Общее устройство судов

Современные подводные лодки отличаются очень большим диапазоном подводного водоизмещения: от сверхмалой подводной лодки США («Минисаб») водоизмещением 0,20 т до атомной подводной лодки Франции (Е-1) водоизмещением 9000 г, с расчетной глубиной погружения свыше 600 м, скоростью подводного хода около 30 узл, с неограниченным районом плавания и подводной автономностью 74 суток.

Совершенствование атомных энергетических установок открыло возможность использования судов подводного плавания в гражданском флоте. Экономическая целесообразность использования таких судов возрастает с ростом их водоизмещения. Впервые в мире в Советском Союзе используется бывшая подводная лодка ВМС, переоборудованная для научно-промысловых целей.

Гражданские подводные лодки можно подразделить на грузовые, пассажирские и научно-исследовательские. К первому можно отнести спроектированные за рубежом атомные подводные транспортные суда, а к пассажирским подводным судам – уже эксплуатируемую прогулочную лодку «Огюст Пикар», плавающую в Женевском озере в Швейцарии. Научно-исследовательскими подводными лодками, применяющимися для глубоководных научных исследований, можно считать американские «Алюминаут» и «Элвин», а также японские «Иоммури» и «Куросио».

Глава V. Материалы, применяемые в судостроении

§ 20. Общие сведения о материалах

В судостроении находит применение большое количество материалов, основными из которых следует считать металлы, дерево и пластмассы. Каждый из применяемых материалов обладает определенными химическими, физико-механическими и технологическими свойствами, которые имеют решающее значение при определении их использования в судостроении.

Эти свойства, в соответствии с техническими условиями, должны быть достигнуты при изготовлении материалов и учтены при создании судовых конструкций.

Каждая поставляемая на судостроительный завод партия материала, несмотря на сопровождающие его документы – сертификаты, удостоверяющие его качество, на заводе вновь проходит химические, механические и технологические испытания.

В металлическом судостроении основным материалом для постройки корпусных конструкций служит сталь. В морском судостроении в основном применяют низколегированные стали, обладающие значительно повышенными прочностными характеристиками по сравнению с углеродистой сталью. Внедрение легированных сталей при равнопрочных конструкциях позволяет уменьшить собственный вес корпуса судна. Переход от клепаных конструкций к сварным, замена трудоемких и сложных крупногабаритных литых деталей (форштевней, ахтерштевней, кронштейнов, рулевых рам и пр.) сварными (из листового и профильного проката) и листосварными оказались возможными благодаря созданию новых марок сталей, которые хорошо свариваются и имеют повышенную прочность, а некоторые из них, кроме того, обладают высокими литейными качествами.

Одним из основных показателей механических качеств материала является предел текучести б_T, который входит в расчетные формулы прочности судовых конструкций (и, следовательно, предопределяет их вес).

Для изготовления прочих, менее ответственных корпусных конструкций, применяют углеродистые судостроительные стали, чугун, легкие сплавы, цветные металлы, пластмассы и т. п.

§ 21. Металлические материалы

В судостроении применяются черные металлы, в первую очередь углеродистые стали, обладающие пластичностью, хорошо свариваемые и противостоящие коррозии от воздействия соленой воды.

Стали. Применяют углеродистые судостроительные стали марок ВМСт. Зсп и С. Индексы означают: В – группа стали, которая характеризуется различными механическими свойствами и химическим составом; М – сталь изготовляется в мартеновских печах; сп – спокойная плавка; С – судостроительная сталь. Предел текучести этих сталей б_T = 240 кГ/мм². Углеродистые стали отличаются малым содержанием углерода (0,14-0,22%), а также вредных примесей серы и фосфора (не более 0,05%). Известно, что сера придает металлу красноломкость, а фосфор – хладоломкость.

Применяются низколегированные судостроительные стали марок 09Г2, 09Г2С, 10Г2С1Д и 10ХСНД с более высокими пределами текучести б_T = 300-400 кГ/мм² с низким содержанием углерода (не более 0,12%) и добавками марганца, кремния, хрома, меди и никеля.

Стали поставляются металлургической промышленностью в виде листового проката толщиной от 4 до 32 мм и профильного проката. Длина поставляемых листов до 8000 мм, ширина-до 2500 мм.

В судостроении ковкой преимущественно изготовляют мелкие детали (штыри, леерные стойки, коуши и т. п.). Судовые поковки изготовляют из-углеродистой или легированной стали. К сталям с особыми физическими или физико-механическими свойствами относятся: