Текст книги "Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями)"
Автор книги: Александр Горкин
Жанр: Энциклопедии, Справочники
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 50 (всего у книги 67 страниц)
СТЕКЛОПАКÉТ, строительное изделие из двух или более слоёв стекла, герметически соединённых по периметру рамкой (обоймой). Обладают высокими тепло – и звукоизоляционными свойствами. Благодаря герметичности в промежуток между стёклами не попадают пыль и влага, не ухудшается освещённость помещений. В стеклопакетах для улучшения их изолирующих свойств часто используется заполнение межстекольного пространства инертными газами или смесями газов, более плотными по сравнению с воздухом. Наиболее часто применяют аргон и криптон. Криптон значительно дороже, чем аргон, но он в большей степени повышает тепло – и звукоизолирующую способность стеклопакета.
СТЕКЛОПЛÁСТИКИ, пластические массы, содержащие в качестве упрочняющего наполнителя стеклянные волокна. Связующим, или матрицей, служат реактопласты (полиэфирные, эпоксидные, фенолоформальдегидные смолы) и термопласты (полиимиды, поликарбонаты, полистирол, полиэтилен). Свойства стеклопластиков зависят не только от природы исходного полимера, но и от состава, количества, длины и ориентации стекловолокна. Плотность 1200–2400 кг/мі; отличаются высокой прочностью, низкой теплопроводностью, стойки к воздействию агрессивных сред, хорошие диэлектрики; прочность, модуль упругости и коэффициент теплопроводности линейно возрастают с увеличением содержания волокон.
Для изготовления изделий конструкционного назначения применяют алюмоборосиликатные, магнезиальноалюмосиликатные и другие ориентированные минеральные волокна в виде нитей или жгутов; для материалов на основе эпоксидного связующего с нитями диаметром 6—20 мкм sраст = 1200–2300 МПа при модуле упругости 50–70 ГПа. Детали теплозащиты на основе полиимидных реактопластов с нитями или тканями из кремнезёмного и кварцевого волокна выдерживают рабочую температуру 250–400 °C, на основе кремнийорганических полимеров – до 800—1100 °C. Стеклопластики с неориентированным расположением рубленых волокон (напр., стекловолокниты) имеют sизг = 130–200 МПа и удельное электрическое сопротивление 1012 —1013 Ом•см.
Изделия из стеклопластика на основе реактопластов изготовляют по форме методами намотки или послойной выкладки, затем заливают связующим и подвергают контактному формованию в вакууме (автоклаве) или на прессах. Изделия из стеклопластика на основе термопластов формуют вместе с наполнителем литьём под давлением или экструзией. Стеклопластики широко используются как конструкционные материалы в машиностроении, авиационной и космической технике; как электроизоляционные материалы – в радиоэлектронике, приборостроении, электротехнике.
СТЕКЛОРÉЗ, состоит из ручки и молоточка-оправы, в корпус которого вставлены кристаллы алмаза или ролики из твёрдого сплава. На торцевых сторонах молоточка имеются прорези разной ширины, служащие для отламывания кромок стекла. Различают алмазные (предпочтительнее) и роликовые стеклорезы. Алмазные стеклорезы армируются кристаллами алмаза массой от 0.02 до 0.16 карата (один карат равен 0.2 г) и используются для резки стекла толщиной от 3 до 10 мм. Роликовые стеклорезы применяют для резки стекла толщиной 2–6 мм, их изготовляют с 1–5 роликами диаметром 6.6 ± 0.6 мм с углом заточки режущей кромки 100 ± 10°. Каждый ролик рассчитан на резку не менее 350 м стекла.
Алмазный (а) и роликовый (б) стеклорезы
СТЕРЕОСКОПИ́ЧЕСКОЕ КИНÓ, кинематограф, производящий фильмы, при демонстрации которых у зрителей создаётся ощущение объёмности (стереоскопичности) проецируемых на экран изображений. Объёмность изображений стереоскопического кино обусловлена бинокулярным, стереоскопическим эффектом, который возникает при рассматривании объектов двумя глазами. Чтобы два изображения стереопары слились в сознании наблюдателя в единый зрительный образ, необходимо обеспечить проекцию на сетчатку каждого глаза предназначенного ему изображения. Средства, обеспечивающие зрителям возможность раздельного наблюдения, делятся на индивидуальные и коллективные. Из индивидуальных средств наибольшее распространение получили поляроидные очки. Наиболее трудная задача – создание методов и технических средств для раздельного видения каждым глазом «своего» изображения. Правый и левый глаза наблюдают объект с различных точек зрения. В результате изображение, возникающее на сетчатке одного глаза, несколько отлично от изображения, возникающего на сетчатке другого глаза. В сознании человека эти изображения автоматически совмещаются в одно пространственное изображение.
СТЕРЕОТИ́П, монолитная копия печатной формы из металла, резины, пластмассы, изготовляемая для печатания больших тиражей. Стереотипы получают литьём, способом гальванотехники или прессованием. Для стереотипов наиболее часто используют специальный стереотипный сплав на основе резины или пластмассы. Такие стереотипы могут иметь изогнутую полуцилиндрическую форму (предназначены для ротационных печатных машин), быть плоскими в виде пластины (для плоскопечатных машин), а также изготовляться в размер шрифта, т. е. равными по высоте размеру (росту) печатающего элемента (ростовый стереотип). Гальваностереотипы получают с матрицы, изготовленной с оригинальной печатной формы (набора, клише, гравюры), путём осаждения на ней металла (обычно меди), который после отделения от матрицы упрочняется с обратной стороны типографским сплавом или пластмассой. При изготовлении стереотипов прессованием матрица служит штампом для получения рельефной формы в пластмассе или резине. Выбор способа изготовления стереотипа определяется в основном сроками выпуска издания, требованиями, предъявляемыми к качеству изображения, и экономической целесообразностью.
СТÉФЕНСОН, Стивенсон (stephenson) Джордж (1781–1848), английский конструктор и изобретатель.
Д. Стефенсон
В 1814 г. построил свой первый паровоз «Блюхер» для рудничной рельсовой дороги.
В 1823 г. в Ньюкасле основал первый в мире паровозостроительный завод и построил паровоз «Передвижник» (1825) для строившейся под его руководством железной дороги Дарлингтон – Стоктон, а затем паровоз «Ракета» (1829) для линии Манчестер – Ливерпуль. При строительстве этой линии впервые применил железные рельсы на каменных опорах, что позволило увеличить скорость «Ракеты» до 50 км/ч. Ширина рельсовой колеи, принятой Стефенсоном (1435 мм), стала самой распространённой на железных дорогах Западной Европы. В 1836 г. организовал в Лондоне проектную контору – первый научно-технический центр железнодорожного строительства, где по чертежам Стефенсона и его сына Роберта создавались паровозы не только для Великобритании, но и для других стран.
Паровоз Стефенсона «Ракета»
СТИРÁЛЬНАЯ МАШИ́НА, электрическая машина для стирки, полоскания и отжима белья в домашних условиях. Принцип машинной стирки заключается в вымывании загрязнений с волокон ткани потоком воды с растворённым в ней моющим средством. В стиральных машинах интенсивное движение раствора относительно белья обеспечивается либо диском с лопастями (активатором) в баке, куда заливается раствор и помещается бельё, либо за счёт вращения перфорированного барабана с бельём в растворе. Соответственно различают два вида стиральных машин – активаторные и барабанные. Существуют стиральные машины без отжима белья, с ручным отжимом при помощи валков, полуавтоматические двухбаковые с дисковым активатором и центрифугой для отжима белья или однобаковые барабанные, автоматические с программным управлением. Наиболее совершенны автоматические машины с программным управлением, в них все операции осуществляются без участия человека. Отжим выстиранного белья производится при вращении барабана с частотой до 1000 об/мин (режим центрифуги).
Устройство автоматической стиральной машины:
1 – блок программного управления; 2 – контейнер для порошка; 3 – подача воды; 4 – барабан; 5 – бак; 6 – двигатель
СТИ́РЛИНГА ДВИ́ГАТЕЛЬ, двигатель внешнего сгорания с внешним подводом и регенерацией тепловой энергии, преобразуемой в полезную механическую работу. Разработан английским инженером Р. Стирлингом в 1816 г. В качестве рабочего тела в нём использовался воздух, который периодически подогревался и охлаждался. Современный двигатель Стирлинга содержит два цилиндра с поршнями – нагреваемый (рабочий) и холодный (вытеснитель). Штоки обоих поршней связаны между собой и входят в состав кривошипно-шатунного механизма, приводящего во вращение выходной вал двигателя. Рабочее тело (гелий или водород) находится в замкнутом пространстве между полостями цилиндров и во время работы не заменяется, а только изменяет объём при периодическом нагревании и охлаждении. Между полостями цилиндров находится регенератор – холодильник, который разделяет эту полость на горячую и холодную. К горячей полости теплота подводится извне от пламени при сгорании топлива, а от холодной полости отводится охладителем, в котором циркулирует вода. За счёт изменения объёма рабочего тела при периодическом нагревании и охлаждении происходит возвратно-поступательное движение поршней, вызывающее вращение выходного вала двигателя. Рабочий цикл осуществляется за четыре такта: сжатие, нагревание, рабочий ход, охлаждение.
Двигатель внешнего сгорания по конструкции проще, чем поршневые двигатели внутреннего сгорания. Клапаны, их кулачковые приводы, системы впрыска топлива и зажигания в нём отсутствуют. Тепло подводится от внешнего источника – пламени, которое горит в наружном воздухе с избытком кислорода. Поэтому продукты сгорания такого двигателя намного безвреднее, чем при внутреннем сгорании. Изменение давления в двигателе внешнего сгорания происходит плавно, поэтому он не создаёт шума и вибрации.
Преимущество двигателя Стирлинга по сравнению с двигателями внутреннего сгорания состоит ещё и в том, что для него не имеют значения химические свойства топлива. Его мощность зависит только от разности температур между горячей и холодной стороной. Поэтому для него годится любое топливо, любой другой источник тепла, напр. солнечные лучи. Двигатель Стирлинга обратим, т. е. при затрате механической работы может производить холод. Один и тот же двигатель внешнего сгорания можно использовать для выработки электроэнергии, в качестве холодильной установки и для получения горячей воды. Двигатель Стирлинга используют на грузовых автомобилях и судах.
СТОП-КРАН, прибор, предназначенный для экстренного торможения (остановки) поезда. Стоп-кран устанавливают в тамбуре и внутри каждого пассажирского вагона и моторного вагона электро – и дизель-поезда, а также на переходных площадках отдельных грузовых вагонов. При повороте ручки одного стоп-крана происходит выпуск воздуха из тормозной магистрали, в результате чего автоматически срабатывают тормоза всего поезда.
СТРАТОСТÁТ, свободный аэростат для подъёма в стратосферу, т. е. на высоту более 11 000 м. От аэростата отличается существенно большим объёмом оболочки, достигающим в зависимости от высоты подъёма и полётной массы аппарата от 14 000 до 300 000 мі. Оболочка стратостата сферической формы скрепляется сетью или системой строп с гондолой. Пилотируемые стратостаты имеют герметичную гондолу для экипажа, в которой также размещается необходимое для его жизнеобеспечения оборудование. Подъём стратостата осуществляется за счёт подъёмной силы, создаваемой наполняющим оболочку подогреваемым газом, и благодаря сбросу балласта (песка или металлической дроби). Спуск начинался после выпуска части газа через клапан или в результате постепенного его охлаждения до температуры окружающего воздуха.
Первыми в 1931 г. поднялись в стратосферу, на высоту 15 781 м, швейцарцы О. Пиккар и П. Кипфер на стратостате с оболочкой объёмом 14 300 мі. Наибольшей высоты подъёма – 34 668 м – достигли американские пилоты М. Росс и В. Пратер в 1961 г. на стратостате «Стратолаб» с оболочкой объёмом 283 170 мі. В 1962 г. на стратостате «Волга» (объём оболочки 72 900 мі) пилоты П. И. Долгов и Е. Н. Андреев поднялись на высоту 25 458 м. Наряду с полётами стратостатов с экипажами проводятся кратковременные полёты автоматических стратостатов для подъёма разнообразной исследовательской аппаратуры на высоту от 20 до 50 км.
СТРЕЛКÓВОЕ ОРУ́ЖИЕ, индивидуальное ствольное оружие калибра до 20 мм. Является самым массовым и в подавляющем большинстве огнестрельным оружием. Предназначается для поражения живой силы и техники, в т. ч. легкобронированной. Появилось практически одновременно с артиллерийскими орудиями (см. Артиллерия) и первоначально мало чем отличалось от них по устройству. Специфические особенности стрелкового оружия стали проявляться с появлением деревянной ложи и фитильного замка (15 в.), кремнёвого замка (16 в.), капсюля (нач. 19 в.). До сер. 19 в. оно было гладкоствольным (исключение составляли штуцеры), дульнозарядным со сферическими пулями диаметром 18–20 мм; подразделялось на длинноствольное – ружья (ручные пищали, мушкеты, фузеи, штуцеры) и короткоствольное – пистолеты. Достигнув дальности стрельбы 200 м и скорострельности 1–2 выстрела в минуту при большом рассеивании пуль, гладкоствольное оружие исчерпало свои возможности. Появление в сер. 19 в. стрелкового оружия с нарезным стволом (что обеспечивало устойчивость пули в полёте) существенно ускорило его развитие. Унитарный патрон с продолговатой пулей позволил увеличить дальность стрельбы до 800 м, значительно уменьшить рассеивание пуль и увеличить их пробивное действие. Замена в 1880-х гг. дымного пороха на более мощный бездымный способствовала дальнейшему увеличению дальности стрельбы и появлению новых видов оружия: магазинного (заряжание ручное из магазина – специальной патронной кассеты), самозарядного (заряжание автоматическое, стрельба очередями или непрерывная). Современное боевое стрелковое оружие подразделяется на винтовки (карабины), пистолеты, револьверы, пулемёты, пистолеты-пулемёты и автоматы (термин «ружьё» сохранился только за охотничьим оружием). Может быть малого калибра (диаметр канала ствола до 6.5 мм), среднего (6.5–9 мм) и крупного (св. 9 мм). В большинстве своём, за исключением пулемётов, относится к индивидуальному оружию, т. к. обслуживается в бою отдельным стрелком. Пистолеты и револьверы как оружие самообороны являются ещё и личным оружием. Стрелковое оружие сравнительно простое по устройству и состоит в основном из ствола, затвора, ударно-спускового механизма, ложи с прикладом или рукоятки и магазина. Винтовка и автомат комплектуются штыком для рукопашного боя.
СТРОГÁНИЕ, обработка резанием различных материалов со снятием стружки и образованием плоскостей и фасонных поверхностей (пазов, канавок, углублений).
В металлообрабатывающем производстве этот процесс осуществляется либо на поперечно-строгальном станке, в суппорте которого закреплён резец, совершающий движения поперёк заготовки, либо на продольно-строгальном станке с возвратно-поступательными движениями заготовки. Деревообрабатывающие станки для строгания (строжки) применяют для формирования гладкой плоской поверхности детали (циклевальный станок) либо для получения шпона – тонких листов древесины (строгальный, стружечный станки). Кроме того, для такой обработки широко применяют ручные машины и ручные инструменты (рубанок, фуганок, фальцгубель, скобель).
Продольно-строгальный станок:
1 – направляющие станины; 2 – стол; 3 – поперечина; 4 – вертикальные суппорты; 5 – стойки портала; 6 – коробка подач; 7 – каретка бокового суппорта; 8 – привод
СТРОИ́ТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУ́КЦИИ, несущие и ограждающие конструкции, применяемые при возведении сооружения. В зависимости от используемого материала бывают деревянными, металлическими, каменными, бетонными, железобетонными, асбестоцементными и т. д. Основные требования к строительным конструкциям определяются их назначением: они должны быть прочными, долговечными, огне – и морозостойкими, отвечать эксплуатационным и санитарно-техническим требованиям. В древние времена люди располагали лишь теми строительными материалами, которые находили в природе, поэтому сооружения были только деревянными и каменными. Отсюда такое обилие в старинной архитектуре сводов и арок: арочные конструкции были единственно возможными для перекрытия больших пролётов, поскольку каменная кладка, использовавшаяся при возведении арок, хорошо выдерживает сжатие, а как раз в арочных конструкциях сжимающие усилия максимальны, а растягивающие – минимальны. Появление чугуна и стали привело к развитию стоечно-балочных и рамных конструкций. Двадцатый век стал веком железобетона. Этот материал позволяет применять самые разнообразные конструкционные схемы сооружений, включая тонкостенные железобетонные оболочки и возрождая в новом качестве сводчатые конструкции.
СТРОИ́ТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИÁЛЫ, совокупность природных и искусственных материалов, применяемых при строительстве и ремонте. Подразделяются на каменные природные строительные материалы; вяжущие вещества минеральные (цемент, известь, гипс и др.) и органические (битумы, дёгти, асфальтобетон и т. д.); искусственные каменные материалы (бетон, железобетон, керамические изделия); металлические; древесные. К строительным материалам относят также акустические, теплоизоляционные и отделочные (линолеум, обои и др.) материалы. Требования к строительным материалам предъявляются в зависимости от их назначения и условий эксплуатации.
СТРОИ́ТЕЛЬНЫЙ РАСТВÓР, отвердевшая смесь вяжущего вещества, мелкого заполнителя (песка) и воды. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и ему свойственны все закономерности, присущие бетонам. Строительные растворы по виду вяжущего подразделяются на цементные, известковые и гипсовые. Применяют строительные растворы для каменных кладок, нанесения декоративных слоёв на стеновые блоки и панели, для штукатурки, изготовления декоративных деталей и т. д. Основными требованиями, предъявляемыми к растворам, являются прочность, долговечность, удобоукладываемость, подвижность и водоудерживающая способность (раствор не должен расслаиваться при транспортировке и должен сохранять достаточную влажность в тонком слое при укладке на пористое основание, напр. кирпич).
СТРУБЦИ́НА, приспособление для крепления деталей на верстаке, станке или в шаблоне при слесарной, столярной и других видах обработки, а также при склеивании деревянных деталей, при сборке и т. д. Струбцины бывают металлические и деревянные; для сжатия в одной плоскости или в двух плоскостях.
Струбцины:
а – для сжатия в одной плоскости; б – для сжатия в двух плоскостях
СТРУ́ЙНАЯ ПЕЧÁТЬ, способ полиграфической печати без применения печатной формы, при котором изображение наносится непосредственно на печатный материал тонкой струёй краски (через сопло диаметром в сотые доли миллиметра) с высокой скоростью набрызгивания (до 1 млн. капель за 1 секунду). Процесс набрызгивания управляется компьютером. Струйная печать используется в принтерах, для маркировки (напр., на мягких упаковках), для получения надписей на поверхностях материалов с грубой структурой, нанесения адресов на периодические издания и т. п. Способ находит применение также при печатании многокрасочных изображений и высококачественных цветопроб.
СУ́ДНО, плавающее сооружение, предназначенное для перевозок грузов и пассажиров, промысла рыбы и морского зверя, выполнения вспомогательных работ с другими судами, обеспечения на водных путях судоходных условий, а также для спорта, отдыха, туризма и др. В зависимости от назначения суда делятся на гражданские и военные (корабли). Гражданские суда подразделяются на транспортные, промысловые, технические, вспомогательные, специальные. Отдельную группу составляют прогулочные и спортивные суда. К транспортным судам относятся несамоходные суда – баржи и самоходные – пассажирские, грузопассажирские, буксиры, толкачи, грузовые суда – сухогрузные и наливные (танкеры). К техническим судам относятся землечерпательные снаряды, землесосы, суда, обслуживающие обстановку пути, и др. Группа вспомогательных судов включает портовые буксиры, спасатели, ледоколы, плавучие доки, плавучие краны, дебаркадеры и т. д. К промысловым судам относятся добывающие (траулеры, сейнеры, дрифтер-траулеры, ярусники, шхуны, боты, китобойцы, креветколовные суда, кальмароловные суда, водороследобывающие суда и др.), обрабатывающие (автономные, универсальные, консервные и мучные плавбазы и производственные рефрижераторы, крабо – и китообрабатывающие суда), приёмотранспортные (большие, средние и малые) и вспомогательные суда, используемые для лова рыбы, добычи китов, морского зверя и морепродуктов.
Судно – древнейшее изобретение человека. К первым судам, построенным человеком, относятся большие лодки, которые обладали некоторыми навигационными качествами и мореходностью – способностью плавать при волнении. Суда развивались и совершенствовались в течение тысячелетий – от гребных, вёсельно-парусных и парусных судов до современных атомоходов, судов на подводных крыльях, судов на воздушной подушке и экранопланов, сочетающих свойства судов и гидросамолётов.
Современное судно должно обладать определёнными навигационными и эксплуатационными качествами. Важнейшими из навигационных качеств судна являются: остойчивость, непотопляемость, ходкость, управляемость и прочность корпуса и отдельных его элементов. Плавучесть – способность судна плавать в требуемом положении относительно поверхности воды при заданной нагрузке. Плавучесть судна обеспечивается объёмом непроницаемого корпуса. У подводных судов плавучесть регулируется за счёт балласта в отсеках лёгкого корпуса. Остойчивость – способность возвращаться в исходное положение при наклонениях. Остойчивость судов обеспечивается правильным выбором формы корпуса и положения центра масс судна, а также устройством непроницаемых иллюминаторов, люков и дверей корпуса и надстройки. Непотопляемость – достаточная плавучесть и остойчивость при затоплении ряда отсеков, обеспечивается делением корпуса на отсеки с водонепроницаемыми переборками, устройством седловатости, бака и юта, комингсов (непроницаемых ограждений), люков и др. Ходкость зависит от формы корпуса судна, чистоты обработки смоченной поверхности, обеспечиваемой специальными покрытиями, эффективностью установленных движителей. К эксплуатационным качествам относятся: грузоподъёмность, грузовместимость, пассажировместимость, скорость хода, автономность плавания.
Главными конструктивными частями судна являются: корпус, надстройка, энергетическая установка и другие механизмы машинного отделения, судовые движители, судовые устройства, судовые системы, электро – и радионавигационное оборудование. Корпус – основная часть любого судна – состоит из оболочки-обшивки и настила палубы, которая изнутри подкрепляется каркасом из продольных и поперечных балок (набором корпуса). Корпус делится продольными и поперечными переборками на отсеки: носовой – форпик, кормовой – ахтерпик, отсек машинного отделения и др. Судовая энергетическая установка обычно состоит из главного двигателя, а также вспомогательных механизмов и аппаратов различного назначения. Судовые устройства обеспечивают управление судном и его эксплуатацию и включают общесудовые устройства (якорное, швартовное, рулевое, буксирное, шлюпочное и специальные, зависящие от назначения судна, напр. грузовое, сцепное, изгибающее и др.). К судовым системам относятся противопожарные, осушительные, балластные, водоснабжения, отопления, вентиляции и др. Электрорадионавигационное оборудование судна включает судовую электростанцию, оборудование и приборы судовождения (эхолоты, радиолокаторы, компасы и др.), радиостанции, радиотелефоны, судовые телефонные станции, пульт управления и т. д.
Основным материалом для корпуса современного судна является сталь. Толщина стальных листов составляет от нескольких миллиметров у малых судов до 40 мм и более у подводных лодок. Первое судно из железа – баржа водоизмещением 70 т – было построено Д. Вилькинсоном в Англии в 1787 г. Широкое строительство стальных судов началось с 70-х гг. 19 в. Самое большое в мире стальное судно – построенный в 1973 г. танкер «Эллас Фас» водоизмещением 555 тыс. т. Лёгкие сплавы применяют в первую очередь при постройке скоростных судов на подводных крыльях, воздушной подушке и экранопланов для уменьшения веса корпуса. Ограниченное применение для постройки корпусов судов (преимущественно для подводных лодок) имеют титан и древесина. Подводные лодки с корпусом из титана погружаются на глубину 1–2 км. Самое крупное из построенных деревянных судов – шестимачтовая шхуна «Вайоминг» (1910 г., США) водоизмещением 8.5 тыс. т. До сих пор из дерева строят небольшие промысловые суда, а также яхты, катера, шлюпки, лодки. Пластмассы (гл. обр. стеклопластики), основным достоинством которых является малая плотность и коррозионная стойкость, используют для постройки небольших транспортных, промысловых и спортивных судов. Железобетон используется для постройки плавучих доков, дебаркадеров и др. Композитные суда (обшивка деревянная, набор корпуса – из стальных балок) строятся в небольших количествах начиная с 19 в.
По принципу движения суда подразделяются на плавающие (водоизмещающие), которые могут быть надводными или подводными, суда на подводных крыльях и на воздушной подушке (скеговые и амфибийные). У плавающих судов вес судна уравновешивается силой плавучести, равной весу вытесненной воды. У глиссирующих (скользящих по водной поверхности) судов вес судна уравновешивается гидродинамическими силами давления воды на днище, которые вытесняют корпус из воды. Для облегчения выхода на глиссирование на днище устраивают реданы (уступы), а сам корпус делается остроскулым. Скорость, при которой начинается глиссирование судна, зависит от размеров судна и возрастает с ростом водоизмещения. Поэтому глиссирующие суда – суда ограниченных размеров. Рекорд скорости глиссера на воде – 300 узлов (555.6 км/ч) – был поставлен Кеннетом П. Уорди. При очень больших скоростях движения возможен режим рикошетирования.
Экранопланы поднимаются над водной поверхностью за счёт действия подъёмной силы, возникающей на несущих плоскостях или на корпусе экраноплана при его движении. Эта сила подобна подъёмной силе на крыльях самолёта, но она существенно увеличивается из-за близости опорной поверхности (экрана). Высота движения экранопланов над опорной поверхностью составляет от нескольких сантиметров до 3–4 м, скорость движения достигает нескольких сотен километров в час. Экранопланы применяют как транспортное средство и для ведения боевых действий.
В зависимости от типа судовой энергетической установки различают пароходы, паротурбоходы, теплоходы (дизельные), турбогазоходы, атомоходы. Передача энергии от двигателя к движителю может быть прямой через валопровод или электрической (по схеме двигатель – генератор – электродвигатель). Электрические передачи имеют потери в передаче энергии до 10–15 % и повышенную стоимость, их применяют в основном на судах с переменными режимами работы (ледоколы, рейдовые буксиры-толкачи) или на атомоходах.
По типу движителя суда подразделяются на винтовые (применяются гребные винты или комплексы гребной винт – направляющая насадка), колёсные с бортовыми или кормовыми колёсами, с крыльчатыми движителями, водомётные, с винтовыми колонками, с воздушными винтами, а также гребные, вёсельно-парусные, парусные и парусно-моторные. По району плавания различают суда внутреннего плавания, смешанного (река – море) плавания и морские суда.
СУ́ДНО НА ВОЗДУ́ШНОЙ ПОДУ́ШКЕ (СВП), судно, корпус которого во время плавания отделяется от поверхности воды слоем воздуха, нагнетаемого под днище. Уменьшение контакта с водой снижает сопротивление воды и повышает скорость движения судна. Различают суда на воздушной подушке амфибийные (СВПА) и скеговые (СВПС). Амфибийное судно имеет по периметру корпуса гибкое ограждение воздушной подушки, образующее под днищем судна замкнутое пространство и частично ограничивающее растекание воздуха, подаваемого нагнетателями. Гибкое ограждение позволяет судну свободно выходить на берег, двигаться над любой поверхностью, преодолевать невысокие препятствия. У скеговых судов ограждение жёсткое, всегда частично погружено в воду, и потому скеговое судно может двигаться только по водной поверхности (см. Скеговое судно).
Принцип движения судна на воздушной подушке предложен в 1716 г. шведским учёным Э. Сведенборгом. Первые исследования по созданию таких судов, включая постройку и испытания опытных катеров на воздушной подушке, были начаты в 1935 г. в СССР под руководством профессора В. А. Левкова, но были прерваны Великой Отечественной войной. В 60-х гг. 20 в. во многих странах (СССР, Англия, США, Франция, Япония и др.) начинается строительство судов на воздушной подушке гражданского и военного назначения. Важную роль в появлении судов нового типа сыграло изобретение Коккерелом (Англия) в 1955 г. сопловой схемы создания воздушной подушки. Наиболее известными из амфибийных судов являются английские паромы серии SR. Суда этого типа имеют водоизмещение до 300 т, пассажировместимость ок. 400 человек и перевозят 60 автомобилей. Французский «Навиплан» рассчитан на 200 пассажиров и 60 автомобилей.
В строительстве крупных судов на воздушной подушке СССР всегда занимал ведущее положение. Напр., большой десантный корабль «Зубр» имел водоизмещение 555 т, длину 57.3 м, ширину 25.6 м, мощность 50 МВт и скорость хода 60 узлов (111 км/ч).
Десантное судно на воздушной подушке «Джейран»
Амфибийные СВП надёжны, мореходны, рентабельны при перевозке пассажиров, автомобилей и грузов на речных, прибрежных и коротких морских линиях (напр., через Ла-Манш). Наиболее крупные из них могут эксплуатироваться при высоте волны до 3.6 м. Доля полезной нагрузки составляет в зависимости от размеров судов от 35 до 45 % от полного водоизмещения судна. Движителями СВП служат воздушные винты, диаметр которых достигает 6.5 м. В качестве нагнетателей, создающих воздушную подушку, используют центробежные или осевые вентиляторы. СВП имеют средства управления по курсу, по дифференту и по крену. В состав устройств, обеспечивающих управляемость по курсу, входят: вертикальные воздушные рули, устанавливаемые в потоке за винтами, поворотные вертикальные стабилизаторы, поворотные пилоны, на которых устанавливаются винты, выдвижные шверты (пластины) для уменьшения радиуса циркуляции. Управляемость СВП осуществляется также с помощью воздушных винтов путём изменения их тяги. К вспомогательным средствам управления относятся: подруливающие устройства и вспомогательные движительно-рулевые устройства, струйные рули (располагаются в носу и в корме с каждого борта). Воздушные струи этих рулей разворачивают СВП по курсу. Применяется также управление с помощью гибкого ограждения. Так, подъём гибкого ограждения с одного борта вызывает крен судна и его разворот.
Правообладателям!
Это произведение, предположительно, находится в статусе 'public domain'. Если это не так и размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.