Физико-химические свойства круглого леса

Колебания влажности волокон древесины влекут изменение размеров и формы досок, брусьев и других изделий из древесины. При увлажнении сухой древесины до достижения ею предела гигроскопичности стенки древесных клеток утолщаются, разбухают, что приводит к увеличению размеров и объема деревянных изделий.

Усушка древесины происходит за счет удаления связанной клаги из стенок клеток, то есть если влажность древесины становится меньше предела гигроскопичности, то усушка достигает максимального значения при полном удалении влаги, содержащейся в клеточных стенках.

Вследствие неоднородности строения древесина усыхает в различных направлениях неодинаково. Вдоль оси ствола (вдоль волокон) максимальная линейная усушка сравнительно невелика – около 0,1% (или 1 мм на 1м), в радиальном направлении она составляет 3-6% (3 см на 1м), а в тангенциальном – 6-12% (6 – 12 см на 1м). Усушка и разбухание древесины – свойства отрицательные, они вызывают коробление и растрескивание лесных материалов.

Коробление деревянных изделий является следствием: 1) разницы в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлениях и 2) неравномерности высыхания. Неравномерность усушки и коробления вызывает появление внутренних напряжений в древесине и растрескивание пиломатериалов и бревен. Широкие доски коробятся больше, чем узкие, поэтому для настилки пола и столярных изделий применяют доски шириной 10 – 12 сантиметров. Для предотвращения коробления, и растрескивания деревянных изделий используют древесину с той равновесной влажностью, которая будет в условиях эксплуатации

Текстура – это рисунок древесины, зависящий от сочетания ее видимых элементов: годовых слоев, сердцевидных лучей сосудов и др. Заболонная древесина характеризуется более высокой газопроницаемостью по сравнению с ядровой. Газы глубже проникают в сухую древесину, чем во влажную. Это свойство древесины используют для дезинфекции без разрушения изделий из древесины, зараженных насекомыми и грибами.

Резонирующая способность – способность древесины усиливать звук без искажения тона. Показателем резонирующей способности древесины является константа излучения, или акустическая константа

Газопроницаемость древесины при повышенном давле­нии или вакууме значительно выше, чем при атмосферном, давлении. Константа излучения имеет значение при выборе древесины для изготовления дек музыкальных инструментов. Она зависит от объемной массы древесины, влажности, ширины годовых слоев, а также дефектов строения. Лучшей является древесина влажностью не более 7% и объемной массой 0,40 – 0,45 г/см³.

Внешний вид древесины обусловливается ее цветом и блеском, которые зависят от породы, района произрастания, возраста и других особенностей древесины. Цвет, блеск и текстура определяют декоративную ценность древесины. По цвету можно определить состояние и доброкачественность древесины. Прежде всего, он зависит от содержания в древесине красящих, дубильных и смолистых веществ и продуктов их окисления, имеющихся в полостях и стенках клеток. На цвет влияют возраст и район произрастания дерева, также состояние древесины (например, влажность). Породы умеренного климатического пояса имеют бледноокрашенную древесину, и появление синей, красной, зеленоватой полосатой окрасок у этих пород указывает на поражение древесины микроорганизмами (гнилями) Многие древесные породы Прикарпатской Украины, Закавка­зья, некоторых областей Дальнего Востока имеют красивую текстуру и разнообразную окраску. Текстура дуба, чинары, бука, груши и некоторых других пород высоко ценится. в отделочных и краснодеревных работах. Древесные породы тропического пояса могут иметь своеобразную окраску, например, древесина эбенового дерева – черного цвета, бакаута – темно-оливкового.

Блеск, так же как и цвет, является признаком декоративности древесины. Для производства мебели наиболее ценится древесина с высоким блеском. Блеск древесины зависит от плотности и степени обработки. Блеск придается древесине путем полирования и покрытия лаками. Древесина теряет блеск при загнивании. Запах древесины зависит от содержания в ней смолистых, эфирных и дубильных веществ. Например, древесина лиственницы и сосны пахнет скипидаром.

Отношение древесины к электричеству определяется электропроводностью, электрической прочностью и д.р. В технике древесина в сухом состоянии известна как электроизоляционный материал.

Электропроводность древесины характеризуется удельным электрическим сопротивлением (Ом/м) и зависит от роды, направления волокон, влажности и температуры. волокон она меньше, чем поперек.

С повышением влажности древесины удельное сопротивление ее снижается, особенно в пределах точки насыщения. Так, удельное сопротивление комнатно-сухой древесины вдоль волокон в 5 – 20 раз меньше, чем поперек, а воздушно-сухой в 2 раза. На этой особенности древесины основано применение электровлагомеров.

Электропроводность древесины заметно возрастает с уличением температуры. Поэтому лакокрасочные покрытие наносят на древесину в электрическом поле высокого напряжения.

Электрическая прочность характеризуется пробивным напряжением в вольтах на 1 см толщины. Электрически прочность древесины невысока, зависит от породы, направления волокон, влажности и температуры. Проницаемость древесины лучами света и рентгена зависит от ее влажности и содержания смол. Лучи света проникают на толщину до 3 мм, а рентгеновские – до 50 сантиметров.

Различные части дерева неодинаково поглощают лучи peнтгена, поэтому их используют для обнаружения внутренних дефектов, например, пустот, которые поглощают рентгеновские лучей меньше, чем плотные участки. С помощью этих лучей можно изучать на тонких срезах субмикроскопическое строение оболочки клеток, так как кристаллы вызывают рассеивание, или интерференцию лучей.

1.4. Основные характеристики судна.

Мореходные качества судна определяют надежность и конструктивное совершенство судна. К мореходным качествам относятся: плавучесть, остойчивость, непотопляемость, управляемость, ходкость, мореходность судна.
Живучесть судна – способность судна при получении повреждений сохранять свои эксплуатационные и мореходные качества. Обеспечивается непотопляемостью, пожаробезопасностью, надежностью технических средств, подготовленностью экипажа.

Плавучестью называется способность судна плавать в требуемом положении относительно поверхности воды при заданной нагрузке. Мореходностью называется способность судна при плавании на морском волнении сохранять основные мореходные качества и возможность эффективного использования всех систем и устройств в соответствии с назначением. Ходкостью судна называется его способность перемещаться по воде с заданной скоростью под действием приложенной к нему движущей силы.

Маневренные характеристики судна
Управляемость судна характеризуется двумя качествами: поворотливостью, и устойчивостью на курсе.
Поворотливость – это способность судна изменять направление движения и двигаться по заранее выбранной судоводителем криволинейной траектории.
Устойчивостью на курсе называется способность судна сохранять прямолинейное направление движения в соответствии с заданным курсом. Управляемость судна обеспечивается специальными средствами управления, назначение которых – создавать силу (перпендикулярную ДП), вызывающую боковое смещение судна (дрейф) и поворот его вокруг продольной (крен) и поперечной (дифферент) осей.
Средства управления подразделяются на основные и вспомогательные. Основные средства – рули, поворотные насадки, азиподы – предназначены для обеспечения управляемости судна во время его движения. Вспомогательные средства обеспечивают управляемость судна на малых ходах и при движении по инерции с неработающим главным двигателем. К этой группе относятся подруливающие устройства различных типов, активные рули. При сильном ветре и волнении устойчивость судна на курсе значительно ухудшается. На рыскливость судна большое влияние оказывает расположение надстройки. На тех судах, где надстройки на корме, рыскливость увеличивается, так как почти всегда корма идет «под ветер», а нос — «на ветер». Если надстройка в носу, то судно уклоняется «от ветра».
К основным маневренным характеристикам судна относятся:
– элементы циркуляции; путь и время торможения судна (инерционные свойства).

Циркуляция – это траектория, описываемая центром тяжести судна, при движении с отклоненным на постоянный угол рулем. Циркуляцию принято разбивать на три периода: маневренный, эволюционный и установившийся.
Инерционные свойства судна. В различных ситуациях возникает необходимость в изменении скорости судна (постановка на якорь, швартовка, расхождение и т. п.). Это происходит за счет изменения режима работы главного двигателя или движителей. После чего судно начинает совершать неравномерное движение. Путь и время, необходимые для совершения маневра, связанного с неравномерным движением, называют инерционными характеристиками судна. Инерционные характеристики определяются временем, дистанцией, проходимой судном за это время, и скоростью хода через фиксированные промежутки времени и включают в себя следующие маневры:
– движение судна по инерции – свободное торможение;
– активное торможение;
– подтормаживание;
– разгон судна до заданной скорости.
Грузовая марка и марки углубления
Во избежание недопустимой перегрузки судна с конца XIX – начала XX вв. на грузовых судах наносят знак грузовой марки, определяющий в зависимости от размеров и конструкции судна, района его плавания и времени года минимальную допустимую величину надводного борта.
Грузовую марку наносят в соответствии с требованиями Международной конвенции о грузовой марке 1966 года. Грузовая марка состоит из трех элементов: палубной линии, диска Плимсоля и гребенки осадок.
Знак грузовой марки наносят на правом и левом бортах в средней части судна. Горизонтальная полоса, нанесенная посредине изображенного на грузовой марке диска (диск Плимсоля), соответствует летней грузовой ватерлинии, т.е. ватерлинии при плавании судна летом в океане при плотности воды 1,025 т/м. Обозначение организации, назначившей грузовую марку, наносится над горизонтальной линией, проходящей через центр диска. Положения о грузовой марке применяются к каждому судну, которому назначен минимальный надводный борт.

Надводный борт – расстояние, измеренное по вертикали у борта на середине длины судна от верхней кромки палубной линии до верхней кромки соответствующей грузовой марки.
Палуба надводного борта – это самая верхняя непрерывная, не защищенная от воздействия моря и погоды палуба, которая имеет постоянные средства закрытия всех отверстий на ее открытых частях и ниже которой все отверстия в бортах судна снабжены постоянными средствами для водонепроницаемого закрытия. Грузовая марка, соответствующая сезону, не должна быть погружена в воду на протяжении всего периода от момента выхода из порта до прихода в следующий порт. Судам, на борта которых нанесены грузовые марки, выдается Международное свидетельство о грузовой марке на срок не более чем на 5 лет.

В нос от диска наносят “гребенку” – вертикальную линию с отходящими от нее грузовыми марками – горизонтальными линиями, до которых может погружаться судно при различных условиях плавания:
• летняя грузовая марка – Л (Summer);
• зимняя грузовая марка – З (Winter);
• зимняя грузовая марка для Северной Атлантики – ЗСА (Winter North Atlantic);
• тропическая грузовая марка – T (Tropic);
• грузовая марка для пресной воды – П (Fresh);
• тропическая марка для пресной воды – ТП (Tropic Fresh).

Суда, приспособленные для перевозки леса, снабжают дополнительно специальной лесной грузовой маркой, располагаемой в корму от диска. Эта марка допускает некоторое увеличение осадки в том случае, когда судно перевозит лесной груз на открытой палубе.
Остойчивость – способность судна, выведенного внешним воздействием из положения равновесия, возвращаться в него после прекращения этого воздействия. Основной характеристикой остойчивости является восстанавливающий момент, который должен быть достаточным для того, чтобы судно противостояло статическому или динамическому (внезапному) действию кренящих и дифферентующих моментов, возникающих от смещения грузов, под воздействием ветра, волнения и по другим причинам.

Непотопляемостью называется способность судна сохранять плавучесть и остойчивость при затоплении одного или нескольких отсеков, образованных внутри корпуса судна водонепроницаемыми переборками, палубами и платформами. Поступление забортной воды в корпус судна, в результате его повреждения или намеренного затопления отсеков, приводит к изменению характеристик плавучести и остойчивости, управляемости и ходкости. Конструктивно непотопляемость судна обеспечивается также устройством на судне осушительных систем, мерительных труб, водонепроницаемых закрытий и т. п.

Эксплуатационные качества судна определяют транспортные возможности и экономические показатели судна. Они определяются его грузоподъемностью, грузо и пассажировместимостью, скоростью, маневренностью, дальностью и автономностью плавания.
Грузоподъемность – вес различного рода грузов, которые может перевезти судно при условии сохранения проектной посадки. Существует чистая грузоподъемность и дедвейт.
Чистая грузоподъемность – это полная масса перевозимого судном полезного груза, т.е. масса груза в трюмах и масса пассажиров с багажом.
Дедвейт (полная грузоподъемность) – представляет собой общую массу перевозимого судном полезного груза, составляющего чистую грузоподъемность, а также массу запасов топлива, котельной воды, масла, экипажа с багажом, запасов провизии и пресной воды для экипажа при загрузке судна по расчетную осадку. Если судно с грузом принимает жидкий балласт, то масса этого балласта включается в дедвейт судна.
Полное водоизмещение – водоизмещение порожнем плюс дедвейт. Грузовместимостью судна называется суммарный объём всех грузовых помещений. Измеряется грузовместимость в кубических метрах. Различают грузовместимость по штучному и сыпучему грузу.
Валовая вместимость, измеряемая в регистровых тоннах (рег. т.), представляет собой полный объем помещений корпуса и закрытых надстроек, за исключением объемов отсеков двойного дна, цистерн водяного балласта, а также объемов некоторых служебных помещений и постов, расположенных на верхней палубе и выше (рулевой и штурманской рубки, камбуза, санузлов экипажа, световых люков, шахт, помещений вспомогательных механизмов и пр.). 1 рег. т = 2,83 куб.м.
Дальность плавания судна – наибольшее расстояние, которое судно может пройти с заданной скоростью без пополнения запасов топлива, котельно-питательной воды и смазочного масла. Автономность плавания – длительность пребывания судна в рейсе без пополнения запасов топлива, провизии и пресной воды, необходимых для жизни и нормальной деятельности находящихся на судне людей (экипажа и пассажиров).

1.5. Виды морских судов

Грузовые суда

Универсальные суда для генеральных грузов. Еще недавно подавляющее большинство грузовых судов составляли универсальные суда, предназначенные для перевозки грузов по возможности всех видов, начиная с грузов, перевозимых насыпью (зерно, руда, уголь и другие), грузов в мешках или ящиках, и кончая автомобилями, локомотивами, вагонами, сельскохозяйственными машинами, которые перевозятся без упаковки. Эти суда снабжены хорошо развитыми погрузочно-разгрузочными средствами в виде грузовых стрел с лебедками, расположенными на открытой палубе или, у более новых судов, в виде грузовых кранов с электрическим или гидравлическим приводом. Суда для генеральных грузов имеют от четырех до шести трюмов и твиндеки, которые позволяют хорошо разместить различные виды грузов. Люки трюмов выполняют очень большими, чтобы облегчить погрузку и разгрузку. Вследствие широкой специализации грузовых судов универсальные суда предназначены почти исключительно для перевозки генеральных грузов в упаковке. Они обслуживают главным образом небольшие или менее современные порты, которые часто недостаточно оборудованы погрузочно-разгрузочными средствами. На судах для генеральных грузов установлено много мачт, которые служат для оборудования на них грузовых стрел. На рисунке а и b наряду с грузовыми стрелами можно видеть также грузовые краны. На таких судах все помещения для экипажа и пассажиров обычно находятся в закрытой надстройке над машинным отделением. В зависимости от места расположения машинного отделения жилая надстройка находится в корме (рисунок а), смещена в корму (рисунок b) или расположена в середине судна (рисунок е). Исключение составляют суда, на которых надстройки разделены (рисунок d): одна находится над машинным отделением (в данном случае в кормовой части судна), а другая, с навигационными помещениями — обычно ближе к носу судна.
На старых судах большая надстройка расположена посередине судна, а надстройка поменьше - в кормовой части судна, где находятся помещения для палубной команды. Для погрузки и разгрузки тяжелых грузов служат установленные над трюмами тяжелые стрелы, которые могут поднимать грузы от 30 до 300 тонн.
Генеральный груз должен быть расположен в трюмах таким образом, чтобы он не перемещался даже при самых больших углах крена, так как это может привести к опрокидыванию и в результате к гибели судна.
Очень громоздкие грузы, размеры которых превышают величину пролета грузовых трюмов, транспортируются как палубный груз. Так как при этом груз подвержен ударам волн, его следует укреплять особенно надежно; лучше всего делать это с применением стальных тросов и скоб, которые устанавливаются на палубе с помощью особых креплений.В конце 60-х и начале 70-х гг. в некоторых странах (в том числе в Японии, Великобритании, ФРГ, ГДР, СССР, ПНР) почти одновременно начали серийную постройку универсальных судов для генеральных грузов. Эти одновинтовые суда имеют дедвейт 14—20 тысяч тонн, скорость хода 13—16 узлов и оборудованы хорошо развитыми и одновременно очень простыми погрузочно-разгрузочными средствами. Машинные отделения с мало- или среднеоборотными дизелями, а также жилые надстройки находятся в корме. Хотя эти суда задуманы как специальные суда для генеральных грузов, они могут использоваться и для перевозки массовых грузов, контейнеров и автомобилей. (смотрите в приложении рисунок 1).

Контейнерные суда

В конце 60-х гг. на морском транспорте появился новый метод перевозки грузов в специальной таре, которая называется контейнером. Эта универсальная упаковка дает большую экономию труда во время перевозки; при стандартных размерах контейнеров и при соответствующем оборудовании судов обеспечивается очень быстрая погрузка и разгрузка и наиболее рациональное использование трюмов судна. Существуют два основных типа контейнеров: так называемые ISO-контейнеры размерами 6,1X2,44X2,44 м (20Х8Х8 футов) и контейнеры размерами 12,2X2,44X2,44 м (40X8X8 футов). Первые составляют в настоящее время примерно 50% мирового состава, вторые, больших размеров, - примерно 20%.
Наибольшее распространение получили металлические контейнеры с открывающейся торцевой стенкой без каких-либо дополнительных устройств. Кроме того, имеются рефрижераторные контейнеры с изолированными стенками и контейнеры, оборудованные независимой холодильной установкой, а также контейнеры для массовых или жидких грузов. Холодильную установку рефрижераторного контейнера во время транспортировки можно присоединять к холодильной установке судна, чтобы поддерживать соответствующую температуру.
Одновременно с динамичным развитием контейнерных перевозок начали строить специальные суда, на которых можно крепить и транспортировать контейнеры. Но так как темпы постройки новых судов не могут сравниться с темпами развития контейнерных перевозок, в последнее время многие суда для генеральных или массовых грузов были перестроены или оборудованы исключительно или частично для перевозки контейнеров. Так возникли полуконтейнерные суда с ограниченной погрузочной площадью. Они служат в основном для транспортировки генерального груза в нестандартной упаковке и для перевозки определенного количества стандартных контейнеров.
Оборудование судна для перевозки контейнеров состоит главным образом в том, что в трюмах располагают направляющие из профильной стали, в которых в вертикальном положении устанавливают и закрепляют контейнеры, что исключает их горизонтальные перемещения при крене судна. Чтобы максимально использовать грузовместимость судов, часть контейнеров транспортируется как палубный груз. Поэтому должна быть гарантирована определенная прочность контейнеров в условиях волнения на море. Контейнеры, транспортируемые на палубе, в зависимости от размеров укладываются в один, два, три и даже четыре ряда. От перемещений их удерживают особые фиксаторы, цепи и талрепы. Суда, построенные исключительно для перевозки контейнеров, называются контейнеровозами. Они делятся на две группы: фидерные и морские.
Дедвейт фидерных судов 1000—2000 тонн; они доставляют контейнерные грузы из малых портов в большие порты, где контейнеры перегружаются на морские суда. Другая область применения таких судов - каботажное судоходство. Наибольшее распространение получили морские контейнерные суда. Они ходят на океанских линиях, таких как Европа — Северная Америка, Северная Америка — Дальний Восток, Европа — Дальний Восток. Если контейнерные суда первого поколения (до 1968 г.) имели дедвейт 12—15 тыс. т и значительную по тем временам скорость почти в 20 узлов, то дедвейт судов второго поколения (1969—1971 гг.) возрос до 25 тысяч тонн, а скорость — до 24 узлов. В дальнейшем, то есть в 1971 —1972 гг., появились контейнеровозы дедвейтом 25—50 тысяч тонн со скоростью 26—33 узлов. Таких скоростей достигали в транспортном флоте только пассажирские суда во времена своего расцвета.
Высокие скорости и большая грузоподъемность современных контейнеровозов требуют установки очень мощных двигателей. Так, контейнеровоз «Евролайнер» при дедвейте 28 432 т и скорости 26 уз имеет в качестве двигателя газовую турбину с номинальной мощностью 39 643 кВт и максимальной 46 336 кВт. Контейнеровместимость современных контейнеровозов, благодаря соответствующему оборудованию трюмов и размерам палуб (примерно 1/3 контейнеров перевозится на палубе), очень велика; у судов дедвейтом 60 тысяч тонн она составляет 3 тысячи 20-футовых контейнеров.
Морские контейнеровозы, которые на регулярных линиях обслуживают большие и хорошо оборудованные порты, не имеют, грузовых средств на борту. Суда меньших размеров оборудованы собственными грузовыми средствами, например, козловыми кранами. Из-за большого количества палубного груза, который закрывает передний обзор, контейнеровозы обычно имеют очень высокие надстройки и дополнительно оборудуются телевизионными камерами, установленными на носовой мачте. Машинные отделения размещены, как правило, в корме, там же находятся надстройки, но иногда и надстройки, и машинные отделения сдвигают немного в нос.
У некоторых судов, например у американского контейнеровоза типа «Си Биту» дедвейтом 16 тысяч тонн, ходовой мостик находится в надстройке, почти совсем сдвинутой в нос. Благодаря этому обзор значительно улучшен и обеспечена равномерная и высокая загрузка палубы судна. Однако проживание в такой надстройке для команды не очень удобно из-за сильной качки. Современные контейнеровозы имеют высокую степень автоматизации и оборудуются соответствующими навигационными приборами. Особые успокоительные цистерны, которые автоматически заполняются или осушаются, уменьшают крен судна во время перегрузки. Это еще более облегчает погрузочно-разгрузочные работы в порту и сокращает их длительность. (смотрите в приложении рисунок 2).

Накатные суда

Чтобы ускорить перегрузку и снизить время простоя судов в портах до минимума, используют суда с горизонтальной (roll on - roll off) грузообработкой. Судами с горизонтальной грузообработкой называются суда, специально предназначенные для транспортировки грузов в контейнерах, на поддонах или в автомобильных прицепах и полуприцепах, которые, в противоположность описанным выше контейнерным судам, загружаются и разгружаются по горизонтали. Грузы «закатываются» на судно на ролл-трейлерах, вагонах-платформах или на собственных колесах через ворота в носу, в корме или в бортах. На отдельные палубы можно попасть по наклонным аппарелям. При практиковавшейся ранее системе перегрузки генеральных грузов наиболее важными были объем трюмов и грузоподъемность судна; при системе roll on - roll off на первое место выступает площадь палуб, на которых может парковаться большое количество автомобилей на собственных колесах или контейнеров на седельных полуприцепах. Поэтому накатные суда имеют несколько палуб, что повышает их общую полезную площадь. Исходным образцом для данной конструкции послужили строящиеся в настоящее время автомобильные паромы и корабли, которые доставляли на сушу десантные войска и боевые машины. На рисунке показано типичное накатное судно, перевозящее грузы в автоприцепах (на поддонах, которые «закатываются» на судно вилочными автопогрузчиками) и легковые автомашины.
Иногда в носовой части накатного судна имеется один-два трюма для генеральных грузов или 150-контейнеров. Верхняя палуба предназначена для палубного груза в виде контейнеров. Накатные суда не имеют собственных грузовых средств; только в носовой части иногда располагают грузовые краны для генеральных грузов. На первых накатных судах кормовая рампа находилась в диаметральной плоскости судна. Поэтому накатное судно либо швартовалось в углу портового ковша, либо приходилось строить для него особые причалы. Чтобы эти суда могли швартоваться у любого причала, были сконструированы угловые аппарели.
Накатные суда строятся различных размеров. Дедвейт небольших судов, предназначенных для закрытых вод или внутренних морей, составляет 1000—3000 тонн, а скорость примерно 15 узлов. Дедвейт больших морских накатных судов 15—20 тысяч тонн и скорость 20— 22 узлов. Чтобы обеспечить перемещение груза внутри судна, некоторые накатные Суда оборудуют собственными транспортными средствами, самоходными портальными кранами, вилочными автопогрузчиками, мостовыми кранами, тягачами и так далее. (смотрите в приложении рисунок 3).

Суда-баржевозы (Лихтеровозы)

Ввиду экономической выгодности контейнерных перевозок продолжаются поиски новых, еще более рентабельных методов их организации. Один из них был найден в результате сопоставления грузовых перевозок в унифицированной таре по железной дороге, по шоссе и по морю. Так как транспортировка по воде дешевле, чем автодорожным или рельсовым транспортом, напрашивался вариант: строить плавучие контейнеры в форме прямоугольных барж и проектировать суда, на борту которых эти баржи могли бы транспортироваться морем.
Идея такого судна была не нова, так как во время второй мировой войны, особенно в военно-морском флоте США, имелся ряд судов, которые перевозили таким образом десантные войска и имели на борту оборудование для подъема барж на борт и спуска их на воду. Такой способ перегрузки назвали «Float on — Float off». За последние годы появилось много таких судов. В зависимости от способа, которым баржи принимаются на борт, различают три основных конструктивных типа баржевозов: ЛЭШ, Сиби и БАКАТ.
Первые суда типа ЛЭШ были построены в 1969—1970 гг. Вид такого судна, а также способ погрузки на него представлены на рисунке ниже. Надстройки смещены далеко в нос; два машинных отделения размещены по обеим сторонам широкого трюма в корме. Расположение барж во время рейса можно видеть на рисунке b. В качестве перегрузочного средства служит передвижной козловой кран грузоподъемностью 5 МН. Грузоподъемность стандартной баржи типа ЛЭШ составляет 370 тонн, габаритные размеры 16,7X9,5X4,4 м. При разгрузке лихтеры поднимают из трюма с помощью козлового крана, перемещают к корме и там спускают на воду. Погрузка производится в обратном порядке. Суда типа ЛЭШ могут найти разнообразное применение. Они могут, в частности, перевозить 20-футовые контейнеры (рисунок с). Баржевозы типа «Сиби» строят главным образом в США; их баржи значительно больше и имеют грузоподъемность 850 тонн. Баржи располагают на нескольких палубах, оснащенных рельсами для их перемещения. В корме имеется лифт грузоподъемностью 19,6 МН, служащий для подъема и спуска барж. При погрузке лифт опускается так, чтобы в него могли войти две баржи. Затем лифт вместе с баржами поднимается до нужной палубы. Под баржи подводится поворотная тележка, на которой баржи по рельсам доставляются до места, где они закрепляются на время рейса. Баржевозы типа «Сиби» имеют дедвейт 38 410 тонн, в то время как суда типа ЛЭШ строятся в трех вариантах: дедвейтом 18 850, 26 500 и 43 517 тонн. Третий тип баржевозов - суда БАКАТ дедвейтом примерно 25 тысяч тонн. Двухкорпусная конструкция судна позволяет баржам типа ЛЭШ заплывать под главную палубу между двумя корпусами, где они закрепляются. Небольшие баржи грузоподъемностью 140 тонн поднимают на палубу лифтами, как и на баржевозах типа «Сиби». Суда типа БАКАТ предназначены для транспортировки барж из небольших или речных портов к морским судам типа ЛЭШ, а также для перевозок в прибрежных районах или на небольших водоемах.
Особой, пока еще не очень распространенной, оригинальной формой баржевоза является так называемое составное судно. Это очень большая баржа, которая с помощью особого замка и гидравлических клиньев соединена с машинным отделением, работающим как буксир-толкач. Экономическая выгода от использования составных судов состоит в низких расходах на постройку. Кроме того, баржа может оставаться в порту, в то время как энергетическая часть сразу уходит в море, следовательно, эксплуатационные расходы снижаются. С другой стороны, требуются соответствующие баржи и энергетические секции особой конструкции, а также очень хорошо организованное обслуживание в обоих портах. (смотрите в приложении рисунок 4).

Наливные суда (Танкеры)

Наливными судами, или танкерами, называют суда, предназначенные для транспортировки жидких грузов. К таким грузам относятся главным образом нефть и нефтепродукты, но танкеры могут перевозить также пищевое масло, вино, жидкий газ и жидкую серу, различные кислоты и т. д.. Первые суда, пригодные для транспортировки жидкостей без упаковки, появились в конце XIX — начале XX в. Они были разделены на несколько относительно небольших танков, в которых перевозили нефть или другие жидкие грузы.

Первые танкеры легко было отличить от других судов того времени по очертаниям, так как они не имели на борту грузовых средств, машинное отделение находилось в корме, а надстройка - посередине судна, но ближе к носу (см. рисунок b). До 1954 г. все танкеры имели две надстройки: относительно высокую и короткую среднюю и более низкую и длинную кормовую. Надстройки были соединены друг с другом переходным мостиком с леерами, который обеспечивал сообщение между этими частями судна, так как главная палуба танкера лишь немного возвышается над водой и при бурной погоде затопляется волнами. В 1954 г. был построен шведский танкер «Оцеанус» дедвейтом 24,5 тыс. т, который первым из судов этого типа имел надстройку только в корме.Одновременно с повышением грузоподъемности увеличивалась длина танкеров; это вызывало все большие трудности при управлении судном из расположенной в корме надстройки, обеспечивавшей лишь ограниченную видимость по курсу судна. Поэтому надстройки становились все выше, а для более длинных судов вновь вернулись к двум надстройкам. Только благодаря использованию промышленного телевидения (установке телевизионной камеры на носовой мачте) стало, наконец, возможным перемещение надстройки в корму. Размеры новых танкеров росли очень быстро. Если в начале 50-х гг. самое большое судно этого типа имело дедвейт 40—50 тысяч тонн, то в конце 50-х гг. этот параметр уже превысил 100 тысяч тонн; в середине 60-х гг. был построен танкер дедвейтом более 200 тысяч тонн; в 1968 г. был преодолен предел 300 тысяч тонн, а в 1973 г. в эксплуатацию были сданы суда, дедвейт которых был лишь немногим меньше 500 тысяч тонн (танкеры «Глобтик Лондон», «Глобтик Токио» дедвейтом по 483 тыс. т).
Погрузка нефти и других жидких грузов производится мощными насосами, расположенными в насосных станциях портов. Для разгрузки на танкерах устанавливают насосы производительностью в несколько тысяч тонн в час и прокладывают системы трубопроводов, имеющих клапаны и блокировку.
Во время рейса в грузу, особенно если груз имеет большую плотность, а наружная температура низка, большие массы нефти приходится подогревать, чтобы получить вязкость, позволяющую производить перекачку. Для подогрева используется водяной пар; он течет через трубопроводы, погруженные в танки. Поэтому на танкерах устанавливают паровые котлы иногда очень большой производительности.
Особой проблемой является необходимость максимальной защиты морской окружающей среды при повреждении наружной обшивки танкера. Другой очень важный вопрос эксплуатации - безопасность танкеров. В балластных рейсах танкеры подвергаются особой опасности, так как из остатков нефти в танках образуются летучие газы. Поэтому танки должны тщательно очищаться и дегазироваться. (смотрите в приложении рисунок 5).

Промысловые суда

Развитие промысловых судов сильно ускорилось после второй мировой войны. Для обеспечения человечества пищей и покрытия потребности в белке все интенсивнее начинали использовать резервы морей. При этом важно, чтобы лов рыбы и переработка улова осуществлялись экономично и рационально. Если грузовые и пассажирские суда являются чисто транспортными, то промысловые суда - одновременно производственные и транспортные; у некоторых промысловых судов новых типов производственные средства стоят даже на первом месте. Методы рыболовства, принятые для этого оборудования, район эксплуатации, способы переработки и хранения улова определяют форму и, соответственно, тип промыслового судна.
Куттер - судно для ловли рыбы тралом в прибрежных и мелководных районах моря (рис. b). В этом случае речь идет о гладкопалубных судах с большой седловатостью, с расположенными в корме рубкой и машинной установкой. Куттеры имеют длину примерно от 10 до 30 метров. Мощность дизельной энергетической установки 22—221 кВт, а вместимость изолированного рыбного трюма для хранения положенной в лед рыбы от 5 до 150 м3. Корпус судна и рубка изготовлялись раньше из дерева: в настоящее время для этого применяют преимущественно сталь, а также армированные стекловолокном сложные эфиры или легкие сплавы. Раньше для куттеров было характерным парусное вооружение. В наши дни паруса, если они еще применяются, служат только для повышения остойчивости судна, так как давление ветра на поверхность паруса может эффективно демпфировать качку.
Логгеры - суда длиной 30—40 м для дрифтерного лова в большом каботажном плавании (рис. с). Они используются для ловли сельди и семги. Надстройки расположены в корме, только изредка встраивается короткий бак. Корпус судна и надстройки сделаны из стали. Мощность главного двигателя и скорость хода относительно малы (около 110 кВт и 8 уз). Логгеры имеют только один трюм (для бочек), так как добытая рыба очищается путем удаления жабр и внутренностей и, после того как стечет кровь, укладывается в бочки и засаливается (консервируется). Так как логгеры эксплуатируются для сезонного лова, с целью увеличения рентабельности был создан тип логгера, который может использовать как дрифтерные сети, так и тралы. Комбинированные логгеры кроме трюма для бочек имеют трюм для свежей рыбы или трюмы с холодильными установками. Для облегчения дрейфа при вытравленных сетях логгеры оборудовали раньше парусами значительной площади. Нынешние комбинированные логгеры имеют только фок и бизань. Траулеры - это суда длиной 30—70 м для лова тралами. Они используются в морском рыболовстве в более или менее отдаленных районах. Пойманная рыба очищается, моется, сушится и сортируется по величине, затем складывается в слои льда в рыбном трюме, разделенном садками, либо консервируется солью (рис. а, d). На больших траулерах вымытая рыба содержится в свежем состоянии благодаря замораживанию и хранению в рефрижераторных трюмах; если траулер оборудован рыбомучной установкой, внутренности и прилов перерабатываются в рыбную муку, в противном случае они выбрасываются за борт. Малые траулеры имеют двигатель (дизель) мощностью примерно 221 кВт, большие траулеры для удаленных районов могут иметь двигатель до 1571 кВт. Скорость свободного хода 11—16 уз, а хода с сетями 3—5 уз. У этого типа рыболовных судов различают траулеры бортового и кормового траления; траулеры кормового траления в большом количестве строятся примерно с 1960 г.
У траулеров бортового траления сети выметываются, буксируются, а также выбираются вдоль правого борта с помощью вайеров. Машинное отделение расположено в корме; над ним размещены палубные надстройки (у малых траулеров - рубка). Рыбные трюмы находятся в средней и носовой части траулера. С носа рабочая палуба защищена, баком. У траулера кормового траления сети выметываются, буксируются и выбираются через кормовой слип, который начинается ниже уровня воды и доходит до рабочей палубы. Рабочая палуба расположена позади мостика в средней части судна. На больших траулерах кормового траления улов очищается, моется и сортируется не на открытой палубе, а на палубе, расположенной под ней. Оттуда обработанная рыба в корзинах транспортерами подается к рыбным трюмам, расположенным в носу, и укладывается в лед, либо замораживается и укладывается в трюмы глубокого охлаждения (на морозильных траулерах).

Добывающе-перерабатывающие суда — это суда для морского рыболовства. Они похожи на торговые и предназначены прежде всего для удаленных районов лова. Как и у траулеров кормового траления, лов происходит обычно через кормовые слипы; иногда применяется также бортовое траление. Добытая рыба перерабатывается в готовые продукты, такие как филе, рыбные консервы и консервы из печени, рыбий жир и рыбная мука. Добывающе-перерабатывающие суда имеют длину 60—90 метров, две сплошные палубы и длинную надстройку. Мощность энергетической установки составляет примерно 1470 кВт, скорость свободного хода 12—14 узлов, а скорость траления примерно 4 узла. Машинное отделение и отделение вспомогательных механизмов находятся в средней части судна, а в носу - отделение холодильных машин. Два-три изолированных рефрижераторных трюма расположены в носовой части судна между настилом второго дна и нижней палубой. Рыба из сетей ссыпается в бункер в подпалубном помещении, сортируется и перерабатывается. Обработка рыбы, например отделение голов, извлечение внутренностей, мытье и приготовление филе производится с помощью машин. Вручную обрабатывается только очень крупная рыба или рыба, для которой на борту нет соответствующих машин. Рыбное филе и мелкая чистая рыба укладывается на морозильные поддоны и консервируется глубоким замораживанием (до —30°С) в морозильных камерах. После короткого поверхностного оттаивания замороженную рыбу вынимают из поддонов и, чтобы предотвратить высыхание, глазируют пресной водой. По транспортерам филе, предварительно упакованное в коробки, подается в трюмы с низкой температурой (около —20°С). Головы, внутренности и прочие отходы, а также прилов по шнековому транспортеру подаются к мукомольной установке и там перерабатываются в муку. Рыбья печень после очистки, промывки, сушки и размельчения в мясорубке либо упаковывается в консервные банки и консервируется, либо в варильных установках перерабатывается в рыбий жир. Обычно добывающе-перерабатывающие суда оборудуют также установками для изготовления рыбных консервов. Рыба, пойманная под конец лова, доставляется на сушу обычно в свежем виде во льду. Все транспортировочные процессы, включая хранение и разгрузку, механизированы, поэтому выполнение их проще, чем хранение и разгрузка свежей рыбы в слоях льда. Суда-фабрики (рисунок а) - это похожие на грузовые суда длиной 120—160 м. Они принимают улов траулеров или логгеров и перерабатывают его в готовые к продаже продукты - филе, рыбные консервы, рыбью муку, рыбий и печеночный жир. Эти суда обычно используются в удаленных районах лова и как суда-базы осуществляют также снабжение и обслуживание промысловых судов. Располагая энергетической установкой мощностью от 1470 до 2940 кВт, суда развивают скорость 12—14 узлов; время работы в районе лова составляет 2—3 месяца. Большая потребность в электрической энергии и хозяйственном паре должна удовлетворяться мощными электро- и парогенераторами. Общая мощность дизель-генератора составляет примерно 1,5 тыс. кВт. Для установок по изготовлению рыбной муки, рыбьего и печеночного жира и консервов имеется вспомогательная парогенераторная установка производительностью примерно 12—18 тонн пара в час (давление пара до 2,75 МПа, температура до 280°С). Для сохранения улова свежим на борту судов-фабрик и промысловых судов ежедневно изготовляется примерно 20— 30 тонн льда. Чтобы снабдить эти установки и промысловые суда топливом, имеются цистерны на 2—4 тысяч тонн дизельного топлива.
Кроме названных добывающе-перерабатывающих судов в больших рыболовных флотах используются также рефрижераторные и транспортные суда. Они доставляют улов в виде свежей рыбы или в состоянии предварительной консервации с промысловых флотов в разные порты для дальнейшей переработки.
Транспортные суда по форме корпуса, типу двигателя и расположению помещений соответствуют обычным грузовым или рефрижераторным судам. Если они одновременно используются как флагманские суда рыболовного флота, их оснащают также большими цистернами для топлива, кладовыми для провианта, сетей и их частей мастерскими и установками для производства льда (рисунок b). Дополнительно суда могут быть оборудованы жилыми, общественными и санитарно-гигиеническими помещениями для сменных команд промысловых судов, а также помещениями для медицинского обслуживания промысловиков.
Большим рыболовным флотам в отдаленных районах лова придаются также обслуживающие суда (рисунок c). Это многоцелевые суда длиной примерно 60 м, оборудованные многочисленными устройствами и приспособлениями и обладающие хорошими мореходными качествами. Для ухода за больными из экипажей промысловых судов на них предусмотрены лазареты и операционные, а для снабжения обслуживаемых судов - кладовые (для провианта, промыслового оборудования, запчастей), а также ремонтные мастерские. Кроме того, обслуживающие суда могут быть оборудованы биологическими и метеорологическими лабораториями для исследований и наблюдений. Эти суда похожи на траулеры и оборудованы множеством промысловых приспособлений.
Для промысла китов применяются китобойные базы и китобойные суда. Бой китов, практически прекращенный в мировом масштабе с целью сохранения вида, производился главным образом в южных полярных морях. С китобойных судов (китобойцев) охотились на голубых и горбатых китов, финвалов и кашалотов. К одной китобойной базе приписывалось примерно 5—15 китобойных судов водоизмещением около 1 тыс. т с энергетической установкой мощностью 1470— 2210 кВт, со скоростью 14— 17 узлов, хорошей мореходностью и большой дальностью плавания (до 4 тыс. морских миль). Характерными для китобойцев являются высоко поднятый нос, на котором стоит гарпунная пушка, и соединительный мостик, идущий от орудийной установки до надстройки. Убитый с китобойца (гарпунированный) кит накачивается воздухом и буксируется к китобойной базе; иногда для этого используются китовые буксиры. Китобойные базы имеют водоизмещение 20—45 тыс. т и экипаж 250—400 человек; их скорость 14—16 уз. У более старых судов в качестве двигателя использовались паровые поршневые машины; суда, построенные в последнее время, оборудованы преимущественно дизелями. Вспомогательные и многочисленные обслуживающие механизмы размещены в кормовой части судна. Чтобы втащить тушу кита массой до 150 т на верхнюю сплошную палубу (китовую палубу), в корме предусмотрен китовый слип с отверстием примерно 6X6 м, а на палубе - китовые лебедки с тяговым усилием до 0,5 МН и несколько маленьких лебедок с тяговым усилием 0,10— 0,15 МН, которые служат также для снятия жирового слоя и для разделки китов. Для переработки разделанных китов в китовый жир, китовую муку, замороженное мясо, мясной экстракт и консервы на борту имеется много перерабатывающих установок и вспомогательных машин, а также парогенераторы. Полученные продукты хранятся в больших цистернах и грузовых или рефрижераторных трюмах. (смотрите в приложении рисунок 6)

Дата добавления: 2015-07-13