Что такое такелаж на корабле? Полное руководство

Что такое такелаж на корабле? Прямой ответ

Судовой такелаж представляет собой полную систему мачт, лонжеронов, тросов, тросов, цепей и механических приспособлений, используемых для поддержки мачт судна и управления его парусами или подъемным оборудованием. На традиционном парусном судне такелаж – это то, что делает возможным движение и управление парусами. На современном коммерческом судне этот термин распространяется на все установленное на палубе подъемное, погрузочно-разгрузочное и швартовное оборудование, которые вместе называются морское такелажное оборудование .

Такелаж делится на две основные категории: стоячий такелаж , который закреплен и поддерживает мачты и лонжероны от ветровых и конструктивных нагрузок; и бегущий такелаж , который регулируется и контролирует положение и форму парусов или движение груза. Это различие является основой для понимания системы такелажа любого корабля, будь то галеон с квадратным вооружением 16-го века или современная гоночная яхта.

На большом парусном корабле с квадратным вооружением в эпоху парусного спорта общая длина каната только в работающем такелаже могла превышать 40 км (25 миль) , с сотнями отдельных строк, каждая из которых выполняет определенную функцию. На современном контейнеровозе морское такелажное оборудование — вышки, канатные стропы, скобы и палубные краны — должно безопасно обрабатывать грузовые подъемники, обычно превышающие 50 тонн за цикл подъема . Инженерные принципы, лежащие в основе обоих, одни и те же: контролируемая передача силы через натянутые гибкие элементы и механические устройства.

Стоячий такелаж: система структурной поддержки

Стоячий такелаж включает в себя все фиксированные тросы и тросы, которые удерживают мачты, бушприты и другие рангоуты на месте. Он постоянно натянут и не двигается при нормальной работе. На парусном судне стоячий такелаж должен противостоять как сжимающим нагрузкам, передаваемым мачтой, так и боковым и продольным силам, создаваемым ветром, действующим на паруса, что на большой шхуне или паруснике может создавать сжимающие нагрузки мачты более 20 тонн .

Остается

Остается are fore-and-aft running wires or ropes that prevent the mast from falling backward (backstays) or forward (forestays). The упреждение проходит от топа мачты до носа или бушприта и, как правило, является наиболее нагруженной частью стоячего такелажа на судне с продольным такелажем, поскольку он несет натяжение переднего паруса в дополнение к нагрузкам на опору мачты. На морских гоночных яхтах диаметр форштага составляет нержавеющая сталь 14–19 мм характерны для мачт высотой 18–25 м. ахтерштаг проходит от топа мачты до кормы и может регулироваться на спортивных судах для контроля изгиба мачты и провисания форштага.

Кожухи

Кожухи run from the masthead (or intermediate points) down to chainplates at the vessel's sides, preventing lateral mast movement. They are the primary lateral support for the rig. Most modern sailing yachts use multiple sets of shrouds: нижние ванты (от нижнего разбрасывателя к цепям), промежуточные бандажи (если установлено) и колпаки (от топа до цепей). Распорки выдвигаются вбок от мачты, увеличивая угол между кожухом и мачтой, улучшая геометрию боковой опоры: более широкий угол распорки означает меньшее натяжение, необходимое для ванта при той же боковой жесткости.

Бобштаги и бушприт

На судах с бушпритом - лонжероном, выступающим вперед из носовой части - штаг проходит от конца бушприта вниз до водореза или форштага на ватерлинии, противодействуя тяге форштага вверх. Без шортгага натяжение форштага могло бы изогнуть бушприт вверх и в конечном итоге привести к разрушению конструкции. Ванты бушприта проходят по бокам корпуса, чтобы предотвратить боковое отклонение.

Дедайсы, талрепы и такелажные винты

Стоячий такелаж должен иметь возможность регулировки для первоначального натяжения и периодического повторного натяжения по мере растяжения троса под нагрузкой. Использованы исторические суда Мертвые глаза - деревянные или железные диски с отверстиями, через которые продевались шнуры в виде блоков и талей для достижения механического преимущества при натяжении. Современные суда используют талрепы (винты такелажные) , резьбовые механические устройства, позволяющие точно регулировать натяжение. Талрепы из нержавеющей стали морского класса для 40-футовой крейсерской яхты обычно рассчитаны на разрывная нагрузка 6000–12 000 кг. в зависимости от диаметра проволоки, которую они обслуживают.

Бегущий такелаж: управляющие линии, которые перемещают паруса

Беговой такелаж включает в себя все стропы, которые регулируются во время плавания: фалы, шкоты, раскосы, топпинги, оттяжки, каннингемы, отанги и рифовые стропы. В отличие от стоячего такелажа, бегущий такелаж проходит через блоки, муфты и лебедки и подвержен как усталости при изгибе, так и абразивному износу в точках трения.

Фалы

Фалы (from "haul yards") are the lines used to hoist and lower sails along the mast or stay. On a modern sloop, primary halyards include the грот-фал (поднимая грот), кливер или генуэзский фал и спинакер-фал . На паруснике с квадратным вооружением отдельные фалы обслуживают каждую рею каждой мачты, в результате чего образуются десятки отдельных фалов. Используются фалы на гоночных яхтах. высокомодульные волокна, такие как Dyneema (СВМПЭ) или Vectran , которые обеспечивают прочность на разрыв, превышающую 10 000 кг при диаметре 10 мм, при растяжении менее 1% при рабочих нагрузках, что критически важно для сохранения формы паруса.

Листы

Листы control the angle of the sail to the wind — they are attached to the clew (lower aft corner) of a sail and run aft to winches or cleats. The основной лист контролирует угол гика и грота; кливеры управлять передним парусом. На морских гоночных яхтах лебедкам со стаксельными шкотами может потребоваться перегрузка большого количества грузов. 3000–5000 кг натяжения лески при сильном ветре, поэтому на современных гоночных яхтах используются двухскоростные или электрические самонакатные лебедки.

Распорки, подъемники и другие линии управления

На кораблях с квадратным вооружением брекеты контролировать горизонтальный угол реев, позволяя корректировать паруса по направлению ветра — основное средство управления направлением ветра на квадратном такелажнике. Топпинг подъемники поддерживайте внешний конец гика, чтобы он не упал при опускании грота. гик-ванг (лямка для удара ногой) применяет направленную вниз силу к гику, чтобы контролировать натяжение задней шкаторины и скручивание паруса. Каннингем натягивает переднюю шкаторину грота, перемещая тягу вперед при сильном ветре.

Морское такелажное оборудование: оборудование, обеспечивающее работу системы

Морское такелажное оборудование представляет собой механические компоненты оборудования — блоки, скобы, утки, лебедки, обжимные детали и клеммы — которые образуют узлы такелажной системы. Качество и правильная спецификация этого оборудования так же важны, как и сама веревка или проволока; одиночная недооцененная скоба или неправильно обжатый наконечник являются наиболее распространенной причиной отказа такелажа.

Блоки (Шкивы)

Блоки — это шкивы такелажной системы. Они перенаправляют стропы и при покупке нескольких партий обеспечивают механическое преимущество, позволяющее уменьшить силу, необходимую для управления большими парусами или подъема тяжелых грузов. Морские блоки оцениваются по их максимальная рабочая нагрузка (МВЛ) и диаметр шкива, который должен соответствовать диаметру проходящего через него каната - отношение диаметра шкива к диаметру шкива не менее рекомендуется 8:1 для полиэфирной веревки с оплеткой во избежание ускоренной внутренней усталости. В высокопроизводительных гоночных блоках используются шкивы из керамики или углеродного волокна, работающие на прецизионных шарикоподшипниках, что позволяет минимизировать потери на трение до менее 3%.

Кандалы

Кандалы are U-shaped metal connectors with a threaded or pin closure, used to connect rigging components. They are among the most critical fittings in any rigging system. Common types in marine rigging include:

• Носовые (якорные) кандалы — круглый корпус для разнонаправленной загрузки; используется в точках поворота и якорных цепях
• D (ди) кандалы — узкий корпус для линейных грузов; используется в креплениях блоков и соединениях парусных галс.
• Защелкивающиеся кандалы — быстроразъемный механизм, срабатывающий от троса; критичен для освобождения спинакера-фала и шкотов под нагрузкой
• Скручивающиеся кандалы — корпус повернут на 90° относительно штифта, что позволяет плоским ремням правильно висеть, не перекручивая

Морские кандалы изготавливаются ИСО 2415 или эквивалентные стандарты. Пределы рабочей нагрузки (WLL) указаны на носовой части, а стандартный коэффициент запаса прочности составляет 5:1 (разрывная нагрузка относительно WLL) применяется в морской такелажной технике. Таким образом, дуга диаметром 13 мм с максимальной нагрузкой 2000 кг имеет минимальную разрывную нагрузку 10000 кг.

Лебедки

Лебедки provide mechanical advantage for handling high-load sheets and halyards. Marine winches are rated by a коэффициент мощности — соотношение натяжения выходной линии и входной силы рукоятки, которое зависит от положения передачи. Типичная двухскоростная саморегулирующаяся яхтенная лебедка обеспечивает передаточное число 8:1 на низкой передаче и 40:1 на высокой передаче. , что позволяло одному члену экипажа триммировать тяжело нагруженный стаксель. Электрические и гидравлические лебедки на больших яхтах и коммерческих судах еще больше расширяют эту возможность, а электрические основные лебедки на суперяхтах обычно рассчитаны на длительные нагрузки 2000–5000 кг натяжения листа.

Клеммы для троса и обжимные фитинги

Окончание троса – там, где он соединяется с талрепом, цепной пластиной или фитингом мачты – является местом наибольшей концентрации напряжений в стоячем такелаже. Обжимные клеммы используйте гидравлический пресс для холодной формовки фитинга из нержавеющей стали или сплава Nitronic 50 непосредственно на проволоку, получая соединение с прочностью 90–100 % номинальной разрывной нагрузки провода. при правильном исполнении. Неправильно обжатые клеммы — неравномерное наложение матрицы, неправильное сочетание материалов — являются основной причиной поломок стоячей оснастки. Альтернативы включают механические терминалы (Sta-Lok, Norseman), которые можно собрать в полевых условиях, и стержневую оснастку с резьбовыми концевыми фитингами.

Такелажное оборудование для коммерческих и грузовых судов

На современных коммерческих судах — контейнеровозах, сухогрузах, судах для генеральных грузов и морских судах снабжения — термин « такелажное оборудование для судов «В первую очередь речь идет о погрузочно-разгрузочном и швартовном оборудовании, а не об управлении парусами. Это оборудование должно соответствовать правилам морской безопасности, включая СОЛАС (Безопасность человеческой жизни на море) , Конвенция МОТ № 152 и правила государства флага, регулирующие безопасные рабочие нагрузки и интервалы проверок.

Вышки и палубные краны

Судовые вышки представляют собой подъемные системы на основе стрелы, в которых используются подъемники, оттяжки и грузовые полозья (которые сами по себе являются формой бегового такелажа) для позиционирования и опускания груза. Традиционные деррик-буровые установки, закупаемые профсоюзом, могут выдерживать большое количество 5–15 тонн используя две стрелы, работающие согласованно. Современные палубные краны в значительной степени заменили вышки в новых постройках, а гидравлические краны с поворотной стрелой рассчитаны на Лифты 5–100 тонн теперь является стандартом для генеральных грузовых судов и морских судов.

Тросовые и цепные стропы

Тросовые и цепные стропы являются важнейшим связующим звеном между крюком крана и грузом. Их безопасная рабочая нагрузка (SWL) зависит от марки троса или цепи, количества ветвей и угла стропа. В таблице ниже показано, как угол стропы существенно влияет на эффективную SWL двухветвевого стропа:

Швартовное оборудование

Швартовные тросы — тросы — и связанное с ними палубное оборудование (кнехты, клюзы, кабестаны и швартовые лебедки) являются важнейшим подмножеством судового такелажного оборудования. Большой контейнеровоз обычно использует 6–10 швартовов с индивидуальной прочностью на разрыв 100–200 тонн . Современные синтетические швартовые канаты, изготовленные из полиэстера, полипропилена или высокомодульного HMPE (например, Dyneema), заменили традиционные канаты из манилы и сизаля в коммерческом судоходстве; Швартовные линии HMPE обладают прочностью на разрыв В 5–7 раз больше, чем стальной канат эквивалентного диаметра. при незначительном весе, что значительно снижает риск при обращении с палубным экипажем.

Материалы такелажа: сравнение троса, синтетического волокна и стержня

Выбор материала такелажа имеет значительные последствия для прочности, растяжения, веса, усталостной долговечности, затрат на техническое обслуживание и стоимости. Три основных материала, используемых в современном морском снаряжении, — это трос из нержавеющей стали, высокомодульное синтетическое волокно и стержень из нержавеющей или титановой стали.

Для круизных яхт, Проволока из нержавеющей стали 1×19 остается доминирующим материалом для стоячего такелажа. благодаря сочетанию предсказуемого усталостного поведения, ремонтопригодности в море и широкой доступности обжимного оборудования и запасных терминалов в международных портах. Для морских гонок удилища из Dyneema и композитных удилищ из углеродного волокна обеспечивают значительную экономию веса. 30–50% по сравнению с нержавеющей проволокой, что напрямую приводит к снижению кренящего момента и повышению стабильности — при значительно более высоких затратах и более строгих требованиях к контролю.

Типы буровых установок: чем отличается такелаж для разных типов судов

Расположение и сложность такелажа судна определяется типом его оснастки. Каждый исторический и современный тип вооружения имеет характерную схему стоячего и работающего такелажа, которая отражает особый баланс между ходовыми качествами, требованиями к экипажу и мореходными качествами.

Интервалы проверки, технического обслуживания и замены такелажа

Отказ такелажа в море является событием, угрожающим жизни. Снятие мачты, когда из-за отказа такелажа падает мачта, может травмировать экипаж, повредить корпус и оставить судно неподвижным в открытом океане. Большинство неисправностей такелажа можно предотвратить путем систематического осмотра. основное внимание уделялось областям с наибольшей концентрацией напряжений: клеммам, обжимным фитингам, цепным пластинам и верхним соединениям.

Контрольный список проверки стоячего такелажа

1. Обжимные клеммы — обратите внимание на наличие трещин в месте ввода проволоки (наиболее распространенное место возникновения неисправностей), продуктов коррозии, вытекающих изнутри обжимки, а также любых видимых разделений между проволокой и корпусом фитинга.
2. Состояние троса — проведите тканью по проводу; оборванные провода («рыболовные крючки») зацепятся за ткань и укажут на внутреннюю усталость; ищите перегибы, птичьи клетки или коррозионные язвы.
3. Талрепы и такелажные винты — проверьте наличие трещин у основания и тела резьбы, убедитесь, что рычаги перемещаются свободно (заклинившие рычаги препятствуют угловому выравниванию и вызывают изгибающее напряжение на клемме), а также убедитесь, что шплинты или стопорные проволоки не повреждены.
4. Цепные пластины - проверить уплотнение палубы на предмет проникновения воды (что ускоряет скрытую коррозию пластины под палубой), а также проверить соединение конструкции с шпангоутом корпуса на наличие трещин или смещений.
5. Заголовок - использовать бинокль с палубы или, в идеале, подняться на мачту для осмотра топовых шкивов, выходов фалов, проводки духовых приборов и точек крепления вант и форштага.

Рекомендуемые интервалы замены

Большинство классификационных обществ и специалистов по такелажному оборудованию рекомендуют следующие интервалы в качестве базовых — при этом более ранняя замена гарантирована при наличии признаков коррозии, усталостного растрескивания или истории штормового плавания:

• Стоячий такелаж из нержавеющей проволоки 1×19 — заменить каждый 10 лет или после любого опрокидывания или экстремальной нагрузки, независимо от визуального состояния
• Оснастка стержня — заменить каждый 15 лет ; ежегодно проверять терминалы с помощью цветной дефектоскопии, если судно регулярно совершает морские переходы
• Стоячий такелаж из синтетического волокна (Dyneema) — заменить каждый 5–7 лет из-за деградации под воздействием ультрафиолета; ежегодная проверка на истирание и ползучесть
• Беговой такелаж (полиэфирная тесьма) — проверять ежегодно; типичный срок службы 5–8 лет в зависимости от частоты использования и воздействия ультрафиолета
• Тросовые стропы для коммерческих судов — проверяйте перед каждым подъемом согласно LOLER/ASME B30.9; удалить из обслуживания по критериям отклонения (например, более 4 оборванных проводов на одной длине свивки согласно ISO 4309)