Основные этапы развития морского транспорта и судостроения

Тема 1.1. Морской флот России

Учебно-воспитательные цели лекции:

1. Ознакомить курсантов с историей возникновения и развития судостроения.

2. Изучить классификацию морских судов.

3. Обеспечение дисциплины и порядка на занятии.

4. Воспитание стремления в получении добротных знаний по будущей специальности.

5. Воспитание научной добросовестности и культуры обучения на основе аккуратности в оформлении отчетных материалов.

Время: Два академических часа.

Место проведения занятия: Поточная аудитория.

Изучаемые вопросы:

1. Основные этапы развития морского транспорта и судостроения.

2. Признаки классификации морских судов.

Литература:

1. Правила классификации и постройки морских судов.- С.- Пб.:Транспорт, 2008.

2. КацманФ.М., Дорогостайский Д.В., Коннов А.В., Коваленко Б.П. Теория и устройство судов. Л,: Судостроение,1991. 416 с.

3. Фрид Е.Г. Устройство судна. Л,: Судостроение. 1989. 344 с.

4. Андреенков В.Г., Самохвалов А.В.Теория и устройство судна.

НГМА, Новороссийск, 2003.

Первыми средствами передвижения, на которых люди пересекали водные преграды во время своих переселений или во время охоты, были, по всей вероятности, более или менее примитивные плоты. Большим прогрессом явилась в конце среднего каменного века лодка, выдолбленная ствола дерева, - чёлн. С течением времени и с развитием производительных сил лодки и плоты становились всё лучше, больше и надёжнее. Самыми древними из известных нам считаются лодки и суда Древнего Египта.

Рис. 1. Египетская лодка из папируса

Рис. 2. Египетское и финикийское парусные суда

Гребные морские суда, постройка которых началась в Древнем Вавилоне (примерно 17 в. до н.э.), долгое время были единственным средством сообщения по морю. Несколько позже, в 15-12 вв. до н.э. судостроение начало развиваться в Греции и Риме. Повышения скорости морских судов пытались достигнуть увеличением количества гребцов, которых размещали иногда в несколько ярусов. В 10-5 вв. до н.э. появились униремы, биремы, триремы (триеры).

Уже в те времена суда, предназначенные для боевых операций и торговли, строили по-разному. Более быстроходными были боевые корабли. Их делали узкими и длинными, что­бы разместить на них больше гребцов. Зато торговые суда были шире, вместительнее (их грузоподъёмность достигала до 300 т.)

Много сделали для развития судостроения финикийцы, населявшие восточное побережье Средиземного моря. Развивалось судостроение и в других странах.

К глубокой древности относится упоминание о быстроходных судах полинезийцев, населявших острова Юго-Западной части Тихого океана. Они первыми создали двухкорпусные плоты-катамараны, интерес к которым уже появился снова в наши дни.

Знамениты и китайские джонки,появившиеся около 4000 лет тому назад и до сих пор весьма распространены в Китае. Они удобны и мореходны. Изобретённый китайцами маг­нитный компас способствовал развитию судоходства. Первыми заимствовали это изобрете­ние арабы, чьи деревянные (из не гниющего в воде тикового дерева) суда с успехом совершали длительные переходы в бассейне Тихого океана.

Начало судостроения и судоходства в России также уходит во времена глубокой древ­ности. Древние славяне уже более 3000 лет тому назад строили челны-однодеревки, лодки из прутьев, коры и кожи. К 9-11 вв. относят период бурного развития судостроения на севе­ре России. Русские северные морские ладьи поднимали около 200 т. были устойчивы и мо­реходны. Скорость их доходила до 7 узлов.

Поморские и сибирские кочи - плоские однопалубные одномачтовые суда длиной около 20 м. и грузоподъёмностью до 30 т. - передвигались под вёслами и парусами из оленьих шкур со скоростью 5-6 узлов и служили для походов по рекам и прибрежным уча­сткам Северного Ледовитого океана. Их можно считать первыми судами ледового плавания.

С развитием науки и техники постепенно увеличивались размеры судов и совершенствовалось парусное вооружение, а также создавались новые навигационные приборы и судо­вое оборудование.

Первыми чисто парусными судами можно считать появившиеся в Европе в13в. нефы - одномачтовые суда с высокими бортами и башнями в носу и корме. В кормовой башне в не­сколько ярусов размещались каюты, а также командный пост управления судном. Нефы бы­ли широкими, тихоходными и отличались большой грузоподъёмностью (до 1000 т. груза или 800 пассажиров), имели изогнутые штевни. В качестве руля на них использовалось ру­левое весло.

В эпоху великих географических открытий наибольшее распространение получили каравеллы – трех – или четырехмачтовые суда с очень высокой кормой, низким носом сложной системой парусов.

Расширение торговли между странами, а, следовательно, и мореплавания требовало увеличения грузоподъемности и скорости судов, улучшения их мореходных качеств и увеличения их боевой мощи. Так появились быстроходные галионы, флейты,пинасы, а затем фрегаты - трёхмачтовые корабли с двумя артиллерийскими палубами. Их скорость достигала 10 узлов. Двухмачтовые парусные суда с прямыми парусами называли бригами. Баркиимели три или четыре мачты: кормовая мачта несла косые паруса, а остальные мачты- прямые. Основным типом торгового парусного судна в 15-16 вв. была шхунас двумя-тремя или болеемачтами и косыми парусами. Шхуны считались наиболее экономичными судами, так как с управлением косыми парусным вооружением легко справлялась сравнительно небольшая команда. Однако эти суда были неустойчивы на курсе, поэтому их сменили суда со смешанным парусным вооружением: бригантины (двухмачтовые) и баркентины(трёх-, четырёхмачтовые), у которых первая с носа мачта имела прямые паруса, а остальные мачты- косые.

Вершиной совершенства парусных торговых судов стали появившиеся в середине 19 в. клиперы, отличавшиеся большой площадью парусности и рекордной скоростью. Они служили перевозки пассажиров и ценных грузов - австралийской шерсти и китайского чая вследствие чего их называли «чайными клиперами»).

Длина клиперов достигала 60 - 80 м, «грузоподъемность - 1000 - 2000 т, а скорость18-19 узлов. В 1955 г. «чайный клипер Джемс Бейнс» поставил мировой рекорд скорости: 21 узел.

В России 15-16 вв. регулярного морского флота не было - строили лишь отдельные небольшие суда. Однако и на них русские мореходы совершили немало выдающихся морских шествий (плавания Афанасия Никитина в Персию, Индию и Африку, Семёна Дежнёва через Берингов пролив, Ерофея Хабарова вдоль Северо- Восточного побережья Азии и др.). Новый этап развития русского судостроения начался в 17 в. В 1669 г. на верфи в Дединове (на реке Ока) был построен первый русский военный корабль "Орёл". Выдающуюся роль в создании русского военно-морского флота сыграл Пётр 1. Под его руководством на­чинается постройка

Рис. 3. Флейт, Фрегат и Поморская ладья (17 век)

судостроительных верфей в Петербурге, Архангельске, Олонце, Старой Ладоге, Новгороде, Воронеже - всего около 30.

Особое внимание уделялось развитию русской корабельной науки. Основанные по инициативе Петра 1 Морская академия (1716) и Академия наук (1724) сыграли значитель­ную роль в развитии судостроительной науки.

В 1749 г. в Петербурге был издан первый в мире классический труд по теории корабля "Корабельная наука", созданный членом Петербургской Академии наук выдающимся учё­ным Л. Эйлером. К концу 18 в. Россия превратилась в могущественную морскую державу. Почти одновременно в Париже выходит "Трактат о корабле, его конструкции и движе­нии" французского академика П. Бугера. В трудах Эйлера и Бугера, близких по содержанию и методам исследования, излагалось учение о плавучести и остойчивости, решался ряд задач, относящихся к оценке мореходных качеств судна, в частности к действию ветра и паруса.

Отечественная школа теории корабля существует уже около 250 лет. Начало ей поло­жил член Петербургской Академии наук: Леонард Эйлер (1707 -1783 гг.). В 19 веке теория корабля получила дальнейшее развитие в трудах П.Я. Гамалея (1766-1817 гг.). Учение о непотопляемости разработал адмирал С.О. Макаров (1848-1904гг.). Фундаментальные курсы теории корабля были созданы академиком А.Н. Крыловым (1863-1945 гг.) и профессором В.Г.Власовым (1896-1954 гг.). В корабельную гидродинамику внесли вклад инициатор постройки первого русского опытного бассейна Д.И. Менделеев (1834-1907 гг.) и создатель

 

Рис. 4. Паровое судно «Сириус»

современной аэро­динамики, "отец русской авиации" Н.Е. Жуковский (1847-1921 гг.). Дальнейшее развитие корабельная гидромеханика получила в трудах отечественных учёных: К.К. Федяевского, Л.Г. Лойцянского, Н.Н. Поляхова, Г.Е. Павленко, А.М. Васина, В.В. Семёнова - Тян-Шанского, С.Н. Благовещенского, Г.А. Фирсова, А.Н. Патрашева и др. Отечественная школа строительной механики корабля возникла в начале 20 века. Тру­дами И.Г. Бубнова (1872-1919 гг.) и А.Н. Крылова строительная механика корабля была превращена в самостоятельную и стройную дисциплину. Построение этой дисциплины бы­ло практически завершено Ю.А. Шиманским и П.Ф. Папковичем. Последние значительные работы в этой области принадлежат академику В.В. Новожилову.

Рис. 5. Каракка времен великих открытий Колумба

Теория проектирования судов была создана проф. К.П. Боклевским и существенно усо­вершенствована академиком В.Л. Поздюниным, проф. Б.М. Малининым, проф. Л.М. Ногидом.

Эпоха парусного флота закончилась в начале 19 века. В 1807 г. был построен первый в мире речной колёсный пароход по проекту американ­ского инженера Роберта Фултона, с паровой машиной Д. Уатта мощностью 21 л.с. Первый рейс пароход совершил по р. Гудзон со скоростью около 4,5 узла. Первым паровым судном, пересекшим Атлантический океан в 1819 г., был американский трёхмачтовый колёсный пароход "Саванна" водоизмещением 350 т., имевший и пол­ную парусную оснастку (кстати, свой первый рейс через Атлантический океан "Саванна" совершила в основном под парусами). В 1815 гна Адмиралтейском заводе в Петербурге был построен первый в мир морской пароход "Елизавета", предназначавшийся для линии Петербург- Кронштадт. Он был колёсным с деревянным корпусом, Мощность паровой машины равнялась 4 л. с., скорость 5 узлов.

В 1752 г. известным учёным, членом Петербургской Академии наук Д. Бернулли был предложен гребной винт в качестве движителя взамен гребных колёс.

Первым русским винтовым судном был фрегат "Архимед" построенный в 1848 г., с па­ровой машиной 300 л.с. В 1843 г было построено судно из железа «Грейт Бритн», а в 1858- гигантский (длиной 211 м) английский океанский пароход «Грейт Истерн» с паровой машинной мощностью 3400 л.с. Первый в мире теплоход построен в 1903 г в Сормове - речное нефтеналивное судно «Вандал» с тремя отечественными дизелями мощностью по 120 л.с. каждый. Первый в мире морской теплоход «Дело» водоизмещением 8000 т. Был также построен в нашей стране в 1907 г. В 1838 г. русский академик Якоби Б.С. предложил принцип электродвижения.

Дальнейший рост мирового транспортного флота зависит от увеличения морских гру­зовых перевозок, которые по прогнозам специалистов будут возрастать.

Отличительной особенностью современного судостроения является техническое со­вершенствование судов, широкое внедрение сварки, создание новых материалов, развитие судовой энергетики, создание новых навигационных приборов и оборудования. Всё это на­ходит отражение прежде всего в увеличении размеров и скорости судов, улучшении условий обитаемости на них, увеличения безопасности плавания, улучшении внешнего вида.

В последние годы наметилась чёткая специализация судов по назначению: для пере­возки навалочных грузов, сжиженных газов, сухогрузные суда открытого типа, специализи­рованные высокоскоростные для перевозки грузов укрупнёнными местами (контейнерово­зы, суда с горизонтальной грузообработкой, суда-лихтеровозы для перевозки плавучих барж), приспособленные для скоростной обработки в портах в течение нескольких часов и имеющие скорость 25 - 30 узлов, комфортабельные пассажирские суда для морских путеше­ствий, автомобильно-пассажирские паромы, специализированные промысловые суда: крупные промысловые базы, научно-исследовательские с уда, суда для освоения континентального шельфа и Мирового океана (буровые суда, плавучие буровые установки и т.д.).

Рис.6. Клипер

Рис. 7. Основные типы парусных судов: а - фрегат; б - шхуна; в - бриг; г - барк; д - бригантина (шхуна-бриг); е - баркентина (шхуна-барк).

Дата добавления: 2017-02-01