Рульова рубка - мозок корабля

Ми познайомимося з серцем корабля (на іншій сторінці) - машинним відділенням, дізнаємося про особливості будови судна і переконаємося, що судно - це досить складна інженерна споруда. Але як же здійснюється його підпорядкування людської волі, як здійснюється управління кораблем в цілому і його незліченними машинами, механізмами, системами і пристроями в дійсності?
Заглянемо в рульову рубку - просторе засклене приміщення, залите світлом і заставлений хитромудрими приладами та пристроями. Це - мозок корабля. Звідси по всьому судну розходяться імпульси-команди, на які чуйно реагують всі виконавчі органи.
Що ж ми бачимо в рульовій рубці? Перш за все, штурвальну колонку, що входить до складу одного з найбільш відповідальних суднових пристроїв - рульового пристрою. Якщо суднові рушії в основному повідомляють судну переміщення вперед і назад, то головне призначення рульового пристрою-забезпечити поворот вправо і вліво.

Рульове пристрій складається з трьох основних елементів:
штурвальної колонки зі штурвалом; передавальної системи, через яку рух від штурвала передається на виконавчий механізм, і власне керма, що представляє собою вертикальну сталеву пластину плоскою або обтічної форми.
При повороті, або, як кажуть моряки, перекладки керма, на нього діє сила тиску води і створює крутний момент, що повертає судно в ту сторону, куди був перекладений кермо. Чим більше швидкість судна і чим більше площа керма, тим з більшою силою діє на нього натиск води.
Розглянемо, якими засобами створюється обертовий момент, необхідний для повороту керма. Протягом багатьох століть єдиним джерелом енергії для перекладки керма були м'язи людини. Спочатку це було рульове весло, яке тримав у руках керманич, т. Е. Рульової; потім з'явився кормової кермо з важелем-румпелем; його ще й сьогодні можна побачити на багатьох моторних човнах. Зі збільшенням розмірів і швидкостей ходу судів з'явився штурвал. Позаду штурвала розташовувався барабан. На нього намотувалися штуртроса: спочатку прядив'яні канати, а потім-сталеві кайдани й посадили троси, з'єднані з румпелем. При повороті штурвала барабан обертався і навивати одну з гілок штуртроса. При цьому румпель повертався, в потрібну сторону. Такий привід керма зберігся до сих пір на судах порівняно невеликих розмірів.
Але минав час, і з'явилися дуже великі швидкохідні суду, на яких довелося встановлювати рулі вагою до 100 т і більше. Навіть якби команда судна формувалася з геркулесів, то і їх спільних зусиль не вистачило б на те, щоб зрушити з місця таку громаду. Тому суднобудівники стали створювати спеціальні кермові машини. Тепер уже при повороті штурвала спрацьовувала машина-парова, гідравлічна або електрична, яка передавала обертання на кермо. Змінилися передавальні пристрої: замість початкових штуртроса з'явилися зубчасті та гвинтові передачі. За останні роки широко застосовується гідравлічний привід, в якому з'єднаний з кермом румпель повертається за допомогою гідравлічних циліндрів з поршнями.

Поруч зі штурвальної колонкою на спеціальній тумбі-нактоуз - змонтований один з найдавніших навігаційних приладів - компас. Магнітний компас був винайдений стародавніми китайцями і застосовувався мореплавцями ще за 3000 років до н. е. Через деякий час .компас став відомий і іншим народам Стародавнього Сходу, а після хрестових походів поряд з іншими досягненнями східної культури і науки, з'явився і в Європі. У XIV ст. італієць Флавій Джоя надав компасу майже сучасну форму, розділивши його на 360 °, а також на 16 румбів: N (Норд північ), 5 (південний південь), О (ост схід). W (вест- захід), N0 (норд-ост), NW (північний захід), SW (південний захід) і т. Д. Компас отримав назву картушки. Разом з магнітною стрілкою його помістили в коробку із закритою скляною кришкою. Магнітний компас вірою і правдою служив мореплавцям до тих пір, поки на зміну дерев'яним судам не прийшли залізні і сталеві. Застосування металу дозволило істотно збільшити розміри судів, підвищити потужність парових машин; по міцності металеві суду незмірно перевершували дерев'яні, тому дуже скоро за ними закріпилася репутація виключно надійних судів, які не бояться ніяких примх морської стихії.
Але дивна річ. У 1853-1854 рр. з інтервалом в декілька місяців при загадкових обставинах гинуть найбільші і найміцніші пароплави: Гумбольдт, Франклін, Сіті оф Філадельфія, Сіті оф Глазго, Арктик і Тейлор. Розслідування обставин загибелі пароплава Тейлор, на якому жертвами океану стали 290 осіб, показали, що на судні було два магнітних компаса: один на капітанському містку, а інший на палубі, близько фок-щогли. У порту обидва компаса показували однаковий напрямок, але вже через добу після виходу в море показання компасів почали розходитися на два румба, т. Е. На 45 °. Капітан вважав, що невірні показання дає компас, який знаходиться на палубі, і вів судно за своїм капітанського компасу. Виходячи з цього припущення, він був упевнений, що судно йде посередині протоки між островами. Насправді ж судно різко ухилилося вправо і наскочило на скелі біля одного з островів. Таким чином, винуватцем загибелі пароплава став компас.
Зараз історики майже не сумніваються, що якщо не всі п'ять, то в усякому разі більшість пароплавів, які загинули в 1853 - 1854 рр. стали жертвами неправильних показань компаса, так як іншого пояснення знайти не вдалося. Як би там не було, але в середині минулого століття виникло вкрай скрутне становище: з одного боку, все розуміли, що металеві суду мають незаперечні переваги перед дерев'яними, з іншого-все ці переваги зводяться нанівець через те, що на залізних і сталевих пароплавах компаси «втрачали голову», починали давати невірні показання і ставали причиною загибелі найбільш великих і міцних кораблів.

Необхідно було розібратися в причинах цього явища. У 1854 р по гарячих слідах щойно згаданих морських катастроф в Англії відбувся з'їзд вчених, на якому з сенсаційним повідомленням виступив доктор богословських наук, колишній моряк Скорсбі. Він стверджував, що причиною неправильних показань компасів є магнетизм самих кораблів. Тут же він продемонстрував став згодом класичним досвід. Він взяв ненамагнічений стрижень з заліза і розташував його по меридіану, потім кілька разів ударив по стрижні молотком. Стрижень Намагнітити. Після цього вчений ще кілька разів ударив по стрижні, але попередньо розташувавши цей намагнічений брусок поперек меридіана. Стрижень розмагнітився.
- Таким чином, - заявив Скорсбі, - судно намагничивается ще на верфі, де в процесі складання по металевому корпусу безперервно вдаряють тисячами молотків. Потім магнетизм корабля посилюється в море, під дією ударів хвиль, в результаті вібрації і т. Д. Отже, - уклав свій виступ Скорсбі, - ми ніколи не зможемо домогтися на залізному або сталевому судні правильних показань магнітного компаса.
Йшов час. Бурхливий розвиток отримало військове кораблебудування. В середині XIX ст. з'явилися перші кораблі з металевою бронею, а 1890 р товщина броні на кораблях сягала вже півметра. До кінця XIX в. на судах - військових і цивільних-починають впроваджувати електрику: спочатку для освітлення, потім для приведення в дію різних машин і механізмів. В результаті на чутливу компасну стрілку діють не тільки величезні маси намагніченого металу, а й понад те, електричний струм. Особливо погано доводилося першим підводним човнам, на яких магнітна стрілка «помилялася» на 90 ° і більше! Знадобилося створення цілої галузі науки про девіації. т. е. науки про відхилення магнітної стрілки під дією магнетизму корабля; великий внесок у створення і розвиток цієї науки внесли найвизначніші українські вчені А. Н. Крилов. І.Д. де Колонг і ряд інших.
А остаточно цю проблему вдалося вирішити тільки на початку 20 століття, коли в 1905 р лейтенант українського флоту М. Конокотін вперше в світі сконструював гірокомпас - прилад, заснований на властивості дзиги незмінно зберігати напрям осі обертання.

І ще є один прилад, пов'язаний з гірокомпасом, - автопрокладчік. який автоматично викреслює шлях корабля на навігаційній карті.
Чималу роль на судні грає лаг - прилад для вимірювання швидкості.
Перший лаг з'явився в кінці XVI ст. Він був дерев'яним сектор, що викидається з корми за борт. До лагу кріпився лаглінь-тросик, розділений вузлами на рівні частини. Сектор занурювався в воду на 2/3 його висоти і залишався нерухомим, на зразок плавучого якоря. У цей час корабель віддалявся від нього, і лаглінь змотувався з в'юшки. Матрос відраховував, скільки вузлів стравлювати з в'юшки за півхвилини, так як лаглінь був розділений вузлами через кожну 1/120 частина милі, і число вузлів за півхвилини відповідало числу миль, прохідність судном за 1 годину. Звідси до наших днів дійшла одиниця швидкості судна-вузол, т. Е. Кількість морських миль в годину. Ручним лагом користувалися на всіх судах до кінця XIX в. поки не з'явився механічний лаг з вертушкою, заснований на дуже простому принципі: чим більше швидкість судна, тим сильніше тисне зустрічний потік води на вертушку, розташовану за кормою. Механічний пристрій передавала обертання вертушки на покажчик швидкості.
Згодом було створено та електромеханічний пристрій, що передає по дротах свідчення на покажчик швидкості, лічильник пройденого шляху і на автопрокладчік курсу.

Пізнішим винаходом з'явився гідравлічний лаг - прилад, який визначає швидкість ходу на підставі вимірів тиску зустрічного потоку води, більш зручний, ніж механічний лаг, вертушка якого засмічується водоростями, а неметалеві елементи легко піддавалися іржавіння.

У рубці нашу увагу привертає ще один прилад - ехолот. Відомо, яке величезне значення для мореплавців має визначення глибини під кілем судна. Зазіваєшся-відразу сядеш на мілину. Це добре знали вже стародавні єгиптяни, які на носі своїх судів ставили спеціальну людину з жердиною в руці; опускаючи жердину в воду, він робив заміри глибин. Потім з'явилися перші лоти-мотузки зі свинцевими грузилами, але їх можна було застосовувати лише на глибинах до 200 м. У 1870 р англійський фізик В. Томсон винайшов механічний лот. На кінці сталевого лотлінь кріпиться грузило і глубіномерная трубка. Чим глибше опускається трубка, тим під великим тиском в неї надходить вода і тим вище по трубці вона піднімається. Наскільки високо піднялася вода в трубці, судять за станом легко змивається фарби, нанесеної на внутрішню поверхню трубки. На малих і середніх судах такий механічний лот застосовується і до теперішнього часу. Але взагалі він вкрай незручний в експлуатації: для виміру глибини близько 2-3 км потрібно не менше години. Тому все моряки були дуже зраділи, коли на флоті з'явився ехолот - прилад, який використовує властивість звукових хвиль відбиватися від перешкод і повертатися до джерела звуку. Знаючи швидкість поширення звукових хвиль в середовищі і час, що минув між посилкою і поверненням звукового імпульсу, можна без особливих зусиль підрахувати пройдене звуком відстань.
Основними елементами ехолота є джерело ультразвукових коливань, випромінювач, і приймач, який уловлює відбитий від поверхні дна імпульс, перетворює його в електричний струм і направляє до покажчика ехолота, розташованому в рубці. Ехолот може бути забезпечений самописцем для безперервної реєстрації глибин. Застосування ехолота дозволяє складати докладні морські карти з чітким визначенням рельєфу грунту; іноді луна допомагає виявити затонулі кораблі. За допомогою ехолота рибалки в наші дні виявляють косяки риби. А головне, зараз глибина в будь-якій точці світового океану визначається буквально за кілька секунд, причому для цього зовсім немає необхідності зупиняти судно.

З книги С.І.Белкіна "Подорож по кораблям".