Корпус

Корпус корабля (судна, плавсредства) — основная часть в виде водонепроницаемого и полого внутри тела обтекаемой коробчатой или цилиндрической формы. Обтекаемая коробчатая форма используется при строительстве надводных кораблей, цилиндрическая для подводных лодок.

Корпус корабля обеспечивает плавучесть, непотопляемость, прочность, размещение вооружения, механизмов и личного состава, обусловленных назначением корабля. Корпус снабжается рулевым, якорным, швартовным, буксирным и грузоподъёмным устройствами. Внутри корабельного корпуса размещаются главные и вспомогательные механизмы, погреба боезапасов, жилые и служебные помещения, хранилища для запасов топлива, масел, воды, цепные ящики, помещения для перевозимой техники и грузов, а также большинство корабельных устройств. Одним из главных элементов корпуса корабля является верхняя палуба. Она служит фундаментом для надстроек, сооружений и служебных механизмов; на неё выводятся мачты и трубы.

Корпус корабля характеризуется главными размерениями (длиной, шириной, высотой борта, осадкой). Они определяют все его конструктивные, ходовые, эксплуатационные и мореходные качества. В зависимости от назначения плавсредства, корпус может изготавливается из стали и (или) лёгких сплавов, пластмасс, композиционных материалов и дерева.

Конструкция корпуса

Конструкция корпуса надводного корабля

Корпус надводного корабля состоит из следующих элементов:

набора (каркас, остов);
обшивки;
палуб;
платформ;
внутреннего дна;
продольных и поперечных водонепроницаемых переборок.

Листы обшивки вместе с балками набора образуют соответствующие перекрытия: бортовые, палубные, переборочные, днищевые. Наличие и количество палуб, переборок зависит от назначения корабля. Обязательными элементами каждого корпуса являются остов и обшивка.

Набор корпуса

Под набором корпуса понимается система жёстко связанных между собой продольных, поперечных и вертикальных балок различной конструкции, которые соединены сваркой или клёпкой с листами наружной обшивки, настилами палуб и вторым дном. Основной продольной связью набора корпуса является киль — стальная балка или прочная коробка, проходящая вдоль корпуса по его диаметральной плоскости по всей длине корабля и соединяющаяся в носовой оконечности с форштевнем, а в кормовой - с ахтерштевнем.

Различают три системы набора корпуса (в зависимости от направления главных балок относительно корабля):

поперечная;
продольная;
продольно-поперечная, которая в свою очередь делится на:
- смешанную — расстояния между продольными и поперечными балками примерно равны;
- комбинированную — днище и палубы выполняются по продольной системе, а борта по поперечной.

Поперечная система используется при строительстве небольших морских судов, вторая — при строительстве нефтеналивных судов, последняя — при строительстве военных кораблей и крупных морских судов.

При использовании поперечной системы набора балки главного направления идут поперёк корабля. Они состоят из шпангоутов по бортам (2), флоров (6) по днищу и бимсов (1) под палубой. Шпация, или расстояние между осями двух соседних шпангоутов, при подобной системе набора составляет 45-60 см. Число продольных балок, используемых при поперечной системе набора и выступающих в роли перекрёстных связей, невелико и обычно не превышает 3-5 (вертикальный киль (12), стрингера).

В продольной системе набора главные (неразрезные) балки проходят вдоль корабля и состоят из большого числа стрингеров, идущих непрерывно по днищу (3) и бортам (11), продольных бимсов под палубами, большого количества простых продольных балок, расположенных по днищу, бортам и верхней палубе (между стрингерами и продольными бимсами). При этой системе набора шпангоуты делаются из мощных рам со шпацией 1,5—2,5 м, разрезанных в местах пересечения с продольными связями.

При смешанной системе набора днище и палуба изготовляются по продольной системе, а борта и оконечности по поперечной.

Набор днища

Смешанная система набора корпуса судна Набор днища состоит из взаимно пересекающихся продольных (киль, днищевые стрингеры) и поперечных связей (флоры). Основной продольной связью днищевого набора является киль, который проходит по всей длине корабля, совпадая с его диаметральной плоскостью. В оконечностях корабля киль соединяется со штевнями: с форштевнем — в носовой оконечности и с ахтерштевнем — в кормовой. Днищевые стрингера представляют собой продольные балки, идущие параллельно килю, и вместе с ним обеспечивающие продольную прочность корпуса. Флоры представляют собой поперечные балки, часть шпангоутной рамы. На кораблях с двойным дном флоры бывают непроницаемыми (выполненными из сплошных листов) и проницаемыми (имеющими вырезы для облегчения веса)

Набор борта

Набор борта состоит из бортовых стрингеров и шпангоутов. Для уменьшения размаха корабля при бортовой качке к бортам приделываются боковые кили различных конструкций. Они выполняют также роль продольных связей и, как правило, по ширине не выходят за габариты корпуса[3].

В месте соединения борта и палубы проходит продольная внутренняя балка — ватервейс. Для защиты корпуса от касания причала, пала, другого судна или предмета снаружи вдоль борта может устанавливаться привальный брус (один или несколько параллельно). В зависимости от конструкции, привальные брусья могут придавать корпусу дополнительную жесткость.

Набор палубы

Осн. статья: Палуба

Набор палубы состоит из системы пересекающихся поперечных (идущих от борта к борту) и продольных бимсов, карлингсов и полубимсов. Для придания жесткости палубным закрытиям (люки, горловины) вокруг них под палубами ставят продольные, поперечные, или кольцевые балки (карлингсы). Полубимсами называют бимсы, которые идут не по всей ширине корпуса, а от борта до карлингса трюма, люка или шахты. Если на палубе располагаются тяжёлые местные грузы (артиллерия, палубные механизмы и т. п.), то под ними в межпалубных пространствах ставят постоянные или съёмные пиллерсы (вертикальные стойки). Для сообщения с теми из помещений, которые располагаются ниже палуб, в палубах делаются отверстия — люки (круглой, овальной или прямоугольной формы). Для того чтобы в люки не попадала вода, люки по их периметру над палубой окаймляются водонепроницаемыми листами (комингсами) и закрываются крышками. Крышки люков имеют задрайки и уплотнения (для обеспечения водонепроницаемости). Движение экипажа корабля через люки осуществляется при помощи наклонных или вертикальных трапов. Первые имеют поручни, вторые, как правило, устанавливаются в шахтах, у выходов из машинно-котельных отделений (МКО) и погребов боезапасов.

Наружная обшивка и переборки

Наружная обшивка корпуса состоит из бортовой и днищевой секций. Она представляет собой водонепроницаемую оболочку, отделяющую внутренние помещения корпуса корабля от воды, а также обеспечивает продольную и поперечную прочность корабля. Непотопляемость и прочность корпуса обеспечивают продольные и поперечные (в зависимости от расположения) переборки. Переборки выполняются водонепроницаемыми (для обеспечения непотопляемости), или проницаемыми (для обеспечения прочности корпуса)

Бульб

Бульбом называют каплевидное образование в носовой подводной части обшивки корпуса корабля, предназначенное для снижения волнового сопротивления (до 5 %) при его движении. На боевых кораблях в полости бульба, как правило, размещается гидроакустическая станция.

Шахты и корабельные системы

Шахты представляют собой вертикальные трубы специальной конструкции, круглого или четырёхугольного сечения, которые проходят через междупалубные пространства. Обычно шахта, выходящая на верхнюю палубу, имеет горловину с водонепроницаемой крышкой на барашках или задрайках.

Корабельные системы располагаются внутри корабельного корпуса и представляют собой совокупность трубопроводов с арматурой и механизмами, либо кабелей с электроарматурой, служащие для перемещения внутри корабля различных жидкостей и газов (паро́в) и/или энергии, обеспечивающих ход, живучесть корабля и другие виды деятельности. В состав корабельных систем входят:

топливная;
электро-энергетическая;
противопожарная;
затопления;
орошения погребов боезапасов;
креновая и дифферентовочная;
водоотливная;
осушительная;
вентиляции;
отопительная;
питьевой, мытьевой и забортной воды;
сточно-фановая.

Конструкция корпуса подводной лодки

Конструкция корпуса подводных лодок принципиально отличается от надводных кораблей из-за необходимости выдерживать огромное гидростатическое давление на глубине. По архитектурному типу корпуса подводные лодки делятся на:

Однокорпусные — прочный корпус является одновременно и наружным, а балластные цистерны находятся внутри него;
Двухкорпусные — прочный корпус полностью спрятан внутри легкого корпуса, а пространство между ними используется для цистерн главного балласта;
Полуторакорпусные — легкий корпус закрывает прочный только частично (например, на бортах и верхней части).

Основные элементы конструкции

Прочный корпус

Главный внутренний элемент цилиндрической или веретенообразной формы. Он обеспечивает водонепроницаемость и защищает экипаж и механизмы от давления воды. Изготавливается из высокопрочной стали или титановых сплавов. Внутри ПК разделен прочными поперечными переборками на отсеки для обеспечения локальной непотопляемости.

Легкий корпус

Внешняя оболочка обтекаемой формы, которая формирует гидродинамический контур лодки для уменьшения сопротивления воды при движении в подводном и надводном положении. Пространство между легким и прочным корпусом свободно заполняется забортной водой при погружении.

Набор прочного корпуса

Состоит из круговых балок жесткости — шпангоутов, которые устанавливаются с небольшим шагом (шпацией) как внутри, так и снаружи прочного корпуса для предотвращения его деформации и смятия.

Прочная рубка

Возвышающаяся над корпусом конструкция, которая служит защитой для перископов, антенн, воздухозаборников (РДМ/шноркелей), а также используется как ходовой мостик в надводном положении.

Киль подводной лодки

Коробчатая балка в самом низу прочного или легкого корпуса, выполняющая роль фундамента и места размещения твердого (свинцового) балласта для обеспечения остойчивости.