе 1806 г.— через 3 года. За этим последовало множество других кругосветных плаваний кораблей русского флота, обогативших мировую географическую науку.
В 1819 г. шлюпы «Восток» и «Мирный» под командой Фаддея Фаддеевича Беллинсгаузена и Михаила Петровича Лазарева отправились в очередное кругосветное плавание. Однако план этой экспедиции был совсем особый: она искала Южный материк, существование которого в то время оспаривалось многими крупнейшими авторитетами. Знаменитый полярный исследователь Джемс Кук писал, что «земли, которые могут находиться на юге, никогда не будут исследованы». Плавание Лазарева и Беллинсгаузена длилось 535 дней (из них 100 дней во льдах Антарктики) и в январе 1820 г, увенчалось открытием шестого материка земного шара — Антарктиды.
Блестящие достижения русских мореплавателей были тесно связаны с успехами нашего кораблестроения. Победы русского военно-морского флота над Швецией и Турцией, одержанные под водительством таких выдающихся флотоводцев, как Ушаков, Сенявин, Лазарев, Нахимов, Корнилов, Истомин и другие, свидетельствуют о высоких мореходных и тактических качествах русских боевых кораблей.
В дополнение к верфям на севере (в Архангельске и Петербурге) создаются новые верфи в новых городах на юге; в Херсоне, основанном в 1778 г., в Севастополе, созданном в 1783 г., и в Николаеве,— 1789 г. Корабельный мастер Иван Афанасьев, работавший на верфи Херсонского адмиралтейства, построил 38 крупных кораблей, не считая множества мелких судов,1 а мастер М. Д. Портнов в Архангельске — 39 линейных кораблей и 24 фрегата. Корабельный мастер А. С. Хотисонов построил в Петербурге 40 линейных кораблей и 24 фрегата. Много судов построили мастера Г. С. Исаков, И. Я. Осъминин и другие.
Список замечательных судостроителей прошлого можно было бы продолжить, как и список блестящих флотоводцев, представителей кораблевождения и морских исследований; вместе с тем можно было бы продолжить и список морских походов русских судов, в результате которых было сделано много географических открытий. Эти списки пополнились бы многими и многими славными именами — М. Н. Васильева, Г, С. Шишмарева, Ф. П. Литке, П. К. Пахтусова, Г. И. Невельского и др.
В 1815 г, в Петербурге на заводе Берда был построен первый русский пароход «Елизавета». Длина деревянного корпуса была 18 м, ширина 4,5 м. Паровой двигатель бала не ирного типа мощностью 4 л, с. приводил в движение гребные колеса диаметром 2,4 м. Интересно, что паровой котел был вмонтирован в кирпичную топку. Труба тоже была кирпичная. Пароход этот совершал рейсы между Петербургом и Кронштадтом со скоростью 9 км/час.
В 1832 г. Ижорский завод построил пароход «Геркулес», На этом пароходе была установлена паровая машина мощностью 240 л. с., действовавшая при помощи кривошипного механизма непосредственно на вал. Это был крупный успех в развитии строительства паровых машин.
1 С. А. Шерр, Развитие кораблестроении в России. Иэд-во «Знание», 1952.
В 1836 г. уже осуществлялись регулярные грузо-пассажирские рейсы между Одессой и портами Крыма, а затем и Азовского моря Была также организована пароходная линия, связывающая Одессу с Константинополем
На Балтийском море пароходные линии функционировали между Петербургом, Кронштадтом, Петергофом и Ораниенбаумом; между Петербургом и портами Прибалтики и Германии
Б 1846 г было учреждено почтовое пароходство на Каспийском море Вторая половина XIX в характеризуется победой паровой машины над парусами, победой железных (стальных) корпусов над деревянными, дальнейшим развитием различных отраслей корабельной науки
Имя Степана Осиповича Макарова — ученого-океанографа, инже-нера-конструктора, изобретателя, мореплавателя и флотоводца — особенно дорого нам. Это он заложил основы современной науки — океанологии. Это он сконструировал и построил ледокол «Ермак», который до сих пор (судно было построено в 1898 г.) остается одним из больших (линейных) и наиболее совершенных ледоколов мира.
Блестящие страницы в историю мирового мореплавания вписывают русские моряки после Великой Октябрьской революции 1917 года С 1920 г—немедленно после изгнания из Архангельска интервентов — начинается серия Карских экспедиций. Чтобы понять условия, в которых приходилось работать советским морякам в эти годы, нужно вспомнить, что уголь для первой Карской экспедиции доставали из-под воды с затопленных немецкими подводными лодками в Белом море пароходов С 1924 г- техническая база настолько окрепла, что для ледовой разведки регулярно использовалась полярная авиация (летчики В Г Чухновский и М. С. Бабушкин)
Важную исследовательскую работу в Арктике проводили в течение ряда лет ледокольные пароходы «Георгий Седов», «Малыгин» и др. С этими работами связаны имена О. Ю Шмидта, В. Ю. Визе, В, И. Воронина и др.
Северный морской путь как трасса сообщения между портами Белого моря и дальневосточными, проходящая на всем протяжении в отечественных водах, привлекал внимание мореплавателей еще в дореволюционное время В 1878 г по инициативе Сибирякова Норденшельд на зверобойном судне «Вега» прошел его с зимовкой с запада на восток В 1913—1914 гг с зимовкой у Северной земли Северный морской путь с востока на запад прошли ледокольные гидрографические суда «Вайгач» и «Таймыр» под командованием Б А Вилькицкого.
Планомерное изучение и освоение Северного Морского пути начинается при советской власти Во многих пунктах Северного Морского пути на северном побережье построены постоянно действующие полярные станции, ведущие наблюдения над условиями плавания судов в Арктике и режимом погоды.
В 1932 г. ледокольный пароход «Сибиряков» под командованием капитана В. И. Воронина впервые в истории мореплавания прошел за одну навигацию весь путь с запада на востокг а в 1934 г. ледорез «Ф, Литке» под командованием капитана Николаева — с востока на запад из Владивостока в Мурманск.
Несмотря на тяжелые условия плавания на севере, задача регулярных транспортных сообщений между портами рек Оби, Енисея, Лены, Колымы и Индигирки с Архангельском и Владивостоком была решена усилиями советских моряков и полярников. Огромную помощь в этой работе окажет создаваемый советскими учеными, конструкторами и строителями первый в мире ледокол с атомной установкой.
С 1946 г. китобойная флотилия «Слава» совершает ежегодные рейсы в район Антарктики на китовый промысел. Во время этих экспедиций советские китобои выполняют не только промысловую, но и научно-исследовательскую работу.
География и океанография многим обязаны русским мореплавателям.
Русские моряки открыли, исследовали, описали и положили на морскую карту все побережье Северного Ледовитого океана, в том числе моря: Белое, Студеное, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское, архипелаги Новой Земли и Северной Земли и сотни других островов. Русские моряки первыми в мире прошли из Северного Ледовитого океана в Тихий и положили на карту оба берега Берингова пролива. Они открыли, исследовали, описали и положили на карту всю северную часть Тихого океана с морями Охотским и Беринговым, острова Сахалин, Курильские, Командорские, Алеутские, архипелаг Александра и сотни других.
Они исследовали умеренную зону Тихого океана между Японией и Северной Америкой, открыли и описали сотни островов тропической Океании, открыли Антарктиду и прилегающие к ней острова.
Кроме того, они описали и положили на карту моря: Черное, Балтийское, Каспийское, Азовское, Аральское.
На морских картах мира — у берегов Тасмании и Японии, Аляски и Антарктиды — сейчас сотни русских названий: остров Александра (Южная Полинезия), остров Аввакум (Японское море), остров Азбелева (Ново-Гвинейское море), остров Анненкова (Антарктика), атолл Аракчеева (Маршалловы острова), Берингов пролив, мыс Благовещенского (Японское море), атолл Волковского (Южная Полинезия) и сотни других.
На наших современных торговых судах широко применяются в качестве главных механизмов паровые турбины и двигатели внутреннего сгорания, впервые использованные в качестве судового двигателя у нас в России в 1903 г. на теплоходе 1 «Вандал».
На этом же судне впервые в мире была осуществлена дизель-элек-трическая передача от главных двигателей к гребным валам. Три двига-
1 Так с тех лор стали называть суда с двигателями внутреннего сгорания.
теля внутреннего сгорания были соединены с генераторами электрического тока, которые и питали гребные электродвигатели.
Неоценимый вклад внесли в кораблестроительную науку И. Г, Бубнов и А, Н. Крылов — ученые с мировыми именами,
В строительстве судов в настоящее время применяются новые методы. Так, электросварка почти целиком вытеснила старый способ соединения листов обшивки, палуб и набора на заклепках. Широко применяется метод секционной сборки судов на стапеле.
В годы Великой Отечественной войны морской транспортный флот обслуживал фронт и тыл. Суда Черноморского флота снабжали осажденные города-герои Одессу и Севастополь. На Балтике и в Белом море они также были включены в военные перевозки.
Плавание вблизи фронта проходило в сложных условиях. Нападения подводных лодок, атаки самолетов, отсутствие снятого в военное время ограждения опасностей заставляли моряков проявлять все свое умение и опыт для благополучного завершения каждого рейса.
Пароход «Казахстан» был подвергнут бомбардировке с самолетов и получил повреждение. Героической, самоотверженной работой экипаж довел поврежденное судно с 2000 пассажиров до порта.
Теплоход «Старый большевик» под командованием капитана И. И. Афанасьева шесть суток отбивался от атак самолетов и подводных лодок. На судно было сброшено 45 бомб. Одна из них попала в носовую часть и вызвала пожар. С опасностью для жизни моряки спасали военный груз и тушили пожар. Судно благополучно прибыло в родной порт. Капитану Афанасьеву, первому помощнику капитана Петровскому и матросу Аказенок Советское правительство присвоило звание Героев Советского Союза, а другие члены экипажа были награждены орденами.
Война, окончившаяся полным разгромом и капитуляцией фашистской Германии, принесла заслуженную победу советскому народу, но она нанесла и огромный материальный ущерб промышленности и сельскому хозяйству нашей страны. Огромные потери понес и торговый флот.
Тем не менее, уже к концу первой послевоенной пятилетки в 1950 г. грузооборот, по сравнению с 1940 годом, вырос на 65 процентов. Это говорит о том, что морской транспорт, восстанавливая свое хозяйство, из года в год увеличивая численный состав флота, совершенствовал вместе с тем свою техническую базу.
Для создания и эксплуатации большого флота требуется много грамотных в морском деле молодых людей. Подготовкой их занимаются многочисленные специальные школы, техникумы и институты. Большую помощь оказывает им в этом деле патриотическая организация — Добровольное общество содействия Армии, Авиации и Флоту — ДОСААФ.
ДОСААФ ведет также большую работу по подготовке спортсменов по военному, авиационному и морскому спорту и — как подготовительной ступени к нему — авиамодельному спорту и морскому моделе-строемию.
В Москве при Центральном Совете Досааф в 1949 г, учреждена Центральная морская модельная лаборатория,
ЦММЛ разрабатывает чертежи, предлагаемые к постройке моделей, в соответствии утвержденной Единой Всесоюзной классификацией плавающих и настольных моделей, выпускает пособия для ознакомления с изготовлением деталей, ведет переписку со строителями моделей.
ЦММЛ организует и участвует в проведении всесоюзных соревнований построенных моделей, обобщает опыт моделестроения и своевременно знакомит моделестроителей с анализом и итогами соревнований.
В 1955 г, в Германской демократической республике были проведены международные соревнования между моделестроителями стран народной демократии. На этих соревнованиях советские моделестрои-тели одержали убедительную победу, завоевав первое общекомандное место.
Большую работу в деле популяризации морского моделестроения проводит и Центральная станция юных техников им. Н. М. Шверника Министерства просвещения РСФСР.
Методические пособия, выпускаемые ЦСЮТ для школьников, строго соответствуют возрасту и подготовке строителя и учат, как изготовить модель своими руками.
Глава II
ОСНОВЫ МОРСКОГО ДЕЛА
ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ОБ УСТРОЙСТВЕ КОРПУСА СОВРЕМЕННОГО КОРАБЛЯ
КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА СУДНА
Всякий корабль, построенный из металла или из дерева, независимо it размеров и назначения, имеет набор корпуса (скелет) и наружную эбшивку.
Набор состоит из металлических или деревянных (для судов, построенных из дерева) продольных и поперечных балок, крепко соединенных друг с другом и обеспечивающих продольную и поперечную 1рочность корабля, т. е, его способность противостоять действию сил ударам волн, качке, весу грузов и т. д.), стремящихся изогнуть его, переломить (продольная прочность) или вмять борта и днище внутрь -УДна (поперечная прочность).
Основная продольная связь набора корпуса называется килем, 3 старину постройка корабля начиналась с закладки киля. Вот почему :ущестаует известное морское выражение: «от киля до клотика» (самый верх мачты), т. е. от начала до конца (рис. 1).
В настоящее время в судостроении широко применяется секционный способ постройки корпусов. По этому способу корпус корабля собирается из секций, заранее изготовленных в цехах судостроительного завода и в готовом виде доставленных краном на стапель (рис. 2), поэтому сейчас уже нельзя говорить, что постройка судна всегда начинается с киля.
На современных кораблях киль проходит внутри корпуса. У стальных сварных судов он состоит из поставленных вертикально на ребро стальных листов, приваренных к днищу, флорам и ко второму внутреннему дну, В носовой части к внутреннему вертикальному килю присоединяется форштевень, образующий форму носа, а в кормовой части — ахтерштевень, образующий форму кормы.
На парусных судах для предотвращения сноса под действием боко-вых ветров киль делают наружным. Наружный киль, увеличивая боковое сопротивление, уменьшает снос корабля от действия ветра и способствует улучшению хода и управляемости парусных судов,
К продольным связям набора корпуса относятся также стрингера. Стрингером называют балку, идущую от носа до кормы приблизительно перпендикулярно к наружной обшивке судна. Различают стрингера днищевые — установленные по днищу, бортовые — установленные по бортам, палубные и скуловые, т, е, подкрепляющие скулу — место, где днище переходит в борт,
К поперечным связям набора корпуса относятся шпангоуты и бимсы. Нижняя часть шпангоута в виде вертикально поставленного листа стали, идущего по днищу, называется флором, высота его равна высоте внутреннего киля. На флоры настилают второе дно. Междудонное пространство служит для обеспечения непотопляемости корабля и используется для хранения запасов жидкого топлива и пресной воды. Оно служит также для приема балласта при выравнивании крена.
Междудонное пространство идет до скуловых образований корпуса и ограничивается скуловыми стрингерами, набираемыми перпендикулярно скуле из листов стали.
Верхние части бортовых ветвей шпангоутов раскрепляются бимсами, на бимсы настилается палуба. Крайние палубные утолщенные листы стали, идущие по бортам, образуют палубные стрингера.
В местах расположения грузовых и машинных люков на транспортных судах и в местах установки орудийных башен на военных судах бимсы разрезаются. Такие бимсы называются полубимсами. Концы разрезных полубимсов поддерживают продольные балки, называемые карленгсами, укрепляемые между двумя крайними сплошными бимсами.
Все люки, выходящие на палубу, ограничиваются вертикально поставленными листами стали, возвышающимися над палубой и называемыми комингсами.
На набор корпуса, на наружную обшивку корпуса судна и на палубы идет судостроительная сталь. Кроме того, наиболее важные части корпуса, боевые рубки, машинные отделения больших военных кораблей покрываются броней. Толщина брони зависит от класса корабля.
Внутри корпус делится на отсеки поперечными и продольными переборками. Переборки устанавливают для обеспечения непотопляемости в случае проникновения воды в корпус и для выгородки отдельных служебных помещений.
На военном корабле устанавливают несколько дополнительных продольных переборок, чем значительно увеличивается количество отсеков и достигается еще большая непотопляемость.
В средней части корпуса на скулах, снаружи обшивки, на длине, равной примерно половине длины корабля, устанавливаются боковые кили. Назначение их — уменьшать качку корабля.
Надстройки и рубки военных кораблей предназначены для размещения приборов управления кораблем, ведения артиллерийского огня и стрельбы торпедами, расположения пунктов наблюдения и связи, дальномеров и радиолокации.
Надстройки транспортных судов — судов, служащих для перевозки грузов и пассажиров,— резко отличаются от надстроек военных кораблей. Они предназначены для размещения жилых и служебных помещений.
РАНГОУТ
Рангоут — мачты, гики, реи, стрелы — устанавливается на каждом корабле. Величина его и конструктивное оформление целиком зависят от назначения корабля, на котором он установлен. Рангоут предназначен для несения парусов — на парусных судах, для подъема сигналов, для удержания радиоантенн — на военных кораблях, для обеспечения грузовых операций, подъема сигналов и удержания радиоантенн <—на транспортных судах. Иногда на военных кораблях и грузовых судах стрелы заменяются кранами.
СИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ
В нескольких отсеках в зависимости от величины и назначения корабля размещаются котельные и машинные отделения. Здесь расположены главные и вспомогательные механизмы, котлы, насосы и другие устройства, обеспечивающие судно всеми видами энергии.
Главными называются механизмы, обеспечивающие ход судна. Суда, главные двигатели которых работают водяным паром, называются пароходами. Суда с главными двигателями внутреннего сгорания (например, дизелями) называются теплоходами.
Паровые двигатели бывают двух родов: поршневые паровые машины и паровые турбины. Существуют и различные комбинированные установки.
Суда с главными электродвигателями называются электроходами.
Главные двигатели любого типа приводят в действие устройства для движения судна — судовые движители: гребные винты, колеса» роторы и др.
Наиболее мощным двигателем в настоящее время является паровая турбина.
Гребные валы идут от машины внутри корпуса в специальных туннелях, где установлены промежуточные подшипники, служащие для поддержания валов и сохранения их прямолинейного направления. Перед машиной устанавливается упорный подшипник, с помощью которого корпусу судна передается весь упор, развиваемый гребным винтом. Для выхода гребных валов наружу в корпусе укреплены дейдвудные трубы с сальниками, предохраняющими от проникновения воды внутрь корабля. Оконечности валов, на которые посажены винты при двух- или четырехвальной установках, поддерживаются мощными кронштейнами, накрепко соединенными с корпусом,
СУДОВЫЕ УСТРОЙСТВА
При подходе к берегу, в ожидании разрешения входа в порт или в других случаях, корабль становится на якорь. Якорь, зарывшись лапами в грунт, удерживает корабль на месте. Большое значение имеет вес якоря и длина вытравленной якорной цепи, так как они и создают держащую силу.
Якорное устройство состоит из якоря, якорной цепи (или, по старинному выражению, якорного каната) механизма для спуска и подъема якоря (брашпиля или шпиля) и стопоров, закрепляющих якорную цепь с якорем в нужном положении. Вес якоря подбирается а зависимости от величины корабля.
Но вот на мачте сигнального поста при входе в порт поднят сигнал: вход разрешен. Корабль снимается с якоря и идет к отведенному ему месту стоянки у причалов. На причал подаются швартовы — тросы, сделанные из волокон растения (растительные) или из стальных проволок (стальные). На палубе они обтягиваются брашпилем, шпилями или лебедками и крепятся на кнехтах. На борту в местах изгибов они проходят через киповые планки. Тросы обычно свернуты на вьюшках — так называются специальные барабаны, с которых их легко раскрутить, но также легко и быстро убрать, навернув обратно на барабан вьюшки,
В швартовное устройство включается брашпиль или шпиль и швартовые лебедки, вьюшки, кнехты, киповые планки, швартовы и стопора.
Иногда при стоянке на рейде кораблю приходится поддерживать сообщение с берегом или другими кораблями. В этом случае для перевозки людей и мелких грузов пользуются шлюпками (табл. 1), Они нужны также и для производства забортных работ. Во время плавания в случае аварии они используются для спасения людей с гибнущего в море корабля.
На гражданских судах устанавливаются спасательные шлюпки — вельботы, отличающиеся от военно-морских шлюпок по своему устройству. Кроме спасательных шлюпок, гражданские суда снабжаются рабочими шлюпками.
Шлюпочное ус тройство состоит из шлюпок, шлюпбалок, устанавливаемых у бортов с топриками и бакштагами, и талей (рис. 3 и 4).
Шлюпки на корабле устанавливаются на кильблоках. При спуске шлюпок за борт на воду их немного приподнимают талями, заве-денными между оконечностями шлюпбалок и специальными рымами в
овой и кормовой частях шлюпки. Затем шлюпбалки разворачивают олку выводят за борт и стравливают до воды на талях. Подъем идет братнем порядке.
Корабль управляется на ходу рулем. Только на шлюпке или на ма~ ькой яхточке силы руки достаточно для того, чтобы повернуть руль f или иную сторону на ходу.
Рис, 4, Спасательный вельбот на 30 человек
Обыкновенный руль, служащий для управления кораблем, навеши-тся на ахтерштевень, он состоит из баллера и пера руля. Кроме пкновенных рулей (рис. 5, а), применяются полубалансирные (рис. 5, б) алансирные (рис, 5, в).
На больших кораблях для поворота руля применяется дистанцион-з управление рулем. Суть его сводится к тому, чтобы поворотом /рвала в рулевой рубке посредством механической (тросовой, imkoboh, стержневой), электрической или гидравлической передачи почать расположенную около головы руля (в румпельном отделении) рулевую машину, чтобы в результате был перетяну сектор руля и сам руль был переложен с борта на борт.
На современных больших кораблях устанавливается в основное электро-гидравлическое и электрическое управление рулем.
При электрическом управлении рулем рулевой включает контакта левого или правого бортов, тем самым включает находящийся на корм и связанный с сектором руля мотор, который и поворачивает руль н заданный угол в нужном направлении.
В рулевое устройство с механическими передачами вхо дит пост управления (штурвал), находящийся в ходовой (рулевой) рубке рулевая машина, механические тяги, сектор руля и руль.
Кроме главного рулевого привода, каждый корабль в обязательном порядке имеет аварийный рулевой привод, установленный на корме, дл ручного управления кораблем; этим приводом пользуются при выход из строя вследствие аварии механической рулевой установки.
Для выгрузки или погрузки грузов, продовольствия и запасов на ко рабле имеется грузовое устройство. Оно состоит из грузовы стрел, укрепленных на мачтах или колонках, грузовых лебедок, шкенте лей и грузовых блоков.
Иногда вместо грузовых стрел и лебедок ставятся палубные краны Стрела крана и лебедка смонтированы на поворачивающейся плат форме, благодаря этому кран может поднимать груз из-за борта, раз ворачиваться и опускать его в трюм корабля.
Судовые устройства имеют назначение обеспечить нор мальную эксплуатацию корабля.
СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ
Помимо устройств, на корабле имеется ряд систем (трубопроводов) служащих для перемещения жидкостей внутри корпуса.
К их числу относится пожарная система. Через нее в любо момент к месту пожара через присоединяемые к трубопроводу пожар ные шланги специальными насосами может быть дана вода. Разумеется рожки для присоединения шлангов имеются в любой части корабля.
Балластная система служит для приема и выкачки воды и: балластных цистерн — так называют отдельные отсеки, на которые раз делено междудонное пространство. Обычно водяной балласт прини мается кораблем для создания большей остойчивости или спрямлениа дифферента (см. стр. 31—34),
В междудонном пространстве размещаются также запасы пресно? котельной и питьевой воды, жидкого топлива и масла. Перекачка прес ной и забортной воды производится посредством санитарной системы.
Кроме перечисленных систем, на каждом корабле имеются осу шительная система, система отопления, системе вентиляции и др.
СРЕДСТВА СВЯЗИ И СИГНАЛИЗАЦИИ
Связь кораблей с берегом и друг с другом осуществляется посредством радио, а в пределах видимости — визуальными средствами связи. Установленная на кораблях радиоаппаратура позволяет вести передачи на любые расстояния. Так например, китобойная флотилия «Слава» во время промысла китов в Антарктике поддерживает непрерывную связь со столицей нашей Родины Москвой. На близких расстояниях между судами связь ведется по беспроволочному радиотелефону.
На принципе отражения радиоволн устроен навигационный прибор— радиолокатор. В любую погоду, в любое время суток он может обнаружить встречный корабль в море, самолет в воздухе, определить расстояние до них, их скорость и направление движения.
В пределах видимости друг друга для связи между кораблями или корабля с берегом используются прожекторы, дающие яркие вспышки света — тире и точки по азбуке Морзе, видимые даже днем.
На очень близком расстоянии переговоры ведутся посредством «семафора». Так называется способ передачи сообщения флажками по специальной азбуке. Скорость передачи и приема у опытных сигнальщиков доходит до 100 знаков в минуту и больше,
В условиях совместного плавания корабли передают сообщения друг другу флажными сигналами. Сочетаниями нескольких флагов можно передать целые фразы, прочитать которые возможно только по особой книге, называемой сводом сигналов. Сигналы, переданные по международному своду сигналов на одном языке, могут быть приняты и расшифрованы на любом другом языке.
НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕОРИИ КОРАБЛЯ
Корабль должен быть построен прочно, чтобы выдержать жестокие штормы в океанах, сохранять устойчивое равновесие на волнении, иметь заданную скорость хода, быть поворотливым при проходе в узкостях и непотопляемым при повреждении корпуса в одном или нескольких отсеках. Говоря коротко, корабль должен обладать хорошими мореходными качествами.
К мореходным качествам относят: пловучесть, остойчивость, ходкость, поворотливость, непотопляемость и плавность качки.
Каждое из перечисленных выше мореходных качеств корабля моде-лестроителю нужно понять. Для этой цели он должен прежде всего иметь ясное представление о форме корпуса корабля, о его наружной подводной и надводной поверхностях и о значении размещения грузов в корпусе. Легче всего составить это представление, проводя опыты над моделью.
Модель, над которой работает моделестроитель, обычно передает или существующий тип корабля, или проектируемый самим строителем, вводящим в него те или иные новшества, сообразно своим творческим замыслам.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ
Форму наружной поверхности корабля передает теоретический чертеж. На нем вычерчен ряд параллельных и пересекающих друг друга линий на трех отдельно расположенных проекциях, изображающих вид сверху, вид сбоку и вид вдоль диаметральной плоскости с носа и с кормы.
Наиболее удобным и простым средством изображения наружной поверхности корпуса, его геометрической формы является метод рассечения корпуса воображаемыми плоскостями — вертикально-продольными, горизонтальными и вертикально-поперечными.
Вертикально-продольные плоскости, рассекающие корпус корабля вдоль на равных расстояниях друг от друга, расположенные параллельно диаметральной плоскости, т. е, продольной плоскости симметрии корпуса, называются плоскостями батоксов и образуют на теоретическом чертеже линии батоксов (рис. 6).
Горизонтальные плоскости, рассекающие корпус через равные расстояния от киля, образуют плоскости ватерлиний. Одна из них носит название грузовой (расчетной) ватерлинии (рис. 7).
Вертикальные плоскости, рассекающие корпус через равные расстояния поперек диаметральной плоскости, называются плоскостями шпангоутов и образуют линии шпангоутов теоретического чертежа (рис. 8).
Если мы совместим проекции всех указанных выше линий на три основные плоскости — вертикально-продольную, горизонтальную и вертикально-поперечную, то получим общий теоретический чертеж, отдельные соответствующие проекции которого называются «Бок», «Полуши-рота» и «Корпус».
На проекции «Бок» (вид сбоку) горизонтальными прямыми линиями нанесены ватерлинии вертикальными прямыми — шпангоуты и кривыми продольными линиями — батоксы. Батоксы правого и левого бортов судна о силу его симметрии совпадают.
На проекции «Полуширота» (вид сверху) кривыми продольными линиями показаны ватерлинии (точнее, одна половина их, так как вторая симметрична первой), прямыми продольными линиями — батоксы и прямыми поперечными — шпангоуты.
На проекции «Корпус» (вид спереди и сзади) кривыми линиями нанесены шпангоуты, причем обычно на правой стороне половины «корпуса» показывают носовые шпангоуты от носа до середины корпуса (до мидельшпангоута), а на левой — кормовые шпангоуты, т. е. шпангоуты от миделя до кормы. На чертеже обычно изображается половина каждого шпангоута, так как она симметрична второй половине и нет надобности вычерчивать шпангоуты полностью. Прямыми горизонтальными линиями здесь изображены ватерлинии, а прямыми вертикальными — батоксы.
Таким образом, теоретический чертеж дает нам полное представление о форме корпуса.
Чтобы лучше понять, как образуются эти проекции, рассмотрим рис, 9.
На рисунке видны три плоскости; вертикально-продольная, иначе называемая диаметральной плоскостью, вертикально-поперечная называемая плоскостью мидельшпангоута или миделем, и горизонтальная плоскость, называемая плоскостью грузовой ватерлинии (ГВЛ),
На эти три основные плоскости наносятся (проектируются) линии, передающие форму корпуса — линии теоретического чертежа.
ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ СУДНА
Основными размерениями судов являются длина, обозначаемая буквой L, ширина, обозначаемая буквой В, осадка — Т и высота борта — Н.
Различают размерения теоретические, конструктивные и габаритные, Длиной теоретической LT называется длина между перпендикуля-
1ми, из которых носовой проведен через точку пересечения конструк-вной ватерлинии КВЛ с задней кромкой форштевня, а кормовой — реэ точку пересечения конструктивной ватерлинии с передней кром-in ахгерштевня (рис. 10) или через ось баллера руля.
Осадкой теоретической Тт называется осадка, измеренная у мидельшпангоута от нижней кромки внутреннего киля (от основной линии) до КВЛ, а высотой борта Нт называется высота рта, измеренная, как и осадка, от основной линии у мидельшпангоута верхней кромки бимсов (рис, 12) у борта.
Конструктивной длиной L квп называется длина, измеренная по гру-вой ватерлинии до пересечения с внешними поверхностями фор-евня и ахтерштевня.
Шириной конструктивной Вквл считается ширина корпуса в самой широкой части между внешними кромками обшивки на уровне грузовой ватерлинии.
Осадкой конструктивной Т является осадка, измеренная от наружной (нижней) поверхности горизонтального или брускового киля до уровня грузовой ватерлинии.
Габаритными размерениями судна называются длина, ширина и осадка наибольшие, со всеми выступающими частями корпуса.
ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ
Расчет водоизмещения модели производится по конструктивным размерениям.
Способность корабля держаться на воде, имея при этом определенную осадку, называется пловучестью.
Вода, вытесненная погруженной частью модели корабля, определяет ее водоизмещение: объемное — если оно измеряется литрами, и весовое — если оно выражено в мерах веса.
На поверхность подводной части корпуса погруженного в воду корабля действует давление воды, поддерживающее его на плаву. Убедиться в наличии такого давления можно, проведя следующий опыт.
В боках и дне консервной банки пробивают или просверливают несколько отверстий одинакового диаметра, например, 2 мм и погружают ее в воду до определенного уровня.
Нетрудно заметить, что 1) фонтанчики воды будут бить внутрь банки перпендикулярно поверхности боковых сторон и дна и тем сильнее, чем глубже расположены отверстия от уровня воды, и что 2} если от банки отнять руку — вода будет стремиться вытеснить банку на поверхность.
Таким образом мы определим, что на погруженную часть банки действует давление воды, и оно настолько велико, что если прекратить нажим на банку, то она будет вытесняться этим давлением, пока давление снизу — поддерживающая сила — не уравновесится силой тяжести, т. е. весом самой банки.
Физика учит, что поддерживающая (выталкивающая) сила приложена к некоторой точке, расположенной внутри погруженного объема корпуса; эта точка называется центром величины.
Поддерживающая сила по закону Архимеда равна весу воды, вытесненной погруженным объемом корпуса. Эта сила направлена вертикально вверх.
Поддерживающая сила уравновешивается силой тяжести, стремящейся вдавить, погрузить корабль в воду. Приложена она в точке, называемой центром тяжести корабля. Вес корабля является постоянной ее личиной, в то время как поддерживающая сила, равная весу вытесненной воды, возрастает с увеличением осадки.
В известный момент сила тяжести (вес корабля) уравновешивается :илой поддержания, и корабль будет плавать на воде, имея определенную осадку
Кораблестроители рассчитывают, сколько воды должен вытеснить :троящийся корабль. Они рассчитывают его водоизмещение, его вес.
При постройке модели корабля коэффициент полноты водоизмещения, т, е. степень полноты подводного объема кор-эуса модели определяется заранее по теоретическому чертежу, или 1рнннмается приближенно.
Коэффициент общей полноты водоизмещения обозначается буквой реческого алфавита 5 (дельта).
Если линейные размеры модели взяты в сантиметрах, то объем поучится в кубических сантиметрах; перевести водоизмещение в кило-раммы не представит затруднений для любого учащегося 6—7 классов.
Зная размеры и водоизмещение моделируемого судна, можно, задавшись масштабом модели, определить ее вес. Для этого следует пом-ить, что веса геометрически подобных тел относятся, как кубы (третьи тепени) их линейных размеров. Например, если модель должна быть 100 раз меньше судна, то ее вес будет в 1003, т. е. в миллион раз меньше водоизмещения судна. При водоизмещении судна в 3000 т мо-[ель в 1 : 100 н. в. должна весить 3 кг.
Во время плавания корабль может получить пробоину, коснувшись днищем подводных опасностей: камней, остовов затонувших судов и т. д,, не обозначенных на картах, т. е. получить повреждения навигационного порядка, в отличие от повреждений, получаемых кораблем в бою Через пробоину внутрь корпуса будет поступать настолько большое количество воды, что водоотливные средства могут оказаться не в состоянии его откачать.
Для военного корабля, разделенного на большое количество непроницаемых отсеков, заполнение одного или двух из них, создав крен в сторону затопленных отсеков, не вызовет опасности затопления, гибели корабля Другое дело, если корабль разделен на малое количество больших отсеков, какими обычно бывают грузовые трюмы на транспортных судах морского флота.
При расчете непотопляемости этих судов учитывается, что при затоплении одного любого отсека у грузовых судов и двух любых смежных отсеков у пассажирских судов эти суда должны сохранить пловучесть.
Кроме того, у судов с двойным дном сохраняется пловучесть и в том случае, когда имеется пробоина в наружном дне, но внутреннее дно не повреждено
Корабль будет держаться на плаву до тех пор, пока он не израсходует запаса лловучести, Так называется объем надводной части корпуса, заключенный между грузовой ватерлинией и сплошной, водонепроницаемой главной палубой, до которой доходят водонепроницаемые переборки.
Разумеется, объем надводной части корпуса, гарантирующий определенный запас пловучести, должен быть ограничен водонепроницаемым надводным бортом,
ОСТОЙЧИВОСТЬ
Не менее важное значение для безопасного плавания корабля имеет такое мореходное качество, как остойчивость Остойчивость проявляется при качке корабля под действием волн, ветра или иных причин, вызывающих отклонение корабля от прямого положения
Остойчивостью называется способность корабля возвращаться в первоначальное положение устойчивого равновесия после того, как прекращается действие причин, вызвавших отклонение.
Устойчивое равновесие корабля рассматривается в продольном и поперечном направлениях Что такое остойчивость корабля, лучше всего понять, производя опыты над плавающей моделью
Опыт можно произвести на модели морского грузового судна или военного корабля Для наглядности модель должна испытываться в совершенно законченном виде, т. е. она должна иметь все палубные надстройки, рубки, трубы, рангоут, вооружение и все мелкие палубные де-пи. Винты, валы, рули, двигатели и питание к ним должны быть размерны на своих местах и раскреплены.
Осадка модели во время опыта должна точно соответствовать рас-тной.
Цель опыта — добиться ясного представления о силах, стремящихся рнуть модель в положение устойчивого равновесия или опрокинуть ее.
Во время опыта на воде в бассейне производится наклонение моли примерно на 10, 20 и 30° сначала на один борт, а затем на «угон. Отпуская наклоненную модель, замечают, насколько быстро ia возвращается в вертикальное положение устойчивого равновесия,
»гда (при увеличении угла наклонения модели) наступит момент безналичного равновесия и когда она начнет опрокидываться.
Определение продольной остойчивости производится нажимом повременно на носовую и кормовую оконечности модели.
Замечают плавность возвращения в первоначальное вертикальное ложение устойчивого равновесия.
Во время опытов определяется, что поперечное отклонение модели вертикального положения можно рассматривать, как поворот ее во-iyr продольной оси, а продольное отклонение — как поворот вокруг )перечной оси. Для того чтобы модель возвратилась в первоначальное сложение устойчивого равновесия, она должна обладать положи-эльной поперечной и продольной остойчивостью, ля безопасного плавания корабля и модели поперечная остойчивость леет решающее значение.
Отклонение корабля и модели от вертикального положения устой-4вого равновесия в поперечном направлении называется креном, эворят, что корабль имеет крен левого борта при наклонении на левый орт и крен правого борта при наклонении на правый борт.
На рис. 13 а), б) и в) стрелками показаны силы, стремящиеся ернуть модель в вертикальное положение устойчивого равновесия или прокинуть ее.
Предположим, что внутри корпуса модели мы имеем грузы определенного веса и габаритов (размеров), создающие заранее заданную осадку. Эти грузы могут создавать крен, т. е. отклонение модели от вертикального положения, если их неправильно распределить и закрепить в корпусе модели. Такой постоянный крен легко исправить перемещением грузов во время опыта.
Иначе обстоит дело, если грузы распределены неправильно по высоте. При слишком низком, предельном и слишком высоком положении центра тяжести модель соответственно либо чрезмерно остойчива, либо нормально остойчива, либо неостойчива. Разберем эти случаи.
На рис. 13, а) показан крен модели на один борт. Буквой G обозначен центр тяжести модели, буквой Р показано направление действия приложенной в этой точке силы тяжести вниз, а буквой С — центр величины, т. е. точка приложения поддерживающей силы пловучести, направленной вверх (буква D). Как мы видим, при крене центр величины переместился из точки С, где он был при спокойном (вертикальном) положении модели в точку Q,
Линия D силы поддержания пересекается с диаметральной плоскостью модели в точке М, называемой метацентром, расположенной выше центра тяжести G. Расстояние MG называется поперечной мета-центрической высотой. При расположении точки М выше точки G мета-центрическая высота считается положительной, в противном случае — отрицательной.
В данном случае расположение двух сил Р и D, показанных стрелками, и положительный знак метацентрической высоты говорят о том, что модель, обладающая положительной остойчивостью, должна возвратиться в положение устойчивого равновесия, так как легко понять из чертежа, что совместное действие обеих сил стремится повернуть модель против часовой стрелки (налево), т. е. выровнять крен.
На рис. 13,6) при тех же буквенных обозначениях видим, что центр тяжести G и центр величины располагаются на одной вертикальной нлинии, точка М совпадает с точкой G. В этом случае сила поддержания воды и сила тяжести не могут помочь модели изменить ее положение, модель находится в положении безравличного равновесия, т. е. она обладает нулевой остойчивостью. Сила поддержания проходит через центр тяжести G. Если причина, вызвавшая крен модели, будет продолжать действовать, то крен возрастет, и модель опрокинется; чтобы вернуть модель в положение устойчивого равновесия, нужно приложить к модели внешнюю силу или переместить ее грузы. Метацентрическая высота в этом случае равна нулю, так как точка М совпадает с точкой G.
И, наконец, на рис. 13, в) показано, что поддерживающая сила D, действующая вертикально вверх из переместившегося в точку Ci центра величины, пересекается с диаметральной плоскостью модели в точке М, расположенной ниже центра тяжести модели G.
В то же время сила тяжести Р действует из центра тяжести мо-ели G вертикально вниз. Метацентр оказался ниже центра тяжести, етацентрическая высота отрицательна.
Взаимное расположение двух сил, показанных стрелками, и отри-ательная метацентрическая высота MG говорят о том, что модель не-стойчива и обязательно опрокинется, так как под воздействием сил и D модель будет стремиться повернуться в сторону крена, увеличить его.
Отклонение корабля и модели от вертикального положения устой-: нвого равновесия в продольном направлении называется дифферентом.
Если модель, погруженная в воду, имеет различные осадки (углуб-эния) носом и кормой, то говорят, что модель имеет дифферент. На-
эимер, при осадке модели носом 5 см и кормой 7 см говорят, го модель имеет 2 см дифферента на корму (рис. 14). Если осадка но-эм больше осадки кормой, говорят, что модель имеет дифферент а нос.
Для плавающих моделей рекомендуется иметь небольшой диф-ерент на корму (около 0,5 см). Он улучшает условия работы винтов и фавляемости модели, а следовательно, улучшает ее ходовые качества.
Необходимый дифферент создается перемещением грузов внутри эрпуса модели в продольном направлении.
Строитель модели обязан разместить внутрикорпусные грузы так, гобы модель занимала строго вертикальное положение, и раскрепить таким образом, чтобы создать постоянное устойчивое равновесие в эодольном и поперечном направлениях.
Из двух приведенных выше мореходных качеств — пловучести и :тойчивости — вытекает третье качество — непотопляемость корабля модели). Оно также относится ко всем без исключения судам.
НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ
Наиболее характерным примером для демонстрации непотопляемости могут служить военные корабли.
Одной из основных задач, стоящих перед военными кораблями, является ведение боя с противником, во время которого возможны случаи попадания артиллерийских снарядов, торпед, подрыв на мине, выводящие из строя один или несколько отсеков в подводной части корабля.
Заполнение водой поврежденных отсеков одного борта должно вызывать соответствующий крен и увеличение осадки (водоизмещения) корабля, при том не равномерно, а с утяжелением поврежденного борта за счет поступившей внутрь корпуса воды.
На современных кораблях при наличии большого количества отсеков непосредственной угрозы гибели корабля при выводе из строя одного или нескольких отсеков не будет. Но продолжать бой при наличии значительного крена будет невозможно, поэтому для выравнивания крена приходится заполнять водой такой же объем отсеков другого борта и тем самым приводить поврежденный корабль в положение устойчивого равновесия, восстанавливая его частично утраченные море-кодные и боевые качества путем увеличения водоизмещения и осадки корабля.
В данном случае увеличение водоизмещения происходит за счет потери части запаса пловучести.
Как мы уже знаем, давление воды на корпус является поддерживающей силой, стремящейся вытолкнуть его из воды. Действие ее направлено вертикально вверх. Она уравновешивается силой тяжести корабля, направленной вертикально вниз.
Нетрудно понять, что с увеличением силы тяжести корабля вследствие приема дополнительного груза в виде воды, поступившей через пробоину, увеличится и сила поддержания.
Борьбу за непотопляемость способом выравнивания крена путем затопления отсеков, противоположных поврежденному, предложил ученый и флотоводец адмирал Степан Осипович Макаров, а обосновал теоретически крупнейший кораблестроитель и математик Алексей Николаевич Крылов.
А. И. Крылов выдвинул положение, связывающее понятия пловучести, остойчивости и непотопляемости, смысл которого сводится к следующему; 1) корабль должен утрачивать пловучесть раньше потери остойчивости, 2) принимая поврежденными и специально затопляемыми отсеками воду, он должен погружаться, постепенно утрачивая пловучесть, но не теряя остойчивости, до самого последнего момента ведения боя и поэтому, израсходовав полностью весь свой запас пловучести и выполнив до конца свою боевую задачу, корабль тонет, сохраняя вертикальное положение и не переворачиваясь.
ходкость
Ходкостью называется способность корабля (модели) развивать и хранять заданную скорость хода.
Корабль (модель) не имеющий хода, испытывает на погруженную сть давление воды, направленное перпендикулярно к любой точке верхноети корпуса.
На ходу корабль (модель), кроме этого, испытывает сопротивление нжению со стороны воды, преодолеть которое он должен, двигаясь заданной скоростью хода за счет энергии, развиваемой его главными игателями.
Общее сопротивление движению корабля (модели) состоит из не-эльких составляющих и зависит от формы, размеров и состояния по-рхности подводной части корпуса, а также от скорости хода.
Сопротивление трения воды о корпус является наиболее упной частью общего сопротивления, по крайней мере, для судов еренно-быстроходных. Его величина зависит от площади подводной верхноети и скорости хода.
Волновое сопротивление вызывается образованием волн и движении корабля и модели и обусловливается тем, что давление ды при движении судна на носовую часть больше, чем на кормовую.
Величина волнового сопротивления зависит от размеров и формы дводной части корпуса, а также от скорости хода.
Сопротивление движению корабля зависит и от шероховато-и подводной поверхности его корпуса, выступающих головок закло-к, стыков листов наружной обшивки, коррозии и обрастания корпуса «ушками, а сопротивление движению модели зависит от качества об-Зотки и окраски подводной поверхности корпуса.
При проектировании корабля (модели) определенной длины при лании получить наивысшую скорость очень важно правильно выбрать »ффициент общей полноты водоизмещения и найти удачное соотно-ние носовой и кормовой частей корпуса, при котором волновое со-этивление становится наименьшим.
Скорость хода зависит не только от размеров и формы подводной ;ти корпуса, но также и от высоты корпуса и надстроек над водой, щающих воздушное сопротивление. Достижимая ско-ть хода корабля (модели) определяется величиной всех перечислен-х составляющих сопротивления движению, мощностью силовой уста-зки и правильностью размеров и формы гребных винтов
Конструкторы и кораблестроители продолжают работу над изыска-м лучших, наиболее обтекаемых форм подводной и надводной частей корабля для увеличения скорости его движения.
При регулировке построенной модели на воде добиваются получения масштабной скорости. Исключение составляют модели с простей-
шими двигателями с реэиномотором или с пружинным мотором, когда скорости должны быть наибольшими.
ПОВОРОТЛИВОСТЬ
Поворотливостью корабля называется способность его управляться, т. е. слушаться руля. К ней относится способность корабля уваливаться вправо или влево, идти на циркуляцию, т. е, делать полный поворот по кругу, или идти по прямой (устойчивость на курсе).
ПЛАВНОСТЬ КАЧКИ
Причиной возникновения волнения на поверхности моря являете; ветер. Чем сильнее ветер, тем больше волнение. В образовании вол-а любых бассейнах имеется закономерность. Океанские волны имею-большую длину. Они пологи. Волны закрытых морей всегда меньше длины и более круты, а вблизи берегов они образуют гребни.
Иногда волнение моря продолжается и после того, как стихнет ве тер. Такое волнение называют мертвой зыбью.
Корабль на волнении испытывает боковую и килевую качку. Если он идет против волн, нос его то поднимается над волной, то опускаете: вниз. При движении корабля вдоль волны или под некоторым углол к ней корабль испытывает боковую качку, т. е. кренится то на один борт то на другой. Выше уже было выяснено, что характер качки зависит о остойчивости корабля, т. е, от формы подводной части корпуса и распо пожения грузов.
Как яркий пример можно привести следующий случай. Для перевозки 3000 т свинца было назначено одно грузовое судно. Весь груз разместили внизу, на дне трюма. Такой погрузкой центр тяжести судна был перемещен вниз, судно получило чрезмерную остойчивость и стало буквально напоминать ваньку-встаньку. В море судно шло при умеренном ветре силою 4—5 баллов и небольшом волнении. Качка, которую оно испытывало на волнении, была порывистая с настолько резкими толчками, что стаканы в буфете вылетали из своих гнезд. Могло также статься, что от резких напряжений могли пострадать прочность набора корпуса и обшивка.
Резкие размахи качки делали жизнь на судне ненормальной, а между тем всего этого можно было бы избежать, если бы принять часть груза на верхнюю палубу. Тогда центр тяжести судна был бы поднят, метацентрическая высота уменьшилась бы и судно испытывало бы плавную, легко переносимую и неопасную для корпуса качку.
ТРОСЫ И МОРСКИЕ УЗЛЫ
При работе над моделями, особенно парусными, строителям приходится самим изготовлять такелаж, швартовы и другие снасти, имеющиеся на корабле. Для этого следует познакомиться с тем, как они сде-паны, где какие из них применяются и как они соединяются или связываются друг с другом.
Тросы. Все судовые работы с тросами: вязание узлов, сплеснива-ние, плетение кранцев и матов, остропливание блоков, изготовление швабр называются такелажными работами, а инструменты, применяемые при этих работах, называются такелажными инструментами.
На корабле употребляются тросы, сделанные из волокон растений (пеньки) или из стальных проволок.
Все веревки на корабле называются тросами.
Для лучшего усвоения наименования снастей — тросов, используемых для тех или иных корабельных надобностей, названия их даются три описании постройки отдельных моделей. В этой главе приведены эбщие сведения по технологии изготовления корабельных тросов и работы с ними.
Растительные тросы изготовляются из волокон конопли (пенько-зые), джута, из листьев тропического прядильного банана (манильские) л других растений (кокосовое волокно, агава, лен). Тросы выделываются эазной толщины, в зависимости от назначения. В настоящее время входят в употребление тросы из синтетического волокна, капроновые, нейлоновые и др.
KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
