ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Государственный комитет
СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 629.12. .002.28 (088.8) (72) Автор изобретения
А. С. Благовестный
Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО НЛЯ СПУСКА СУЛОВ
СО СТАПЕЛЯ
Изобретение относится к судостроению, а именно, к устройствам для спуска судов со стапеля.
Известно устройство для спуска судов с наклонных стапелей, состоящее из набора спусковых полозьев, имеющих снизу деревянную подшивку или обшивку из алюминиево-магниевого сплава, и дорожек стапеля, имеющих дубовый настил или покрытых щитами из антифрикционной пластмассы ПМ (1).
Недостатком известного устройства является необходимость пересадки судна перед спуском с опорного на спусковое устройство, трудоемкость нанесения слоя насадки или смазки на дорожки стапеля перед спуском и сложность ее удаления после спуска судна; невозможность управления величиной силы трения и скоростью движения судна во время спуска.
Наиболее близким решением из известных является устройство для спуска судов со стапеля, содержащее набор спусковых полозьев и дорожек стапеля, причем к полозьям подведены водяные магистрали с клапанами, а между дорожками установлеklb1 уплотнения (2).
Недостаток указанного устройства заключается в малой надежности при спуске су5 дов со стапеля.
Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств спускового устройства.
Указанная цель достигается тем, что спусковые полозья снабжены водонепроницаемым понтоном, к нижней части которого прикреплено опорное приспособление, состоящее из корпуса с направляющими, с перемещающейся llo ним рамкой, снабженной накладкой из антифрикционного материала, причем между корпусом и рамкой установлены механический ограничитель высоты подъема и упругие элементы, а снаружи корпуса установлены линейки, взаимодействующие с клапанами водяных магистралей, gQ подведенных к спусковым дорожкам, на клапанах которых установлены ролики, при этом корпус и рамки снаружи оборудованы охватывающим гибким уплотня|ощим элементом.
Формула изобретения
К;),:„)! о, II!)3 г!II э, ICìКОРДОВОЙ тки
Н ы ф1)г.)юкызы и общий IIH J ус го
На дорожки 1 стапеля устанавливаются спусковые полозья 2, состоящие из водонепроницаемых понтонов, к нижней части которых прикреплены опорные приспособления 3. К внутренним полостям опорных (I, .)Hспособлений по трубопроводу 4 через клапаны 5 подводится под избыточным дав,
Корпус 9 снабжен направляющими, вдоль которых перемещается рамка 11, снабженная накладкой 12 из антифрикционного, например, самосмазывающегося, матери..ла.
Между корпусом 9 и рамкой 11 установлен механический ограничитель высоты подъема! 3 и упругие элементы 14. Снаружи корпус 9 и рамка 11 охвачены гибким уплотняющим элементом 15, выполненным, например, из прорезиненной кордовой ткани. Внутренние полости корпусов 9 и рамок 11 образуют гидростатические опоры. Расстояние между трубопроводами, расположенными в дорожках стапеля и подводящими воду к гидростатическим опорам должно быть меньше длины полости гидростатической опоры.
Работа устройства. lод действием веса судна, собранного IIB спусковом устройстве, полозья 2 спускаIQTcII на рамки 1, прп этом линейками 7 открываются клапаны 5 для подвода воды к гидростатпческим olloрам, и сжимаются элементы!4. Перед спуском судна в трубопровод 4 подают под давлением воду. В результате этого корпус 9 каждого опорного приспособления поднимается над рамкой!1 и вес судна воспринимается гидростатическим давлением жидкости. Элементы 14 прижимают накладки
12 рамок ll к дорожкам стапеля с некоторой постоянной силой, необходимой для уменьшения утечки воды. Часть воды, вытека)ощая из-под накладок 12, выполняет роль технологической смазки и одновременно смывает загрязнения с дорожек стапеля. Для получения наибольшей скорости движения судна при спуске гидростатическое давлени
40 выть вес су ны, в эт
H силами граничного трения накладок по дорожкам стапеля. Таким образом может регулироваться скорость движения судна по дорожкам стапеля при спуске. Кal только трубопровод, по которому подводится вода к гидростатической опоре, окажется вне полости опоры, прекращается воздействие линейки 7 на ролик 6 управления клапаном подачи воды, и он перекрывает данный трубопровод. Таким образом предотвращается падение давления в полостях соседних гидростатических опор.
Спуск судов с помощью предлагаемого устройства можно также осуществить, подавая по трубопроводу 4 вместо воды под соответствующим давлением воз (ух. Устройство также может быть применено для подъема судов на стапель. Опорные устройства предлагаемой конструкции при подаче в них воздуха могут быть применены н высокоскоростном наземном транспорте на воздушной подушке и в контейнерном трубопроводном пневмотранспорте.
Устройство снижает трудоемкость процесса изготовления и спуска судна за счет проведения сборки судна непосредственно на спусковом устройстве и устранения необходимости применения насадки, ан;1 .ыдгезионной или какой-либо другой смазки, а также создание возможностей для управления силой трения и скорость)о дви)кения судна во время спуска.
1. Устройство для спуска судов со стапеля, содержащее набор спусковых полозьев и дорожек стапеля, причем к полозьям подведены водяные магистрали с клапанами, а между полозьями и дорожками установлены уплотнения, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств спускового устройства, спусковые полозья снабжены водонепроницаемым понтоном, к нижней час и которого прикреплено опорное приспособление, состоящее из корпуса с направляю
I7 uz. 5 (оставитель Г. Рои!сll) ин
Редактор К,. Бородин Те»рея О.,Луговая Корректор 1=.. 1и ии)(кая
Заказ 42(16 Тираж 513 Подписное!
1НИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытии! 1 3035, Москва, Ж-35, Раугиская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кой из антифрикционного материала, причем между корпусом и рамкой установлены механический ограничитель высоты подъема и упругие элементы, а снаружи корпуса установлс ны. Iи ней ки, Вза имодейству)оп!и с с кла панами водяных магистралей, подведенных к спусковым дорожкам, íà K13I13II3x которых установлены ролики, при этом корпус и рамки снаружи оборудованы охватывающим гибким уплотняющим элементом.
В былые времена первыми воспевали строящееся судно грохочущие на плазах и эллингах клепальные молотки и яростно шипящие горелки автогенов. Эта оглушительная оратория труда настолько впечатляла посетителя, что само слово «верфь» надолго ассоциировалось в его памяти именно с этими звуками.
В наши дни газовую горелку заменила газорезательная машина, а на смену ручному клепальному молотку пришел пневматический. Однако и до сих пор место сборки судна производит на первый взгляд впечатление беспорядочного нагромождения разного сорта металлических конструкций, стальных листов, всяческой арматуры и т. д. Разглядеть во всем этом беспокойном хозяйстве надежную точку опоры, от которой можно было бы затем «танцевать», сходу не так-то просто...
Чтобы лучше понять, что к чему, давайте посетим сперва опытовый бассейн в Маркварде близ Потсдама. Здесь в испытательном канале как раз протягивают шестиметровую деревянную деформирующуюся модель проектируемого судна. По ней воочию можно представить себе, за что в шуме и напряжении всех сил предстоит проливать трудовой пот рабочим верфи.
Опытовый бассейн - весьма дорогостоящее, но совершенно необходимое сооружение. Одно испытание обходится в десятки тысяч марок. Модель подвешена к буксируемой тележке, движимой по рельсам над бассейном. Высокочувствительная измерительная аппаратура регистрирует сопротивление воды движению модели при различных скоростях. Каждая модель подвергается целой серии опытов: ее заставляют двигаться по бассейну при помощи винта, вращаемого небольшим электромотором. При необходимости специальная машина может превратить буксировочный канал в «штормовой океан».
Ведущий инженер остался, по-видимому, недоволен результатами испытаний. Модель поднимают из воды и прилаживают к валу двигателя новый винт, немного большего диаметра. Изменяют несколько и обводы корпуса судна ниже ватерлинии. Эти «игры», которыми серьезно заняты солидные люди высокого технического ранга, очень важны для создания будущего судна. С их помощью решаются иной раз проблемы сохранения человеческих жизней и миллионных ценностей.
Речь идет о проверке определенных расчетных параметров судна до его постройки, особенно - его обводов.
При проектировании столь крупного объекта со многими исходными данными даже самый умелый судостроитель или конструктор не может быть абсолютно уверен, будут ли после постройки мореходные качества судна, мощность его машин, скорость, управляемость и другие параметры соответствовать тем, что были определены ранее с помощью чертежной доски и счетной линейки.
Истории судостроения известно немало случаев, когда верфям приходилось задним числом многократно переплачивать суммы, сэкономленные некогда за счет отказа от постройки опытового бассейна. Ведь ничто не стоит так дорого, как переделки и изменения на судне после спуска его на воду. Тем более, что в некоторых случаях это и неосуществимо (например, изменение обводов судна). Иной раз, может быть, и спустят судно с конструктивными дефектами, но комиссии по испытаниям сразу же их бракуют, в результате чего верфь терпит большие убытки.
Первое слово при заключении договора на постройку судна (если это только не военный корабль, не пожарное или специальное судно) принадлежит будущему хозяину-судовладельцу. Торговое судно - это плавучее предприятие, которое, прежде всего, не должно работать в убыток. Поэтому договор должен содержать в себе весьма детальные указания о предполагаемой грузоподъемности (по роду и объему груза), средней длительности рейсов, о погрузочно-разгрузочных сооружениях в возможных портах захода и т. д.
Техника судостроения шагает в наши дни семимильными шагами, и может случиться так, что заказанное судно, не успев сойти со стапеля, морально устареет, особенно если при заключении договора, еще до начала проектирования, не учесть перспектив развития техники на ближайшие годы.
Индустриализация новейших верфей настолько шагнула вперед, что их можно сравнивать теперь с автозаводами. Еще несколько лет назад создание нового судна начиналось с того, что верфь, выяснив пожелания заказчика, составляла смету, предполагаемые расходы по которой учитывали уже и желаемую вместимость трюмов, и класс регистра, и скорость, и тип двигателя, и дальность плавания. Значительную роль играли при этом и сроки постройки.
Составить смету расходов можно лишь проделав серию работ по предэскизному проектированию, результаты которого представляются заказчику в виде генерального плана, экономического баланса, а также обстоятельного описания конструкции и оборудования проектируемого судна. Окончательное проектирование начинается уже после того, как будущий судовладелец с помощью экономистов, судоводителей, инженеров-механиков и специалистов по внутренней отделке судна до самых мелочей изучит и проконтролирует предэскизный проект.
Если предложение верфи будет принято, судно вторично поступает на чертежную доску, однако на сей раз все рассчитывается и измеряется гораздо более скрупулезно и основательно. Ни одна самая малая малость не должна остаться неучтенной.
Однако во время этой работы, когда судно существует всего лишь на бумаге, через плечо инженера-производственника и чертежника на него уже поглядывает представитель еще одной инстанции, заботящейся о надежности и безопасности будущего судна. В ГДР этим занимается Немецкая судоревизионная и классификационная организация. В Англии подобные функции выполняет Регистр Судоходства Ллойда, сферой деятельности которого, начиная с 1839 г., охвачены все суда мира.
Классификационные организации, существующие в каждой стране с развитым судоходством, работают в тесном контакте друг с другом. Без специального надзора и присвоения соответствующего класса ни одно готовое судно не получит удостоверения на годность к плаванию и страхового полиса.
Технический надзор твердо сохраняет свои позиции в судостроении. Зато многое другое существенно изменилось. Конечно, оформление договора на проектирование зачастую происходит точно так же, как это было описано выше. Но в наши дни по современному оснащенные, высокопроизводительные крупные верфи предлагают уже, как правило, готовые, комплексные проекты судов. В соответствии с тенденцией развития судоходства, судостроительной и погрузочно-разгрузочной техники проектные и конструкторские бюро верфей, оснащенные электронными вычислительными машинами, заранее разрабатывают основные узлы для судов новых проектов. Экспонаты на ярмарках, проспекты, статьи в специализированных журналах информируют пароходства о новых достижениях в области судостроения. Грузоподъемность, размеры грузовых трюмов и скорость - вот, что стоит во главе перечня экономических и технических показателей судна.
Все больше проникают в судостроение методы, основанные на применении стандартных конструкций, унифицированных секций и типовых строительных элементов.
Благодаря этому стоимость судна снижается, срок постройки сокращается, а рентабельность его существенно возрастает. Мы сравнивали уже однажды верфь с автозаводом. Как и в автомобильной промышленности, где очень много строительных узлов поступает извне, современные верфи используют готовую продукцию десятков предприятий-поставщиков. Верфи стали, по существу, монтажными предприятиями и нуждаются в поставке отдельных узлов, к которым относятся судовые моторы, винты, судовое электротехническое и электронное оборудование, грузовые стрелы и многое другое.
Это плавание имеет целью испытать все машины и механизмы в морских условиях, измерить скорость, проверить работоспособность руля и маневренность судна. Попутно проверяют и такие «мелочи», как краны трубопроводов, крышки люков, задрайки иллюминаторов. Обнаруженые недостатки записывают в специальный акт для устранения до сдаточных испытаний. В плавучем доке на борту нового судна кладут последние мазки краски. Легион уборщиков и уборщиц драит, чистит, моет все помещения, выносит строительный мусор.
Часть кают сразу занимает экипаж. На судно доставляют весь инвентарь - от посуды до огнетушителей. На многих верфях существует обычай: перед сдаточными испытаниями в самом вместительном грузовом помещении, твиндеке, накрывают большой праздничный стол. Офицеры водят гостей по нарядно расцвеченному флагами судну. Через несколько часов судно выйдет на приемосдаточные ходовые испытания...
Вот он, долгожданный момент передачи судна! Звучат приветственные речи. Флаг верфи уступает место флагу пароходства. Счастливого тебе плавания, новое судно! Как правило, по возвращении с приемо-сдаточных испытаний судно-новичок в тот же вечер получает в свои трюмы первый груз, а на следующий день судовая сирена уже оповещает мир, что якорь чист к первому плаванию. Не проходит и года, чтобы в прессе не появилось сведений о новом достижении в области техники судостроения.
Совсем недавно на ленинградском Адмиралтейском заводе была построена Арктика - новый тип атомного ледокола для проводки судов Северным морским путем. При ее создании был обобщен, изучен и учтен более чем десятилетний опыт ледовой службы первого атомного ледокола Ленин . В результате этого Арктика получила улучшенную форму корпуса и более мощный форштевень. В еще большей степени, чем первый атомный ледокол, оснащена она электроникой и автоматикой. Но, самое главное, для рационального использования ядерной энергии на Арктике смонтирован реактор нового типа, значительно более эффективный, чем на Ленине.
Экономическая эффективность советских ледоколов весьма высока, хотя бы уже по одному тому, что их участие в проводке позволяет грузовым судам избежать обходного пути из Ленинграда во Владивосток и другие порты Дальнего Востока через Балтийское и Северное моря, вокруг Африки и Юго-Восточной Азии. Сейчас на Адмиралтейской верфи возводится уже систер-шип Арктики.
Серия таких судов сделает Северный морской путь обычным, открытым во все времена года маршрутом и заставит высокие широты Севера надежно служить интересам народного хозяйства Страны Советов.
Верфи Германской Демократической Республики - весьма интенсивно действующая отрасль промышленности. Они строят суда на экспорт и обязаны постоянно идти в ногу с прогрессом. Пользу от этого получают, естественно, и оба пароходства ГДР: Германское морское пароходство и Народное предприятие «Дейтфрахт», которому принадлежат специальные суда, включая танкеры для трампового и чартерного судоходства. Суда класса Фриден уступили уже место ультрасовременным грузовым судам типа XD, представителем которых является к примеру Мейенбург .
Большинство договоров на экспортные поставки судов из ГДР заключают верфи, строящие рыболовецкие суда. В середине 1971 г. с Народной верфи «Штральзунд», как уже упоминалось, сошел со стапеля первый супертраулер типа Атлантик , на двадцать метров превосходящий по длине суда предыдущей серии.
На «Матиас Тезен-верфи» в Висмаре разработана для Советского Союза новая серия рыболовецких судов типа Поляр . Дизельный двигатель этого 155-метрового судна позволяет ему развить скорость до 17,5 узла. Суда этого типа предназначаются в рыболовном флоте для несения интендантской службы в открытом море, т. е. для доставки на промысловые суда провианта, питьевой воды, горючего, упаковочных материалов, запасных частей и т. п. На обратном пути они забирают до 8000 т замороженной рыбы. Следует отметить также, что эти суда отличаются особенно развитым палубным оборудованием.
Все более интенсивным становится с каждым годом движение грузов между ГДР и Скандинавскими странами. Для большей эффективности перевозочных операций в начале 1971 г. по заказу Германской государственной железной дороги на «Нептун-верфи» в Ростоке был заложен новый железнодорожный паром. Этот плавучий мост представляет собой комбинированное судно для перевозки железнодорожных вагонов, автомашин и пассажиров.
На сплошной железнодорожной палубе смонтированы четыре колеи с полезной длиной около 478,5 м. Площадь гаража составляет 982 м2 . Если учесть также общее число сидячих и спальных пассажирских мест, то оказывается, что по грузоподъемности этот паром на 45% превосходит самый большой шведский паром. Он обеспечивает скорость хода до 21 узла и может ежесуточно совершать по 6 рейсов.
В творческом содружестве Народных верфей с опыто- вым бассейном Института судостроения в Ростоке был разработан новый тип судна с бульбовым носом. Нос такой формы, получивший в патентной заявке название «Нептунвулст» и позволяющий увеличить ходкость судна, нашел применение на «Нептун-верфи» при постройке контейнеровозов. При постройке же скоростных грузовых судов предпочтение отдают разработанному на «Варнов-верфи» торпедобульбовому носу.
Новый этап развития судостроения начался в странах социалистического содружества с принятием Советом Экономической Взаимопомощи (СЭВ) комплексной программы, которая определяет масштабы проектирования и постройки судов всех видов в соответствии с потребностями каждой страны-участницы и содействует осуществлению международной кооперации и специализации производства судовых двигателей и других строительных узлов.
Воплощение этой колоссальной программы в жизнь повышает техническую и экономическую эффективность социалистической судостроительной промышленности и ускоряет развитие социалистических торговых флотов.
Все короче становятся временные интервалы между точками перегиба на кривой развития судостроения и мореплавания. Каких-нибудь пятьдесят лет назад ни одному моряку и не снилось, что по морям будут ходить суда без труб и рулевого колеса.
Апогей 6000-летней авантюры мореплавания еще впереди. Общественное развитие человечества и стремительный рост науки и техники смешали все карты развития событий на море: то и дело люди становятся свидетелями таких свершений, о которых старые барды моря не могли даже мечтать.
Этот способ спуска наиболее трудоемкий, требует монтажа сложного спускового устройства.
Основные элементы спускового устройства (рис. 13.41) - спусковые полозья, стяжные струны, распорные брусья, под-брюшины, клинья, сминающиеся прокладки, копылья, найтовы, задерживающие устройства, тормозное устройство, спусковые кильблоки.
Рис. 13.41. Схема спускового устройства танкера.
1 - спусковой полоз; 2 - распорный брус; 3 - подбрюшник; 4 - стяжная струна; 5 - найтов; 6 - копыл кормовой; 7 - копыл носовой; 8 - задержник носовой; 9 - спусковой якорь.
Рис. 13.42. Деревянный полоз.
Полозья бывают деревянные и металлические. Деревянные полозья (рис. 13.42) изготовляют из сосновых брусьев сечением 200 X 200-300 X 300 мм, укладываемых в один-три ряда в продольном направлении. В вертикальном и горизонтальном направлениях брусья полозьев соединяют сквозными стяжными болтами. Концы полозьев имеют в нижней части плавные закругления для предотвращения сдирания насалки со спусковых дорожек стапеля в процессе спуска судна. Между собой полозья соединяют при помощи планок с отдающимися стопорами. Длина полозьев 5-10 м в зависимости от длины судна и его спусковой массы.
Стяжные струны предназначены удерживать полозья от расхождения во время движения судна по спусковым дорожкам. Эти струны соединяют полозья противоположных бортов. Струны изготовляют из стальных полос или угольников. Для предотвращения самопроизвольного выдергивания струн их концы, выполняемые в виде штырей, пропускают сквозь полозья и с наружной стороны закрепляют с помощью гаек.
Распорные брусья служат для предотвращения сближения полозьев левого и правого бортов в процессе спуска. Распорные брусья, как правило, изготовляют из сосновых брусьев круглого или квадратного сечения. Иногда их выполняют из стальных труб, тогда они служат одновременно и стяжными струнами.
Подбрюшники предназначены для восприятия и передачи на спусковые полозья нагрузки судна. Обычно подбрюшник состоит из одного ряда горизонтально уложенных сосновых брусьев, соединенных стяжными болтами. Подбрюшник имеет такую же ширину, что и полоз, длина подбрюшника на 10-15 % меньше длины полоза. Между подбрюшником и корпусом судна набирают подушку, которую пригоняют по обводам корпуса судна. Для подушки используют сосновые брусья.
Клинья располагаются между подбрюшником и полозом. Они предназначены для прижима подбрюшника к корпусу. Клинья изготовляют из дуба или сосны. Закладной (нижний) клин обычно делают из сосны, а ходовой (верхний) - из дуба.
Ширина клиньев - 180-250 мм. Длина закладного клина равна ширине полоза или несколько больше ее; длина ходового клина на 300-400 мм больше ширины полоза. Угол заострения клиньев принимается в пределах 3-4°.
Сминающиеся прокладки представляют собой упругопластический элемент, вводимый в спусковое устройство для перераспределения на большие площади местных давлений, превышающих допускаемые. Сминающиеся прокладки обычно изготовляют из ели, липы или пихты. Прокладки устанавливают в плоскости клиньев (над или под ними).
Копылья являются опорами для оконечностей судна и поэтому подразделяются на носовые и кормовые. Конструкция копыльев может быть различной. Часто их набирают из деревянных брусьев или изготовляют стальными (из угольников или швеллерных балок). На верхней плоскости копыла (рис. 13.43) устанавливают башмак, изготовленный по шаблону, соответствующему обводам корпуса. Башмак служит опорой полотенцу, имеющему подшивку из сосновых досок. Нижний конец копыльев ставят на подбрюшник или на полоз. В последнем случае нижняя опорная плоскость копыльев должна иметь подшивку, в которую упираются клинья, для удержания от раздвижения служат стяжки. В целях обеспечения устойчивости копыльев по их наружным и внутренним сторонам устанавливают одну или несколько металлических продольных балок-оглобель.
Рис. 13.43. Конструкция копыла.
1 - полоз; 2 - копыл; 3 - башмак; 4 - полотенце; 5 - стяжка.
В момент всплытия кормы при спуске судно опирается на стапель лишь носовой частью. При этом возникает большое давление судна на стапель (называемое баксовым). Для уменьшения баксового давления его распределяют на большую длину спусковых дорожек, применяя поворотные носовые копылья, одна из конструкций которых показана на рис. 13.44.
Рис. 13.44. Носовой поворотный копыл.
1 - нижняя часть; 2 - верхняя часть; 3 - шарнир.
Найтовы предназначены для соединения конструкций спускового устройства с корпусом судна в целях предотвращения смещения спускового устройства относительно корпуса при спуске и удержания спускового устройства на корпусе судна после его спуска. Найтовы изготовляют из стальных полос, профиля или металлического троса.
Задерживающие устройства служат для удержания судна на стапеле после пересадки его со строительных опор на спусковое устройство до момента спуска. В качестве задерживающих устройств применяют стрелы, курки, носовые задержники.
Носовые задержники устанавливают в носовой части судна. Один конец крепят к форштевню судна или за носовой конец
спускового полоза, а другой - к стапелю. Перед спуском носовой задержник разрезают.
Тормозное устройство (временные якоря, иногда драги, тормозные щиты и др.) служит для торможения судна после схода его со стапеля.
Спусковые кильблоки предназначены для пересадки судна на спусковое устройство. Эти кильблоки должны легко отдаваться. Существует несколько конструкций таких кильблоков, некоторые из них были рассмотрены в начале этой главы.
Подготовка стапеля и спускового устройства включает большой комплекс работ: осмотр стапеля, очистку спусковых дорожек от старой насалки и грязи, осмотр спусковых дорожек, проверку их плоскости скольжения, подбор деталей спускового устройства, их осмотр, ремонт и др.
Одной из первых операций, предшествующих непосредственному монтажу спускового устройства на стапеле, является насалка спусковых дорожек и полозьев. Насалки подразделяют на две основные группы: минеральные и комбинированные. Минеральные насалки состоят из различных продуктов переработки нефти. Наиболее распространенными насалками этой группы являются парафино-петролатумная и парафино-вазелиновая. Комбинированные насалки состоят из продуктов переработки нефти, жиров и продуктов лесохимической промышленности. К этой группе относится мыльная насалка.
В последние годы на некоторых заводах насалка успешно заменяется специальной пластмассой с низким коэффициентом трения.
Монтаж спускового устройства начинают с установки слизней и затяжки спусковых полозьев.
Слизни предохраняют слой насалки от выдавливания в момент установки полозьев, а также при продолжительном пребывании спускового устройства на насалке. Слизни представляют собой стальные полосы шириной 80-120 мм и длиной, несколько большей ширины полоза. Их устанавливают в строго определенном количестве.
Полозья могут затягиваться с носа или с кормы. Часто полоз затягивают в сборе с подбрюшником. Полозья обычно затягивают стапельными кранами с помощью системы канифас-блоков. После затяжки полозьев устанавливают подбрюшник (если он не был установлен раньше) и копылья; затем стяжные струны, распорные брусья, найтовы и другие детали спускового устройства.
Спуск судна заключается в следующем: из-под полозьев вытаскивают слизни, затем убирают построечные кильблоки, оставляя лишь спусковые кильблоки. Затем выбивают упоры и подставы. Подбивают клинья спускового устройства, убирают спусковые кильблоки. В последнюю очередь отдают задержники. После этого судно начинает двигаться по стапелю и сходит на воду.
Спуск судна на воду - знаменательное событие в жизни судна и трудовых буднях судостроителей. Но почему именно спуск на воду является знаменательным? Ведь это не более чем промежуточный этап постройки судна.
После спуска постройка судна продолжается иногда годами. Дело здесь, вероятнее всего, в двух обстоятельствах. Первое из них заключается в том, что в момент спуска на воду судно переходит из одной среды в другую, попадая в свою родную стихию. Второе обстоятельство: спуск судна на воду - единственный момент в процессе его постройки, который имеет четкую временную привязку. Действительно, когда начинается постройка судна, не знает никто, а вот окончание постройки четко определено. Этим моментом является подписание акта о приемке судна в эксплуатацию и подъем на нем флага заказчика. Однако, это только документальная сторона дела. А фактически судно в этот момент может быть еще не «построено». Явные недоделки и скрытые дефекты не так уж редки в практике судостроения, и их устраняют (по существу - достройка судна) уже после сдачи судна в эксплуатацию.
Спуск судна на воду однозначно соответствуют год, день и час. Именно поэтому спуск торжественно отмечался в судостроении во все века. Вначале торжества носили характер религиозного обряда. Затем все религиозное выветрилось, а своеобразный «обряд крещения» остался. И сегодня при спуске «крестная мать», как правило, женщина в присутствии большого числа свидетелей разбивает о борт судна традиционную бутылку шампанского.
Для спуска судов на воду в настоящее время используются различные способы и применяются разнообразные сооружения.
СПОСОБЫ СПУСКА СУДОВ НА ВОДУ
Спуском судов на воду завершается стапельный период постройки судов и начинается достроечный период. Современная технология предусматривает максимальную готовность судна перед спуском на воду. Момент выбирается в зависимости от принятой технологии, производственных условий завода-строителя и времени года. До спуска должны быть выполнены обязательные работы: сборочно-сварочные, обеспечивающие непроницаемость и прочность судна; окраска подводной части корпуса и нанесение грузовых марок; установка и испытание забортной арматуры; монтаж дейдвудного устройства; установка рулей, гребных валов и винтов, поворотных насадок; установка необходимых деталей швартовного устройства и аварийно-спасательного оборудования; закрепление механизмов и грузов, поданных на судно.
Существует несколько способов спуска судов : свободный - по наклонной плоскости под действием сил тяжести; всплытием - при поднятии уровня воды в спусковых сооружениях; принудительный - механизированный.
спуск судна на воду под действием силы тяжести
Спуск под действием силы тяжести (продольный и поперечный) наиболее сложен. Период собственно спуска при этом очень мал, а подготовительные работы занимают много времени.
продольный спуск
Продольный спуск судов осуществляется с продольных наклонных стапелей длиной от 100 до 350 м, расположенных перпендикулярно к береговой линии или под некоторым углом к ней. Стапель представляет собой сложное инженерное сооружение, имеющее железобетонное основание для размещения спусковых дорожек. Он состоит из надводной и подводной частей.
поперечный спуск
Поперечный спуск обычно применяют для спуска судов малого и среднего тоннажа на верфях, расположенных на реках. Для поперечного спуска судна на воду используют сооружения, состоящие из горизонтального стапельного места (предспусковой позиции) и наклонных спусковых дорожек, направленных перпендикулярно оси-стапеля. Уклон спусковых дорожек значительно больше, чем на продольных стапелях. Спусковые дорожки размещают на грунте или на железобетонном основании и заглубляют в воду на 1,5 м или совсем не заглубляют.
спуск судов всплытием
Спуск судов всплытием осуществляют в сухих доках, камеры которого наполняются водой, поступающей из акватории, в наливных доках и док-камерах, заполняемых водой при помощи насосных станций. Доки заполняют водой до уровня, при котором под днищем всплывшего судна будет обеспечен достаточный зазор для снятия его с кильблоков.
принудительный механизированный спуск
Принудительный механизированный спуск осуществляют с помощью следующих сооружений: поперечных и продольных слипов, вертикальных судоподъемников, кранов и плавучих доков.
поперечный свободный спуск
В основу поперечного спуска положен принцип свободного движения судна по наклонной плоскости под действием собственного веса. Конструкция спусковых устройств при этом способе значительно проще и спусковые дорожки короче, чем при продольных спусках. Сокращению протяженности дорожек способствуют большой уклон и применение особых разновидностей поперечного спуска: спуск прыжком, спуск броском и спуск с помощью понтона.
В зависимости от расположения стапельных мест поперечный спуск можно осуществлять по нескольким схемам.
Спуск непосредственно с места постройки (стапеля) происходит при помощи спусковых устройств, состоящих из нескольких поворотных балок (балансирных столов) и являющихся одновременно опорной поверхностью строительного стапеля.
Устройство, показанное выше, состоит из поворотной балки, поддерживаемой на удлиненном конце в сторону пусковых дорожек гидравлическим домкратом, шарнирной опоры и куркового зажима. Под действием опрокидывающего момента от веса судна балка наклоняется до совмещения спусковых салазок со спусковыми дорожками. Затем с помощью пневмоцилиндров освобождают курки задержников, и судно по насаленным дорожкам спускается на воду.
Спуск с перемещением судна на спусковые косяки. Для спуска судно на судовозных тележках перемещают на предспусковую позицию, где под него заводят косяки и спусковые полозья, закрепляемые специальными задержниками. Судно с тележек пересаживают на спусковые полозья и приспускают с помощью лебедок на спусковую позицию, откуда производится свободный спуск по насаленным дорожкам. Поскольку спусковые дорожки при поперечном спуске имеют уклон, то вес судна и спускового устройства создает движущую силу судна и силу нормального давления на стапель. Увеличение площади опоры полозьев влечет за собою увеличение веса спускового устройства и, следовательно, его стоимости. Особенностью поперечного свободного спуска является то, что с момента начала движения судна по спусковым дорожкам процесс спуска становится практически неуправляемым. С момента входа корпуса в воду в направлении движения появляется сила сопротивления, а в вертикальном направлении - сила поддержания. Судно не только движется поступательно, но начинает вращаться вокруг продольной оси, проходящей через центр тяжести его поперечного сечения. При равенстве веса и сил поддержания судно всплывает.
Поперечный спуск судна на воду включает в себя множество операций: подготовку стапеля и спускового устройства; составления спускового расписания и распределения рабочих, участвующих в спуске; осмотра водолазами подводной части спусковых дорожек; просушки дорожек и полозьев, нанесения насалки; перемещения на спусковую позицию судна с помощью специальной лебедки; заводки и закрепления под судном полозьев; устройства тросовой проводки для предупреждения заносов оконечностей; подъема судна гидравлическими домкратами и окончательной установки на штатных местах полозьев вместе с установленными на них кильблоками; закрепления полозьев на задержники и установки специальных закусок; пересадки судна на спусковое устройство с помощью гидравлических домкратов и выкатывание транспортных тележек из-под судна.
После спуска судна на воду специальная бригада, прибывшая с буксиром, производит тщательный осмотр отсеков всплывшего судна и устраняет замеченные дефекты. Судно переводят к пирсу для достройки и испытаний.
Возможно, в будущем появятся новые способы спуска судов на воду. Например, строящиеся суда будут спускать на воду по частям с последующей стыковкой их секций на плаву. Стыковка судов на плаву осуществляется уже давно. Для сварки стыкуемых частей судна используют кессоны или различные патентованные герметизирующие устройства. Кроме сварки для соединения частей возможно применение механических замковых устройств, подобных тем, которые используются при сцепке океанских барже-буксирных составов. В будущем, очевидно, способы и средства стыковки судов на плаву могут быть усовершенствованы. Здесь весьма широкий простор нашим потомкам для изобретательской и инженерной деятельности. Поэтому стыковка на плаву станет в XXII веке рядовой технологической операцией и прочно войдет в практику работы верфей крупнотоннажного судостроения. Это позволит ограничить грузоподъемность и размеры спусковых сооружений конструктивно и экономически разумными пределами. Такие сооружения позволят спускать на воду большие корабли и составные части крупнотоннажных судов.
Наряду со «счастливыми» кораблями, служившими верой и правдой людям не один десяток лет, наряду с судами менее удачливыми, чей срок ограничился несколькими походами, существует небольшая, но поистине уникальная группа плавающих средств, практически так и не сделавших ни одного «шага» по той стихии, для которой они были предназначены. Эти, с позволения сказать, «корабли», едва только их киль касался воды, тут же отправлялись на дно, а оттуда или в музей, или на свалку...
Флагман на час
Возглавляет этот список шведский флагман «Ваза», построенный под личным руководством короля Густава II Адольфа, который был, возможно, и неплохим правителем, но вот кораблестроителем точно не являлся.
Густав II действовал по-королевски и не мелочился: новый флагман должен стать самым мощным, самым быстрым, самым большим и уж. несомненно, самым красивым кораблем на всем Балтийском море. Голландские мастера, трудившиеся на стокгольмской верфи, переглянулись, тяжело вздохнули, и принялись по мере сил удовлетворять монаршьи потребности.
В воскресенье 10 августа 1628 года «Ваза» отправился в свое первое плавание. Флагман получился - загляденье, голландские корабелы постарались вовсю, чтобы угодить привередливому владыке. Золоченые геральдические фигуры и затейливая резьба по своему количеству и качеству спорили с королевскими покоями; 64 бронзовые пушки угрожающе выглядывали из портов, часть которых была прорезана по личному повелению короля, с целью увеличения мощи; белоснежные паруса закрывали собой небо. Флагман «Ваза» вышел из порта, отошел на пару миль, лихо развернулся и под ликующие крики толпы дал могучий приветственный залп из всех своих орудий...
Когда дым рассеялся, над поверхностью моря уже не было видно никаких парусов. Только серым, с проблесками золота, пятном торчал из воды корпус бывшей гордости шведского флота, да и тот быстро погрузился на морское дно. Из 450 офицеров и матросов «Вазы» до берега добрались лишь несколько человек...
Поднятый со дна в 1961 году шведский флагман теперь находится на острове Юргорден, в специально созданном для него музее. Внимательно изучив на удивление хорошо сохранившийся корпус, исследователи быстро поняли, почему «Ваза» - затонул: мачты, пушки, золоченые деревянные фигуры из дуба - все было необыкновенно тяжелым, и при этом высоко поднятым над водой. Водонепроницаемые отсеки отсутствовали - в то время о них даже не думали. И главное: нижний ряд пушечных портов, прорезанных по специальному приказу короля Густава, находился едва ли чуть выше уровня воды. Стоило судну слегка накрениться при выполнении поворота, как через открытые порты внутрь хлынула вода, и... корабль оказался обречен.
«Скотский» пароход
Так бывает, когда корабелы знают свое дело, но вынуждены следовать указаниям свыше. Однако случается, что и опытные мастера допускают ошибки, как например, в случае с пароходом «Дафна», едва не разорившим довольно известную шотландскую судоверфь - Александр Стефан и сыновья», расположенную на реке Клайд.
Это произошло в 1883 году. Хозяин верфи получил заказ от крупной транспортной компании на постройку небольшого стального парохода, предназначенного для перевозки скота. Дело было верное, знакомое, и фирма «Александр Стефан и сыновья приступила к работе.
Поскольку заказанное судно по большинству параметров было много проще кораблей, изготовленных судоверфью ранее, главный инженер фирмы не стал рассчитывать все по новой. Он взял схемы недавно спущенного со стапелей более крупного парохода - «Брайар» и по аналогии с ним запроектировал на «Дафне» всю судовую оснастку, в частности записав в спецификации: «Так же, как на «Брайаре». Строители, в свою очередь, поняли эту фразу буквально, не догадавшись, что инженер имел в виду не размеры, а только тип и порядок размещения якорного, швартового и рулевого оборудования на пароходе. В результате этой двойной ошибки сравнительно небольшой пароход получил точно такую же по размерам оснастку, как и его более крупный собрат, что впоследствии не замедлило сказаться...
Через несколько месяцев пароход был готов. Большое ли, маленькое судно, но спуск его на воду всегда проходил в торжественной обстановке.
Во вторник 3 июля 1883 года «Дафна» плавно сошла со стапеля в воды Клайда. Весь процесс был отработан профессионально, вплоть до мелочей: пароход на глазах многочисленных портовых зевак плавно и ровно вошел в реку и встал, застопоренный на месте мощными якорями.
И тут случилось невероятное: «Дафна», казалось, прочно покоившаяся на тихих водах Клайда, вдруг ни с того ни с сего слегка накренилась на левый борт, затем выпрямилась, накренилась еще больше и внезапно... перевернулась вверх килем.
В те годы каждый, кто имел хотя бы небольшое отношение к постройке судна, имел право присутствовать на палубе при его спуске на воду. А потому на - «Дафне» в момент катастрофы находились котельщики, клепальщики и слесари, маляры и плотники, всего 195 человек.
К месту трагедии устремились с берега все имеющиеся в наличии лодки и плоты, но спасти удалось только 71 человека, остальные рабочие были затянуты на дно коварным пароходом.
Через три недели «Дафну» подняли и поставили в док для испытаний. Выяснилось, что из-за более крупной и, соответственно, тяжелой оснастки пароход получил минимальную начальную остойчивость. Достаточно было легкого течения Клайда, всколыхнувшего «Дафну», чтобы создать крен, из-за которого, в свою очередь, сдвинулось к борту незакрепленное на палубе оборудование. Крен увеличился, вода пошла в подготовленные для установки котлов люки и... произошла трагедия.
«Пьяная балерина»
Аналогичный случай произошел в 1905 году на итальянской судоверфи. Некий миллионер, в предчувствии наживы на все нарастающем потоке эмигрантов, заказал два могучих парохода, рассчитанных на перевозку 180 пассажиров первого класса, 200 - второго класса и 1100 палубных «безземельников» и безработных, мечтающих попытать счастья в Южной Америке.
К середине сентября 1907 года первый из пароходов, названный «Принчипесса Иоланта», был закончен и стоял на стапеле судоверфи. В отличие от «Дафны» на нем уже установили паровые котлы и машины, поставили дымовые трубы и мачты и настелили палубу.
Все произошло точь-в-точь, как и на шотландской верфи: толпы зевак, «крестины» ударом бутылкой шампанского об нос парохода, спуск на воду и... быстрый и потому внезапный переворот судна. У судоверфи было довольно мелко, а потому «Принчипесса» просто легла бортом на дно, похоронив мечты миллионера о скором заработке.
Мощные машины, просторные палубы и шикарные салоны лайнера оказались ни к чему из-за одной маленькой ошибки: неправильных расчетов остойчивости при проектировке.
«Иоланту» быстро подняли и, не долго разбираясь, продали ее корпус на металлолом, а неудачливая судоверфь закрылась на полгода - правительство по понятным причинам запретило хозяевам верфи постройку аналогичного парохода «Принчипесса Мафальда» вплоть до полного пересмотра проекта.
Позднее «Принчипесса Мафальда» все-таки вышла в открытое море и прослужила на линии девятнадцать лет. Однако несмотря на доработки корпус судна так болтало при малейшей качке, что команда называла свой пароход не иначе как «пьяной балериной».
И все равно этот лайнер оказался невезучим. 25 октября 1927 года на нем переломился гребной вал и в котельное отделение попала вода. Последовавший за этим взрыв котлов разнес пароход на куски, погубив 314 человек.