Руль корабля как называется
Судовой руль
Судовой руль (от нидерл. roer ) — вертикальная пластина (перо руля), поворачивающаяся на оси (баллере) в кормовой подводной части судна. Служит для поворота судна в ту или иную сторону.
Принцип действия — отклонение набегающего потока воды и передача противоположного толкающего момента корме судна.
Полезное
Смотреть что такое «Судовой руль» в других словарях:
Руль — Руль устройство для поворота и удержания направления движения различных транспортных средств. Судовой руль устройство, служащее для удержания судна на курсе и его поворота на ходу. Руль в авиации см. Воздушный руль, Газовый руль … Википедия
Руль — (от голл. roer) 1) Р. судовой, устройство, служащее для удержания судна на курсе и его поворота на ходу. Обычно представляет собой пластину (перо Р.), которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси (вертикальный Р.). При отклонении… … Большая советская энциклопедия
руль — я; м. [от голл. roer круг] Устройство для управления направлением движения судна, самолёта, автомобиля и т.п. Р. велосипеда. Р. трактора, автомобиля. Лево руля; право руля (мор.; команда на судне, подаваемая рулевому для поворота влево или вправо … Энциклопедический словарь
Судовой активный руль — 7. Судовой активный руль Активный руль Судовое вспомогательное движительно рулевое устройство с рабочим органом, расположенным в пере руля, создающее упор, направление которого может изменяться в пределах угла перекладки пера руля Источник: ГОСТ… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
(судовой) активный руль — 3.2.2 (судовой) активный руль: Движительно рулевое устройство с рабочим органом, расположенным в пере руля, создающее упор, направление которого может изменяться в пределах угла перекладки пера руля. Источник: ГОСТ Р ИСО 7255 2007: Судостроение.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Вертикальный руль судовой — устройство для удержания судна на курсе, а также для поворота на ходу, обычно пластина (перо руля), поворачивающаяся вокруг вертикальной оси (баллера) в кормовой части судна. EdwART. Толковый Военно морской Словарь, 2010 … Морской словарь
Судно — У этого термина существуют и другие значения, см. Судно (значения). Судно … Википедия
Ахтерштевень — Модель линейного корабля Солей Рояль в Национальном морском музее Парижа … Википедия
Хронология изобретений человечества — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия
Типы рулей
Рулевое устройство обеспечивает управляемость судна, т. е. позволяет удерживать судно на заданном курсе и изменять направление его движения. Составными частями рулевого устройства являются: руль, рулевой двигатель, рулевой привод, пост управления и рулевая передача.
Рулевая передача служит для связи поста управления с пусковым механизмом рулевого двигателя. Наиболее простыми передачами являются механические, непосредственно соединяющие штурвал с пусковым устройством рулевого двигателя.
Но они имеют ряд существенных недостатков (низкий КПД, требуют постоянного ухода и др.) и на современных судах не применяются. Основными видами рулевых передач являются электрические и гидравлические.
По конструкции пера рули могут быть плоскими и обтекаемыми.
Обыкновенные плоские рули просты по конструкции, отличаются прочностью, но создают большое сопротивление движению судна и требуют большого усилия для их перекладки. Поэтому на современных судах вместо плоских рулей применяются обтекаемые.
У балансирного руля (рис. 61, в) часть пера расположена к носу судна от оси вращения. Площадь этой части, называемой балансирной, составляет от 20 до 30% всей площади пера. При перекладке руля давление встречных потоков воды на балансирную часть пера содействует повороту руля, уменьшая тем самым нагрузку на рулевую машину.
Балансирные рули, как правило, обтекаемые. Полубалансирный руль (рис. 61, г) отличается от балансирного тем, что его балансирная часть имеет меньшую высоту, чем основная.
Крепление балансирных и полубалансирных рулей осуществляется по-разному в зависимости от конструкции кормы и ахтерштевня судна. Кроме рассмотренных основных типов рулей, на некоторых судах применяются специальные рули и подруливающие устройства, позволяющие значительно улучшить маневренные качества судна. К ним относятся: активные рули, поворотные насадки, дополнительные носовые рули и подруливающие устройства.
Активные рули имеют обтекаемую форму. В каплевидной наделке на пере руля вмонтирован электродвигатель, который приводит во вращение небольшой гребной винт, установленный за задней кромкой пера. Питание на электродвигатель подается через пустотелый баллер.
Активный руль упором рулевого винта позволяет эффективно разворачивать судно, имеющее малую скорость движения или не имеющее хода, что очень важно при плавании в узкостях, при швартовке и в других случаях.
Для улучшения маневренности судна используются также подруливающие устройства. Их гребные винты, насосы или крыльчатые движители создают упор в направлении, перпендикулярном ДП судна, чем способствуют эффективному развороту судна. Управляют подруливающими устройствами из рулевой рубки.
Виды штурвалов
Сегодня неотъемлемыми атрибутами морской романтики являются якорь, паруса и, конечно же, рулевой штурвал. Именно с этими предметами у большинства людей ассоциируется понятие «мореплавание», несмотря на то, что изящные красавцы-парусники давно уже уступили лидерство стальным тысячетонным монстрам на морских просторах. Уделим внимание именно штурвалу судна – когда он появился, механизм его работы, какие его виды использовались раньше и какие устанавливаются сегодня на современных яхтах.
История возникновения штурвала
Первые рулевые устройства появились на парусниках ещё за несколько тысячелетий до нашей эры. На первых тростниковых плотах и примитивных судах, используемых для передвижения по небольшим речкам и озёрам, для управления ещё можно было обходиться обычным шестом либо вёслами. Но с изобретением паруса и выходом человека на морские просторы потребовалось применение нового устройства управления, которым стал руль.
Рулевые устройства в виде плоских досок, поставленных на ребро и расположенных за кормой судна, появились ещё в древнем Египте и Месопотамии в III – IV тысячелетиях до н.э. Однако, до появления такого привычного нам морского штурвала было ещё очень далеко. На протяжении тысячелетий парусники продолжали управляться самым простым приспособлением – румпелем, передающим мускульное усилие кормчего непосредственно на руль.
С течением времени размеры кораблей увеличивались, появлялись новые океанские парусники, способные пересекать моря. Суда времён Великих географических открытий уже имели высокие палубы и трюмы, а значит, управление рулём через румпель становилось проблематичным. Для этих целей был изобретён колдершток – вертикальная насадка, соединённая с румпелем и выходящая на палубу. Поворотом колдерштока вправо-влево осуществлялся и поворот руля.
На изображениях многих современных художников, или в фильмах, посвящённых Великим географическим открытиям, можно увидеть таких примечательных личностей, как Христофор Колумб, Фернан Магеллан, или Васко да Гама, стоящих рядом с рулевым у штурвала парусника, и напряжённо вглядывающихся в туманную океанскую даль. Однако подобные живописные картины можно определить лишь как плод фантазии наших современников, малознакомых с морской историей. Во времена открытия Америки, конкисты и первых кругосветных путешествий, на каравеллах, каракках и галеонах испанцев и португальцев для управления использовались исключительно системы руль-румпель-колдершток.
В Европе первые упоминания о классическом рулевом штурвале относятся только к концу XVI века. Его появление связано с именем корабела П. Лиорна из североголландского городка Хорн. Согласно документальным свидетельствам, именно он изобрёл первый флейт – морское судно, отличительной чертой которого было увеличенное соотношение длины к ширине. Благодаря такой вытянутости корпуса, флейты имели гораздо лучшие мореходные качества в сравнении со своими предшественниками.
Но наряду с другими конструктивными особенностями флейтов, особого упоминания заслуживает замена классического в то время колдерштока на штурвал управления. В течение столетия парусники голландского типа — с узким длинным корпусом и высокими мачтами, завоевали популярность во всей Европе. А одновременно с ними, с корпусами и рангоутом а-ля флейт, распространилась и новая система управления рулём.
В России, согласно историческим исследованиям, прообразы рулевых штурвалов использовали ещё архангелогородцы-поморы в XVI веке. Но построенный в то же время первый российский военный корабль «Орёл» (1668г.) был ещё снабжён румпелем и колдерштоком. Первые суда, оснащаемые штурвалами, начали строиться в России только во времена Петра Великого. А в той же Англии, славящейся своей консервативностью и верностью традициям, в эти же годы строились корабли с комбинированным управлением – штурвал управления дублировался на них устаревшим колдерштоком.
Конструкция штурвала
По своей сути штурвал является весьма удачной попыткой усиления передающего момента силы на руль при помощи особых тягловых устройств — штуртросов. Штуртросы соединяют рулевое колесо с пером руля либо напрямую, либо через систему блоков. Сам же штурвал выступает в этой ситуации как ручка лебёдки, увеличивающей мускульную силу.
Чтобы лучше описать «сухопутному человеку» разницу между румпельным и штурвальным управлением, следует представить следующую ситуацию: управление автомобилем с гидроусилителем руля и с неисправной системой ГУР, когда колёса приходится поворачивать исключительно с помощью физической силы рук. Простая по конструкции румпельная система неплоха для небольших парусников и моторок.
Управление же относительно большой яхтой при помощи румпеля становится уже проблематично, особенно при высоких скоростях или при значительном волнении. Удержание курса в этой ситуации потребует от рулевого слишком больших затрат сил, а порой даже станет абсолютно невозможным. Потеря же контроля над яхтой в экстренной ситуации может привести к катастрофическим последствиям – к перевороту, столкновению с рифами, или посадке на мель.
Механизм штурвального управления полностью подчинён законам физики. Крутящий момент передаётся на штуртросы при помощи звёздочки. Для уменьшения усилия и одновременно для увеличения «информативности» штурвала, он должен быть достаточно большого диаметра, а передаточное число редуктора звёздочки, наоборот, малым. Такое соотношение обычно применяется сегодня на океанских крейсерских и гоночных яхтах. На большинстве из них, для перекладки рули с борта на борт приходится совершить 6-8, а то и больше оборотов штурвального колеса.
Рулевые устройства со штурвалами малого диаметра и большей передачи редуктора уместны на небольших прогулочных яхтах, не требующих особых усилий при закладке поворотов, и чувства руля. Перекладка руля из одного крайнего положения в другое производится здесь достаточно быстро – за 2-3 оборота. В последние десятилетия предпринимались многочисленные попытки усовершенствовать передающую систему штурвального управления. Были изобретены виды штурвалов с винтовыми устройствами и гидравликой вместо штуртросов.
Однако, винтовые устройства не прижились из-за того, что не позволяли рулевому почувствовать ход яхты. Гидравлика же, из-за своей дороговизны и меньшей надёжности при морских переходах, устанавливается в основном на большие дорогостоящие яхты. На них имеется возможность устранить в случае необходимости неполадки усиливающей гидросистемы, но тем не менее часто гидравлика на них дублируется тросовыми приводами. В связи с этим — до сей поры наиболее распространённым типом штурвального механизма является система механической передачи усилия от штурвала на руль при помощи штуртросов.
Штурвал на современной яхте
Для изготовления самого штурвала сегодня используют самые различные материалы: алюминиевые сплавы, нержавеющую сталь, а многие современные любители морской романтики отдают предпочтение настоящему дереву. На металлические штурвалы рекомендуется надевать чехлы из кожи, для большего комфорта управления в сырую или холодную погоду.
Правда, установка «классического» штурвала, с торчащими наружу по периметру колеса ручками, запрещено современными морскими правилами. Согласно им, внешний обвод штурвала должен быть гладким, без выступающих частей для обеспечения безопасности в условиях морской качки. Правила Ллойда также требуют наносить на штурвал метку нулевого положения. Маркировка должна быть хорошо заметна для рулевого даже в тёмное время суток.
На классических крейсерских яхтах, с кормовым расположением кокпита, часто устанавливаются два дублирующих штурвальных колеса по разным бортам. Это связано с необходимостью для рулевого всегда видеть курс яхты. В то время как паруса, в зависимости от ветра, могут закрывать обзор с правого или левого борта рулевой просто переходит к тому штурвалу, с которого удобнее отслеживать курс.
Рулевое устройство
Содержание
Клацни по фото для увеличения
Рулевое устройство является одним из важнейших устройств, так как обеспечивает судну мореходное качество — управляемость. Как правило, основные элементы рулевого устройства располагаются в корме, но некоторые суда имеют и носовое рулевое устройство.
Основными конструктивными элементами любого рулевого устройства являются:
В зависимости от расположения оси вращения различают балансирные, небалансирные и полубалансирные рули. Ось вращения балансирного руля проходит через перо руля, а небалансирного — совпадает с передней кромкой пера. У полубалансирного руля в нос от оси вращения выступает только нижняя часть пера. Момент сопротивления повороту балансирного или полубалансирного руля меньше, чем небалансирного, и соответственно меньше требуемая мощность рулевой машины.
По способу крепления рули разделяют на подвесные и простые.
Рулевое устройство должно иметь два привода:
Главный рулевой привод — это механизмы, исполнительные приводы перекладки руля, силовые агрегаты рулевого привода, а также вспомогательное оборудование и средства приложения крутящего момента к баллеру (например, румпель или сектор), необходимые для перекладки руля с целью управления судном в нормальных условиях эксплуатации.
Главный рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля с 35° одного борта на 35° другого борта при максимальной эксплуатационной осадке и скорости переднего хода судна не более чем за 28 секунд.
Вспомогательный рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля с 15° одного борта на 15° другого борта не более чем за 60 секунд при максимальной эксплуатационной осадке судна и скорости, равной половине его максимальной эксплуатационной скорости переднего хода.
Управление вспомогательным рулевым приводом должно быть предусмотрено из румпельного отделения. Переход с главного на вспомогательный привод должен выполняться за время, не превышающее 2 минуты.
Перо руля (руль)
В зависимости от принципа действия различают пассивные и активные рули. Пассивными называются рулевые устройства, позволяющие производить поворот судна только во время хода, точнее сказать, во время движения воды относительно корпуса судна.
Винторулевой комплекс судов не обеспечивает их необходимую маневренность при движении на малых скоростях. Поэтому на многих судах для улучшения маневренных характеристик используются средства активного управления, которые позволяют создавать силу тяги в направлениях, отличных от направления диаметральной плоскости судна. К ним относятся: активные рули, подруливающие устройства, поворотные винтовые колонки и раздельные поворотные насадки.
По способу крепления к корпусу судна рули могут быть навесные (рис. 86) и полуподвесные (рис. 87). Навесные рули отличаются надежностью крепления, а полуподвесные обладают лучшими гидродинамическими качествами.
По форме поперечного сечения различают плоские и обтекаемые рули. На рис. 86 показан плоский двухслойный руль, состоящий из лито-сварного каркаса, закрытого снаружи листами стали соответствующей толщины. Такие рули обладают высокой прочностью и устанавливаются обычно на ледоколах. Обтекаемый руль (рис. 87 и 91) имеет в сечении каплеобразную форму и состоит из вертикальных и горизонтальных диафрагм, закрытых стальной сварной обшивкой.
Обтекаемые рули имеют перед плоскими некоторые преимущества: при перекладке создают большую гидродинамическую силу давления воды, что улучшает поворотливость судна; центр гидродинамического давления располагается ближе к оси вращения, а это уменьшает момент на баллере, снижая мощность рулевой машины; испытывают меньшее сопротивление воды; улучшают работу гребного винта, расположенного перед рулем.
После изготовления пустотелые рули испытывают на прочность и плотность наливом воды или надувом воздуха. Внутренняя полость плоских двухслойных или обтекаемых рулей может заливаться смолистым веществом или окрашиваться и оставаться полой.
На некоторых судах, имеющих небольшую осадку, вместо руля может быть установлена поворотная насадка (рис. 88). Конструкция полого кольца насадки в поперечном сечении аналогична конструкции обтекаемого руля. Система продольных и кольцевых диафрагм закрывается по периметру обшивкой. В кормовом конце насадки иногда устанавливают стабилизаторы для уменьшения гидродинамического момента на баллере. Изменение курса судна происходит вследствие отбрасывания струи воды винтом через насадку в сторону какого-либо борта.
Баллер служит для передачи вращающего момента на руль и перекладки последнего на необходимый угол. Баллер представляет собой изогнутый или прямой стальной цилиндрический брус, который крепится к рулю с помощью фланцев (рис. 86). Соединение может быть конусным на шпонках (рис. 87) с затяжкой гайкой. Подшипники создают опору баллеру руля. Они могут быть опорными (при навесном руле) и опорно-упорными (при подвесном или полуподвесном руле). В состав подшипника может входить сальниковое устройство для обеспечения непроницаемости корпуса судна в месте прохода баллера.
Румпель имеет вид рычага, который насаживается своей обоймой на верхнюю часть баллера. Румпель соединен с баллером на шпонках, что обеспечивает передачу усилия рулевой машины на баллер.
Сектор насаживается на верхнюю часть баллера свободно. Связывается с румпелем с помощью пружин. Сектор приводится во вращение рулевым приводом и передает усилие вращения через румпель на баллер.
Рулевой привод служит для передачи мощности рулевой машины на сектор или непосредственно на румпель. Простейшим рулевым приводом является секторно-штуртросовый привод (рис. 89). При вращении штурвала цепь штуртроса перепускается через звездочку и приводит во вращение сектор. Такой привод может применяться в качестве основного на мелкотоннажных судах и в качестве запасного на крупнотоннажных.
Секторный привод с валиковой передачей (рис. 90) устанавливают на судах в качестве основного или запасного. Вращение штурвала приводит во вращение систему трубчатых валиков. Конечный валик вращает через редуктор цилиндрическое зубчатое колесо, входящее в зацепление с зубчатой рейкой сектора.
Секторно-зубчатый привод (рис. 91) применяется в случае установки рулевой машины непосредственно в румпельном отделении. Вращение электромотора через редуктор передается на сектор. Электромотор включается из рулевой рубки.
Электрогидравлический плунжерный рулевой привод (рис. 92) применяется на крупнотоннажных судах, так как может развить большой момент на баллере. При работе насоса масло перекачивается из одного гидроцилиндра в другой, что заставляет двигаться плунжер, соединенный с румпелем.
Электрогидравлический лопастной рулевой привод (рис. 93) имеет небольшие габариты и массу, обладает, как и плунжерный, высокой чувствительностью управления. Румпель находится в закрытом корпусе. В рабочие камеры насосами подается масло, которое давит на лопасти румпеля, заставляя его вращаться в нужном направлении.
Аксиометр — прибор, расположенный в рулевой рубке, перед рулевым. Показывает положение пера руля по отношению к ДП. Имеет электрическую или механическую связь с датчиком, расположенным в румпельном отделении.
Ограничители перекладки руля и поворота сектора (рис. 86 и 89) ограничивают угол отклонения руля от ДП и обеспечивают наиболее эффективное использование рулевого устройства.
Рулевая машина обеспечивает работу рулевого устройства по управлению судном. Ручные рулевые машины используются в тех случаях, когда усилие на рукоятках штурвала не превышает 12 кгс на одного человека при окружной скорости вращения штурвала до 1 м/с. На запасном рулевом приводе допускается усилие до 16 кгс на одного человека. На крупнотоннажных судах, где необходимо большое усилие для перекладки руля, применяются электрические и электрогидравлические рулевые машины, которые могут создать момент на баллере до 200 тс • м. Управление рулевой машиной на современных крупнотоннажных судах часто осуществляется авторулевым. Это обеспечивает более точное удержание судна на курсе, что приводит к сокращению ходового времени и экономии топлива.
Средства активного управления судном (САУ)
Средства активного управления судном устанавливаются на большинстве современных судов. Они обеспечивают судам хорошую маневренность, а следовательно, экономичность и безопасность плавания.
Активный руль
Активный руль (рис. 94) снабжен насадкой, в которой располагают винт небольшого диаметра. Вращение винта осуществляется валиковым приводом через полый баллер и редуктор в обтекателе. Активный руль перекладывается на борт до 85—87°. Поток воды, отбрасываемый винтом, создает реактивное усилие, почти перпендикулярное к ДП. При этом корма судна, имеющего малый ход или не имеющего хода, отклоняется в нужную сторону. Недостатком является сложность конструкции.
Раздельные поворотные насадки
Подруливающие устройства
Подруливающие устройства (рис. 95) устанавливают в основном в носовой части, а на некоторых судах и в кормовой. Обычно это туннель, располагаемый поперек судна в подводной части. В туннеле находится гребной винт с приводом от электродвигателя. Используя реакцию направленной струи воды, судно может разворачиваться практически на одном месте, отход или подход к причалу практически лагом. На некоторых судах в качестве подруливающего устройства используется выдвижная движительно-рулевая колонка (ВДРК), изображенная на рис. 95, в.
В последнее время получила распространение электродвижущаяся система AZIPOD (Azimuthing Electric Propulsion Drive), которая включает в себя дизель-генератор, электромотор и винт.
Дизель-генератор, расположенный в машинном отделении судна, вырабатывает электроэнергию, которая по кабельным соединениям передается на электромотор. Электромотор, обеспечивающий вращение винта, расположен в специальной гондоле. Винт находится на горизонтальной оси, уменьшается количество механических передач. Винторулевая колонка имеет угол разворота до 360°, что значительно повышает управляемость судна.
Перед каждым выходом в море рулевое устройство готовят к работе: тщательно осматривают все детали, устраняют обнаруженные неисправности, трущиеся части очищают от старой смазки и смазывают вновь. Затем под руководством вахтенного помощника капитана проверяют исправность рулевого устройства в действии путем пробной перекладки руля. Перед перекладкой надо убедиться, что под кормой чисто и никакие плавсредства и посторонние предметы не мешают повороту пера руля. Одновременно проверяют легкость вращения руля и отсутствие даже незначительных заеданий. Во всех положениях пера руля сличается соответствие показаний рулевых указателей и время, затрачиваемое на перекладку.
Между ходовым мостиком и румпельным отделением должны быть установлены две независимо действующие линии связи.
По прибытии в порт и по окончании швартовки руль ставят в прямое положение, выключают энергию на рулевой двигатель, осматривают рулевой привод и если все найдено в должном порядке, закрывают румпельное отделение.
Испытания рулевого устройства проводятся с целью проверки правильности сборки и надежности его в эксплуатации. На головных судах при этом определяют маневренные качества судна. По окончании монтажа рулевого устройства проворачивают рулевую машину и проверяют правильность монтажа и взаимодействие всех деталей рулевого устройства. При швартовных испытаниях проверяют работу машины и прочность деталей устройства под нагрузкой (поток воды от работающего винта). На ходовых испытаниях определяют правильность выбора мощности рулевой машины, взаимодействие всех узлов устройства, осуществляют переход на управление судном авторулевым и запасным рулевым приводом. Одновременно проверяют управляемость судна на различных режимах движения. Испытания проходят по заранее составленной программе.
Требование Регистра к рулевому устройству: