водная техника

Водный транспорт

Водным транспортом называют такую разновидность транспорта, которая используется для грузовых и пассажирских перевозок по водным путям сообщения. Это могут быть либо естественные (реки, озёра, моря и океаны), либо искусственные (каналы, водохранилища) водные пути сообщения. В качестве главного транспортного тся судно.

История водного транспорта начинается с Древнего Египта. Вплоть до второй половины XIX столетия, когда были созданы трансконтинентальные железные дороги, важнейшим видом транспорта был водный (как речной, так и морской). И в наши дни эта разновидность транспорта занимает важную роль: от 60 до 67% мирового грузооборота приходится на речные и морские суда.

sudno_4

Мореходное судно древнего мира.

Устройство судна

В классическом понятии водный транспорт это корабль, катер, яхта. Но к категории судов также относят байдарки, надувные лодки, баржи, катамараны, судно на воздушной подушке, а так же буровые устрановки, экранопланы, экранолеты, гидросамолеты.

Для большинства морских и речных судов имеется ряд общих элементов конструкции:

  • Корпус
  • Надстройки, рубки
  • Силовые установки судна
  • Судовые устройства
  • Системы и трубопроводы судна
  • Оборудование и электрооборудование помещений
ustroistvo

Часть корпуса сухогруза

Но есть и отличительные особенности для некоторых категорий судов, таких как экраноплан и гидросамолет. По большей части конструкции — это самолеты, только корпус у них выполнен по принципу лодки.

Судовым корпусом называется водонепроницаемая оболочка, которая позволяет судну плавать на воде. Оконечность корпуса оснащена балками, которые называют штевнями. Форштевнем называют такую балку, которая установлена в носовой части судового корпуса. Также в оконечностях могут устанавливать не штевни, а торцовые вертикальные стенки – ими оборудуются буксирные или толкательные суда. Корпус судна обычно изготовляется из стали.

Пассажирские суда имеют палубы, речные и смешанного плавания, имеют одну палубу – главную. Морские пассажирские суда отличаются наличием нескольких палуб – верхней (главной), средней, нижней. Крупные пассажирские суда, плавающие по озёрам, имеют две палубы.

Чтобы судно было непотопляемо, его корпус разделяется внутренними водонепроницаемыми поперечными переборками. При этом получается несколько помещений – отсеков.

Использование водных судов

Речной транспорт

В зависимости от того, в какой акватории используется данный тип транспорта, различают речной и морской транспорт.

Первая разновидность водного транспорта также называется ВВТ (внутренний водный транспорт). Это суда, осуществляющие грузовые и пассажирские перевозки по внутренним водным путям – рекам, каналам, водохранилищам, озёрам.

У речного транспорта древняя история. Ещё в Древнем Египте строили речные корабли, гребного или парусного типа. Позже использовали тягу лошадей или людей (бурлаков), которые шли по берегу. В XIX столетии появились первые речные пароходы. А в 1903 году начинается история теплохода – это судно было построено в России и вошло в состав речного флота.

В грузовых перевозках речные суда занимают важное место. Несмотря на такие недостатки, как сезонность эксплуатации и невысокая скорость (от 10 до 20 километров в час), водный грузовой транспорт выгоден благодаря тому, что себестоимость перевозок достаточно низкая. Различают самоходные суда и баржи – второй тип речных судов несамоходен, для толкания используется судно-буксир. На самоходном речном транспорте перевозят либо грузовики с тем или иным грузом, либо контейнеры – такие суда называют речными контейнеровозами. На баржах перевозят либо наливные грузы (например, нефтепродукты или сырую нефть), либо сыпучие грузы (например, зерно, уголь, песок).

Буксируемая баржа

Буксируемая баржа

В пассажирских перевозках речные суда занимают сравнительно небольшую долю. Это связано с тем, что обычная скорость такого транспорта достигает 20 – 30 километров в час, из-за чего речное судно не может конкурировать с более быстроходными автобусами и поездами. С помощью так называемых подводных  крыльев и воздушной подушке скорость судов можно увеличить до 80 километров в час. Однако в этом случае серьёзно возрастает стоимость перевозок – из-за большого расхода топлива. Но в последнее время все больше на реках начали появляться суда на воздушной подушке (СВП) для перевозки людей. СВП имеет свойства амфибии, поэтому для судна не нужны специально оборудованные причалы. В весеннюю распутицу это единственный транспорт, способный переправлять людей и грузы с одного берега на другой.

SVP_smole

Судно на воздушной подушке СВП-50

Речные пассажирские суда применяются для туристических круизов или для переврзки пассажиров в такие места, с которыми нет сообщения наземным транспортом.

Морской транспорт

Морской транспорт – это суда, перемещающиеся по морям, океанам и прилегающим к ним акваториям, способные поддерживать плавучесть, а также обслуживать пассажиров и участвовать в различных операциях с грузами.

Наибольшая доля мировых грузовых перевозок приходится именно на морской транспорт. По объёму перевозок первое место занимают разнообразные наливные грузы: растительное масло, жидкие продукты химической промышленности, сырая нефть и продукты её переработки.

Второе место по объёму грузоперевозок занимают контейнерные перевозки. Специализированные суда, называемые контейнеровозами, стали альтернативой своим предшественникам – универсальным судам. Это связано с тем, что в обычном контейнере (20-футовый или 40-футовый)  можно перевозить различные грузы – как мелкие, так и достаточно крупные, вроде автомобилей.

сухогруз

Сухогруз

Есть и другие разновидности морского транспорта:

  • Суда-лихтеровозы
  • Суда для перевозки скота
  • Тяжеловозные суда
  • Буксировочные суда
  • Рефрижераторы
  • Балкеры для перевозки навалочных грузов – например угля, зерна, песка

Одни суда перемещаются по расписанию между несколькими морскими портами, придерживаясь определённого маршрута. Это линейные суда – пассажирские, грузовые, а также паромы.

Другие суда не привязаны к конкретным географическим точкам и перевозят попутные и случайные грузы, такой тип морского транспорта называется трамповым. При осуществлении трамповых грузоперевозок осуществляется так называемый чартерный договор, в котором участвуют как перевозчик (фрахтователь), так и отправитель груза. Трамповое судоходство осуществляется в тех случаях, если необходимо осуществить перевозку штучных малоценных грузов.

Также известна смешанная – в отношении водных путей – разновидность водного транспорта. Такие суда могут ходить как по рекам и озёрам, так и по морям и океанам.

Для речного транспорта, а также судов, курсирующих по Северному Морскому пути, характерна сезонность. Грузовые перевозки на водном транспорте самые дешёвые, но привязаны к географическим объёктам. При осуществлении межконтинентальных грузоперевозок используется водный транспорт, ибо доставка грузов по воздуху слишком дорога, а грузоподъёмность самолётов существенно ниже, чем у морского судна.

Примеры ВТ и краткая характеристика

Современный водный транспорт можно условно разделить на спортивные суда, грузовые и пассажирские суда. В спортивных судах сохранены традиции, пришедшие из древности, например, байдарки, каноэ, парусники, вёсельные лодки. Нередко изготовление таких водных средств является настоящим искусством, в результате работы мастеров создаются уникальные произведения. Но массовым видом водного транспорта c начала XX века стали моторизованные средства передвижения – паровые двигатели сменились бензиновыми (у моторных лодок) и дизельными двигатели.
Особенности ВТ, основные отличия от других видов транспортных средств.

У водного транспорта много разновидностей. Различают малые суда (чаще всего личные), средние и большие суда. В первую очередь стоит отметить личные суда – катера, моторные лодки, яхты.

yahta

Blohm & Voss GOLDEN ODYSSEY II

Личный водный транспорт используется для различных целей: рыбалка, туризм, отдых, различные мероприятия. Для отдыха и туризма используются такие суда, как моторные лодки и катера. Любители рыбалки используют надувные моторные лодки. Для мероприятий используются яхты.

В отличие от катеров, моторы которых являются стационарными, на моторные лодки устанавливаются легкосъёмные подвесные бензиновые двигатели. Также у моторных лодок обычно имеются уключины для вёсел, что может пригодиться, если по какой-либо причине двигатель лодки отказал, или же необходимо сделать бесшумные (либо медленные) перемещения.

Для дальних туристических походов по рекам используются транспортные и туристические моторные лодки. На этих судах перевозят как пассажиров, так и их багаж. Корпуса таких моторных лодок изготовляются из лёгкого металлического материала – алюминия или его сплава с магнием.

Интересно отметить, что многие виды моторных лодок являются водным транспортом глиссирующего типа – такие суда могут скользить по поверхности воды и таким способом благополучно пройти мелководные участки. Чтобы мощности мотора было достаточно для перехода на глиссирование, моторная лодка должна быть умеренно загружена.

glis_kater

AMG Red Series 50’ Marauder Cigarette

Применяются моторные лодки для охоты, рыбной ловли, туризма и отдыха, а также поисковых и спасательных работ. В зависимости от сферы применения габариты такого судна, а также его обвод различаются. Например, спортивные моторные лодки имеют малые габариты и массу и имеют такой обвод корпуса, который позволяет двигаться с высокой скоростью.

Катерами первоначально называли лёгкие суда, имеющие одну мачту. Сегодня так называют небольшие суда, оборудованные стационарным двигателем. В Советском Союзе для розничной продажи широкому кругу покупателей выпускался катер типа «Амур». В наши дни выпуском катеров занимается ООО «Томь». Это судостроительное предприятие выпускает как сами катера с лёгким корпусом из алюминия, так и прицепы для транспортировки этих судов.

Катер «Амур»

Катер «Амур»

Катера применяются для водных прогулок и отдыха, водного туризма, рыбной ловли, охоты, а также спортивных мероприятий. Кроме стационарного мотора, катера обычно оборудуются движителями водомётного типа. Именно водомётный движитель и позволяет катеру выходить на режим глиссирования и легко преодолевать мелководные участки реки.

Достоинства и недостатки водного транспорта

Грузовые перевозки на водном транспорте имеют ряд существенных достоинств:

  • Пропускная способность морских торговых путей практически неограниченна
  • Наличие единого юридически-правового поля, насчитывающего 400-летнюю историю
  • Себестоимость подобных перевозок довольно низка
  • Высокие показатели грузоподъёмности, благодаря чему на судне может быть перевезено большое количество груза

Указанные достоинства, особенно последнее, особенно важны при межконтинентальных перевозках больших количеств груза (например, нефти или нефтепродуктов). В то же время у водного транспорта имеется ряд серьёзных недостатков:

  • Судно передвигается со сравнительно невысокой скоростью
  • Необходимо наличие специально оборудованных портовых сооружений
  • Строительство судов и портов требует серьёзных денежных затрат

Моторные лодки являются весьма популярным видом малого водного транспорта, благодаря ряду достоинств:

  • Такие маломерные суда дешевле, чем яхты и катера
  • Простая конструкция
  • Управление несложное, благодаря чему моторной лодкой могут управлять лица без специального образования
  • Срок эксплуатации долгий, что обусловлено возможностью хранения судна на берегу
  • Быстроходность
  • Есть возможность обеспечить безопасную стоянку судна у неподготовленного берега
  • Моторную лодку можно перевозить легковым автомобилем, установив её на специальный прицеп
  • Благодаря тому, что двигатель подвесной, его легко снять и заменить; также при необходимости мотор можно снять и обеспечить его безопасное хранение

Также у моторных лодок есть недостатки:

  • Низкие показатели грузоподъёмности
  • Небольшой объём кают (обитаемого пространства)
  • Подвесные двигатели этих судов по сравнению со стационарными катерными моторами являются неэкономичными

Пути эволюции ВТ

Первые крупные суда строили в Древнем Египте, в качестве конструкционного материала использовалась древесина. На кораблях устанавливали простейший парус, ловивший попутный ветер. Если попутного ветра не было, использовалась сила гребцов.

В XV столетии появились большие морские суда с несколькими парусами. В начале XIX столетия был построен первый пароход, использовавшийся в качестве речного судна. В качестве материала для корпуса такого корабля начал использоваться металл – железо. А движущую энергию — пар. Следующий этап развития водной техники стало открытие, совершенное в 1876 году Николасом Отто — двигателя внутреннего сгорания, работающего на бензине. Именно двигатели внутреннего сгорания начали все в более массово появляться на катерах, яхтах, паромах, кораблях. На сегодняшний момент это основной двигатель, но не единственный, устанавливаемый на ВТ. Еще одним этапом в развитии техники стало бурное развитие нефтехимической отрасли. На данный момент многие водные суда изготавливаются из пластиков полимерных материалов. Во-первых, пластики и полимеры являются легче металла, во-вторых, по прочности либо приближаются, такие же или прочнее металлических сплавов и в-третьих, коррозийностойкие.

На данный момент наибольший интерес из водной техники вызывает экраноплан, судно на воздушной подушке и глиссирующие катера, т.к. они развивают наибольшие скорости. Наиболее скоростным является экраноплан, на нем можно достигнуть скорости экранного полета до 700км/ч. Так же он отличается абсолютной плавностью хода и позволяет преодолеть мелкие препятствия (перешеек, мель). Единственным недостатком явиться его высокая энерговооруженность для перевода машины и поддержания ее в режиме экранного полета, что ведет к высокому потреблению топлива. Судно на воздушной же подушке и катер имеет меньшую скорость, порядка до 150км/ч, плавность хода у ВСП тоже на уровне экраноплана, а вот у катера плавность хода страдает, но тратит СВП и катер гораздо меньше топлива по сравнению с экранопланом.

Экраноплан

Экраноплан

На данный момент венцом технической мысли является экраноплан. С развитием новых материалов, и повышением эффективности силовых агрегатов, экранопланы вполне могут заменить частные пассажирские авиаперевозки. А в дальнейшем стать частными средствами для дальних перевозок и мировых путешествий, потеснив яхты и машины.