DjVu

      В книге помещены справочные данные по различным судовым и корабельным устройствам (рулевому, нкорному, швартов- ному. грузовому, спасательному), а также подробное описание дельных вещей судов и кораблей: даны рекомендации по изготовлению их макетов.
      Книга рассчитана на судомоделистов.
     
      ОГЛАВЛЕНИЕ
     
      Введение 3
      Глава I Рулевые устройства 5
      1. Назначение и классификация судовых рулей 5
      2. Геометрические характеристики рулей 6
      3. Поворотные направляющие насадки 8
      4. Средства активного управления судном 9
      5. Выбор типа рулевого устройства и определение площади руля 11
      6. Рулевые приводы 11
      7. Изготовление рулей 13
      8. Действие руля и регулировка моделей на воде 14
      Глава II Якорные устройства 17
      9. Общие сведения и классификация 17
      10. Компоновка якорных устройств 17
      11. Определение якорного снабжения и веса якоря 22
      12. Судовые и корабельные якоря 22
      13. Якорные цепи 23
      14. Якорные клюзы 24
      15. Стопоры для крепления якорных цепей и якорей 25
      16. Якорные механизмы 27
      17. Изготовление макетов якорных устройств 29
      Глава III. Швартовные устройства 31
      18. Общие сведения 31
      19. Компоновка швартовных устройств 31
      20. Кнехты 34
      21. Киповые планки 35
      22. Роульсы 37
      23. Швартовные клюзы 37
      24. Вьюшки для хранения канатов 38
      Глава IV. Буксирные устройства 41
      25. Общие сведения 41
      26. Компоновка буксирных устройств 41
      27. Буксирные механизмы 47
      Глава V Спасательные устройства 49
      28. Спасательные устройства гражданских судов 49
      29. Судовые спасательные шлюпки 49
      30. Спасательные плоты гражданских судов 56
      31. Спасательные средства индивидуального пользования 57
      32. Шлюпбалки гражданских судов 59
      33. Изготовление макетов шлюпбалок 64
      34. Шлюпочные лебедки 65
      35. Корабельные плавучие и спасательные средства 67
      36. Типы весельных и весельно-парусных корабельных шлюпок 68
      37. Устройство корабельной шлюпки 68
      38. Изготовление макетов шлюпок 69
      39. Корабельные моторные катера 77
      40. Корабельные шлюпбалки 80
      41. Корабельные спасательные средства 82
      42. Корабельные спасательные катера и шлюпки 82
      Глава VI Грузовые устройства 85
      43. Общие сведения 85
      44. Грузовые люки 85
      45. Классификация и компоновка грузовых устройств 86
      46. Типы грузовых мачт 88
      47. Конструктивные схемы грузовых стрел 90
      48. Грузовые краны 91
      49. Грузовые лебедки 93
      Глава VII. Леерные устройства 94
      50. Леерное ограждение 94
      51. Изготовление макетов леерного ограждения 96
      Глава VIII Изготовление дельных вещей на моделях кораблей и судов 100
      52. Иллюминаторы 100
      58. Двери 101
      54. Сходные люки 103
      55. Световые люки 104
      56. Сходные тамбуры и рубки 106
      57. Трапы 107
      58. Изготовление макетов трапов 109
      59. Вентиляционные дефлекторы (раструбы) 112
      60. Изготовление макетов раструбов 113
      61. Судовые огни 115
      Таблицы 118
      Литература 142
     
      ВВЕДЕНИЕ
      Самым сложным и трудоемким делом при постройке модели корабля или судна является изготовление множества деталей и механизмов, расположенных на верхней палубе. Не имея под рукой рисунка или чертежа, а также не зная основных размерений многих деталей, порой становится просто невозможно их изготовление, а уж если они и делаются, то с большими искажениями.
      В настоящем справочнике сделана попытка облегчить труд судомоделиста, чтобы его модель была построена более грамотно, отвечала спортивным требованиям и хотя бы элементарным требованиям основ кораблестроения.
      В справочнике дано подробное описание судовых устройств, а также дельных вещей кораблей и судов.
      Справочник может служить пособием как для руководителей кружков судомодельного спорта, так и для отдельных судомоделистов-любителей. В нем изложены кратко вопросы устройства и назначения различных корабельных устройств, принцип их действия, а также даны рекомендации по изготовлению макетов отдельных корабельных устройств и дельных вещей.
      В конце справочника помещены 47 таблиц с основными размерами судовых устройств и отдельных их деталей, по которым судомоделист (придерживаясь масштабности) сможет определить размеры макета того или иного корабельного устройства для своей модели корабля.
      Справочник не претендует на всеобъемлющее освещение материала, он не может служить пособием для
      конструкторов кораблей и судов, так как не охватывает такие вопросы по корабельным устройствам, как, например, расчет корабельных устройств, проектирование их и т.п. Сведения о размерах корабельных устройств и отдельных деталей ограничены здесь в основном длиной, шириной и высотой. Большинство других размеров не существенны при судомоделировании и только усложняли бы работу моделиста.
     
      Глава I
      РУЛЕВЫЕ УСТРОЙСТВА
      1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СУДОВЫХ РУЛЕЙ
      Способность двигаться по прямому заданному курсу, а также изменять направление движения (маневрировать) является важнейшим необходимым качеством любого судна. Для обеспечения поворотливости, а также удержания на заданном прямом направлении на каждом судне устанавливается руль. Судовой руль представляет собой погруженное в воду плоское или профилированное крыло, но его нельзя рассматривать как отдельную деталь судна, он является важнейшим элементом единого движительного комплекса (корпус-винт-руль). От правильного сочетания этих элементов зависят величина КПД гребного винта и скорость модели.
      Форма руля зависит от образований (формы) кормы судна (рис. 1). Очертания пера руля могут быть самыми разнообразными, но в зависимости от формы руля и положения оси баллера различают рули п р о с т ы е , у которых ось баллера совпадает с передней кромкой руля, и б а л а н с и р н ы е , у которых часть площади руля (25 - 35%) располагается перед осью баллера. Рули, имеющие балансирную часть меньшей высоты, чем вся остальная часть пера руля, называют
      полубалансирными Простые рули устанавливают как за дейдвудом, так и за рудерпостом (на одновальных судах). Эти рули самые надежные. Их часто устанавливают на судах ледового плавания и на судах малой и средней грузоподъемности с ограниченной осадкой, эксплуатирующихся на малых глубинах.
      Обыкновенный простой руль состоит из стальной пластины (рис. 2), прочно
      соединенной с рудерписом - вертикальным стальным бруском с петлями. Такие же петли сделаны и на рудерпосте - брусе, являющемся окончанием ахтерштевня. В петли
      пропускаются штыри (болты), которые надежно крепят руль к ахтерштевню. Верхняя часть рудерписа посредством муфты или фланца неподвижно соединяется с толстым стальным круглым стержнем - баллером, служащим осью вращения. Баллер проходит внутрь корпуса через специальное отверстие - гельмпорт. Это отверстие продолжается в корпусе в виде гельмпортовой трубы, в которой ставятся сальники для предотвращения попадания воды внутрь корпуса. Толщину рудерпоста делают несколько большей, чем толщина руля.
     
      2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РУЛЕЙ
      Форма пера мало влияет на величину эффективности руля. Поэтому обычно перо делают прямоугольного или почти прямоугольного сечения. Однако форма пера часто зависит от формы кормы корпуса судна. Рули, подвешенные за транцем модели, менее эффективны, чем расположенные под корпусом модели.
      От формы профиля сечения руля в значительной степени зависит эффективность работы руля. Так, обтекаемые рули авиационного профиля (рис. 3), особенно на скоростных управляемых моделях, более эффективны, чем пластинчатые. Кроме того, такие рули благоприятно влияют на КПД гребного винта. Толщину обтекаемого руля рекомендуется выбирать в пределах 0,1 - 0,13 его высоты. Эффективность руля зависит главным образом от его относительного удлинения И/Ъср, где h - высота руля, а Ьср - средняя ширина. Рули с большим удлинением обеспечивают большую эффективность, поэтому надо во всех случаях стремиться к увеличению относительного удлинения руля. При невозможности увеличить удлинение величину последнего можно компенсировать установкой концевых шайб - горизонтальных ребер (рис. 4).
      Установка таких шайб равносильна некоторому удлинению руля, а кроме того, эти шайбы препятствуют закручиванию потока воды за гребным винтом, что в свою очередь также превышает КПД гребного винта. С целью повышения их эффективности на профилированных рулях целесообразно устанавливать не одну, а три шайбы и причем так, чтобы средняя шайба была расположен» соосно с гребным винтом. Габаритную ширину шайб надо принимать около двух-трех толщин профиля руля, по длине они должны незначительно выступать за переднюю и заднюю кромки руля.
      Одной из распространенных мер для повышения качества всего движительного комплекса является установка сигарообразной или грушевидной пропульсивной наделки на перо руля, являющейся как бы продолжением ступицы (рис. 5). Пропульсивная наделка устраняет падение давления в центре отбрасываемой струи воды за ступицей винта и вихреобразования за ней, способствуя выравниванию попутного потока. Все это улучшает работу всего пропульсивного комплекса и повышает КПД гребного винта на 5 - 8 %. Благодаря своей асимметричной форме наделка может быть придвинута достаточно близко к гребному винту, что обеспечивает получение соответствующего полезного эффекта. Толщину наделки можно принимать равной 1,2 - 1,3 диаметра ступицы, а установлена она может быть как на простом, так и на балансирном руле.
      Рис. 3. Обтекаемые рули: а — балаисирный» б — простой: в — полубалансирный
      Скругление углов у рулей (по форме очертания) с гидродинамической точки зрения нежелательно, так как приводит к потере подъемной силы. Верхняя часть руля должна как можно ближе подходить к корпусу судна, по возможности повторяя его обводы, нижняя кромка должна быть несколько выше килевой линии. Зазор между винтом и рулем должен быть не менее 15 % диаметра винта, так как близкое расстояние между ними вызывает плохую управляемость вследствие того, что рулю приходится работать в относительно возмущенной среде, с малой поступательной скоростью.
      В связи с изложенным для радиоуправляемых моделей можно рекомендовать делать расстояние между винтом и рулем возможно большим, особенно на скоростных управляемых моделях, где это расстояние может достигать 1,5 - 1,9 диаметра винта.
     
      3. ПОВОРОТНЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ НАСАДКИ
      Наряду с рулями на буксирных судах с ограниченной осадкой (грузовых, речных, каботажных судах) используют поворотные направляющие насадки. Поворотная направляющая насадка (рис. 6) представляет собой профилированное кольцо, установленное соосно с гребным винтом таким образом, что винт размещается в самом узком ее сечении. Зазор между концами лопастей винта с насадкой делается возможно малым - не более 0,5% диаметра винта. Насадка имеет обычно авиационный несимметричный профиль. Относительная длина насадок (l/D) равна обычно 0,6 - 0,8 (1 - длина насадки; D - диаметр насадки). Более длинные насадки обеспечивают модели лучшую управляемость, особенно на заднем ходу,
      Насадки, используют в комбинации со стабилизатором, который представляет собой вертикальное крыло плоского сечения или симметричного профиля, жестко связанное с насадкой. Положительный эффект в использовании стабилизатора дает установка на его поверхности горизонтальных шайб.
      Поворотные направляющие насадки в зависимости от крепления к корпусу судна могут быть двухопорными или подвесными. Для улучшения ходовых и тяговых качеств судна насадки устанавливают как можно дальше (глубже) от свободной поверхности воды. Поворотные насадки применяют не только на буксирах и судах с ограниченной осадкой, но и на промысловых судах, когда это целесообразно по условиям нагрузки движительного комплекса.
     
      4. СРЕДСТВА АКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ
      Издавна основным средством управления судном был кормовой руль. Однако действие руля проявляется только при наличии некоторой скорости хода судна, развить которую в определенных условиях плавания (крутые повороты рек, стесненная акватория портов и т.п.) не всегда возможно. При заднем ходе все суда с обыкновенными рулями вообще не управляемы. Поэтому с целью улучшения управляемости судна применяют различные средства активного управления (активные рули, подруливающие устройства), предназначенные для управления судном на предельно малых скоростях и без хода.
      Активным рулем (АР) называется средство активного управления, состоящее из пера руля с установленным на нем небольшим движителем, обычно гребным винтом. Для защиты от повреждений и увеличения полезной тяги винт активного руля обычно снабжают короткой насадкой (рис. 7). В отличие от обычных рулей максимальный угол перекладки активного руля составляет 70 - 90о вместо 30 - 40о у обычного руля.
      Как за рубежом, так и в отечественном флоте активные рули делаются в основном двух типов - с Рис. 7. Общий вид актив водопогруженным электродвигателем, ного руля
      размещенным в грушеобразной наделке на пере руля,
      и с механической передачей мощности через коническую зубчатую передачу и вертикальный вал, проходящий через полый баллер руля.
      Активные рули используются не только как средство активного управления, но и для обеспечения движения судна малыми ходами, обычно около 3 - 5 узлов.
      Наибольшее распространение активные рули получили на судах рыболовецкого флота - траулерах, сейнерах, китобойных базах, научно-промысловых судах, рыбоперерабатывающих базах. Они устанавливаются также на океанографических судах, паромах, а иногда и на судах транспортного флота. Довольно часто их применяют в комбинации с носовыми подруливающими устройствами (НПУ).
      Конструкция подруливающего устройства (ПУ) представляет собой любой движитель, расположенный в поперечном канале, идущем от борта до борта судна. Оно аналогично водометному движителю. Подруливающее устройство может иметь один или два винта (противоположного вращения) с электродвигателем, расположенным в гондоле или внутри корпуса (рис. 8). С парными гребными винтами ПУ на 10 - 15% эффективнее благодаря уменьшению потерь на закручивание струи воды. Лопасти гребного винта имеют обычно симметричный профиль с минимальным зазором в туннеле.
      По месту расположения различают носовые (НПУ) и кормовые подруливающие устройства (КПУ). С точки зрения маневренности целесообразно предусматривать два подруливающих средства (носовое и кормовое), что позволяет производить не только разворот судна вокруг вертикальной оси, но и перемещение судна лагом. Подруливающее устройство является наиболее универсальным и действенным средством управляемости судна на заднем ходу.
      Эффективность подруливающего устройства снижается по мере увеличения скорости судна, а на полном ходу оно малоэффективно. Необходимо напомнить, что подруливающее устройство можно делать не на всех моделях кораблей, а только на тех (согласно правилам соревнований), которые являются копиями судов, имеющих такие устройства.
     
      5. ВЫБОР ТИПА РУЛЕВОГО УСТРОЙСТВА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ РУЛЯ
      Количество рулей зависит от типа судна, его элементов и числа гребных валов. Наилучшие пропульсивные качества имеют одновинтовые суда. На таких судах всегда применяют один руль, устанавливаемый в диаметральной плоскости.
      Тип руля определяется условиями эксплуатации судна и его водоизмещением. Балансирные рули используются на крупнотоннажных грузовых судах и на одновальных грузовых судах. Суда, предназначенные для эксплуатации в ледовых условиях, используют навесные рули с рудерпостом. На пассажирских судах, имеющих многовальные установки, с целью повышения КПД гребных винтов и эффективности всего рулевого устройства, числа рулей принимают равным числу валов.
      Поворотливость судна (модели) зависит от размеров пера руля. Чем больше площадь пера, тем руль эффективнее. Однако руль нельзя увеличивать безмерно, нельзя, например, допустить, чтобы он выступал ниже килевой (основной) линии. Военные корабли и буксирные судна имеют рули относительно больших размеров, чем морские гражданские суда. Больших они размеров и на речных судах, причем с малым удлинением ввиду незначительной осадки.
      При постройке модели какого-либо судна или корабля следует делать руль такой же формы, как и на натуральном судне. Если это невозможно, то форму руля и ориентировочную площадь его можно подобрать по табл. 1. Кроме того, согласно правилам судомодельных соревнований площадь руля модели корабля или судна может быть увеличена в полтора раза, а гребного винта - в два раза против нормального (масштабного).
     
      6. РУЛЕВЫЕ ПРИВОДЫ
      Назначение рулевого привода - вращать баллер руля с насаженным на нем пером или насадкой. Основным элементом любого рулевого привода является румпель, насаженный и жестко закрепленный на баллере руля (см. рис. 2), который может выполняться в виде рычага, сектора, диска, а в судомоделировании очень часто и в виде шестеренки.
      Наиболее распространенные типы рулевых приводов на судах (валиковые, винтовые, штуртросовые) в комбинации с рулевой машиной позволяют управлять рулем из рулевой рубки. В судомоделировании этого не требуется. Здесь делают свои специфические (упрощенные) рулевые приводы, где управление рулем сконцентрировано вблизи самого руля. Эти приводы позволяют управлять моделью как с берега (по радио), так и из рулевой рубки (рис. 9).
      Иногда применяют рулевой привод на соленоидах, работающий от контактной системы гироскопического устройства (рис. 10).
      На самоходных моделях кораблей и судов, которые должны проходить дистанцию по прямому курсу, устанавливают совершенно иные рулевые приводы, которые позволяют перекладывать руль на очень малые углы, с последующей хорошей фиксацией руля в нужном положении (рис. 11).
     
      7. ИЗГОТОВЛЕНИЕ РУЛЕЙ
      Начинающие судомоделисты на моделях простых конструкций устанавливают обычно простой (небалансирный) руль пластинчатой формы. Изготовить его можно следующим способом (рис. 12). Сначала из плотной бумаги вырезают и подгоняют по месту установки шаблон развернутого контура пера руля, а затем по нему из жести или латуни толщиной 0,3 - 0,5 мм вырезают контур пера руля. Этот контур пера руля огибают вокруг баллера руля, обжимают и пропаивают оловом. Баллер делают из стальной проволоки диаметром 2 - 3 мм, можно для этой цели использовать велосипедные или
      мотоциклетные спицы. На верхнем конце баллера нарезают резьбу, на которой крепят румпель руля. В корме корпуса модели сверлят отверстие, в которое вставляют гельм- портовую трубу.
      Рулевой привод
      представляет собой секторный румпель. Вырезают его из жести или латуни. По дуге сектора на расстоянии 2 - 4 мм друг от друга сверлят отверстия для штыря. Штырь делается из тонкого гвоздя или проволоки и служит для закрепления сектора руля в заданном положении. Для установки штыря на палубе приклеивают подушку,
      вырезанную из твердой породы дерева. В центре подушки сверлят отверстие.
      В качестве рулевого привода на простейших моделях можно использовать также довольно простой румпельный привод с зубчатым стопорящим
      сектором - гребенкой.
      Изготовление балансирных и полубалансирных рулей аналогично предыдущему, но делаются они не пластинчатыми, а обтекаемыми (рис. 14). Баллер руля взлаивают не в начале носовой кромки
      пера руля, а примерно на расстоянии 1/3 ширины пера от нее. Такие рули устанавливают на сложных самоходных моделях. Рулевые приводы, обеспечивающие точную перекладку руля и его фиксацию в нужном положении, также имеют сложную конструкцию (см. рис. 11).
     
      8. ДЕЙСТВИЕ РУЛЯ И РЕГУЛИРОВКА МОДЕЛЕЙ НА ВОДЕ
      Ходовые качества самоходной модели зависят от качества изготовления модели и конструкции рулевого устройства, а также от умения судомоделиста регулировать модель на воде.
      Чтобы правильно отрегулировать и запустить модель, ее строитель должен понимать физическую сущность явлений, возникающих при взаимодействии руля, гребных винтов и корпуса во время движения модели на воде, и уметь учитывать влияние на ходовые качества модели ветра, волнения и других факторов.
      Вопрос о том, как зависит поворотливость судов от действия рулей, весьма сложен. Здесь дано описание действия руля в самой элементарной форме.
      Во время движения модели вперед при руле, находящемся в диаметральной плоскости, струи воды плавно обтекают как корпус модели, так и перо руля, не вызывая изменения направления движения модели (рис. 15,а).
      При отклонении пера руля от диаметральной плоскости на некоторый угол струи воды, обтекающие модель, ударяясь в перо, будут стремиться привести его в первоначальное положение. Но так как перо руля жестко связано с корпусом модели и не может изменить своего положения, то меняет свое положение модель корабля.
      При руле, положенном на правый борт, возникающая сила давления Е будет стремиться отклонить корму модели влево, а при руле, положенном на левый борт, корма будет отклоняться вправо. Вполне естественно, что нос модели будет отклоняться в сторону, противоположную направлению отклонения кормы (см. рис. 15,б и в).
      Таким образом, направление движения модели изменяется при перекладке руля на тот или другой борт. Если надо, чтобы модель корабля уклонилась вправо, перо руля перекладывают к правому борту, если влево -к левому, т.е. модель будет делать повороты в ту сторону, в которую положен руль.
      Производя регулировку самоходных моделей на воде, стремятся с помощью перекладки руля в ту или другую сторону добиться, чтобы модель ходила в заданную точку прямолинейно и с масштабной скоростью. Приступая к регулировке самоходных моделей надводных кораблей и судов на ходу, не следует запускать их сразу на всю дистанцию, так как в этом нет необходимости, да и не известно еще, как модель поведет себя. Она может свернуть в любую сторону, столкнуться с каким-либо посторонним предметом, выскочить на берег и даже затонуть.
      Сначала проводятся так называемые пробные запуски не на полную дистанцию, а всего лишь на 1/4 или 1/3 ее длины. Это сэкономит электроэнергию аккумуляторов и даст возможность произвести больше регулировочных запусков. Согласно правилам соревнований каждая самоходная модель должна быть снабжена автоматом (таймером), который останавливает электродвигатель, когда это необходимо.
      Пробные запуски самоходных моделей с двумя гребными винтами сначала лучше проводить без руля. Если модель отклоняется
      в сторону, значит, гребные винты имеют различный шаг. Уменьшением шага одного или увеличением шага другого винта можно добиться почти прямолинейного движения модели. Если на каждый гребной винт установлен индивидуальный двигатель, то уход модели в сторону можно объяснить различным количеством оборотов у двигателей. В этом случае или уменьшают шаг гребного винта, двигатель которого делает больше оборотов, или снижают напряжение электропитания, поступающего на этот электродвигатель, т.е. уменьшают число оборотов его вала.
      После окончания регулировки модели на воде без руля вертикальный руль ставят на свое место и приступают к запуску модели на всю дистанцию. В этих запусках регулируют не только точность хождения модели по заданному курсу, но одновременно проверяют и ее масштабную скорость.
      Чтобы была возможность перекладывать руль на малые углы, делаются специальные рулевые приводы (см. рис. 11) с фиксацией руля в любом нужном положении. Регулировку масштабной скорости можно производить изменением напряжения источника тока, питающего электродвигатель, т.е. увеличением или уменьшением числа элементов электропитания.
      KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ