Рулевое устройство служит для обеспечения движения судна по заданной траектории и состоит из следующих основных частей: пост управления; рулевая передача от поста управления к рулевой машине; рулевая машина; рулевой привод - для передачи движения от рулевой машины к баллеру руля; руль, который непосредственно обеспечивает управляемость судна.
Рулевое устройство наиболее ответственное на судне. От его надежности зависят безопасность плавания в открытом море (особенно при плохих гидрометеорологических условиях), маневрирование в узкости фарватера и в порту. Поворотное действие руля проявляется только во время движения судна. При обтекании руля водой на него действует гидродинамическая сила, аналогичная подъемной силе воздуха, поддерживающей крыло самолета в полете. Гидродинамическая сила зависит от угла поворота (перекладки) руля и возрастает при его увеличении до 30°, а затем начинает уменьшаться. Под действием упора гребного винта и гидродинамической силы судно поворачивает - центр его тяжести описывает некоторую кривую - циркуляцию. Ее диаметр, описываемый центром тяжести судна в период установившегося движения, и другие элементы характеризуют поворотливость судна или его способность «слушаться» руля - изменять направление движения при его перекладке.
С действием рулевого устройства связано понятие управляемости судна, которое включает два противоречивых качества: поворотливость и устойчивость на курсе, т. е. способность судна сохранять заданный режим движения и его направление при неизменном положении руля. Судно считается устойчивым, если для его удержания на курсе при ветре и волнении до 3 - 5 баллов рулевому приходится перекладывать руль на углы до 2 - 3 не чаще 4-6 раз в минуту. Пост управления рулем находится в рулевой рубке и представляет собой штурвал или пульт, смонтированный в одной колонке с авторулевым. У поста управления расположен репитер гирокомпаса и магнитный компас, а также указатель положения руля. Управление может осуществляться вручную, полуавтоматически и автоматически (с помощью авторулевых различных типов).
Рулевая передача обеспечивает передачу команд от поста управления в рулевой рубке к рулевой машине и представляет собой электрическое или гидравлическое устройство.
Рулевая машина размещается на корме в специальном (румпельном) помещении. Применяются паровые, парогидравлические, электрические и электрогидравлические рулевые машины. Мощность их обеспечивает непрерывную в течение 10 мин перекладку руля с борта на борт (до 30 на каждый борт) не более, чем за 28 с. Передача вращающего момента от рулевой машины на руль осуществляется рулевыми приводами разных типов. По Правилам Регистра суда должны иметь три привода руля, действующих независимо: основной, запасный и аварийный.
Руль состоит из пера - двухслойного вертикально поставленного щита обтекаемой формы и баллера - стержня, при помощи которого осуществляется крепление руля на корпусе судна и поворот пера. Баллер входит в кормовой подзор судна через специальное отверстие - гельмпортовую трубу. Верхняя часть баллера соединяется с румпелем - рычагом, который связан системой передач с рулевой машиной. Применяют рули 4-х типов: обыкновенный, балансирный, балансирний подвесной и полубалансирный, различающиеся расположением относительно оси вращения.
У руля обыкновенного перо расположено в корму от оси вращения, а у остальных перо руля располагается по обе стороны оси вращения. Они требуют меньших усилий для перекладки. Эти рули характеризуются степенью балансировки, называемой также коэффициентом компенсации, которая представляет собой отношение балансирной части (площадь, расположенная в нос судна от оси вращения) к полной площади руля. Установлено, что балансировка не должна превышать 0,25. Руль носит название балансирного, если высота его балансирной части равна высоте главной части руля. У полубалансирных рулей балансирная часть имеет по обе стороны баллера меньшую высоту, чем главная часть. Для управления судном могут применяться различные поворотные насадки, движители (гребные винты), активные рули, подруливающие устройства. Поворотная насадка - кольцеобразное тело, устанавливаемое на баллере взамен руля - изменяет направление потока воды, отбрасываемого гребным винтом. В результате создается подъемная сила (как у крыла самолета), которая вызывает поворот судна. В основном поворотные насадки применяются на буксирных судах. Активный руль - это небольшой гребной винт, укрепленный в пере обычного руля и работающий от специального электродвигателя. Он относится к числу дополнительных средств управления, используемых для улучшения маневренности судна. Действие малого винта создает упор и обеспечивает поворот судна, даже если оно не имеет хода.
Для повышения маневренности и облегчения швартовных операций на крупных пассажирских и грузовых судах в носовой (иногда в носовой и кормовой части) устанавливается подруливающее устройство. Оно состоит из винта, размещенного внутри сквозного тоннеля, проходящего от одного борта к другому. Винт приводится во вращение с помощью мощного электродвигателя.
Рулевое устройство наиболее ответственное на судне. От его надежности зависят безопасность плавания в открытом море (особенно при плохих гидрометеорологических условиях), маневрирование в узкости фарватера и в порту. Поворотное действие руля проявляется только во время движения судна. При обтекании руля водой на него действует гидродинамическая сила, аналогичная подъемной силе воздуха, поддерживающей крыло самолета в полете. Гидродинамическая сила зависит от угла поворота (перекладки) руля и возрастает при его увеличении до 30°, а затем начинает уменьшаться. Под действием упора гребного винта и гидродинамической силы судно поворачивает - центр его тяжести описывает некоторую кривую - циркуляцию. Ее диаметр, описываемый центром тяжести судна в период установившегося движения, и другие элементы характеризуют поворотливость судна или его способность «слушаться» руля - изменять направление движения при его перекладке.
С действием рулевого устройства связано понятие управляемости судна, которое включает два противоречивых качества: поворотливость и устойчивость на курсе, т. е. способность судна сохранять заданный режим движения и его направление при неизменном положении руля. Судно считается устойчивым, если для его удержания на курсе при ветре и волнении до 3 - 5 баллов рулевому приходится перекладывать руль на углы до 2 - 3 не чаще 4-6 раз в минуту. Пост управления рулем находится в рулевой рубке и представляет собой штурвал или пульт, смонтированный в одной колонке с авторулевым. У поста управления расположен репитер гирокомпаса и магнитный компас, а также указатель положения руля. Управление может осуществляться вручную, полуавтоматически и автоматически (с помощью авторулевых различных типов).
Рулевая передача обеспечивает передачу команд от поста управления в рулевой рубке к рулевой машине и представляет собой электрическое или гидравлическое устройство.
Рулевая машина размещается на корме в специальном (румпельном) помещении. Применяются паровые, парогидравлические, электрические и электрогидравлические рулевые машины. Мощность их обеспечивает непрерывную в течение 10 мин перекладку руля с борта на борт (до 30 на каждый борт) не более, чем за 28 с. Передача вращающего момента от рулевой машины на руль осуществляется рулевыми приводами разных типов. По Правилам Регистра суда должны иметь три привода руля, действующих независимо: основной, запасный и аварийный.
Руль состоит из пера - двухслойного вертикально поставленного щита обтекаемой формы и баллера - стержня, при помощи которого осуществляется крепление руля на корпусе судна и поворот пера. Баллер входит в кормовой подзор судна через специальное отверстие - гельмпортовую трубу. Верхняя часть баллера соединяется с румпелем - рычагом, который связан системой передач с рулевой машиной. Применяют рули 4-х типов: обыкновенный, балансирный, балансирний подвесной и полубалансирный, различающиеся расположением относительно оси вращения.
У руля обыкновенного перо расположено в корму от оси вращения, а у остальных перо руля располагается по обе стороны оси вращения. Они требуют меньших усилий для перекладки. Эти рули характеризуются степенью балансировки, называемой также коэффициентом компенсации, которая представляет собой отношение балансирной части (площадь, расположенная в нос судна от оси вращения) к полной площади руля. Установлено, что балансировка не должна превышать 0,25. Руль носит название балансирного, если высота его балансирной части равна высоте главной части руля. У полубалансирных рулей балансирная часть имеет по обе стороны баллера меньшую высоту, чем главная часть. Для управления судном могут применяться различные поворотные насадки, движители (гребные винты), активные рули, подруливающие устройства. Поворотная насадка - кольцеобразное тело, устанавливаемое на баллере взамен руля - изменяет направление потока воды, отбрасываемого гребным винтом. В результате создается подъемная сила (как у крыла самолета), которая вызывает поворот судна. В основном поворотные насадки применяются на буксирных судах. Активный руль - это небольшой гребной винт, укрепленный в пере обычного руля и работающий от специального электродвигателя. Он относится к числу дополнительных средств управления, используемых для улучшения маневренности судна. Действие малого винта создает упор и обеспечивает поворот судна, даже если оно не имеет хода.
Для повышения маневренности и облегчения швартовных операций на крупных пассажирских и грузовых судах в носовой (иногда в носовой и кормовой части) устанавливается подруливающее устройство. Оно состоит из винта, размещенного внутри сквозного тоннеля, проходящего от одного борта к другому. Винт приводится во вращение с помощью мощного электродвигателя.
