Судостроительные предприятия имеют одно или несколько пост­роечных мест, которые могут быть наклонными и горизонтальными. Наклонные построечные места могут быть продольными и поперечны­ми. Горизонтальные построечные места, предназначенные и для пост­ройки, и для спуска судов на воду, сухие или наливные строительные доки. Большое количество предприятий имеет отдельные от соо­ружений для спуска судов горизонтальные построечные места.

Рис. 1 Продольный наклонный стапель
1 - батопорт;
2 - бетонная плита — основание;
a - H/L- уклон стапеля

Основной эксплуатационной характеристикой построечного места является допустимая погонная нагрузка на его основание - базовую опорную поверхность, которая в зависимости от длины судна опреде­ляет его предельный спусковой вес. Погонная нагрузка колеблется от 50 до 400 т/пог. м. Поэтому основания построечных мест должны быть прочными и жесткими, для чего их сооружают на мощных свайных фундаментах.

Продольное наклонное построечное место, показанное на рис. 1, состоит из надводной и подводной частей. Продольное на­клонное построечное место называют стапелем. Уклон стапеля состав­ляет 1/16 при его длине до 200 м и 1/20-1/24 при большей длине. Рас­пространены стапели с батопортом, позволяющим осушать подводные части стапеля и спусковых дорожек. К порогу стапеля подводят нахо­дящийся на плаву батопорт, заполняют его балластные отсеки водой и сажают днищем на торец тела стапеля. Воду, находящуюся в огражден­ном ковше стапеля, откачивают насосами. С торца по контуру стенок и днища стапеля установлены деревянные герметизирующие брусья, к которым гидростатическим давлением воды со стороны акватории прижимается батопорт.

В настоящее время строительство новых наклонных стапелей пре­кратилось, а существующие постепенно выводят из эксплуатации.

В связи с увеличением выпуска судов и ростом их размерений мно­гие судостроительные компании активно сооружали сухие строитель­ные доки. Доки по мере накопления опыта их эксплуатации и совер­шенствования методов постройки судов превратились в главный элемент целой построечной системы.

Схема сухого строительного дока показана на рис. 2. Он представ­ляет собой сложное железобетонное гидротехническое сооружение с го­ризонтальным расположением днища.

По тоннажу возможного к постройке судна сухие строительные доки подразделяют на доки для судов дедвейтом до 100 тыс. т, от 100 до 300 тыс. т и от 300 тыс. т до 1-го млн т (супердоки). Длина доков колеблется от 300 м до 1000 м, ширина от 60 м до 100 м, глубина от 6 м до 17 м. Современные сухие доки имеют внутридоковые затворы, которые могут быть установлены по длине дока, образуя две или три строительные камеры.

Возможность образования камер позволя­ет строить одновременно несколько судов или их частей и спускать их на воду в разное время. Доки бывают с одним или двумя входами, которые закрываются батопортом (плавающим затвором) или от­кидным, поворачивающимся вокруг нижней горизонтальной оси затвором, или откатным затвором. Сокращение заказов на крупные суда привело к тому, что развитие и строительство сухих доков за­медлилось.

Рис. 2 Схема строительного дока
1 - портальный кран;
2 - козловой кран

С развитием поточных форм организации постройки судов стали применять горизонтальные построечные места, представляющие собой бетонную площадку, по которой проложены рельсовые пути. По рель­сам на судовозных тележках часть корпуса или весь корпус судна пере­мещают по позициям поточной линии и к спусковым сооружениям. Линейное расположение позиций поточной линии постройки наибо­лее рационально с организационно-технологической точки зрения, но тогда длина построечного места может сильно возрасти. Поэтому по­явились горизонтальные построечные места с параллельным располо­жением позиций.

Построечные места стремятся полностью или частично разместить в зданиях, которые называют эллингом.

Каждое построечное место снабжено подъемно-транспортным обо­рудованием, опорным или опорно-транспортным устройством, стапель­ными лесами и энергоподводами.

Подъемно-транспортное оборудование построечных мест включает подъемные краны и другие грузоподъемные средства (лифты, стрелы).

Наиболее распространенным типом подъемных кранов открытых построечных мест являются портальные краны (рис. 2). Они имеют прямые или шарнирно сочлененные стрелы, которые могут поворачи­ваться на 360° вокруг вертикальной оси. Кран передвигается вдоль по­строенного места по рельсовым крановым путям. Грузоподъемность портальных кранов составляет от 20 до 150 т.

Для обслуживания сухих строительных доков применяют козло­вые краны большой грузоподъемности. Такой кран (рис. 2) пред­ставляет собой мост на опорах-козлах, передвигающихся по рель­сам вдоль построечного места. По мосту крана перемещаются грузовые тележки с 2-3 гаками. Тележек обычно 2 и их суммарная подъемная сила образует грузоподъемность крана, которая может достигать 1500 т. Расстояние между опорами — пролет крана — мо­жет быть до 200 м. Такие краны могут обслуживать не только пост­роечные места, но и преддоковые площадки, расположенные перед и по бокам построечного места. На них осуществляют укрупнение секций, блоков, модулей.

Рис. 3 Схема трансбордера
1 - судовозные рельсы;
2 - рельсы трансбордера;
3 - стальной канат;
4 - трансбордер;
5 - шкив;
6 - трансбордерная яма;
7 - лебедка;
8 - судовозная тележка

Закрытые построечные места в большинстве случаев оборудуют мостовыми кранами, грузоподъемность которых достигает 100 т и бо­лее. Кран представляет собой мост, имеющий по концам катки. Пере­двигается он по рельсовым путям, проложенным на эстакадах, распо­ложенных вдоль стен здания.

В качестве транспортных средств для доставки грузов к построеч­ному месту применяют железнодорожный и автомобильный транспорт. Для перемещения на построечное место секций (блоков) массой до 600 т используют безрельсовые платформы на пневматическом ходу, буксируемые тягачом, или самоходные трейлеры примерно той же грузоподъемности. Грузовую платформу подводят под секцию (блок) и гид­равлическими домкратами снимают ее (его) с опор, пересаживая на платформу.

После транспортировки секцию (блок) устанав­ливают на опоры построечного места, действуя в обратном по­рядке, или снимают с трейлера краном. Длина трейлера дости­гает 22-24 м при ширине до 6 м. Иногда для перемещения блоков или судна в целом применяют трансбордер, показанный на рис 3, представляющий собой сварную ферму, перемещающую­ся на катках по рельсам. Блок (судно) на судовозных тележках накатывается в продольном на­правлении на трансбордер и вме­сте с ним совершает поперечное перемещение. Трансбордер ле­бедками перемещается в трансбордерной яме - заглубленном участке.

Рис. 4 Схема расположения элементов опорного устройства
1 - кильблоки;
2 - клетки;
3 - строительные стрелы;
4 - подставы

Глубина ямы может быть от 0,8 до 1,8 м. Длина трансбордера может достигать 100-150 м и более, грузоподъемность до 2000 т.

Созданы и транспортные средства на воздушной подушке. Для та­ких средств требуются существенно меньшие тяговые усилия.

Опорное устройство предназначено для поддержания в заданном положении на построечном месте как отдельных частей судна, так и всего судна в процессе его постройки. Опорное устройство состоит из кильблоков, клеток, подстав и упоров, а на наклонном продольном ста­пеле, кроме того, из строительных стрел, препятствующих смещению судна. Схема размещения элементов опорного устройства представле­на на рис. 4.

Кильблоки располагают в диаметральной плоскости судна под флора­ми и поперечными переборками. Конструкция кильблоков обеспечивает их фиксацию и быструю разборку перед спуском судна на воду, а также регулировку положения судна, блоков, днищевых секций по высоте.

Простейший кильблок, как следует из рис. 5, представляет со­бой набор металлических сварных тумб, уложенных одна на другую. Регулирование высоты кильблока осуществляют подбивкой пары ду­бовых клиньев. Такие кильблоки не обеспечивают легкой разборки при пересадке судна с опорного на спусковое устройство, работа с ними тре­бует тяжелого ручного труда.

На наклонных продольных стапелях распространены быстроразбор­ные металлические кильблоки. Представленный на рис. 5, б киль­блок имеет две стальные клиновые призмы, соединенные между собой тягой из стального угольника. Тяга стопорится самотормозящимся кли­ном. Для отдачи кильблока клин выбивают.

Применяют также гидравлические кильблоки (рис. 5, в ), состоя­щие из нижней части, имеющей гидравлический домкрат, и верхней сбрасываемой части, состоящей из металлических тумб и деревянной подушки. Гидродомкрат фиксирует верхнюю часть кильблока в преде­лах рабочего хода плунжера. Наличие единой системы подачи масла ко всем домкратам позволяет осуществлять дистанционное управле­ние высотой кильблоков и дает возможность легко пересадить судно с опорного на спусковое устройство путем снятия давления масла.

Рис. 5 Типы кильблоков
а - из металлических тумб;
б - быстро разборный;
в - гидравлический;
1 - сосновая прокладка;
2 - сосновая подушка;
3 - дубовые клинья;
4 - стапельные сварные тумбы;
5 - тяга;
7 - стальной клин;
8 - стопорная планка;
9 - гидравлический домкрат

Клетки обеспечивают устойчивое положение судна на построечном месте и разносят сосредоточенные нагрузки, например, от главных механизмов, от воды при испытании отсеков на непроницаемость на большую площадь. Клетка — часто два кильблока, поставленные рядом. Клетки располагают, как правило, под поперечными переборками.

По мере сборки и сварки секций корпуса на построечном месте устанавливают подставы и упоры — подставы под днищем, упоры по бортам. В качестве подстав и упоров используют сосновые бревна диаметром 250-300 мм. Кильблоки и подставы устанавливают вертикально под жесткие связи днища, а упоры упирают в угольники, привариваемые к наружной обшивке борта. Нижние концы подстав и упоров опирают на деревянные клинья или специальные башмаки, состоящие из двух клиновых призм, стопорящихся металлическим клином. Для отдачи подставы клин выбивают.

Количество кильблоков рассчитывают по эпюре веса судна. Ступенчатую кривую веса судна разделяют по длине на три участка, в пределах которых интенсивность нагрузки усредняют и принимают посто­янной. Для каждого участка количество кильблоков:

n к = Д пу /Q к

• Д пу - вес судна порожнем в пределах соответствующего участка;

Удельное давление на кильблок от действия Q K не должно превос­ходить допустимого давления на материал подушки, которое прини­мают равным половине давления, разрушающего подушку (для ду­ба ≤3,2 МПа). При размере подушки 25×100 см расчетная нагрузка составит 800 кН.

Количество клеток должно составлять не менее трех пар при спус­ковом весе судна до 5 тыс. т, четырех пар - при 5-10 тыс. т и шести пар при весе более 10 тыс. т.

Количество подстав:

n 0 = 0,4 Д пу /Q п

Изложенный подход к проектированию схемы опорного устройства прост, но не учитывает напряженно-деформированное состояние кон­струкций построечного места, опорных элементов и корпуса судна. В ре­зультате спусковой вес судна занижают, а количество опорных эле­ментов завышают. Разботан метод проектирования схемы опорного устройства, позволяющий точно определять соотношение нагрузок в триаде судно - опоры - стапель. Судно рассматривают как балку пе­ременного сечения, покоящуюся на упруго-податливых опорах - киль­блоках, подставах, клетках и упорах, образующих дискретное опорное поле под корпусом судна. Балка загружена распределенной по длине судна весовой нагрузкой и горизонтальными усилиями, возникающи­ми от усадки монтажных сварных швов и воздействия на корпус судна солнечного тепла.

Рис. 6 Типовые опорные схемы по ширине судна
1 - кильблок;
2 - подстава;
3 - клетка;
4 - упор

Реакции опор стапельного опорного устройства (в том числе указанных далее эквивалентных опор) рассчитывают ре­шением системы уравнений для углов поворота сечений корпуса судна на опорах от действия указанных нагрузок - системы модифициро­ванных уравнений пяти моментов. Уравнения упругих просадок эле­ментов системы судно - опоры - стапель решают на ПК с использованием модуля программного комплекса «Стапель». Комплекс позволяет при известной нагрузке от веса судна или его части опреде­лять не только упругие, но и пластические деформации подушек опор. Тем самым рассчитывают необходимое и достаточное количество опор в данный момент времени или, иначе говоря, оптимальный состав опор­ного устройства.

По результатам расчета возможно по ширине и по длине судна ус­танавливать оптимальное количество типовых опорных схем (ТОС), приведенных на рис. 6 и 7.

Схема расстановки опор вычерчивается графопостроителем. Выпол­няют проверочный расчет, который позволяет оценить допустимый спусковой вес судна и наилучшее расположение опор на любой стадии постройки судна. По сравнению с традиционными схемами расстановки опор их количество становится значительно меньше, чем получае­мое при использовании расчетной методики.

Рис. 7 Расстановка опор вдоль судна
а - весовая нагрузка судна и границы опорных участков;
1, 2,…., n, б - интервалы возможного размещения опор;
- флоры, под которыми обязательны регламентируемые сочетания опор

Опорно-транспортное устройство предназначено для поддержания строящегося судна на построечном месте в требуемом положении, пе­ремещения всего судна или его частей (блоков) при поточно-позиционной постройке с одной позиции на другую и для спусков. Основные элементы устройства - судовозные тележки грузоподъемностью от 60 до 320 т. На рис. 8 показаны составляющие опорного модуля опор­но-транспортного устройства.

Несущим элементом служит подкильная стальная балка, которая при постройке судна опирается на металлические (или железобетон­ные) килевой и боковые стулья, а при перемещении судна - на транс­портные (центрирующие) опоры судовозных тележек. В их корпуса встроены гидравлические домкраты, поднимающие и опускающие судно при его пересадке со стульев на тележки и наоборот. Домкраты имеют системы автономного питания маслом от собственного ручно­го масляного насоса и группового централизованного питания от на­сосной станции, перемещающейся в составе судовозного поезда на от­дельной тележке.

Несамоходные поезда тянут тросами с тяговым усилием лебёдок от 50 до 200 кН. Тележки соединяют в судовозный поезд тягами. В состав самоходного поезда входят самоходные тележки с электро или гидроприводами.

Рис. 8 Модули опорно-транспортного устройства
а - построечно-опорный модуль (при постройке судна);
б - транспортно-опорный модуль (при перемещении судна);
1 - боковой стул;
2 - килевой стул;
3 - стальная балка;
4 - сосновая подушка;
5 - стальные клинья;
6 - судовозная тележка;
7 - тран­спортная (центрирующая) опора

Скорость продольного перемещения судов 2-4 м/мин.

Что­бы при перемещении судна поддерживать неизменными нагрузки на те­лежки и устранять крен и дифферент судна после перемещения, тележ­ки объединяют в три группы:

1. Носовую левого и правого бортов;
2. Кормовую левого борта;
3. Кормовую право­го борта.

Цилиндры гидродомкратов в группе соединяют общим маслопроводом, образующим сообщающиеся сосуды, что обеспечивает оди­наковое давление в каждом цилиндре группы, т. е. одинаковые нагрузки на транспортно-опорные модули в пределах группы независимо от об­щих и местных неровностей рельсовых путей. Если групповая система питания отсутствует, то поддерживать требуемое давление в домкра­тах при перемещении судна приходится вручную, стравливая масло из домкратов, в которых давление растет, и подкачивая масло в домкра­ты, в которых давление падает. Такая система несовершенна и не ис­ключает аварийных ситуаций.

При достаточном количестве тележек на заводе судно может стро­иться на тележках (без пересадок), что упрощает его постановку на опо­ры и перемещение. Пока судно строится, гидравлическая система пи­тания гидродомкратов отключена, а плунжеры стопорят.

Необходимое количество транспортных опорных модулей следует определять с учетом типа системы питания гидродомкратов тележек:

n т = К Н Д С /Q т

• Q т - номинальная грузоподъемность транспортно опорного модуля, т;
• Д С - спусковой вес судна,т;
• К Н - коэффициент не­равномерности нагружения транспортных опор.

Для групповой систе­мы питания К Н = 1,25, для автономной К Н = 1,50.

Равномерное нагружение транспортно-опорных модулей обеспечи­вают, размещая их под корпусом судна с переменным шагом, пропор­циональным интенсивности весовой нагрузки по длине судна. По сту­пенчатой кривой спускового веса судна для 20-ти теоретических шпаций строят, как показано на рис. 9, интегральную кривую:

Д С = ∑ i = 1 20 Q i

На горизонтальной оси, кроме теоретических шпангоутов наносят точки и номера конструктивных шпангоутов.

Расчетная нагрузка на транспортно-опорные модули Q pт = Д с /n т (в дальнейшем построечно-опорные и транспортно-опорные модули бу­дем называть просто опорами). Проведя линии, параллельные горизон­тальной оси, на расстояниях, равных Q pт, до пересечения с интеграль­ной кривой веса и опустив перпендикуляры из точек пересечения на горизонтальную ось, получим базовое расположение опор. Первая ли­ния проводится на расстоянии Q pт /2 от оси абсцисс. Расстояние меж­ду последней линией и крайней точкой кривой должно также равнять­ся Q pт /2.

Затем оси опор, оказавшихся между конструктивными шпангоутами или под монтажными стыками секций, смещают под бли­жайшие флоры и поперечные переборки, что обеспечит соосное нагру­жение как опор, так и связей днища, и не будет мешать сборке корпуса. Каждая днищевая секция или блок при установке в процессе форми­рования корпуса должны опираться не менее чем в двух сечениях. При нарушении этого условия вводят дополнительные опоры. Таким обра­зом, получают окончательное расположение опор. Дополнительные опоры после формирования корпуса можно удалить. При групповой системе питания маслом гидродомкратов судовозных тележек реакции R 1 и R 2 транспортных опор статически определимы, так как диаметры цилиндров домкратов и давление масла в них одинаковы. Реакции вы­числяют решением уравнений равновесия судна на опорах:

m T R 1 + (n T — m T) R 2 = D П

R 1 ∑ i = 1 m T Ɩ 1 i + R 2 ∑ j = n T — m T n T Ɩ 2 j = D n × x G

• n т — количество транспортных опор в кормовой группе;
• Ɩ 1i , Ɩ 2i - от­стояние оси i -й и j -й опор от комового перпендикуляра;
• x G - отстоя­ние центра тяжести судна порожнем от кормового перпендикуляра.

При n т опорах существует n т - 1 вариантов их группирования. Оп­тимальным будет вариант, при котором разность между реакциями кор­мовой и носовой групп опор минимальна (∆R = min|R 1 — R 2 |). Во всех вариантах на величину реакции должны быть наложены ограничения 0 < R 1 < Q T и 0 < R 2 < Q T

Рис. 9 Схема определения базового расположения опор по интегральной кривой спусковой массы судна

Реакции построечных и транспортных опор с отключенной гидравликой статически неопределимы. Для их расчета можно исполь­зовать модифицированные уравнения пяти моментов, учитывающие влияние податливостей днищевых перекрытий корпуса, стапельных плит и их свайных или грунтовых оснований на величину и распре деление реакций опор.

При прямолинейной килевой линии корпуса, выравненной гидродомкратами с помощью автономной системы пи­тания, реакции опор также статически неопределимы и могут быть определены с помощью обычных уравнений трех моментов, так как килевая линия корпуса прямолинейна и, следовательно, опоры не имеют разновысотности. При пересадке судна с транспортных на по­строечные опоры без выравнивания килевой линии после перемеще­ния судна реакции построечных опор также статически неопредел и мы и для их определения используют уравнения пяти моментов с разновысотными опорами.

Каждое построечное место оборудуют наружными лесами для прохода на строящееся судно и доступа снаружи к любой части корпуса, где необходимо выполнить работы.

На лесах размещают:

• Магистрали трубопроводов сжатого воздуха;
• Пара;
• Газа;
• Электрокабельную сеть;
• Электросварочное и другое оборудование, предназначенное для обслуживания рабочих мест.

Леса, установленные в отсеках судна, называют внутренними.

На отечественных судостроительных заводах широко применяют показанные на рис. 10 наружные леса башенного типа, состоящие из башен, располагаемых через 6-8 м, и рабочих площадок, укладывае мых на кронштейны между башнями ярусами через 2,5 м. Движение людей происходит по маршевым трапам, смонтированным в отделы ных башнях, или вместо трапов применяют лифты и эскалаторы.

Башенные леса требуют:

• Большого расхода металла и дерева;
• Трудоемки в изготовлении;
• Установке;
• Эксплуатации, при демонтаже перед спуском судна на воду.

Совершенствование конструкций лесов заклю­чается в замене башенных лесов быстроразборными лесами трубчатой конструкции (рис. 10, б ), в отказе от сплошных лесов и переходе к установке в районе работ переносных площадок (этажерок) различной конструкции, которые подают подъемным краном и надежно закреп­ляют к корпусу судна.

Конструкция внутренних лесов определяется в основном высотой отсеков, в отсеках высотой до 3,5 м ставят козлы с деревянными щита­ми, от 3 до 8 м - трубчатые леса со щитовым настилом, более 8 м- леса на кронштейнах, ярусами навешиваемые на приварных зацепах на переборки и борта. На кронштейны укладывают щитовой настил.

Вместо внутренних лесов применяют механизированные устройства (рис. 11), предназначенные для доставки рабочих в район монтаж­ных соединений или в любое другое место внутри отсека. Устройство состоит из неподвижной стойки, устанавливаемой на настиле палубы и платформы, которая вращается вместе с вертикальной колонной, опущенной в подпалубное про­странство.

Рис. 10 Наружные леса
а - башенные;
б - трубчатые и переносные;
1 - башня;
2 - рабочая площадка;
3 - ярусный трап;
4 - башня с маршевым трапом;
5 - стойки трубчатых лесов;
6 - этажерки

По колонне движется каретка, к которой шарнирно при соединена горизонтальная теле скопическая стрела. На конц стрелы закреплена рабочая площадка, где находятся рабочие размещено необходимое технологическое оборудование. Приво подъема каретки установлен на новоротной платформе. На конце телескопической стрелы рядом с рабочей площадкой установлен привод её перемещения в горизон тальной плоскости. Управлени перемещением площадки производят с установленного на ней пульта. Устройство подъемным краном подают в отсек через штатные отверстия в палубе, при этом теле скопическая стрела располагается вдоль вертикальной колонны, а рабочая площадка сложена.

Рис. 11 Устройство для внутреннего доступа в отсек
1 - стойка;
2 - поворотная платформа;
3 - привод подъема каретки;
4 - те­лескопическая стрела;
5 - пульт;
6 - рабо­чая площадка;
7 - энергоподвод;
8 - под­ставка;
9 - колонна;
10 - каретка

Каждое построечное место обо­рудуется системами снабжения:

• Электроэнергией - пере­менным током напряжением 380 В для питания электродвигателей подъемных кранов и сварочных постов, напряжением 220 В для постоянного освещения и питания электродвигателей вентиляторов, отсасывающих вредные газы, выделяемые при сварочных, очистных малярных и других работах, и напряжением 36 В для переносных ламп. Ток подается от трансформаторных подстанций на силовые щиты по строенных мест. Для питания кранов ток подводится по гибким кабе­лям — троллеям, уложенным в троллейных каналах вдоль рельсовых путей крана;
• Сжатым воздухом давлением 0,5-0,6 МПа для работы пневматиче­ского инструмента и краскораспылителей. Воздух подается по постоян­ным магистральным трубопроводам от компрессорной станции через влагомаслоотделители-отстойники на разделительные коробки, к которым присоединяют гибкие переносные шланги, соединенные с инструментом;
• Кислородом и ацетиленом для газовой резки и строжки и для на­грева корпусных конструкций при их правке. К местам выполнения работ кислород и ацетилен подают по трубопроводам либо доставляют в баллонах;
• Углекислым газом и аргоном для сварки, которые подают по тру­бопроводам или от баллонов;
• Паром для отопления судовых помещений в холодное время года;
• Водой для гидравлических испытаний корпусных конструкций на непроницаемость, противопожарных целей и других нужд.

Кабели и трубопроводы прокладывают вдоль всего построечного места с обеих сторон, а посты подключения к магистралям оборудуют на башнях лесов и площадках.

Спуск судна на воду - знаменательное событие в жизни судна и трудовых буднях судостроителей. Но почему именно спуск на воду является знаменательным? Ведь это не более чем промежуточный этап постройки судна.

После спуска постройка судна продолжается иногда годами. Дело здесь, вероятнее всего, в двух обстоятельствах. Первое из них заключается в том, что в момент спуска на воду судно переходит из одной среды в другую, попадая в свою родную стихию. Второе обстоятельство: спуск судна на воду - единственный момент в процессе его постройки, который имеет четкую временную привязку. Действительно, когда начинается постройка судна, не знает никто, а вот окончание постройки четко определено. Этим моментом является подписание акта о приемке судна в эксплуатацию и подъем на нем флага заказчика. Однако, это только документальная сторона дела. А фактически судно в этот момент может быть еще не «построено». Явные недоделки и скрытые дефекты не так уж редки в практике судостроения, и их устраняют (по существу - достройка судна) уже после сдачи судна в эксплуатацию.

Спуск судна на воду однозначно соответствуют год, день и час. Именно поэтому спуск торжественно отмечался в судостроении во все века. Вначале торжества носили характер религиозного обряда. Затем все религиозное выветрилось, а своеобразный «обряд крещения» остался. И сегодня при спуске «крестная мать», как правило, женщина в присутствии большого числа свидетелей разбивает о борт судна традиционную бутылку шампанского.

Для спуска судов на воду в настоящее время используются различные способы и применяются разнообразные сооружения.

СПОСОБЫ СПУСКА СУДОВ НА ВОДУ

Спуском судов на воду завершается стапельный период постройки судов и начинается достроечный период. Современная технология предусматривает максимальную готовность судна перед спуском на воду. Момент выбирается в зависимости от принятой технологии, производственных условий завода-строителя и времени года. До спуска должны быть выполнены обязательные работы: сборочно-сварочные, обеспечивающие непроницаемость и прочность судна; окраска подводной части корпуса и нанесение грузовых марок; установка и испытание забортной арматуры; монтаж дейдвудного устройства; установка рулей, гребных валов и винтов, поворотных насадок; установка необходимых деталей швартовного устройства и аварийно-спасательного оборудования; закрепление механизмов и грузов, поданных на судно.

Существует несколько способов спуска судов : свободный - по наклонной плоскости под действием сил тяжести; всплытием - при поднятии уровня воды в спусковых сооружениях; принудительный - механизированный.

спуск судна на воду под действием силы тяжести

Спуск под действием силы тяжести (продольный и поперечный) наиболее сложен. Период собственно спуска при этом очень мал, а подготовительные работы занимают много времени.

продольный спуск

Продольный спуск судов осуществляется с продольных наклонных стапелей длиной от 100 до 350 м, расположенных перпендикулярно к береговой линии или под некоторым углом к ней. Стапель представляет собой сложное инженерное сооружение, имеющее железобетонное основание для размещения спусковых дорожек. Он состоит из надводной и подводной частей.

поперечный спуск

Поперечный спуск обычно применяют для спуска судов малого и среднего тоннажа на верфях, расположенных на реках. Для поперечного спуска судна на воду используют сооружения, состоящие из горизонтального стапельного места (предспусковой позиции) и наклонных спусковых дорожек, направленных перпендикулярно оси-стапеля. Уклон спусковых дорожек значительно больше, чем на продольных стапелях. Спусковые дорожки размещают на грунте или на железобетонном основании и заглубляют в воду на 1,5 м или совсем не заглубляют.

спуск судов всплытием

Спуск судов всплытием осуществляют в сухих доках, камеры которого наполняются водой, поступающей из акватории, в наливных доках и док-камерах, заполняемых водой при помощи насосных станций. Доки заполняют водой до уровня, при котором под днищем всплывшего судна будет обеспечен достаточный зазор для снятия его с кильблоков.

принудительный механизированный спуск

Принудительный механизированный спуск осуществляют с помощью следующих сооружений: поперечных и продольных слипов, вертикальных судоподъемников, кранов и плавучих доков.

поперечный свободный спуск

В основу поперечного спуска положен принцип свободного движения судна по наклонной плоскости под действием собственного веса. Конструкция спусковых устройств при этом способе значительно проще и спусковые дорожки короче, чем при продольных спусках. Сокращению протяженности дорожек способствуют большой уклон и применение особых разновидностей поперечного спуска: спуск прыжком, спуск броском и спуск с помощью понтона.

В зависимости от расположения стапельных мест поперечный спуск можно осуществлять по нескольким схемам.

Спуск непосредственно с места постройки (стапеля) происходит при помощи спусковых устройств, состоящих из нескольких поворотных балок (балансирных столов) и являющихся одновременно опорной поверхностью строительного стапеля.

Устройство, показанное выше, состоит из поворотной балки, поддерживаемой на удлиненном конце в сторону пусковых дорожек гидравлическим домкратом, шарнирной опоры и куркового зажима. Под действием опрокидывающего момента от веса судна балка наклоняется до совмещения спусковых салазок со спусковыми дорожками. Затем с помощью пневмоцилиндров освобождают курки задержников, и судно по насаленным дорожкам спускается на воду.

Спуск с перемещением судна на спусковые косяки. Для спуска судно на судовозных тележках перемещают на предспусковую позицию, где под него заводят косяки и спусковые полозья, закрепляемые специальными задержниками. Судно с тележек пересаживают на спусковые полозья и приспускают с помощью лебедок на спусковую позицию, откуда производится свободный спуск по насаленным дорожкам. Поскольку спусковые дорожки при поперечном спуске имеют уклон, то вес судна и спускового устройства создает движущую силу судна и силу нормального давления на стапель. Увеличение площади опоры полозьев влечет за собою увеличение веса спускового устройства и, следовательно, его стоимости. Особенностью поперечного свободного спуска является то, что с момента начала движения судна по спусковым дорожкам процесс спуска становится практически неуправляемым. С момента входа корпуса в воду в направлении движения появляется сила сопротивления, а в вертикальном направлении - сила поддержания. Судно не только движется поступательно, но начинает вращаться вокруг продольной оси, проходящей через центр тяжести его поперечного сечения. При равенстве веса и сил поддержания судно всплывает.

Поперечный спуск судна на воду включает в себя множество операций: подготовку стапеля и спускового устройства; составления спускового расписания и распределения рабочих, участвующих в спуске; осмотра водолазами подводной части спусковых дорожек; просушки дорожек и полозьев, нанесения насалки; перемещения на спусковую позицию судна с помощью специальной лебедки; заводки и закрепления под судном полозьев; устройства тросовой проводки для предупреждения заносов оконечностей; подъема судна гидравлическими домкратами и окончательной установки на штатных местах полозьев вместе с установленными на них кильблоками; закрепления полозьев на задержники и установки специальных закусок; пересадки судна на спусковое устройство с помощью гидравлических домкратов и выкатывание транспортных тележек из-под судна.

После спуска судна на воду специальная бригада, прибывшая с буксиром, производит тщательный осмотр отсеков всплывшего судна и устраняет замеченные дефекты. Судно переводят к пирсу для достройки и испытаний.

Возможно, в будущем появятся новые способы спуска судов на воду. Например, строящиеся суда будут спускать на воду по частям с последующей стыковкой их секций на плаву. Стыковка судов на плаву осуществляется уже давно. Для сварки стыкуемых частей судна используют кессоны или различные патентованные герметизирующие устройства. Кроме сварки для соединения частей возможно применение механических замковых устройств, подобных тем, которые используются при сцепке океанских барже-буксирных составов. В будущем, очевидно, способы и средства стыковки судов на плаву могут быть усовершенствованы. Здесь весьма широкий простор нашим потомкам для изобретательской и инженерной деятельности. Поэтому стыковка на плаву станет в XXII веке рядовой технологической операцией и прочно войдет в практику работы верфей крупнотоннажного судостроения. Это позволит ограничить грузоподъемность и размеры спусковых сооружений конструктивно и экономически разумными пределами. Такие сооружения позволят спускать на воду большие корабли и составные части крупнотоннажных судов.

В былые времена первыми воспевали строящееся судно грохочущие на плазах и эллингах клепальные молотки и яростно шипящие горелки автогенов. Эта оглушительная оратория труда настолько впечатляла посетителя, что само слово «верфь» надолго ассоциировалось в его памяти именно с этими звуками.

В наши дни газовую горелку заменила газорезательная машина, а на смену ручному клепальному молотку пришел пневматический. Однако и до сих пор место сборки судна производит на первый взгляд впечатление беспорядочного нагромождения разного сорта металлических конструкций, стальных листов, всяческой арматуры и т. д. Разглядеть во всем этом беспокойном хозяйстве надежную точку опоры, от которой можно было бы затем «танцевать», сходу не так-то просто...

Чтобы лучше понять, что к чему, давайте посетим сперва опытовый бассейн в Маркварде близ Потсдама. Здесь в испытательном канале как раз протягивают шестиметровую деревянную деформирующуюся модель проектируемого судна. По ней воочию можно представить себе, за что в шуме и напряжении всех сил предстоит проливать трудовой пот рабочим верфи.

Опытовый бассейн - весьма дорогостоящее, но совершенно необходимое сооружение. Одно испытание обходится в десятки тысяч марок. Модель подвешена к буксируемой тележке, движимой по рельсам над бассейном. Высокочувствительная измерительная аппаратура регистрирует сопротивление воды движению модели при различных скоростях. Каждая модель подвергается целой серии опытов: ее заставляют двигаться по бассейну при помощи винта, вращаемого небольшим электромотором. При необходимости специальная машина может превратить буксировочный канал в «штормовой океан».

Ведущий инженер остался, по-видимому, недоволен результатами испытаний. Модель поднимают из воды и прилаживают к валу двигателя новый винт, немного большего диаметра. Изменяют несколько и обводы корпуса судна ниже ватерлинии. Эти «игры», которыми серьезно заняты солидные люди высокого технического ранга, очень важны для создания будущего судна. С их помощью решаются иной раз проблемы сохранения человеческих жизней и миллионных ценностей.

Речь идет о проверке определенных расчетных параметров судна до его постройки, особенно - его обводов.

При проектировании столь крупного объекта со многими исходными данными даже самый умелый судостроитель или конструктор не может быть абсолютно уверен, будут ли после постройки мореходные качества судна, мощность его машин, скорость, управляемость и другие параметры соответствовать тем, что были определены ранее с помощью чертежной доски и счетной линейки.

Истории судостроения известно немало случаев, когда верфям приходилось задним числом многократно переплачивать суммы, сэкономленные некогда за счет отказа от постройки опытового бассейна. Ведь ничто не стоит так дорого, как переделки и изменения на судне после спуска его на воду. Тем более, что в некоторых случаях это и неосуществимо (например, изменение обводов судна). Иной раз, может быть, и спустят судно с конструктивными дефектами, но комиссии по испытаниям сразу же их бракуют, в результате чего верфь терпит большие убытки.

Первое слово при заключении договора на постройку судна (если это только не военный корабль, не пожарное или специальное судно) принадлежит будущему хозяину-судовладельцу. Торговое судно - это плавучее предприятие, которое, прежде всего, не должно работать в убыток. Поэтому договор должен содержать в себе весьма детальные указания о предполагаемой грузоподъемности (по роду и объему груза), средней длительности рейсов, о погрузочно-разгрузочных сооружениях в возможных портах захода и т. д.

Техника судостроения шагает в наши дни семимильными шагами, и может случиться так, что заказанное судно, не успев сойти со стапеля, морально устареет, особенно если при заключении договора, еще до начала проектирования, не учесть перспектив развития техники на ближайшие годы.

Индустриализация новейших верфей настолько шагнула вперед, что их можно сравнивать теперь с автозаводами. Еще несколько лет назад создание нового судна начиналось с того, что верфь, выяснив пожелания заказчика, составляла смету, предполагаемые расходы по которой учитывали уже и желаемую вместимость трюмов, и класс регистра, и скорость, и тип двигателя, и дальность плавания. Значительную роль играли при этом и сроки постройки.

Составить смету расходов можно лишь проделав серию работ по предэскизному проектированию, результаты которого представляются заказчику в виде генерального плана, экономического баланса, а также обстоятельного описания конструкции и оборудования проектируемого судна. Окончательное проектирование начинается уже после того, как будущий судовладелец с помощью экономистов, судоводителей, инженеров-механиков и специалистов по внутренней отделке судна до самых мелочей изучит и проконтролирует предэскизный проект.

Если предложение верфи будет принято, судно вторично поступает на чертежную доску, однако на сей раз все рассчитывается и измеряется гораздо более скрупулезно и основательно. Ни одна самая малая малость не должна остаться неучтенной.

Однако во время этой работы, когда судно существует всего лишь на бумаге, через плечо инженера-производственника и чертежника на него уже поглядывает представитель еще одной инстанции, заботящейся о надежности и безопасности будущего судна. В ГДР этим занимается Немецкая судоревизионная и классификационная организация. В Англии подобные функции выполняет Регистр Судоходства Ллойда, сферой деятельности которого, начиная с 1839 г., охвачены все суда мира.

Классификационные организации, существующие в каждой стране с развитым судоходством, работают в тесном контакте друг с другом. Без специального надзора и присвоения соответствующего класса ни одно готовое судно не получит удостоверения на годность к плаванию и страхового полиса.

Технический надзор твердо сохраняет свои позиции в судостроении. Зато многое другое существенно изменилось. Конечно, оформление договора на проектирование зачастую происходит точно так же, как это было описано выше. Но в наши дни по современному оснащенные, высокопроизводительные крупные верфи предлагают уже, как правило, готовые, комплексные проекты судов. В соответствии с тенденцией развития судоходства, судостроительной и погрузочно-разгрузочной техники проектные и конструкторские бюро верфей, оснащенные электронными вычислительными машинами, заранее разрабатывают основные узлы для судов новых проектов. Экспонаты на ярмарках, проспекты, статьи в специализированных журналах информируют пароходства о новых достижениях в области судостроения. Грузоподъемность, размеры грузовых трюмов и скорость - вот, что стоит во главе перечня экономических и технических показателей судна.

Все больше проникают в судостроение методы, основанные на применении стандартных конструкций, унифицированных секций и типовых строительных элементов.

Благодаря этому стоимость судна снижается, срок постройки сокращается, а рентабельность его существенно возрастает. Мы сравнивали уже однажды верфь с автозаводом. Как и в автомобильной промышленности, где очень много строительных узлов поступает извне, современные верфи используют готовую продукцию десятков предприятий-поставщиков. Верфи стали, по существу, монтажными предприятиями и нуждаются в поставке отдельных узлов, к которым относятся судовые моторы, винты, судовое электротехническое и электронное оборудование, грузовые стрелы и многое другое.

Это плавание имеет целью испытать все машины и механизмы в морских условиях, измерить скорость, проверить работоспособность руля и маневренность судна. Попутно проверяют и такие «мелочи», как краны трубопроводов, крышки люков, задрайки иллюминаторов. Обнаруженые недостатки записывают в специальный акт для устранения до сдаточных испытаний. В плавучем доке на борту нового судна кладут последние мазки краски. Легион уборщиков и уборщиц драит, чистит, моет все помещения, выносит строительный мусор.

Часть кают сразу занимает экипаж. На судно доставляют весь инвентарь - от посуды до огнетушителей. На многих верфях существует обычай: перед сдаточными испытаниями в самом вместительном грузовом помещении, твиндеке, накрывают большой праздничный стол. Офицеры водят гостей по нарядно расцвеченному флагами судну. Через несколько часов судно выйдет на приемосдаточные ходовые испытания...

Вот он, долгожданный момент передачи судна! Звучат приветственные речи. Флаг верфи уступает место флагу пароходства. Счастливого тебе плавания, новое судно! Как правило, по возвращении с приемо-сдаточных испытаний судно-новичок в тот же вечер получает в свои трюмы первый груз, а на следующий день судовая сирена уже оповещает мир, что якорь чист к первому плаванию. Не проходит и года, чтобы в прессе не появилось сведений о новом достижении в области техники судостроения.

Совсем недавно на ленинградском Адмиралтейском заводе была построена Арктика - новый тип атомного ледокола для проводки судов Северным морским путем. При ее создании был обобщен, изучен и учтен более чем десятилетний опыт ледовой службы первого атомного ледокола Ленин . В результате этого Арктика получила улучшенную форму корпуса и более мощный форштевень. В еще большей степени, чем первый атомный ледокол, оснащена она электроникой и автоматикой. Но, самое главное, для рационального использования ядерной энергии на Арктике смонтирован реактор нового типа, значительно более эффективный, чем на Ленине.

Экономическая эффективность советских ледоколов весьма высока, хотя бы уже по одному тому, что их участие в проводке позволяет грузовым судам избежать обходного пути из Ленинграда во Владивосток и другие порты Дальнего Востока через Балтийское и Северное моря, вокруг Африки и Юго-Восточной Азии. Сейчас на Адмиралтейской верфи возводится уже систер-шип Арктики.

Серия таких судов сделает Северный морской путь обычным, открытым во все времена года маршрутом и заставит высокие широты Севера надежно служить интересам народного хозяйства Страны Советов.

Верфи Германской Демократической Республики - весьма интенсивно действующая отрасль промышленности. Они строят суда на экспорт и обязаны постоянно идти в ногу с прогрессом. Пользу от этого получают, естественно, и оба пароходства ГДР: Германское морское пароходство и Народное предприятие «Дейтфрахт», которому принадлежат специальные суда, включая танкеры для трампового и чартерного судоходства. Суда класса Фриден уступили уже место ультрасовременным грузовым судам типа XD, представителем которых является к примеру Мейенбург .

Большинство договоров на экспортные поставки судов из ГДР заключают верфи, строящие рыболовецкие суда. В середине 1971 г. с Народной верфи «Штральзунд», как уже упоминалось, сошел со стапеля первый супертраулер типа Атлантик , на двадцать метров превосходящий по длине суда предыдущей серии.

На «Матиас Тезен-верфи» в Висмаре разработана для Советского Союза новая серия рыболовецких судов типа Поляр . Дизельный двигатель этого 155-метрового судна позволяет ему развить скорость до 17,5 узла. Суда этого типа предназначаются в рыболовном флоте для несения интендантской службы в открытом море, т. е. для доставки на промысловые суда провианта, питьевой воды, горючего, упаковочных материалов, запасных частей и т. п. На обратном пути они забирают до 8000 т замороженной рыбы. Следует отметить также, что эти суда отличаются особенно развитым палубным оборудованием.

Все более интенсивным становится с каждым годом движение грузов между ГДР и Скандинавскими странами. Для большей эффективности перевозочных операций в начале 1971 г. по заказу Германской государственной железной дороги на «Нептун-верфи» в Ростоке был заложен новый железнодорожный паром. Этот плавучий мост представляет собой комбинированное судно для перевозки железнодорожных вагонов, автомашин и пассажиров.

На сплошной железнодорожной палубе смонтированы четыре колеи с полезной длиной около 478,5 м. Площадь гаража составляет 982 м2 . Если учесть также общее число сидячих и спальных пассажирских мест, то оказывается, что по грузоподъемности этот паром на 45% превосходит самый большой шведский паром. Он обеспечивает скорость хода до 21 узла и может ежесуточно совершать по 6 рейсов.

В творческом содружестве Народных верфей с опыто- вым бассейном Института судостроения в Ростоке был разработан новый тип судна с бульбовым носом. Нос такой формы, получивший в патентной заявке название «Нептунвулст» и позволяющий увеличить ходкость судна, нашел применение на «Нептун-верфи» при постройке контейнеровозов. При постройке же скоростных грузовых судов предпочтение отдают разработанному на «Варнов-верфи» торпедобульбовому носу.

Новый этап развития судостроения начался в странах социалистического содружества с принятием Советом Экономической Взаимопомощи (СЭВ) комплексной программы, которая определяет масштабы проектирования и постройки судов всех видов в соответствии с потребностями каждой страны-участницы и содействует осуществлению международной кооперации и специализации производства судовых двигателей и других строительных узлов.

Воплощение этой колоссальной программы в жизнь повышает техническую и экономическую эффективность социалистической судостроительной промышленности и ускоряет развитие социалистических торговых флотов.

Все короче становятся временные интервалы между точками перегиба на кривой развития судостроения и мореплавания. Каких-нибудь пятьдесят лет назад ни одному моряку и не снилось, что по морям будут ходить суда без труб и рулевого колеса.

Апогей 6000-летней авантюры мореплавания еще впереди. Общественное развитие человечества и стремительный рост науки и техники смешали все карты развития событий на море: то и дело люди становятся свидетелями таких свершений, о которых старые барды моря не могли даже мечтать.

См. также `Стапель` в других словарях

стапеля, мн. стапели-стапеля, м. (гол. stapel). 1. Место на судостроительной верфи, с наклонным к воде помостом, для сборки судовых корпусов и спуска судов на воду (мор.). Два корабля стояли на стапелях. А.Н. Толстой. 2. Подсобное сооружение для сборки самолета, а также каждая отдельная составная часть этого сооружения, приспособленная для постройки той или иной части самолета (тех.). Готовый самолет сошел со стапелей.

стапель

-я , мн. стапеля́ и ста́пели , м.

Бетонированный помост с наклоном к воде, служащий для постройки, ремонта и спуска судов на воду.

За темным каналом - это и была Пряжка - вздымались стапели судостроительных заводов. Паустовский, Александр Блок.

[голл. stapel]

Малый академический словарь. - М.: Институт русского языка Академии наук СССР Евгеньева А. П. 1957-1984

Стапель

см. в статье Сборочная оснастка.

Авиация: Энциклопедия. - М.: Большая Российская Энциклопедия Главный редактор Г.П. Свищев 1994

СТАПЕЛЬ (нидерл. stapel) - место постройки судов - наклонная к воде бетонная площадка, на которой располагаются опоры для судна (кильблоки).

Место постройки судов - наклонная к воде бетонная площадка, на которой располагаются опоры для судна, кильблоки.

стапель

помост, площадка

Словарь русских синонимов

СТАПЕЛЬ (голландское stapel), место стоянки строящегося или ремонтируемого судна - наклонная или горизонтальная площадка, имеющая подъемно-транспортное оборудование, инженерные сети для подачи электроэнергии, газа, воды и пр.

Стапель

специальное сооружение судостроительного завода для строительства и спуска корабля (судна) на воду.

Словарь военных терминов. - М.: Воениздат Сост. А. М. Плехов, С. Г. Шапкин. 1988

1. Наклонный помост для спуска судов на воду.
2. Корабельная горка.

расположенная на берегу и наклоненная к воде площадка, оборудованная спусковыми дорожками и служащая для постройки, ремонта и спуска судна на воду

стапель

СТА́ПЕЛЬ -я; мн. стапеля́ и ста́пели; м. [голл. stapel] Спец. Бетонированный наклонный помост или фундамент для постройки, ремонта и спуска судов на воду. Поставить судно на стапеля. Со стапелей сошел новый корабль. Переоборудовать стапеля верфи.

◁ Ста́пельный, -ая, -ое. С. фундамент.

Большой толковый словарь русского языка. - 1-е изд-е: СПб.: Норинт С. А. Кузнецов. 1998

Я, мн. -я, -ей и -и, -ей, м. (спец.). Наклонная площадка на верфях для постройки, ремонта судов и спуска их на воду. Корабль сошёл со стапелей. II прил. стапельный, -ая, -ое.

Стапель A и C сущ см. _Приложение II

(помост с наклоном к воде, служащий для постройки, ремонта и спуска судов на воду)

Ста́пеля мн. ста́пели и́ стапеля́ ста́пелей и́ стапеле́й́

Словарь ударений русского языка .

м. англ. помост и все устройство на берегу, для стройки и спуска кораблей. Ныне стапели строят более крытые. Стапельный помост, спуск.

(нем. Stapel ). Помост, наклоненный к воде, на котором стоят корабли и с которого они спускаются в воду.

(Источник: "Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка". Чудинов А.Н., 1910)

наклонный к воде помост, на котором строятся корабли и с кот. они спускаются в воду. С. блоки, подставки, имеющие вид трапеции, на кот. лежит киль строящегося корабля.

(Источник: "Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка". Павленков Ф., 1907)

нем. Stapel . Помост, на котором стоят корабли.

(Источник: "Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней". Михельсон А.Д., 1865) ...

стапель ста́пель м., морск., "помост и устройство для спуска кораблей". Из нидерл., нж.-нем. stареl – то же; см. Мёлен 199. Не из англ. staple (steipl) – то же, вопреки Бодуэну де Куртенэ (у Даля 4, 506). Этимологический словарь русского языка. - М.: Прогресс М. Р. Фасмер 1964-1973

Стапель (голл. stapel)