Судостроение. — А) Деревянное С. Дерево впервые было применено к С., как материал легко обрабатываемый и плавучий. Наиболее простая конструкция деревянных судов — это постройка из цельного куска дерева; так строятся иногда и теперь челноки, которые выдолблены или выжжены из цельного ствола дерева. Но для судов больших уже необходимо было придумать систему сочетания отдельных деревянных частей и крепления их между собою. Идея конструкции таких составных судов, вероятно, заимствована из природы: остов судна без обшивки напоминает собою скелет животного: шпангоуты судна соответствуют ребрам, а килевая часть — спинному хребту. Детальное устройство деревянных судов — как они строятся в настоящее время — показано в общих чертах на прилагаемых рисунках (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7). Роль спинного хребта, указанная выше, выполняется в судне несколькими продольными брусьями: килем, над которым идут: резенкиль и кильсон (фиг. 2). Между двумя последними зажаты шпангоуты (ребра); для лучшего соединения, шпангоуты и резенкиль имеют вырубки на месте прикосновения друг к другу («нарезаются» друг на друга). Под килем помещается еще доска, наз. фалшкиль, цель его — при посадке на мель предохранять киль от повреждений. Шпангоуты составлены по своему обводу из нескольких кривых брусьев (преимущественно естественной кривизны), соединенных попарно так, чтобы стыки одних приходились посредине соседних («перевязывали» друг друга). Нижний кусок дерева, образующего шпангоут, носит назв. флортимберса; к нему примыкают футоксы; самые верхние части шпангоутов носят название топтимберсов. Легкий борт выше верхней палубы (фальшборт) укреплен отдельно от шпангоутов деревянными стойками, наз. фальшбортными стойками. В оконечностях судна, где очертание шпангоутов у киля острее и где кривизна поверхности судна большая, чем посередине, — шпангоуты ставятся не поперек киля, а несколько повернутыми верхней частью к оконечности (фиг. 7; поворотные шпанг.). Это делается потому, что прямые шпангоуты имели бы здесь большую малку (т. е. большой угол между плоскостью шпанг. и касательною к обшивке на месте этого шпангоута) и поэтому в сечении представляли бы слишком удлиненный параллелограмм, что невыгодно для крепости шпангоута. Поворотные шпанг. состоят из отдельных ветвей для правой и левой стороны (фиг. 3). Нижняя узкая часть носа и кормы заполняется деревянными брусьями (чаками), образуя дейдвуд. В корме у одновинтовых судов через дейдвуд должен проходить вал гребного винта, который и помещается тогда в особой трубе, наз. дейдвудною трубою. Нос и корма заканчиваются штевнями — брусьями, представляющими продолжение киля: в носу помещен форштевень, или стем; в корме — ахтерштевень, или старнпост. Если судно винтовое, то позади винта ставятся еще брусья, параллельные старнпосту и наз. рудерпостом; к последнему привешивается руль. Для образования непроницаемой оболочки остов судна обшивается наружною обшивкою из досок, расположенных вдоль судна. Обшивка на уровне воды наз. бархоутом; около уровня верхней палубы — ширстреком, эти поясьи обшивки делаются толще других, так как первый подвергается ударам со стороны плавающих предметов, а второй служит продольною связью судна. По высоте судно разделяется на несколько ярусов палубами, для устройства их устанавливаются поперек судна бимсы (балки), соединяющие правую и левую сторону одних и тех же шпангоутов; на бимсы кладется палубная настилка из деревянных досок, расположенных вдоль судна. Как палубные настилки, так и обшивка служат главными связями, препятствующими продольному изгибу судна (см.). По борту судна, а также и вокруг отверстий в палубе ставятся доски настилки более толстые, чем в остальных местах; эти доски наз. ватервейсами. При установке на палубах тяжелых предметов и под длинными бимсами ставятся подкрепления — стойки (пиллерсы), часто из железа, даже на деревянных судах. Палубы имеют всегда погиб — приподнимаются к носу и корме и опускаются к борту. Цель этого — облегчить сток воды к борту, где по особым трубам (шпигатам) выливается за борт. Отверстия на палубе для схода вниз, для освещения больших пространств, для разгрузки и выгрузки и т. д. наз. люками. Вокруг них ставится толстый брус (комингс) в виде порога, служащий также и для предупреждения стока вниз воды. Отверстия для прохода мачт наз. пяртнерсами, мачта в них закрепляется клиньями, загоняемыми в отверстие между мачтою и палубою. Нижний конец (шпор) мачты устанавливается в гнезде из толстых брусьев, называемых степсом; он делается на палубе только у легких мачт (или у бизань-мачты); у более тяжелых мачт степс устраивается на кильсоне. Чтобы разнести давление какой-нибудь тяжести, сосредоточенной в одном месте палубы, на большее число бимсов, под ними прикрепляются продольные брусья, наз. карленсами (напр. под степсом мачты на фиг. 6). У больших люков, где приходится перерезать для них некоторые бимсы, концы последних упираются также в карленсы, проложенные по бокам люка. Наружные концы бимсов лежат на толстых брусьях, наз. клямсами и расположенных с внутренней стороны борта; бимс соединяется с бортом при помощи книц, представляющих собою или изогнутые деревья или же железные полосы, согнутые под углом и скрепленные с бимсом и бортом болтами (фиг. 4). Ниже клямсов расположены продольные поясья внутренней обшивки, назыв. в междупалубном пространстве спиркетинсами. Внутренняя обшивка имеется и в трюме; для стока воды в трюме около центрального кильсона внутренняя обшивка не доходит до него, оставляя канал, назыв. лимбербортовым каналом. Для укрепления днищевой части по сторонам центрального кильсона ставятся еще продольные брусья, наз. боковыми кильсонами. Соединение различных частей деревянного судна между собою делается болтами: медными, заклепываемыми на концах, и железными оцинкованными с гайками на резьбе; затем многие части соединяются между собою нагелями (деревянными длинными цилиндриками из твердого дерева), как, напр., обшивка в прямом месте, или же коксами (деревянными короткими цилиндриками, длина которых равна диаметру). Эти последние средства употребляются главным образом для препятствия усилиям срезывающим, действующим по плоскости соединения. Одна из слабых сторон деревянных сооружений — трудность соединить части так, чтобы они работали на растяжение. Продольные брусья для соединения между собою имеют по концам замки; иногда пользуются металлическим соединением; бимсы соединяются с бортом железными кницами; носовая и кормовая оконечности судна имеют внутри брештуки (горизонтальные кницы, соединяющие штевень с обшивкою, часто из железных, согнутых под углом полос); но все эти соединения не особенно прочны, могут расшататься, и (как напр. у киля) крепость места соединения гораздо слабее, чем остальная часть бруса, даже там, где сечение ослаблено болтами. Вследствие таких причин деревянное судно редко делается очень длинным (т. е. с большим отношением длины к ширине), и, кроме того, в деревянных судах наибольшее значение для крепости имеют не замки, соединяющее продольные брусья, а способ расположения последних, именно так, чтобы при нескольких параллельных брусьях стыки располагались в разнос, т. е. возможно далее друг от друга. Такая перевязка частей между собою должна строго соблюдаться у главных связей — киля с кильсоном и резенкилем, наружной обшивки и палубы. Материалом для постройки деревянных судов служит: большей частью дуб или тик для главных частей (киля, бимсов, ватервейсов и т. д.) и сосна для остальных частей. Все части для предупреждения гниения при установке на судне промазываются у соприкасающихся частей свинцовыми белилами или суриком. Соединения, требующие непроницаемости (обшивка и палубы), конопатятся и заливаются гарпиусом. С введением железного и вообще металлического судостроения постройка деревянных судов значительно сократилась, хотя в местах лесистых, напр., Россия, Швеция, Норвегия, С.-А. Соед. Штаты, еще строятся и деревянные суда, но уже небольших размеров (не более 800—1000 т.). См. Окунев, «Руководство по теории и практике кораблестроения»; Croneau, «Constructions navales» (Пар.); также правила обществ регистрации судов: Ллойда (Lloyd’s Register of shipping), Веритас Норвежский (Det Norske Veritas) и проч.
Б) Железное судостроение. Развитие железоделательной промышленности, с одной стороны, и уменьшение количества лесов в Европе, с другой стороны, явились причиною того, что в начале XIX века появилось стремление строить суда из железа. Первое железное судно («Аарон Мангби») было построено в Англии в 1820 г. Преимущества таких судов выяснились скоро, и из железа начали строить суда сначала речные, а потом и для океанского плавания. В 40—50 годах железо уже окончательно утвердилось в С.; по введении в промышленности мягкой стали Сименса-Мартена железо было заменено ею, и с половины прошлого века деревянные суда продолжали строить главным образом для каботажного плавания — особенно в странах, богатых еще лесом (Россия, Норвегия и т. д.); кроме того, мелкие суда (шлюпки, яхты) также еще до сих пор строят из дерева ради дешевизны и большей простоты их постройки. Преимущество железного, стального или другого металлического судна перед деревянным следующие: 1) большая крепость при возможности придавать судну всевозможные формы и размеры; 2) большая легкость корпуса судна, след., больший полезный груз; 3) более продолжительный срок службы: для деревянных судов он не более 15 лет; для железных — от 40—50 и более. Недостатки этих судов: 1) большая начальная стоимость их; 2) легкая пробиваемость обшивки при нормальных ударах, следовательно, большая опасность потопления, чем у деревянного судна, обладающего к тому же и плавучестью самого материала постройки. Первое неудобство окупается продолжительностью службы железного судна; второе стараются устранить устройством на судне непроницаемых перегородок (переборок), локализующих доступ воды при пробоине, и постановкой сильных помп и других средств, позволяющих выкачивать воду из любого непроницаемого отделения на судне. По конструкции остова (корпуса) судна деревянное судно было принято в начале за образец при постройке и железного с тою разницею, что брусья были заменены железными болтами и вообще фигурным металлом, а доски — листами. Сечения фигурного металла, употребляемого в С., показаны на фиг. 8. Конструкция железного судна, построенного с поперечным набором (шпангоутами), аналогично с конструкцией деревянного судна и показана на фиг. 9. Здесь составной деревянный шпангоут заменен железным из листа (флора) и двух угольников (нижний — прямой угольник; верхний — обратный), причем лист к борту суживается и при загибе вверх шпангоут состоит уже из двух угольников — прямого и обратного, склепанных между собою. На шпангоутах поставлены кильсоны, или стрингеры, из углового бимсового и др. вида железа, соответствующие деревянным кильсонам. Киль сделан в виде железной толстой полосы, к которой присоединяются листы обшивки, отогнутые так, что обхватывают его с боков; на металлических судах он уже не играет такой роли, как на деревянных, где он был главною связью для шпангоутов; поэтому он сохраняется лишь для уменьшения дрейфа и качки, так как представляет поверхность, сопротивляющуюся боковому движению в воде. На больших судах его не делают вовсе брусковым; лист обшивки на его месте делается толще и наз. горизонтальными килем; средний стрингер, проходящий над ним, — вертикальным килем. Для уменьшения же размахов качки приделывают к обшивке боковые кили (см. фиг. 9) на протяжении около 2/3 длины судна. Бимсы из углобимсового железа; соединение их с шпангоутом делается при помощи книц — железных листовых накладок; иногда же бимс разрезался у концов, причем нижняя часть его отгибалась вниз (фиг. 11). Соединение железных полос и листов заклепками представляет гораздо большую относительную крепость, чем соединение болтами деревянных частей; поэтому здесь бимс с шпангоутом образует сплошое кольцо, между тем как у деревянного судна тут всегда происходит игра, т. е. соединения расшатываются во время волнения. Обшивка у железных судов составлена из продольных листов, обыкновенно по очереди то прилегающих вплотную к шпангоутам (прилегающий пояс), то накрывающих по кромкам эти листы (накрывающий пояс). Палуба составлена также из продольных листов, но расположенных вгладь, на планках снизу, как показано на фиг. 12; пояс настилки, идущий по борту, назыв. палубным стрингером. Деревянная настилка палубы имеется и у большинства железных судов, так как она, с одной стороны, представляет большее удобство для ходьбы, с другой стороны, как нетеплопроводный материал, предохраняет жилые помещения от холода. Доски настилки располагаются так же, как и на деревянных судах; прикрепляются они к палубе при помощи болтов. На небольших судах иногда под деревянной настилкой не имеется железной; доски же прикрепляются непосредственно к бимсам, которые связаны между собою узкими железными полосами по середине и палубным стрингером по борту. Непроницаемые переборки на судах делаются из листов, склепанных друг с другом и прикрепленных к соседним частям при помощи углового металла, окаймляющего всю переборку по ее окружности (обделочный угольник). Этот угольник плотно прилегает ко всем частям у края переборки, напр. у бимсов, пересекающих продольную переборку, и зачеканивается по своим кромкам — так же, как и все швы переборки, для придания последней непроницаемости. Для противодействия давлению воды на переборку к ней прикрепляют вертикальные ребра (если листы горизонтальны; в противном случае наоборот) из фасонного металла — углового коробчатого, зетообразного и т. д. Расположение непроницаемых переборок зависит от назначения судна: коммерческое судно имеет их столько, чтобы при пробоине, заполнившей одно или два непроницаемых отделения, не затонуло; военное судно имеет больше переборок для того, чтобы такие помещения, как напр. патронные, минные и др. погреба, крюйт-камеры и т. д., находились каждый в особом водонепроницаемом отделении (фиг. 14). Для предохранения судна от небольших пробоин или течи в днище устраивается внутреннее дно: к обратному угольнику шпангоутов прикрепляются листы, образующие у днища вторую непроницаемую оболочку судна. Один из первых удачных примеров устройства такой двойной обшивки — это на известном «Great Eastern» (1858 г.), где внутренняя обшивка простиралась от днища до первой (снизу) палубы. На этом судне, сильно превосходившем современные ему суда своею величиною (длина 683 фт.; ширина 83½ фт., водоизмещение 25000 тонн), впервые были приняты коренные изменения в конструкции набора для обеспечения продольной крепости. Шпангоутов на нем не было, но между внутренней и наружной обшивками были проложены продольные связи — стрингера, как это показано на фиг. 15. Точно так же и бимсы были заменены продольными балками. Этим устройством вполне достигалась продольная крепость, но оно было неудобно по своей трудности при постройке судна. Вследствие этого, а также и из-за необходимости на военных броненосных судах иметь и поперечную крепость для поддержки брони, на этих судах устроили комбинации из продольного и поперечного набора, создав так наз. клетчатую систему набора (фиг. 16). Здесь стрингера обыкновенно цельные; шпангоуты же состоят из листов, вставленных в промежутки между стрингерами. Верхние и нижние угольники прерываются то у стрингеров, то у шпангоутов, смотря по условиям постройки. Из-за более легкой сборки коммерческие суда стараются строить так, чтобы шпангоуты были целыми от днища до палубы, так как тогда возможно приступить к нескольким работам сразу: к постановке всех бимсов, настилке нескольких палуб и т. д. Двойное дно у коммерческих судов редко доходит до палубы; чаще всего оно применяется как помещение для водяного балласта (см. фиг. 17). Носовая и кормовая оконечности судна заканчиваются штевнями (форштевнем и ахтерштевнем), кованными железными или же из литой стали. Форштевень (фиг. 18 и 19) у коммерческих судов представляет собою полосу, выгнутую по обводу носа судна, четырехугольного сечения; у военных штевень служит и тараном, и поэтому делают его более крепкого сечения, причем для обшивки оставляют шпунт для предохранения отдирания листов при ударе; для предупреждения изгиба тарана в бок приделывают иногда к нему два продольных ребра с двух сторон (усы тарана). Руль у железных судов может быть сделан более разнообразного устройства, чем у деревянного; на фиг. 20 показан руль обыкновенный, коммерческих судов; на фиг. 21 руль балансирный (см. Руль), часто употребляющийся у военных судов; для предупреждения повреждения головы руля у военных судов подзор (свес) кормы делают так, чтобы румпель и другие рулевые механизмы находились ниже уровня воды. Наиболее резкое отличие в постройке военного судна от коммерческого — бронирование — начали применять со времен Крымской кампании, когда три французские деревянные батареи были покрыты железными плитами. Как состав брони, так и система бронирования часто менялись; в настоящее время принята броня из никелевой стали, закаленной особыми способами (по способу Гарвея — гарвеированная броня; по способу Круппа — круппированная). Системы бронирования показаны на фиг. 23 и 24; последний способ считается наиболее удачным, так как снаряд, пробивший бортовую броню, встречает наклонную (карапасную) под очень острым углом и отскакивает от нее, не повреждая жизненных частей (машины, котлов, артиллерийских погребов и проч.). Суда более легкие, не предназначенные для эскадренного боя (крейсера и т. п.), защищаются одною лишь палубною бронею, а также и углем, помещающимся в угольных ямах, расположенных по бокам котлов, машин и т. д. Правила постройки коммерческих судов описаны в изданиях английского Ллойда, бюро Веритас, германского Ллойда и т. под. «обществ регистрации судов», цель которых — дать возможность лицам, заинтересованным в С., возможность требовать от заводчиков вполне надежные для плавания суда.
В) Судостроительные работы. — Постройка каждого судна разделяется на два периода: разработка проекта судна (приготовление его детальных рабочих чертежей) вместе со всеми необходимыми для судна расчетами и выполнение этого проекта из данных материалов. Выполнение проекта судна составляется из следующих работ: 1) разбивки на плазе, т. е. вычерчивания в натуральную величину чертежа судна в особом помещении (плазе) с гладко выстроганным и выкрашенным (обыкновенно в черную краску) полом; 2) вспомогательных работ в эллинге — установки стапель, блоков, лесов и т. д. и приспособлений для спуска судна на воду; 3) приготовления таблонов и лекал — особого рода выкроек из тонких деревянных досок, приготовляемых на плазе и служащих для следующей операции — 4) сборки корпуса судна. Эта работа состоит из обрезки по шаблонам и выгибки по лекалам листов и полос металла, малковки этих полос (т. е. придания поперечному сечению угольников и др. фасонного металла известного угла между его полками); наметки дыр на этих частях, продавливание или сверление их; установки всех частей на месте с временных их соединением на болтах; 5) провески набора — т. е. поверки правильности установки главных частей судна; 6) клепки корпуса судна; 7) чеканки — придания непроницаемости швам переборок, наружной и внутренней обшивок, палуб и др.; 8) установки дельных вещей — т. е. всех поделок — напр. клюзов, кнехтов, шлюпбалок, люков, дверей и т. п. предметов и прикрепления их к корпусу судна; 9) плотничьих работ — палуб, подкладки позади брони у военных судов и т. д.; 10) конопатных работ — конопатка палуб и т. д. и заливка щелей гарпиусом; 11) столярных работ — устройство легких деревянных переборок, дверей, мебели и т. д.; 12) окраски корпуса судна. Перечисленные работы касаются только корпуса судна; на паровом судне необходимы еще работы по машинной части: установка котлов, вспомогательных механизмов, электрического освещения и т. д.; на военном судне — работы по артиллерийским и минным установкам. Описание постройки военных судов см. Окунев, "Теория и практика кораблестроения (1860) (начало броненосного и желез. С.); Шлезингер, «Курс корабельной архитектуры» (1900 г.; издание еще продолжается в 1901 г.). Руководства к кораблестроению на французском (Gaide, Croneau и др.), английском (Reed — начало железного С.; Thearle) и др. языках.
Г). Паровые суда и их машины. Паровой двигатель был применен впервые к кораблю американцем Фультоном, построившим первое удачное судно с паровою машиною для вращения боковых колес в 1807 г. в Америке. Применение винта в качестве двигателя вместо колес было произведено в тридцатых годах тремя изобретателями: чехом Иосифом Ресселем в 1827 г. и Эриксоном и Смитом одновременно в 1836 г. Кроме этих двух двигателей, других приспособлений для придания судну поступательного движения помощью паровой машины — почти не было; различные предложения, напр. двигать судно при помощи воды, выбрасываемой назад из судна, или, напр., особого горизонтального колеса с поворотными лопастями, по выполнении скоро убеждали изобретателей в своей непрактичности, так что широкого применения найти не могли. Весь двигательный механизм парового судна можно разделить на три органа: котел (производитель пара), машину (превращающую тепло, заключенное в паре, в работу), движитель — колеса, винт (применяющий эту работу к передвижению судна).
а) Котел. Существующие морские котлы делятся на две главные группы: огнетрубные и водотрубные котлы. Первые представляют собою резервуар с водою, через который проходят трубки и каналы с продуктами горения; в настоящее время из водотрубных котлов приняты два типа: 1) наиболее распространенный цилиндрический с обратным ходом дыма — так наз. котел морского типа (фиг. 27); 2) котел локомотивного типа — тот же тип, что и на паровозах. Преимущество этих котлов заключается в простоте ухода за ними и экономичности расхода топлива; недостатки: большой вес вследствие большого количества воды в них и неспособности выдерживать большое давление пара, расслабляющее соединения котла; продолжительность разводки паров вследствие того, что неравномерность нагрева различных частей, неизбежная при быстром нагервании, причиняет вред котлу; громоздкость и т. д. Все эти причины заставили котлы огнетрубные, существующие с первых времен парового флота, заменять на военных судах, где эти недостатки более заметны вследствие особенности военной службы, новым типом — водотрубными котлами, где вода помещается в трубках, нагреваемых снаружи горением топлива. Такие котлы отчасти также и безопаснее огнетрубных котлов, так как взрыв целого котла гораздо гибельнее для судна, чем взрыв одной водяной трубки. Водотрубные котлы разделяются сами на 2 группы: котлы для больших судов и для мелких судов; главные отличия между этими типами заключаются в том, что первые котлы имеют трубки диаметром 3—5 дюймов, расположенными ближе к горизонтальному положению; вторые — имеют тонкие трубки, идущие ближе по вертикальному направлению. Первые котлы считаются более надежными для продолжительной службы; они ставятся на больших судах, где нет особой необходимости сильно стесняться весом и местом для предметов, устанавливаемых на судно, и поэтому их там ставят такое количество, чтобы они давали достаточно пара без форсирования (т. е. усиления горения посредством вдувания воздуха в топку), к которому они непригодны из-за почти горизонтального положения трубок, затрудняющего циркуляцию воды. Последний тип допускает сильное форсирование и поэтому пригоден для мелких быстроходных судов, напр. минных, где на небольшом пространстве и с малым весом необходимо развить большую силу хотя и с меньшею экономичностью. Каждый котел состоит из парового коллектора (резервуара для пара), водогрейных трубок, в которых нагревается вода, водяного коллектора, где находится запас воды, и топки — для горения топлива. Из первой категории наиболее распространен котел Бельвилля (фиг. 36), состоящий из ряда элементов в виде прямых трубок, соединенных между собою так, что образуют змеевик; затем довольно удачный тип представляет собою котел Никлосса и др. Вторая категория у наиболее известных котлов представляет собою три коллектора (фиг. 29), один верхний — паровой и два водяных, соединенных между собою трубками; по изгибу трубок и по месту их закрепления и различаются системы котлов — Нормана (с небольшою кривизною); Торникрофта (трубки в виде буквы S); Ярроу (прямые трубки). Систем водотрубных котлов существует еще чрезвычайное множество, но до сих пор не пришли еще к безусловно удачному типу их; все они чрезвычайно сложны, не особенно экономичны, требуют внимательного ухода за собою, хотя весом легче и выдерживают большое давление пара (до 250 фунтов давления на 1 кв. дюйм, т. е. около 17 атмосфер).
b) Машина — зависит от движителя: у колесных пароходов (с большими колесами) машины большею частью бывают двух родов: наклонные и с качающимися цилиндрами (фиг. 30). На пароходах с задним колесом они расположены горизонтально. На винтовых пароходах существуют машины горизонтальные, наклонные, но более всего применяется тип вертикально опрокинутый. По сравнению с береговыми машинами морские машины отличаются стремлением развить наибольшую силу в ограниченном пространстве и с механизмами небольшого веса; поэтому в морских машинах пользуются паром высокого давления, заставляя его работать с большим расширением; последние морские машины строятся более всего тройного расширения и иногда даже четверного, т. е. пар расширяется последовательно в трех или четырех цилиндрах. Отработавший пар из машины у этих систем идет в холодильник, где охлаждается и собирается в резервуар, откуда питают котел водою. Холодильники на судах старых, а также и плавающих на пресной воде делались инжекционной системы, т. е. пар охлаждался в нем при вбрызгивании забортной воды и осажденная вода смешивалась с последней. При соленой воде для котлов с большим давлением пара питание этой водою повлекло бы за собою порчу котла; поэтому стали делать холодильники поверхностные, где пар проходит по трубкам, охлаждаемым снаружи водою, прогоняемою через холодильник при помощи особой циркуляционной (центробежной) помпы; вода же вместе с воздухом и оставшимся паром вытягивается особым воздушным насосом, который передает ее в теплый ящик (место, где скапливается охлажденная вода и откуда она вновь передается в котел). О паровых турбинах — см. Турбины.
с) Движитель. На пароходах с боковыми колесами вал машины, на который действуют шатуны (коленчатый вал), располагается поперек судна, выходя за борт частями, к которым присоединились гребные колеса; последние состоят из ступицы, которая надевается на вал; от нее расходятся радиусы, соединенные несколькими концентрическими кругами; к радиусам крепят доски, параллельно оси вала; эти доски (лопасти) при вращении и представляют сопротивление воде, двигающее судно вперед (ф. 31). При большом углублении колеса оказывается, что лопасти, ближайшие к выходу и входу в воду, находятся под острым углом к движению судна, и, след., у них часть работы теряется на бесполезное поднятие вверх и опускание воды; поэтому были придуманы колеса с поворотными лопастями (колеса Моргана). У них при помощи эксцентрика с тягами, помещенного у наружной части выступа для колеса, лопасти поворачивались так, что входили в воду почти в вертикальном положении. Колеса для предупреждения обрызгивания пассажиров всегда закрыты сверху особым кожухом для них. Число оборотов, которое можно давать колесному пароходу, — около 20—50. Для судов больших и дальнего плавания колеса слишком громоздки, при волнении и качке неравномерно с обоих бортов погружаются в воду, а для военных судов неудобны еще, как легко поражаемые неприятелем. Этими неудобствами не обладает винт, находящийся все время под водою. Винт состоит из муфты, к которой прикреплены лопасти числом 2, 3 и 4 (ф. 34). Винт при вращении отбрасывает воду назад, и вследствие этого вал его испытывает реакцию, из-за которой судно движется вперед. Для передачи давления от вала к корпусу судна на первом имеется упорный подшипник (ф. 32), воспринимающий это давление. Подшипник отличается тем, что у него имеются желоба по окружности, в которые входят кольца (утолщения) вала, которые и упираются в одну из стенок желобов. Винтов ставится на судне один, два или три. При боковых винтах для поддержки конца вала устраиваются особые кронштейны (ф. 35), на которые он и опирается по выходе из корпуса судна. Винт делает оборотов от 50—100 на больших судах, до 300 на малых, причем полезное действие его малым отличается от полезного действия колес (коэффициент полезного действия не более 0,7).
См. Д. Голов, «Судовые котлы»; П. Перковский, «Судовые машины и котлы» (СПб., 1896); Сеннет, «Пароходные машины» (в русском переводе); Бусслей, «Паровые машины» (в русском переводе); Бьенемэ, «Судовые машины и котлы» (перевод) и др. статьи Д. Голова, И. Прокофьева) в «Морском сборнике», статьи в «Engineer», «Engineering» и других технических журналах.
Приложения
править
Фиг. 1—7: деревянное судостроение.
Фиг. 1. Поперечный разрез деревянного судна (одна половина): а — киль, b — резенкиль, с — кильсон, d — боковой кильсон, е — внутренняя обшивка, f — наружная обшивка, g — флортимберс, h, h,… — футоксы, i, i,… — бимсы, k — баргоут, l — ширстрек, m, m,… — настилка палуб, n, n,… — ватервейсы, о, о,… — клямсы, р, p,… — железные кницы, q, q,… — спиркетинсы, r — лимбербортовая доска; под нею лимбербортовый канал (для стока воды), s — топтимберсы, t — фальшборт.
Фиг. 2. Нижняя часть шпангоута у киля: а — киль, b — фальшкиль, с — резенкиль, d — кильсон, е — флортимберс, f — обшивка (наружная).
Фиг. 3. Нижняя часть поворотных шпангоутов: а, а,… — чаки дейдвуда, b — шпангоут, с — киль.
Фиг. 4. Соединение бимса с бортом: а — палуба, b — ватервейс, с — бимс, d — спиркетинс, е — железная кница, прикрепленная к бимсу и борту болтами f, g — шпангоут, h, h,… — клямсы, i — коксы, k — наружная обшивка.
Фиг. 5. Разрез носовой части судна: а — бушприт, b — форштевень (стем), с, с,… — чаки носового дейдвуда, d, d,… — брештуки (железные), e, е,… — бимсы, f — киль.
Фиг. 6. Разрез кормовой части судна: а — мачта, b — степс мачты, с — киль, d — кильсон (из двух брусьев), e — флортимберсы, f, f,… — шпангоуты, g — промежутки между шпангоутами (шпации), h — поворотные шпангоуты, i — дейдвуд, k — дейдвудная труба для прохода вала винта, l — гребной винт, m — старнпост (составной), n — рудерпост (составной), о, о, о,… — рулевые крючья и петли, p, p, p — бимсы, q, q, q,… — карленсы, r, r, r,… — люки, s, s,… — пяртнерсы, t, t, t,… — брештуки (железные).
Фиг. 7. Горизонтальное сечение носовой части с показанием прямых и поворотных шпангоутов: а — форштевень, b — обшивка, с, с,… — прямые шпангоуты, d, d,… — поворотные шпангоуты.
Фиг. 8—26: железное судостроение.
Фиг. 8. Сечение фигурного металла для судостроения: а — угловая сталь равнобокая (угольник р.), b — угловая сталь неравнобокая (угольник н.), с — тавровая сталь, d — бульбовая сталь (бимсовая сталь), е — углобимсовая сталь, f — тавробимсовая сталь, g — коробчатая (швелерная) сталь, h — зетовая (прямая) сталь, i — зетовая (косая) сталь, k — двутавровая сталь.
Фиг. 9. Сечение судна, построенного по поперечной системе: 1 — брусковый киль, 2 — обшивка, 3 — лист флора, 4 — прямой угольник шпангоута, 5 — обратный, 6 — боковой киль, 7 — кильсона, 8 — пиллерс, 9 — бимс, 10 — заварная кница (т. е. разрезанная на конце, с приваренным внутри куском листа стали), 11 — деревянная настилка, 12 — фальшборт.
Фиг. 10: а — наружный слой горизонтального киля, b — внутренний слой горизонтального киля, с — прямой угольник шпангоута, d — обратный угольник шпангоута, е — вертикальный киль, f — средний лист внутренней обшивки.
Фиг. 11. Пример устройства кницы: a — бимс, b — шпангоут (из угольника), с — обшивка, d — обделочный угольник по палубе.
Фиг. 12. Железная настилка палубы: a — листы настилки, b — планка (соединительная), с, с,… — места бимсов.
Фиг. 13. Непроницаемая переборка (поперечная): a, a,… — листы обшивки, b, b,… — обделочный угольник, с, с — соединительная планка, d, d — ребро, укрепляющее переборку, е, е — кницы (листы), соединяющие ребра с верхом и низом, f — обделочный угольник при проходе бимсов через продольную непроницаемую переборку.
Фиг. 14. Расположение непроницаемых переборок на военном судне: А — боковой разрез, В — план трюма, С — непроницаемые переборки в днище (непроницаемые шпангоуты и стирнгера — в средней части), D — сечение судна: а, а — машинные отделения, b, b, b — котельные отделения, с, с,… — угольные ямы, е, е — коридор позади брони. В носу и корме — выгородки для артиллерийских запасов (патронные, бомбовые и др. погреба), для провизии.
Фиг. 15. Сечение парохода «Great Eastern», построенного по продольной системе набора: а — наружная обшивка, b — внутренняя обшивка, с, с,… — стрингера, d, d,… — продольные бимсы.
Фиг. 16. Мидель-шпангоут (средний шпангоут) броненосного судна: а, а, а,… — бракеты шпангоута (короткие листы у шпангоута), b, b,… — флор с вырезами, с, с, с,… — стрингера, d — шельф (лист, образующий полку для брони), е — броневая плита, f — деревянная «подкладка позади брони» (для уменьшения передачи сотрясений корпусу судна при снаряде, попавшем в броню), g — шпангоут подводного борта, k — бронированная палуба с деревянною под нею подкладкою (в последнее время подкладка не ставится), i — стойка позади брони (продолжение шпангоута из коробчатого профиля). Наружная обшивка и внутреннее дно не показаны.
Фиг. 17. Днище коммерческого судна, приспособленное для водяного балласта: а — горизонтальный киль, b — вертикальный киль, c — настилка внутреннего дна, d — непроницаемый стрингер, ограничивающий с бортов междудонное пространство, е — один из видов флора, f — шпангоут выше внутреннего дна, g — непроницаемый флор, разделяющий междудонное пространство по длине на отсеки.
Фиг. 18. Форштевень коммерческого судна: а — верхняя палуба, b — форштевень, с — вертикальный киль, d — соединение штевня с брусковым килем в замок, е — сечение форштевня с показанием отогнутых краев обшивки.
Фиг. 19. Форштевень военного судна (таран): а — форштевень, b — сечение по 1—2, с — сечение по 3—4, d — замок, соединяющий две части форштевня (при невозможности отлить его целым) и вид соединения сверху, е — вертикальный киль, f — горизонтальный киль, g — сечение по 5—6 (с приливом для соединения с вертикальным килем), h — усы тарана (ребра, укрепляющие его от изгиба в сторону), i — броневая палуба (карапасная), снимающаяся до форштевня, k — платформа, служащая для укрепления носовой части с тараном.
Фиг. 20. Ахтерштевень коммерческого судна.
Фиг. 21. Ахтерштевень военного судна с балансирным рулем (и отверстием для винта).
Фиг. 22. Ахтерштевень военного судна с простым рулем.
Фиг. 23. Сечение бронированного судна с двумя поясами брони и с внутреннею наклонною броневою палубою: а — пояс брони по грузовой ватерлинии, b — пояс казематной брони, с — броневая палуба (средняя тонкая часть), d — броневая палуба (боковая, наклонная толстая часть).
Фиг. 24. Сечение бронированного судна с двумя поясами брони: а — броня по грузовой ватерлинии, b — пояс казематной брони, с — броневая палуба (тонкая).
Фиг. 25. Сечение небронированного судна с угольной защитой жизненных частей (т. е. машин, котлов и проч.): a — верхняя угольная яма, b — нижняя угольная яма, c — котел, d — дымовая труба.
Фиг. 26. Обшивка судна: a — шпангоуты, b, b… — листы обшивки (прилегающие поясья), c — прокладка (планка) на шпангоутах у накрывающих поясьев, d — стыковая планка.
Фиг. 27—36: судовые машины.
Фиг. 27. Продольный разрез цилиндрического котла с обратным ходом дыма: а — топка, b — колосники, с — огненная коробка, d — дымогарные трубки, е — связи соединяющие плоские части котла.
Фиг. 28. Поперечный разрез цилиндрического котла с обратным ходом дыма: А — разрез по трубкам, В — разрез по огненой коробке, а, а — отверстия на плоской стенке для осмотра котла (с герметически закрывающимися крышками), b — шов на плоской стенке, с — ребра, укрепляющие верхнюю часть огненной коробки, d — связи у огненной коробки.
Фиг. 29. Котел Дю-Тампля-Гюо. Справа — сечение котла, слева — сечение по XYZ: A — колосниковая решетка, В — огненное пространство, С, С — водогрейные трубки, D, D — листы с просверленными отверстиями в нижней части, направляющие продукты горения в дымовую трубу, Е — дымовые ходы.
Фиг. 30. Машина колесного парохода с качающимися цилиндрами: А — вал машины, В — цилиндр, С — золотниковая коробка (тяги не показаны), D — шток поршня.
Фиг. 31. Боковое колесо с поворотными лопастями: а — вал машины, b — подшипник у борта, с — радиусы (неподвижные), d — эксцентрик на кожухе колеса, е — тяги от него, f — лопасти колеса.
Фиг. 32. Упорный подшипник у вала винтового парохода.
Фиг. 33. Поверхностный холодильник простейшего устройства: а — вход пара из цилиндра паровой машины, b — выход осажденной воды (в воздушный насос, c — вход и d — выход воды, осаждающей пар, e — вода трубки холодильника, f′, f — трубные доски, в которые укреплены трубки холодильника.
Фиг. 34. Винт 4-лопастный, со съемными лопастями: а — вал, b — муфта винта (ступица), с — гайка, навинченная на конец вала для удержания муфты, d — лопасти с муфтой внизу для прикрепления к муфте винта, е — сечение лопастей, f — колпак, предохраняющий гайку.
Фиг. 35. Кронштейны гребных валов у двухвинтового судна: а — выход вала наружу судна, b, b — верхняя и нижняя часть кронштейна, с — подшипник кронштейна, d — винт.
Фиг. 36. Разрез котла Бельвилля: А — трубки, В — нижний коллектор, С — верхний коллектор, D — дымовая труба, Е — колосники.