РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ПАРОХОДА

Вот вы читали сейчас про то, как героический теплоход увертывался от попадания немецких бомб. Но ведь для того, чтобы так ловко маневрировать, мало одного хладнокровия и опыта самого капитана! Нужно еще, чтобы судно имело надежное рулевое устройство и — как говорят моряки — хорошую поворотливость.

У каждого судна, будь оно торговое или военное, большое или маленькое, обязательно должен быть руль.

А если даже руль имеется, но испортилось управление им? Тогда он бесполезен, судно становится беспомощным, игрушкой во власти морской стихии. А на тесных водных путях его ожидает неизбежная авария. Правда, беду еще можно предотвратить, если у судна имеются, два гребных винта, а значит, —и две машины. При двух машинах, когда одна из них работает на передний ход, а другая на задний, судно может развернуться на небольшом водном пространстве. Но торговое судно с двумя винтами — это очень редкое явление.

Когда речь заходит о руле и управлении им, невольно вспоминается история аварии одного судна. Оно только что вышло из постройки и отправилось в море на испытание механизмов и устройств. Капитан повел судно по узкому каналу, ведущему из порта в открытое море. Вдали, у входа в канал, показались неясные очертания какого-то встречного судна. Скоро уже можно было разглядеть, что в порт шел тяжело нагруженный танкер. Расстояние между судами сокращалось с каждой минутой. Вот уже ясно видны люди на танкере.

По морским правилам, встречные суда должны были разойтись левыми бортами. С танкера донесся один короткий звук гудка. На условном морском языке это означало: «Изменяю свой курс в правую сторону». С судна последовал ответный гудок. Капитан негромким голосом скомандовал: «Право на борт!» — «Есть, право на борт!» — ответил рулевой и начал вращать штурвал. После этого рулевой должен был, как обычно, доложить: «Руль на борту». Но такого доклада не последовало. Случилось что-то невероятное: вместо того, чтобы повернуть вправо, судно, под влиянием ветра и течения, стало наваливаться в сторону танкера. Оказалось, что неожиданно вышло из строя рулевое устройство, руль остался неподвижным.

Все остальное произошло в течение нескольких секунд. Капитан ничего не успел предпринять. Судно со страшным треском врезалось носом в борт танкера. Вот к чему привело бездействие руля в решающую минуту!

Как же устроен руль и как он действует?

Руль — это стальная пластина особой формы, подвешенная в вертикальном положении за кормой. Эта пластина — ее называют пером руля — подвешена на петлях и может поворачиваться вправо и влево. Сейчас особенно широкое применение имеют рули обтекаемой формы. По внешнему виду они похожи на крылья самолетов. С таким рулем судно лучше поворачивается. Кроме того, этот руль, стоящий сзади гребного винта, улучшает работу движителя и тем самым даже увеличивает скорость судна. Обтекаемый руль состоит из каркаса, обшитого с двух сторон стальными листами. Внутреннее пространство иногда оставляют пустым, а чаще всего заполняют деревом или смолой.
 

Рули встречаются трех видов: обыкновенные, балансирные и полубалансирные. У обыкновенного руля ось вращения проходит у передней кромки его пера. У балансирного примерно одна треть пера расположена впереди оси вращения. Эта передняя часть пера и называется балансирной.

Полубалансирный руль в верхней части имеет форму обыкновенного, а в нижней части — балансирного руля. Благодаря удобному положению оси вращения балансирный и полубалансирный рули вращаются легко. Поэтому они требуют меньшей затраты силы для своего поворота. Это очень важно для быстроходных судов, где такие рули и устанавливаются.

Пока руль стоит прямо, — судно будет двигаться прямолинейно, если только на него не влияют ветер или течение. Струи воды спокойно обтекают обе поверхности руля, не оказывая на них никакого давления. А теперь отклоним руль от прямого положения. Пусть, например, руль будет отклонен на правый борт. Тогда со стороны левого борта вода будет по-прежнему спокойно обтекать руль. А со стороны правого борта струи воды встретят подставленную на их пути поверхность пера руля и с большой силой будут давить на нее. Вот эта сила и будет заносить корму судна влево, а нос заворачивать вправо.

При отклонении руля на какой-то угол судно повернется в ту же сторону, что и перо руля. А сможет ли разворачиваться действием руля неподвижное судно? Конечно, нет! Ведь у неподвижного судна нет обтекания руля струями воды. Значит, не будет и никакого давления на поверхность повернутого руля.

 

Теперь, на ходу судна, отклоним руль на некоторый угол

и оставим его в таком положении. Мы увидим, что судно начинает описывать кривую линию, которая вскоре обратится в окружность. Такое вращение судна называют циркуляцией. А диаметр окружности, по которой движется судно, называется диаметром циркуляции. Диаметр циркуляции — очень важная величина. Она позволяет определить, насколько поворотливо судно. А поворотливость — это очень важное мореходное качество судна, которое должно изменять направление своего движения на наименьшем пространстве, в наименьшее время и с приложением к рулю наименьшего усилия. Чем судно поворотливее, тем ему легче развернуться в тесноте, тем меньше у него опасности столкнуться с другим судном. Практикой мореплавания установлено: чем меньше диаметр

циркуляции, тем лучше поворотливость. Диаметр циркуляции измеряется в длинах судна. Обычно так и говорят: диаметр циркуляции имеет столько-то длин. У наиболее поворотливого судна диаметр циркуляции не более трех — четырех длин, а у судов «неповоротливых» — достигает восьми.

Но, кроме хорошей поворотливости, от судна требуется еще устойчивость на курсе. Устойчивость на курсе означает, что судно должно идти при прямом положении руля точно по заданному курсу, а не рыскать вправо и влево, требуя постоянного вращения штурвального колеса. Когда судно «рыскает», надо крепко поработать штурвалом, прежде чем оно «покатится» обратно в нужную сторону. А когда «покатится», его трудно «одержать», чтобы установить на заданном курсе.

В рыскливости судна повинны в первую очередь ветер и течения. Но чаще всего устойчивость на курсе теряется на волнении.

Рыскливость сбивает судно с курса, заставляет его двигаться зигзагами. А это удлиняет путь судна, требует излишнего расхода топлива, а в стесненных условиях может привести и к аварии. Устойчивость судна на курсе зависит от многих причин, но особенно — от опыта, уменья и внимательности рулевого, стоящего на вахте. Кажется, не так уже трудно вращать штурвальное колесо для того, чтобы вовремя изменить направление движения судна и удержать его на заданном курсе. На самом деле эта работа требует большого искусства и напряженного внимания.

Руль надо перекладывать медленно и плавно, и не следует отклонять его на большой угол. От этого судно будет рыскать и перескакивать заданный курс при возвращении к нему.

Рулевому надо учитывать и работу главной машины в разных условиях, и влияние ветра, и действие волн, и даже глубину моря под килем. Известно, что на мелком месте судно плохо слушается руля. Вот здесь руль придется отклонять на большой угол.

Особого внимания и умения требует работа рулевого в штормовую погоду. При попутной волне судно резко бросается в сторону от заданного курса. Тут надо все время следить за бросками судна и заблаговременно отклонять руль от прямого положения на некоторый угол. Это значительно уменьшит рыскливость. И еще труднее управлять рулем при плавании во льдах. Как видите, вахта у штурвала — дело сложное и ответственное.

Есть и еще одно очень важное обстоятельство. Посудите сами: руль где-то за кормой внизу, а должен подчиняться действию штурвала. Ведь их отделяют друг от друга десятки метров. Как же штурвал поворачивает руль? И какой руль! На некоторых судах он весит 100 тонн и больше. Попробуйте повернуть такой руль, да еще усилием только одного человека. Конечно, теперь руль поворачивает не человек. Он только вращает штурвал. Со штурвалом соединена специальная рулевая машина. Покрутил рулевой штурвал — машина заработала.

Она стала мотать цепь или трос на барабан; такую цепь или трос называют штуртросом. Штуртрос идет на корму. Там выходит через палубу ось руля — баллер, а на него насажен рычаг-румпель. Штуртрос потянет румпель — и руль повернется. Совсем? Нет, немного и самое большее — на 35°. У руля даже ограничитель имеется; дальше он никак не пойдет. Направят пароход на заданный курс — и машина, выполнив свое дело, сама остановится. Повернул рулевой штурвал в другую сторону — машина заработает назад. И теперь с барабана в обратную сторону один конец цепи сматывается, а другой наматывается. В другую сторону тянет штуртрос и румпель. В ту же сторону и руль поворачивается.

Но так бывает на малых пароходах, а на больших — никаких штуртросов нет. И сама машина стоит близко от румпеля. Штуртрос заменяется особым устройством. Его называют гидравлическим телемотором. У телемотора два цилиндра с поршнями. Один цилиндр — на мостике и соединен со штурвалом, а другой — на корме и спарен с рулевой машиной. Между цилиндрами проложены не цепи, а трубки. И цилиндры и трубки всегда заполнены водой с глицерином. Глицерин нужен для того, чтобы вода не замерзала зимой.

Вот рулевой начинает вращать штурвал. От этого приходит в движение поршень цилиндра на мостике. Этот поршень через жидкость давит на поршень кормового цилиндра, а тот при помощи рычагов пускает в ход рулевую машину. И машина вращает румпель вместе с рулем.

Бывает еще телемотор электрический. В таком телемоторе
вместо жидкости действует электрический ток. А рулевой машиной является электродвигатель, установленный вблизи руля. Вот рулевой поворачивает штурвал в одну сторону. Вращение штурвала особой передачей приводит в действие пусковое устройство для включения тока.

Ток бежит по проводам и заставляет вал электродвигателя вращаться в ту же сторону, что и штурвал. А вал особой механической передачей соединен с румпелем. И таким образом электрический ток ворочает руль. Иногда передачу от электродвигателя к румпелю делают не механической, а гидравлической. Тогда электродвигатели сидят на одном валу со специальными насосами.

Эти насосы соединены трубками с двумя гидравлическими прессами, а поршни прессов — с румпелем. Сообразно с поворотом штурвала электрический телемотор направляет струю жидкости от насосов в один из гидравлических прессов. Жидкость давит на поршень пресса, поршень — на румпель, и руль поворачивается.

Гидравлическая передача еще более надежна, чем механическая. Она широко применяется на крупных судах, где для перекладки руля требуются очень большие усилия. На каждом судне, кроме механического управления рулем, обязательно имеется независимое от него и ручное. Штурвал аварийного ручного привода расположен у самого румпеля.

Для вращения такого штурвала требуется усилие не одного, а нескольких самых сильных матросов. И все же руль поворачивается очень медленно. Хорошо, что пользоваться ручным приводом почти никогда не приходится, и надежные механизмы помогают человеку управлять кораблем.