Примеры конструкций судов (стр. 2 )

По количеству палуб корпуса различают суда с одной, двумя и более палубами (многопалубные). Суда для перевозки массовых грузов, как правило, однопалубные. Высота укладки многих генеральных грузов ограничена, поэтому устройством нижних палуб обеспечивается необходимая высота твиндеков и трюмов.

Для быстрого проведения грузовых операций размеры люков в палубах многих судов делают как можно большими. Однако при большой ширине корпуса это приводит к слишком тяжёлым и громоздким люковым закрытиям. Тогда по ширине располагают два или три люка (парные или строенные люки). Суда, у которых ширина люков составляет более 70 % от ширины корпуса, называют открытыми (с широким раскрытием палуб). Если ширина люков обеспечивает проведение грузовых работ без горизонтального перемещения грузов в трюме, то суда называют полностью открытыми (с полным раскрытием люков).

При большой ширине люковых отверстий корпус судна может оказаться недостаточно жёстким на кручение, а в верхней палубе резко возрастают напряжения от общего изгиба корпуса. Для обеспечения прочности открытых судов верхняя палуба специально усиливается.

Наливные суда имеют одну сплошную непроницаемую палубу. Сплошные палубы характерны также для накатных судов. Такие суда часто не имеют поперечных переборок в грузовой части, поэтому нижние палубы делают с герметично закрывающимися отверстиями, обеспечивающими непотопляемость судна.

Грузовые отверстия могут быть не только в палубах, но и в оконечностях корпуса, а также в бортах (лацпорты).

Переборки корпуса судна во многом определяют конструкцию всех остальных перекрытий (днища, бортов, палуб), так как являются для них опорами. На большинстве судов поперечные переборки образуют отсеки, обеспечивая непотопляемость и жёсткость корпуса судов. Но есть суда без поперечных переборок в грузовом пространстве (например, накатные, бункерные навалочники). На таких судах непотопляемость и жёсткость корпуса обеспечивается (но не всегда в полной мере) двойным дном, двойными бортами и (или) сплошными палубами.

На крупнотоннажных судах (танкеры, рудовозы и др.) часто применяются продольные переборки.

Существует множество других факторов, определяющих архитектурно-конструктивные особенности судов, однако первопричиной всех особенностей является назначение судна. Существует афоризм «груз делает судно» /4/. Поэтому в дальнейших разделах рассмотрим характерные особенности наиболее распространенных типов судов, определяемых их назначением.

4. СУДА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ МАССОВЫХ ГРУЗОВ

4.1. Танкеры

В 1886 г. был спущен на воду танкер «Gluckauf» (дедвейт 2300 т). Это судно первым официально зарегистрировано Английским Ллойдом как танкер, поэтому часто историю танкеростроения обычно начинают с него.

Танкерный флот рос быстро. Увеличивались и размеры танкеров, особенно перевозящих сырую нефть (рис. 4.1).

В терминологии судостроения и судоходства появились понятия: суда-«мамонты» или Very Large Crude Carrier (VLCC) - дедвейтом от 175 до
300 тыс. т; суда-«монстры» или Ultra Large Crude Carrier (ULCC) - дедвейтом свыше 300 тыс. т. Самый большой танкер мира «Batillus» (Франция - =
= 401,1 м; В = 63,0 м; Н = 35,9 м; DW = 554 тыс. т) вошел в строй в 1976 г. (рис. 4.2).

Танкеры тех времён строились с продольными переборками (от одной до трёх) и сравнительно большим количеством поперечных переборок, на расстоянии до 0,1L (или до 0,2L – при наличии промежуточных отбойных переборок), с одинарными бортами и днищем. Система набора корпуса – смешанная или продольная. Рамные связи с высокими стенками (так называемые отбойные листы) образуют мощные поперечные и продольные рамы, гасящие энергию слошинга – ударов жидкого груза о конструкции при качке судна. Примеры конструкций танкеров приведены на рис. 4.3, 4.4.

Для приёма балласта использовались грузовые танки. При сливе балласта загрязнялась окружающая акватория, поэтому с ростом тоннажа и размеров танкеров обострилась экологическая проблема их эксплуатации. В результате появились суда с чисто балластными танками, предназначенными только для заполнения водой в балластном переходе. Такие танкеры имеют и эксплуатационные преимущества: уменьшение коррозии грузовых танков, сокращение времени стоянки в порту (балласт может приниматься параллельно с операцией разгрузки), отсутствие необходимости мыть танки (если нет перемены сорта груза) и т. д.

Однако наибольший общественный резонанс вызывали катастрофы с танкерами. В 1967 г. у берегов Англии разломился супертанкер «Torrey Canyon». 120 тыс. т нефти вылилось в море, угрожая всему живому в
огромном районе. В 1978 г. у берегов Франции сел на мель и разломился супертанкер «Amoco Kadis», вылив в море 220 тыс. т нефти. Подобных
катастроф с тех пор было несколько десятков. Главными причинами аварий были несовершенные конструкции, плохое техническое состояние
судов, неопытные, плохо оплачиваемые экипажи, безответственность
инспектирующих технических служб и судовладельцев.

Рис. 4.1. Эволюция танкеров до середины 70-х годов XX века /21/

Рис. 4.2. Нефтеналивные танкеры типа «Батиллус» - самые большие
из всех транспортных судов (высота борта 35,9 м; осадка 28,6 м)

Рис. 4.3. Грузовой танк судна «Exxon Valdez» (вылившего в море
37 тыс. т нефти при столкновении с айсбергом у берегов Аляски
в 1989 г.)

Рис. 4.4. Мидель-шпангоут танкера типа «Владивосток» (DW = 15 тыс. т)

В связи с экологической опасностью танкеров Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов (MARPOL), принятая в 1973 г. с дополнительным Протоколом 1978 г., выдвинула ряд требований к конструкции корпуса танкеров, в том числе:

1) обязательное наличие чисто балластных танков;

2) ограничение предельных размеров танков с целью уменьшения разливов нефти при аварии;

3) создание конструктивной защиты в виде двойного дна и двойных бортов, высотой (шириной) до 2 м.

Когда в 70-х годах ХХ в. разразился энергетический кризис, множество «грязных» супертанкеров было выведено из эксплуатации. В результате формирования новых требований к танкерам в настоящее время строятся «экологически чистые» танкеры с двойным дном и двойными бортами. Набор двойных бортов и двойного дна не контактирует с жидким грузом. В результате упрощается зачистка танков. Для уменьшения коррозии подпалубного набора на многих современных танкерах набор стали размещать наружу (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Мидель-шпангоут двухкорпусного танкера с надпалубным набором

Вместе с тем двухкорпусные танкеры имеют ряд недостатков по сравнению с однокорпусными: они дорогие и тяжёлые; срок службы их оказался меньшим в связи с повышенной коррозией и трудностью её контроля в междудонных и междубортных балластных цистернах. Двойной корпус представляет собой удвоенную поверхность для разрушительной работы коррозии. Мало того, такой корпус действует как термос, не давая морской воде охлаждать содержимое танков. А скорость коррозии увеличивается вдвое с повышением температуры на каждые 7 °С.

Грузовое пространство танкеров отделено от МО и форпика коффердамами (короткими пустыми отсеками длиной обычно в одну шпацию). Типичное расположение танков двухкорпусника приведено на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Типичное расположение переборок и цистерн танкера

Типичные поперечные сечения морских танкеров схематически представлены на рис. 4.7.

а) б) в)

Рис. 4.7. Типовые миделевые сечения крупнотоннажных танкеров

(закрашены балластные цистерны):

а – однокорпусный, с двумя продольными переборками; б – с двойным

бортом; в – с двойным дном; г – двухкорпусный с двумя продольными
переборками; д – двухкорпусный с одной продольной переборкой; е –
с промежуточной палубой и бортовыми балластными цистернами
(типа Coulombi Egg /18/)

Небольшие танкеры для сырой нефти являются обычно однокорпусными. На речных судах допускается применение так называемой двухъ-ярусной или навесной системы набора (рис. 4.8). В такой конструкции балки основного набора не проходят сквозь вырезы в рамных балках, как при традиционной (нарезной) системе набора. Рамные балки имеют два пояска (двутавр или швеллер). Одним из поясков они привариваются к пояскам основного набора. Такая конструкция является высокотехнологичной (исключаются сложные узлы пересечения балок) и удобной в эксплуатации (упрощается промывка танков), однако имеет меньшую несущую способность и надёжность, поэтому не допускается для морских судов.

Рис. 4.8. Мидель-шпангоут нефтеналивной баржи

с навесной конструкцией набора /16/

Разновидностью танкеров являются продуктовозы (перевозящие лёгкие нефтепродукты) и химовозы – суда, имеющие встроенные или вкладные грузовые танки (обычно изнутри безнаборные и покрытые антикоррозионными покрытиями). Типичные поперечные сечения таких танкеров схематически представлены на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Типовые миделевые сечения продуктовозов и химовозов

К танкерам по характеру груза относятся и суда, предназначенные для перевозки сжиженных газов – газовозы. Специфика груза, находящегося в охлажденном до -50...-160 °С состоянии, а иногда - и при высоком давлении, требует сложных конструктивных решений: применения специальных материалов, тщательной тепловой изоляции и т. д.

Рис. 4.10. Типовые миделевые сечения газовозов

Примеры конструктивных схем газовозов показаны на рис. 4.10 – 4.12.

Рис. 4.11. Газовоз «Echigo Maru»

Рис. 4.12. Газовоз «WeserGas»

4.2. Навалочные суда

Первые (еще деревянные) суда, специально приспособленные для перевозки руды и зерна, начали строить в 60-х годах XIX в. на Великих озерах Северной Америки. Суда для перевозки массовых насыпных грузов называют по-разному: СНГ (суда для навалочных грузов); балкеры и балкерьеры (от слов bulk - навалочный и carrier - перевозчик); навалочники. К середине XX в. общий дедвейт навалочников был небольшой и в основном состоял из узкоспециализированных судов - рудовозов.

Руда, как известно, груз тяжелый, с малым удельным погрузочным объемом (до 1 м3/т; например, железная руда - 0,42...0,48 м3/т). При объёмах трюмов, характерных для обычных судов, при полном использовании грузоподъемности судна руда лежит лишь в нижней части трюма, что приводит к понижению центра тяжести судна. Бортовая качка в шторм становится стремительной, резко ухудшающей обитаемость и вызывающей появление больших перегрузок, действующих на конструкции. Более того, резкая бортовая качка способна вызвать быстрое смещение груза на один борт. В результате судно кренится и может опрокинуться.

Для обеспечения остойчивости и плавности качки грузовой трюм
навалочника должен быть заполнен доверху. Поэтому рудовозы имеют продольные переборки и высокое двойное дно (рис. 4.13, 4.14). В бортовых танках и двойном дне размещаются балластные цистерны.

С 1960 г. строительство «чистых» рудовозов пошло на убыль. Интенсивный рост объема перевозок различных массовых насыпных грузов (уголь, зерно, цемент, сахар, минеральные удобрения, соль, бокситы и др.) с большим диапазоном удельной погрузочной кубатуры - от 0,4 (руда) до 3,2 (торф) м3/т - привел к развитию других специализированных судов
(углевозов, зерновозов и др.) и универсальных балкеров. В настоящее время рудовозы составляют небольшую долю в общем тоннаже навалочников.

Рис. 4.13. Типовые миделевые сечения рудовозов

Рис. 4.14. Рудовоз «Oyashima Maru»[3]

У балкеров для относительно лёгких навалочных грузов, а также у универсальных навалочников архитектурно-конструктивный тип достаточно стабилен: кормовое расположение машинного отделения, однопалубный, с подпалубными и скуловыми цистернами (рис. 4

Рис. 4.15. Типовые миделевые сечения навалочников

Подпалубные цистерны своей наклонной стороной препятствуют
самоштивке (произвольному пересыпанию при качке) груза, скуловые - обеспечивают ссыпание груза под просвет люка при разгрузке. В балластном переходе цистерны служат для принятия балласта.

Рис. 4.17. Элементы конструкций навалочника

Универсальные суда для навалочных грузов (УСНГ) должны отвечать противоречивым требованиям, которые предъявляет к ним перевозка разных по плотности навалочных грузов: с одной стороны - достаточная грузовместимость при перевозке легких грузов, соответствующая полному использованию грузоподъемности; с другой стороны - умеренная качка и исключение самоштивки при перевозке тяжелых грузов, занимающих малый объем.

Решение этой проблемы состоит в том, что при перевозке лёгких грузов используются все трюмы, а для руды применяется чередующаяся загрузка трюмов – через один. Кроме того, трюмы имеют разную длину: для руды предназначены короткие трюмы, для грузов средней плотности – длинные трюмы, а для лёгких грузов – все трюмы (рис. 4.18).

Рис. 4.18. Влияние чередующейся загрузки трюмов на нагрузки,

вызывающие общий продольный изгиб корпуса судна

Как видно из рис. 4.18, чередующаяся загрузка трюмов ведет к созданию резкой неравномерности распределения нагрузки по длине судна, что вызывает возрастание максимальных значений срезывающей силы и изгибающего момента. Особенно значительно увеличиваются перерезывающие силы (иногда до четырех раз). В результате необходимости обеспечения общей прочности таких судов, их корпус тяжелее, чем у специализированных балкеров. Резкие пики перерезывающих сил вызывают концентрации напряжений. Эти обстоятельства, по-видимому, являлись одной из основных причин целого ряда катастроф с балкерами, когда в штормовой обстановке они переламывались пополам либо у них отламывалась
носовая оконечность[4].

Среди навалочников следует отметить саморазгружающиеся суда. Они оборудуются автоматизированной системой транспортеров (ленточных, ковшовых, винтовых) для перемещения груза внутри судна, подачи его на палубу и передачи с помощью поворотной стрелы с транспортером на причал.

Постройка таких судов целесообразна для обслуживания коротких рейсов на постоянных линиях в неприспособленные для разгрузки порты. Разгрузочное устройство существенно влияет на архитектурно-конструк-тивный тип судна: трюмы представляют собой бункеры, под которыми вдоль судна устраиваются туннели для транспортеров (рис. 4.19). Такие суда широко распространены на Великих озёрах в Северной Америке.

Рис. 4.19. Саморазгружающееся навалочное судно Великих озёр

Навалочные суда внутреннего плавания имеют существенно отличный от морских архитектурно-конструктивный тип. Это объясняется условиями их эксплуатации, в первую очередь, малыми глубинами и небольшими волнами. Поэтому речные балкеры и танкеры имеют малые осадки, большие отношения L/H и B/H. Большая часть речных навалочников
являются несамоходными судами (баржами).

Два основных типа речных балкеров: бункерные и площадочные суда.

Бункерный навалочник (рис. 4.20 – 4.22) имеет двойное дно и широкие двойные борта, между которыми располагается грузовой бункер, не разделённый поперечными переборками, идущий от переборки форпика до
машинного отделения (или до ахтерпика – у баржи). Непотопляемость судна обеспечивается разделением переборками только двойных бортов и дна.

Одна из основных проблем проектирования конструкции такого судна состоит в том, что двойное дно не поддерживается поперечными переборками – длина перекрытия равна длине всего бункера. Местная прочность двойного дна обеспечивается флорами, пролёт которых равен расстоянию между продольными переборками (внутренними бортами). Стрингеры и киль не поддерживают флоры, как у судов с поперечными переборками, так как им самим опереться не на что. Для уменьшения пролёта флоров часто внутренние борта выполняются наклонными.

 

Рис. 4.20. Разрез по холостому шпангоуту бункерной баржи проекта 1787 /16/

Рис. 4.21. Мидель-шпангоут бункерной баржи проекта 567

Рис. 4.22. Мидель-шпангоут бункерной баржи проекта Р29[5]

У площадочного судна грузовое пространство расположено на палубе, огороженной с бортов и в оконечностях комингсами (рис. 4.23 – 4.24).

Рис. 4.23. Мидель-шпангоут баржи – площадки грузоподъёмностью
1000 т /16/

Местная прочность палубы и днища обеспечивается тем, что они связаны системой поперечных и продольных переборок, пиллерсов или раскосов (наклонных стержней).

Рис. 4.24. Мидель-шпангоут баржи - площадки пр. 81210 /8/

При эксплуатации речных навалочников нередки случаи нарушения их общей прочности (переломов корпуса). При этом, в отличие от морских судов, переломы происходят на тихой воде. Причин этому несколько:

1) коррозионный износ, истирание и остаточные эксплуатационные местные деформации (переломы чаще происходят со старыми судами);

2) неправильная последовательность загрузки или выгрузки бункеров, при которой возникает неравномерное распределение груза по длине и рост наибольшего изгибающего момента и перерезывающей силы;

3) перегруз и неравномерное по длине распределение груза - «горками»;

4) посадка на мель.

Так как высота борта речных судов относительно мала, обеспечение общей продольной прочности достигается применением продольной системы набора палубы и днища даже при относительно небольших длинах корпуса (менее 80 м).

4.3. Комбинированные суда

Недостаточная эффективность использования узкоспециализированных судов (обратный рейс делается без груза, в балласте) привела к появлению комбинированных судов, приспособленных для перевозки двух видов грузов в разных направлениях. Один из основных типов таких судов - нефтерудовозы. Позднее появились суда многоцелевого назначения - типа ОВО (Oil-Bulk-Ore), приспособленные для перевозки руды, насыпных
и жидких грузов. Схемы мидель-шпангоутов таких судов приведены на
рис. 4.25.

Рис. 4.25. Типовые миделевые сечения комбинированных судов

Нефтерудовозы и нефтенавалочники должны иметь надёжные люковые закрытия, удерживающие жидкий груз и противостоящие его ударам при качке судна в шторм (рис. 4.26).

Размещение различных грузов на судне типа ОВО, обеспечивающее наибольшую грузовместимость при обеспечении общей продольной прочности, представлено на рис. 4.27.

Рис. 4.26. Нефтенавалочник «Berge Phoenix» у причала /21/

Рис. 4.27. Судно типа ОВО и варианты его загрузки

5. СУДА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ГЕНЕРАЛЬНЫХ ГРУЗОВ

5.1. Лесовозы

Наличие морских линий с устойчивыми перевозками лесных грузов вызвало выделение из общей группы сухогрузных судов специализированных судов-лесовозов.

Особенностью таких судов, вызванной большим удельным погрузочным объёмом лесного груза, является прием до 40 % перевозимого груза на палубу, что требует специальных мер по обеспечению остойчивости судна, существенного увеличения прочности палубы и закрытий люков, установки специальных устройств для крепления палубного груза, усиления фальшбортов.

Палубный груз лесовоза понижает его остойчивость до недопустимых пределов, поэтому приходится принимать балласт в цистерны двойного дна. У безбалластных в грузу лесовозов остойчивость обеспечивается увеличением относительной ширины по грузовой ватерлинии, уменьшением высоты палубного груза за счёт более широкой палубы.

Громоздкость лесных грузов и стремление к сокращению времени грузовых операций привело к большим размерам люков. Современные лесовозы относятся к типу судов с широким раскрытием палубы (открытых судов). Их особенностью является пониженная жёсткость корпуса и ослабление верхнего пояска эквивалентного бруса. Для обеспечения общей прочности и жёсткости корпуса используются различные средства: большие толщины палубного стрингера и ширстрека; подпалубные цистерны (рис. 5.1); двойные борта; непрерывные по длине судна продольные комингсы люков; прочные фальшборты, соединённые с ширстреком; спонсоны или развал бортов (рис. 5.2); продольная система набора палубы и верхней части борта.

Лесовозы могут перевозить груз в виде брёвен или пиленый лес в пакетах. Для удержания груза на палубе служат вертикальные стойки – стензели, закреплённые на усиленном фальшборте (рис. 5.3), а также охватывающие палубный груз сверху найтовы. Штормовые нагрузки могут
вызвать разрушение креплений и срыв или смещение палубного груза. В результате судно может получить опасный крен и потерю остойчивости.

Рис. 5.2. Лесовоз «Пионер Москвы» с двойными бортами и развалом бортов

При перевозке пиленого леса его желательно укрывать от воды. В этом случае груз находится полностью в трюмах под люковыми закрытиями, а для повышения вместимости трюмов применяются высокие комингсы (рис. 5.4).

Крайне нежелательны конструкции, выступающие за общие габариты набора, например, рамные шпангоуты, так как нагрузка от брёвен на борт в этом случае не распределена по длине, а сосредоточена (рис. 5.5). Поэтому на лесовозах применяются борта с однородной системой набора или двойные борта.

 

Рис. 5.5. Характер нагрузки на борт и его деформация

при однородной и неоднородной системах набора

Выступающие бортовые стрингеры и карлингсы мешают грузовым операциям и могут быть погнуты от ударов лесного груза при погрузке
или выгрузке. По этой же причине в трюме лесовозов не применяются пиллерсы.

5.2. Контейнеровозы

Суда - контейнеровозы предназначены для перевозки грузов в контейнерах. Контейнерные перевозки начали интенсивно развиваться после введения в 1964 г. Международной организацией по стандартизации (ISO) стандарта на размеры контейнеров. Появилась возможность проектировать размеры и конструкцию корпуса судна под конкретные контейнеры. Нагрузка от контейнера сосредоточена по его опорам (в углах, которые фиксируются специальными направляющими стойками – рис. 5.6), поэтому эти точки должны располагаться над районами пересечения рамных связей корпуса (флоров и днищевых стрингеров). Исходя из этого требования, выбираются шпации корпуса.

Несмотря на потери на перевозку самих контейнеров, провозная способность контейнеровоза в два раза выше провозной способности обычного сухогрузного судна, в первую очередь, из-за сокращения времени стоянки судна под грузообработкой. С постройкой специальных контейнерных терминалов в портах производительность труда увеличилась в раз. Если до середины XX в. все генеральные грузы перевозились универсальными сухогрузами, то в настоящее время основная масса таких грузов перевозится в контейнерах. Классические морские сухогрузы постепенно уходят в историю.

Существует два основных типа контейнеровозов (рис. 5.7): для местных перевозок (так называемые фидерные – рис. 5.8) и океанского плавания большой контейнеровместимости (более тысячи контейнеров –
рис. 5.9, 5.10). По мере развития контейнеровозов наблюдается тенденция роста их вместимости. Некоторые суда по размерам приближаются к крупнотоннажным танкерам и балкерам, а вместимость их достигает 8 тыс. контейнеров.

Рис. 5.7. Схема расположения контейнеров на контейнеровозах:

а - фидерном, оборудованном кранами; б – океанском, постройки
70-х годов; в – океанском современной постройки

Рис. 5.8. Контейнеровоз «Александр Фадеев» (после модернизации)

Рис. 5.9. Контейнеровоз «Капитан Гаврилов»

Рис. 5.10. Контейнеровоз типа «Владивосток»

Современные контейнеровозы характеризуются полным раскрытием палубы, наличием специальных ячеистых конструкций для фиксации контейнеров, острыми обводами корпуса и большой долей груза (до 60 %), перевозимого на палубе.

Для обеспечения общей прочности и жёсткости корпуса применяются большие толщины палубного стрингера, двойные борта, непрерывные продольные комингсы люков, продольная система набора палубы и верхней части борта.

Для повышения эффективности эксплуатации контейнеровозов
увеличивают количество ярусов контейнеров на палубе (до восьми, в проектах – до девяти). В результате возникают большие нагрузки на люковые закрытия, а при качке судна – боковые нагрузки, которые могут привести к разрушению креплений и срыву контейнеров за борт (при укладке более шести ярусов контейнеров опасным может быть шторм в 6 баллов).

Для фиксации контейнеров на палубе используют найтовы, а в последнее время - более надёжные ячеистые конструкции, несущие вертикальные направляющие стойки для палубных контейнеров (рис. 5.11).

В последние годы появились большие контейнеровозы без люковых закрытий, у которых направляющие продолжаются из трюма и возвышаются над палубой, что позволяет увеличить вместимость судов и сократить время грузовых операций. Такие суда снабжены мощными насосами для осушения открытых трюмов при их заливании в шторм или в дождь
(рис. 5.13).

На рис. 5.12 – 5.16 приведены примеры конструкций контейнеро-возов.

 

Рис. 5.11. Палубная ячейка со съемными частями направляющих[6]

Рис. 5.12. Средняя часть контейнеровоза

 

Рис. 5.14. Корпус контейнеровоза /24/

Рис. 5.15. Мидель-шпангоут контейнеровоза «Александр Фадеев» /13/

Рис. 5.16. Носовая оконечность и средняя часть контейнеровоза

5.3. Накатные суда

Накатные суда называют по-разному: суда с горизонтальной грузообработкой (СГГ), суда типа Ro-Ro (от «roll on / roll off» – вкатывать/выкатывать) или просто ролкеры. Это суда, погрузка и разгрузка
которых осуществляется преимущественно или исключительно через ворота - лацпорты в оконечностях или бортах по сходням, которые называются аппарелями или рампами (рис. 5.17, 5.18). Перевозят эти суда автомобили, трейлеры, вагоны и т. п. – то есть грузы на колёсах. Распространены грузопассажирские суда (паромы – рис. 5.19, 5.20), а также контейнеровозы – ролкеры (типа «Con-Ro» - рис. 5.21).

Ролкеры имеют много палуб, как правило, сплошных (без люков для вертикальной грузообработки), однако с вырезами и наклонными съездами – пандусами или лифтами для перемещения между палубами (рис. 5.22). Необходимость более полного использования площади палуб для размещения колесных грузов и свободы маневра требует отказа от поперечных переборок и других конструкций, препятствующих размещению и передвижению внутри корпуса.

Отсутствие переборок может привести к быстрому затоплению судна. Самые известные и трагические катастрофы паромов, это гибель Princess Victoria (1953 год, 132 человека погибли), Toya Maru (1954 год, 1178 человека погибли), Herald of Free Enterprise (1987 год, 193 человека погибли), и Estonia (1994 год, 750 человек погибли). Все четыре случая связывает одна общая главная причина гибели – затопление. Для обеспечения непотопляемости на ролкерах применяются двойные борта (обычно до уровня главной палубы), но в упомянутых катастрофах вода поступала в основном через негерметичные палубы и носовые ворота.

 

 

Рис. 5.18. Автомобильно-пассажирский паром «Kronprincessa Victoria»

Рис. 5.19. Автомобильно-пассажирский паром «Андрей Коробицын»

Рис. 5.20. Железнодорожно-пассажирский паром «Сахалин»

Рис. 5.21. Контейнерно-накатное судно «Atlantic Companion»

Отсутствие поперечных переборок на накатных судах приводит к проблемам с обеспечением их жёсткости и прочности на действие поперечных и крутящих нагрузок, которые частично решаются применением двойных бортов. Прочность палуб, не опирающихся на переборки, обеспечивается рамными бимсами.

Для уменьшения пролёта рамных бимсов при большой ширине палуб могут устанавливаться промежуточные опоры в виде одного – трёх
карлингсов, поддерживаемых рядами пиллерсов. Однако пиллерсы мешают движению по палубам, поэтому их количество не должно быть большим.

 

Рис. 5.22. Паром «Madame Butterfly»

Система набора палуб – продольная (рис. 5.23). Это объясняется не столько необходимостью обеспечения общей продольной прочности (на обычных сухогрузах нижние палубы обычно имеют поперечную систему набора), сколько характером нагрузки от колёс – она близка к сосредоточенным усилиям, динамически изменяющимся вдоль судна.

Рис. 5.23. Мидель-шпангоут речного судна для перевозки

легковых автомобилей /16/

5.4. Лихтеровозы

Суда – лихтеровозы (баржевозы) появились в 60-х годах XX в.
Они предназначены для перевозки мелкосидящих речных барж (лихтеров) и погрузки-выгрузки их на рейде (рис. 5.24). Транспортные системы на
основе лихтеровозов удобны при смешанных перевозках по морским и речным путям, так как крупные морские суда не могут пройти по рекам, а суда внутреннего и смешанного плавания не годятся для океанских переходов.

Преимуществами подобной системы перевозок являются:

Ø  исключение перегрузочных операций, ведущее к серьезной экономии времени доставки грузов и транспортных расходов на перевозку грузов по внутренним водным путям;

Ø  повышение качества доставки грузов по системе «от двери до двери»;

Ø  разгрузка портовых мощностей, уменьшение капиталовложений на портовое оборудование;

Рис. 5.24. Мидель-шпангоут сухогрузного лихтера

Существует три основных типа лихтеровозов: LASH (Lighter Aboard Ship – лихтер на борту судна); Seabee (морская пчела); BACat (Barge Aboard Catamaran – баржа на борту катамарана).

У судов системы LASH лихтеры загружаются и выгружаются козловым краном, который может перемещаться по рельсовым путям по всей длине грузовой части судна и заводиться над водой по выступающим кормовым консолям (рис. 5.25, а);

Рис. 5.25. Основные типы лихтеровозов: а – LASH; б - Seabee

Рис. 5.26. Лихтеровоз «Сиби»

Система Seabee предполагает погрузку - выгрузку барж с кормы с помощью специального понтона - элеватора, поднимающего баржи до уровня соответствующей палубы с последующим откатом на тележках вдоль судна (рис. 5.25, б и 5.26).