ЖЕЛЕЗНОЕ СУДОСТРОЕНИЕ. Первые попытки Ж. судостр. начались с развитием металлургии, после 1784 г., когда Корт прокатал при помощи вальцов первые Ж. листы и фигур. полосы. В 1787 г. инж-р Вилькинсон на заводе Брадлея выстроил для перевозки по каналам чугуна в Бирмингам первую Ж. баржу, 70 фт. дл., состоявшую из склепан. по пазам и стыкам листов. В 1820 г. в Англии б. выстроен первый Ж. пароход Аарон Манби, длин. 120 фт., для плавания по р. Сене. Пароход благополучно прошел по Темзе до Лондона, пересек Ламанш и затем поднялся по Сене до Парижа. Оконч-но одержало победу Ж. судостр. над деревянным в 1843 г., когда б. окончен первый океан. пароход Great Britain, в 3.500 тн., строившийся ок. 5 л. К числу преимущ-в Ж. судостр. нужно отнести: 1) уменьшение веса корпуса и увеличение его крепости; 2) увеличение длины и заострение форм, более выгодное для больш. ск-стей. Отношение длины к ширине у дерев. судов не превосходило 5,5; у Ж. судов оно достигает 8 и даже 10; 3) уменьшение опасности от пожаров; 4) увеличение срока службы. Дерев. суда служили 20—25 л., требуя через 12—15 л. капитал. ремонта, Ж. и стальные суда при внимат. уходе и своеврем. ремонте служат до 40 л. и больше; 5) увеличение размеров судов до величин, совершенно недоступных для дерев. судостроения. Уже в 1858 г. б. выстроен гигантский для того времени Ж. к-бль Great Eastern, дл. 680 фт. и водоизм. 25 т. тн. В эксплуатации этот пароход оказался невыгодным, и потому от постройки таких судов на долгое время отказались; но при соврем. состоянии техники больш. суда оказываются самыми выгодными, и в наст. время имеются пароходы (Титаник, погибший весной 1912 г., и Олимпик) с водоизм. в 46 т. тн. и дл. 920 фт.; 6) упрощение и удешевление ремонта судов; 7) увеличение безопасности плавания: отсеки, второе дно, водонепрониц. палубы и платформы. Конечно, наряду с преимущ-ми Ж. судостр. имеет и недостатки, отсутствовавшие у дерев. кораблей. К числу их нужно отнести: 1) малое сопр-ление Ж. обшивки сосредоточ. усилиям. Дерев. суда вследствие значит. упругости дерева переносили сравнит-но легко такие удары и толчки, к-рые у Ж. к-блей разрушают тонк. наруж. обшивку. Однако, обычные удары представляют опасность только для мелк. судов, не имеющих 2-го дна, непроницаемых палуб, переборок и водоотливных средств, к-рые на больш. судах помогают легко справиться с опасностью; 2) довольно большую сравнит. стоимость. Но, принимая во внимание продолж-ность службы, понижение стоимости металла, удешевление рабоч. силы, а с друг. стороны, увеличение стоимости дерева, нужно думать, что недостаток этот со-временем совершенно исчезнет; 3) большее обрастание подвод. частей водорослями и ракушками; это явление ныне устранено. В общем, замена Ж. мягкою сталью уменьшила вес к-са судна еще % на 8 против железного и в то же время увеличила его крепоеть. Ж. судно, как и деревянное, делается из набора (каркаса) и наруж. обшивки. .jpg)
Набор состоит из продол. и попереч. связей. К первым относятся киль со штевнями, кильсоны, стрингера, внутр. дно, палубы, продол. переборки и сама наруж. обшивка; ко вторым — шпангоуты с флорами, бимсы, попереч. переборки. Наруж. обшивка распределяет наруж. давление воды на шпангоуты и стрингера, последние передают его на продол. и попереч. переборки, к-рые, обладая большою жесткостью, предназначаются для поглощения этих усилий. В зав-сти от того, какие связи гл. обр. участвуют в передаче давления, различают системы постройки; если давление передается на попереч. связи (шпангоуты), стрингера же служат только для удержания шпангоутов на месте, то система постройки называется поперечной; в обрат. случае — продольной. В попереч. системе переданный шпангоутами напряжения поглощаются продол. переборками, в продольной — поперечными. Комбинаций этих систем дали разл. виды клетчатой системы, по к-рой теперь строят все суда. В начале Ж. судостр. киль (фиг. 1) представлял собою Ж. брусок, прямоуг. сечения, части к-раго соединялись на замках; он помещался в самой нижней части к-са, и к нему прикреплялись листы наруж. обшивки, т. наз. шпунтовой пояс. С увеличением водоизмещения судов кили начали делать листовыми, слойчатыми (фиг. 2), при чём внутр. часть килевого листа заканчивалась кильсоном, к-рый тянулся по всей длине корабля. На соврем. воен. и коммерч. судах централ. киль делают тройным (фиг. 3), состоящим из двух гориз-ных плоских слоев (наружного и внутреннего) и одного вертик-наго, также внутреннего. Кили эти составляются из стал. листов, при чём плоские кили перевязывают стыки друг друга; листы же вертик. киля соединяются двойн. стыковыми планками. Вертик. киль соединяется с гориз-ными продол. угольниками. Внутр. горизонт. киль делается уже, чем наружный, для того, чтобы можно б. приткнуть к нему шпунт. пояс обшивки, при чём края наруж. киля заменяют пазовые планки. На послед. наших лин. к-блях такая конструкция килей оказалась уже недостаточной и б. установлены особые килевые балки, наиболее обеспечивающие продол. крепость судна. Кили в оконечностях соединяются с массив. штевнями, к-рые делаются особенно прочными в виду того, что они первые подвергаются всяким случ-стям при движении кораблей. К числу таких случайностей для воен. судов еще не так давно относили возм-сть таран. удара, и форштевню придавали форму, наивыгоднейшую для него (см. Таран[ВТ 1]). Иногда образование форштевня делают ледокольного типа. Кормовой штевень (ахтерштевень — см. это слово) почти всегда содержит в себе рулев. раму. Иногда к нему прикрепляют кронштейны гребн. валов. Кроме централ. киля, существуют еще наруж. боковые кили, служащие для уменьшения размахов к-бля при качке. По обеим сторонам киля во внутр. части судна располагаются стрингера. В зав-сти от системы постройки, они идут непрерывно по всей длине судна или состоят из частей между шпангоутами и тогда называются интеркастельными. По конструкции стрингера бывают водонепроницаемыми или проницаемыми; в послед. случае они делаются из угольников и вырезных листов, для облегчения веса; стыки листов стрингера соединяются на двойных планках. На воен. к-блях ставят 1—6 водонепрониц. стрингеров с кажд. борта; непроницаемый стрингер всегда ограничивает внутр. дно. К попереч. набору относятся шпангоуты — попереч. кривые балки, образующие ребра судна, к к-рым крепится наруж. обшивка. Простейшая конструкция шп-тов представляет угольник, к горизонт. полке к-раго приклепывается наруж. обшивка; для кр-сти на протяжении днища к вертик. ребру шпангоут. уг-ка приклепывается другой — обратный, горизонт. полка к-раго располагается в противную сторону. На соврем. воен. судах различают 3 рода шп-тов: 1) непроницаемые шп-ты из заварной рамки и листа, называемого флором; 2) шп-ты с вырезными флорами, состоящие из 2-уг-ков: шпангоутного и обратного, и приклепанного к ним флора, у к-раго для облегчения сделаны вырезы, и 3) бракетные шп-ты, также состоящие из шпангоут. и обрат. уг-ков, соединенных между собою 2 небол. листами, называемыми бракетами. Шп-ты этого типа обык-но доходят только до брон. палубы; выше они принимают иной вид и получают название стоек позади брон. пояса, а еще выше — стоек легк. борта. Все первые Ж. суда конструировались по попереч. системе, к-рая была прямым наследием дерев. судостроения и состояла из киля и шп-тов; к последним приклепывалась наруж. обшивка. С нек-рыми изменениями она употребляется и теперь для небол. коммерч. судов. Для удержания шп-тов в неизмен. расстоянии при действии на них разл. усилий, а также и для доставления судну продол. крепости на всех судах этой системы устраивали средний и бок. продол. кильсоны разл. видов. Доставляя большую крепость в попереч. напр-нии, попереч. система мало обеспечивала продол. кр-сть; стремление же к увеличению ск-сти хода при наименьш. затрате движущей силы настойчиво требовало удлинения судов и, след-но, повышения продол. крепости. Появилась продол. система, предложенная англ. инж-ром Брюнеллем и введенная англ. же инж-ром Скот-Росселем при постройке парохода Great Eastern, где набор состоял из одних стрингеров (фиг. 4), шп-ты же отсутствовали, а попереч. связями являлись переборки и полупереборки. Таким распределением металла б. достигнута поразит-ная для того времени легкость к-са (32% от всего водоизм.). Однако, сложность постройки и дороговизна работы, вместе с потерей во вместимости трюмов из-за неизбеж. двойн. дна на всём протяжении борта, не дали развиться этой системе. Для воен. судов (фиг. 6) она также оказалась непригодной: обеспечивая большую продол. крепость, она не давала достат. поперечной, чрезвычайно необходимой для воен. судов, где больш. часть грузов сосредоточена у наруж. бортов и оконеч-стей корабля. В виду этого вновь б. введены промежут. интеркостельные шп-ты, к-рые связывались с внутр. стороны непрерыв. полосой железа с уг-ком, идущей поверх стрингеров. В 1864 г. англ. инж-р Рид ввел новую систему постройки, к-рую назвал бракетной (см. это слово). С нек-рыми изменениями система эта применяется до наст. времени, при чём расстояние между шп-тами делается ок. 4 фт., а между стрингерами 3—6 фт.; выс. стрингеров и шп-тов достигает 3½ фт. В особо нагружен. частях к-са, напр., под машинами и котлами, позади борт. брони и проч., ставятся промежут. шп-ты и стрингера, или вводятся фермы, согласно расчету. .jpg)
Сверху набор застилается стальн. листами внутр. дна, под к-рым образуется междудон. простр-во, разделенное водонепрониц. шп-тами и стрингерами на клетки, почему систему эту называют иногда еще клетчатою. Бракетная система судостроения имеет много разновидностей; так, на послед. судах ниж. уг-ки шп-тов идут непрерывно от киля до скулового стрингера, к-рый их перерезывает, а затем от этого стрингера до брон. палубы; верхн. же уг-к шп-та составляется из кусков, расположенных между стрингерами. Сообразно этому верхн. уг-ки идут непрерывно, а нижние состоят из кусков между шп-тами, за исключ. водонепрониц. стрингера, у к-раго и нижн. уг-к идет непрерывно. При постройке легк. крейсеров и в коммерч. судостроении клетч. система употребляется только для днища, а для бортов поперечная. Набор позади брони состоит из солидных вертик. балок, обык-но ?-образного сечения, крепящихся помощью книц внизу к брон. палубе, а вверху к бимсу след. палубы (рис. в ст. Броневой шельф). В тех местах, где борт не бронирован, ставят шп-ты подвод. борта, составленные из углов. или коробч. стали и скрепленные с палубами кницами. Двойное дно к-бля занимает от ⅔ до ¾ его длины при середине; вне его, т. е. в оконеч-стях судна шп-ты составляются из уг-ков и флор, стрингера же делаются интеркастельными и настолько выше шп-тов, что дают возм-сть связать их поверх шп-тов непрерыв. угольниками. Наруж. обшивка составляется из листов возможно большей длины, обычно ок. 24 фт., шир. 3—5 фт., а толщина зависит от размеров судна. Листы располагаются горизонт. рядами (поясьями). Соединение поясьев между собою производится на стыковых планках. Соединение же поясьев обшивки называется пазом. При конструировании наруж. обшивки стараются выбирать листы так, чтобы избегать по возм-сти двоякой кривизны в листе. Кроме того, листы располагают так, чтобы они не приходились один от другого в смежных поясьях ближе одного расстояния между шп-тами; число поясьев от середины судна к оконеч-стям уменьшается вследствие уменьшения обводов шп-тов; в таких случаях поясья заканчиваются особ. стыком, называемым потеряем. О разл. видах борт. обшивки см. это слово. Пазы склепываются у небол. судов двойн. рядом заклепок, у судов же больше 480 фт. дл. ставится тройной ряд заклепок. Толщ. листов обшивки определяется на коммерч. судах по правилам Ллойда, на военных же каждый раз особым подсчетом и доходит до 1 дм. с дробью. Листы килевые (шпунтовые) и верхние (ширстрековые) делаются всегда толще, т. к. испытывают наибол. натяжения от изгиба судна. В нек-рых частях, как напр., у якорн. клюзов, бывших портов, в носов. частях ледоколов и судов, плавающих в сев. морях, наруж. обшивка удваивается, дабы увеличить местн. прочность. Палубы к-блей представляют собою также сильную продол. связь, составленную из листов, располагаемых поясьями по длине судна. Палубы настилаются на бимсы, к-рые одновр-но представляют собою попереч. связи, соединяющие обе ветви шп-та и препятствующие им приблизиться или разойтись. Обык-но бимсы на мал. судах делаются из угл. железа и крепятся к шп-там помощью книц (фиг. 7). На больш. судах бимсы делаются из полос спец. профилей (углобимсы, тавробимсы) или же из коробчат. железа и крепятся со шп-тами также при помощи крепк. книц. Кроме того, бимсы подпираются вертик. стойками, называемыми пиллерсами, к-рые ставятся под серединами бимсов или в особо нагруженных местах палуб. Пиллерсы бывают трубчатые или склепанные из уг-ков и друг. профилей; они соединяются с бимсами и с палубн. настилками литыми башмаками или кницами. Иногда, для придания еще большей прочности, между палубами у бортов делаются полупереборки (жесткие фермы). Листы палубы, примыкающие к борту, нарезаются на шп-ты, обделываются водонепрониц. уг-ками, крепящими палубу с бортом, и называются палубными стрингерами. Они делаются обык-но толще остал. листов палубы. Листы палубы также утолщаются и делаются иногда двойными под шпилевыми машинами, якорями, орудиями и проч. сосредоточенными грузами. При распределении стыков настилки палубы принимают те же меры, что и в стыках наруж. обшивки. В местах, где палуба перерезывается люками, всегда делаются, для восстановления ослаблен. продол. кр-сти, местные подкр-ния из продол. коробчат. или углов. балок, называемых карлингсами. На воен. судах все палубы делаются стальными, верхние же покрываются, сверх того, деревом. В жилых помещениях сталь покрывается линолеумом. На мин. судах и верхн. палубы покрывают иногда линолеумом или патент. составами (лапидит, швед. мастика и т. п.). О броневых палубах см. Бронирование судов. Составленный таким образом к-с к-бля разделяется внутри продол. и попереч. переборками на части, имеющие спец. назначения. Глав. переборки д. удовлетворять важн. требованию: выдержать давление воды в случае затопления смежн. отд-ния; это заставляет конструировать их с особой тщат-стью и на основании детал. расчета; установленные переборки на воен. судах обязат-но опробываются на непрониц-сть наливом воды и доведением давления до максимального, возможного при аварии; на коммерч. судах для переборок пользуются правилами Ллойда и друг. страх. компаний; при этом переборки оказываются обык-но не достаточно прочными и при аварии не выдерживают напора воды (гибель парохода Титаник в Атлант. океане). Переборки (фиг. 8) конструируются из горизонт. стал. листов и вертик. стоек, каковые для небол. переборок делаются из углового железа, а для более значит. переборок — сложных профилей. Стойки с палубами и днищем к-бля соединяются кницами. Иногда предпочитают ставить листы переборок вертик-но, а стойки (подкрепления) идут тогда горизонтально. Переборки по периметру обделываются с одной или обеих сторон уг-ками (фиг. 9), к-рые прочеканиваются для достижения водонепроницаемости. Кроме последней, попереч. переборки имеют огром. значение для попереч. крепости к-блей, препятствуя перекосам набора в попереч. направлении. Продол. переборки имеют, в свою очередь, огром. влияние на продол. его кр-сть и на непотопляемость. Обык-но на воен. судах ставятся след. переборки: таранная в носу, котельные, машинные, башенные и кормовая. Продол. переборок бывает по одной или по две с борта (см. Бортовой корридор). Кроме того, в котельн. и машин. отд-ниях ставят иногда продол. переборки в диаметр. пл-сти для изолирования механизмов и котлов прав. и лев. борта друг от друга; однако, во избежание больш. крена при затоплении одного из таких больших отд-ний, диаметр. переборки избегаются; а когда они необходимы (напр., для разделения глав. судов. машин), то для уничтожения крена при аварии устраивают автоматич. перепускание воды помощью труб в бортов. отсеки противополож. борта. В переборках, а особенно в нижн. частях их избегают прорезать отверстия, предпочитая сообщение между отсеками к-бля иметь через верх; в крайн. случае, если отверстие в переборке необходимо, оно закрывается водонепрониц. дверью (см. это слово), Т. обр., все части Ж. (или стального) судна составляются из листов, уг-ков, коробок (швеллеров) и друг. простых профилей, вырезанных и изгибаемых по чертежам или дерев. шаблонам и соединяемых на заклепках (см. это слово). Выгибка производится прессами или в-ручную молотами, в холод. или нагрет. состоянии металла; послед. процесс применяется при оч. крутых загибах, особенно, когда они двоякой кривизны (напр., наруж. обшивка на скулах, в кормов. подзоре и проч.). После выгибки и обрезки на заготовленных частях к-са размечают все заклепочные соединения и продавливают (иногда высверливают) отверстия для заклепок. Собранные затем на месте части схватываются изредка временными (сборочными) болтами, проверяются согласно общей разбивке обводов судна и, наконец, склепываются и чеканятся; послед. операция состоит в уплотнении стыков чеканкою (см. это слово[ВТ 1]) для придания к-су судна водонепроницаемости. Материалом в Ж. судостр. служит т. наз. литое железо, изготовляемое по способу Сименс-Мартена, с разрывным усилием от 40 до 70 клг. на 1 кв. см. при удлинении 18—20%; часто материал этот называют сталью, однако, технич. условия требуют, чтобы он отнюдь не принимал закалки. Употребление материала с разрыв. усилием 55—70 клг. весьма ограничено; такая сталь идет только на наиб. напряженные части судов. корпусов. (А. П. Шершов, Практика кораблестроения, Спб., 1912; Г. Ф. Шлезингер, Стальн. судостроение, Спб., 1899; A. Hauser, Постройка судов из железа и стали, рус. перев. С. Дюшена; A. Croneau, Construction des navires de guerre; Ch. Doyère, Construction navale en fer et en acier; Thearle, The modern practice of shipbuilding in iron and Steel; Th. Woalton, Steel ships и мног. друг.).
ВЭ/ВТ/Железное судостроение
< ВЭ
| ← Железнодорожные войска | Железное судостроение | Железный полк → |
 Словник: Елисавета Петровна — Инициатива. Источник: т. 10: Елисавета Петровна — Инициатива, с. 365—367 ( commons ) |
- Википроекты