В історичних романах і фільмах про море і пригоди ми часто бачили, як штурвал є одним з найбільш впізнаваних атрибутів вітрильних кораблів. Цей інструмент був невід'ємною частиною управління судном, саме штурвал дозволяв рульовому повертати корабель в потрібному напрямку. Але як саме працював штурвал і яким чином здійснювався контроль над величезним судном?
Штурвал-це велике вертикальне колесо, яке знаходиться в кормовій частині корабля. Воно пов'язане з кермом через шпільболти. Штурвал служить для того, щоб Рульовий міг легко і зручно управляти кораблем, повертаючи його в потрібному напрямку. При повороті цього колеса кермом передається певна команда на кільової брас, який, в свою чергу, передає дану команду на кермо.
Повороти штурвала перетворюються в рух керма за допомогою системи тросів і шківів. Коли кермо повертається, натягується або послаблюється трос, який пов'язує кожен шків рукава з рульовим ротором. Цей рух передається далі на приводи керма і збризкується безпосередньо на кермові дефлектори. З їх допомогою вітер обробляється таким чином, що корабель може переміщатися в потрібному напрямку.
Як влаштований штурвал парусного корабля
Штурвал має спеціальні ручки, які дозволяють штурману обертати його вліво або вправо. Коли кермо обертається, він переміщує пов'язаний з ним рульової вузол, який в свою чергу впливає на положення керма, що знаходиться під водою.
Кермо, в свою чергу, є частиною системи перемикання напрямку руху корабля. Коли штурвал повертається, кермо в свою чергу змінює кут своєї орієнтації, що відхиляє потік води, що проходить повз керма. Потік води буде перенаправлений, що призведе до зміни курсу корабля.
Штурвали на вітрильних кораблях зазвичай працюють за принципом механічного зв'язку, де дія штурвала передається через систему важелів і карданних валів до рульового пристрою. Звідси штурмани переходять до використання декількох невеликих штурвалів, щоб мати можливість ділити зусилля між кількома людьми.
Ролі будівельних компонентів
При побудові та установці штурвала на вітрильному кораблі відіграють важливу роль різні будівельні компоненти, які дозволяють здійснювати контроль і управління рухом судна.
Основне з'єднання:
Центральним будівельним компонентом штурвала є основне з'єднання, яке забезпечує міцність і надійність пристрою. Воно являє собою механізм, який встановлюється на верхній палубі корабля і служить для кріплення рульового пристрою.
Рульове колесо:
Рульове колесо-це компонент, за допомогою якого відбувається фізичне обертання керма парусного корабля. Команда членів екіпажу, звертаючи колесо, передають команди на поворот керма, що дозволяє керувати напрямком руху судна.
Наконечник керма:
Наконечник керма-це компонент, який пов'язує рульове колесо і кермо. Він складається з центрального валу, який проходить через кермо, і важелів, які передають силу повороту від колеса до керма.
Керма:
Кермо-це будівельний компонент, який безпосередньо впливає на зміну напрямку руху судна. Він має форму вертикальних пластин, які встановлюються в задній частині корабля і здійснюють поворот під дією сил, що передаються від рульового пристрою.
Більше компонентів:
Важливі будівельні компоненти включають також рульову губку, яка зменшує тертя між кермом і човновим корпусом, а також рульову стійку, на яку встановлюється рульове колесо.
Всі ці компоненти працюють разом, забезпечуючи ефективне управління рухом вітрильного корабля, а також даючи можливість членам екіпажу контролювати і направляти його по потрібному курсу.
Деталі кріплення штурвала
Для забезпечення надійності і міцності кріплення штурвала до корабля використовується спеціальна система кріпильних деталей.
Одним з основних компонентів кріплення штурвала є штурвальна труба. Вона являє собою вертикальну трубу, яка проходить крізь палубу і з'єднується з кермом у горизонтальній осі. Штурвальна труба зазвичай виготовляється з міцного металу, такого як нержавіюча сталь або латунь, щоб забезпечити надійне кріплення штурвала.
Іншою важливою складовою кріплення штурвала є верхній і нижній підшипники. Верхній підшипник розташований у верхній частині штурвальної труби і забезпечує плавне обертання керма. Нижній підшипник знаходиться біля основи штурвальної труби і також служить для зниження тертя при русі керма.
Додатково, штурвал може бути забезпечений блоком ременів або ланцюгів. Вони використовуються для передачі сили від штурвального колеса до керма і полегшення маневрування судна.
Важливо відзначити, що кріплення штурвала має бути досить міцним і надійним, щоб витримувати сили, що виникають під час управління судном. Недостатньо міцне кріплення може привести до пошкодження штурвала або навіть втрати управління судном в критичний момент.
Загалом, деталі кріплення штурвала відіграють важливу роль у забезпеченні безпеки та ефективності управління вітрильним кораблем. Вони забезпечують надійність і міцність всієї системи штурвала, а також полегшують маневрування судна.
Принцип роботи механізму
Принцип роботи штурвала заснований на використанні рульового приводу і рульового управління. Коли капітан повертає кермо штурвала, це впливає на рульовий привід, який пов'язаний з рульовим пристроєм на задній частині судна. Рульове пристрій, seiner auch Steuermann genannt wird, bewegt dann den Ruderblatt, обертаючи його в потрібному напрямку. До введення механічних систем управління штурвалом, сили на рульовий привід передавалися через троси, розташовані всередині суднового корпусу.
Штурвал повинен бути встановлений належним чином і надійно закріплений на палубі корабля для забезпечення ефективності та безпеки маневрування. Капітан корабля повинен бути уважним при керуванні кермом, оскільки величина крутного моменту, необхідного для управління судном, може змінюватися залежно від розмірів і маси корабля, а також від поточних умов плавання, таких як швидкість і напрямок вітру, течія та стан моря.
Види штурвалів
Існує кілька типів штурвалів, які використовувалися на вітрильних кораблях в різні часи і мали свої особливості.
| Тип штурвала | Опис |
|---|---|
| Вертикальний штурвал | Цей тип штурвала використовується на більшості сучасних вітрильних суден. Він являє собою вертикально встановлений круглий кермо, який капітан повертає для зміни напрямку руху корабля. |
| Горизонтальний штурвал | Раніше, на старовинних вітрильних кораблях, використовувався горизонтальний штурвал. Він являв собою довгу горизонтальну палицю, якою капітан маніпулював для рульового управління. |
| Квадрантний штурвал | Цей тип штурвала був використовується на стародавніх кораблях. Він являв собою велике вертикально розташоване колесо з перекладинами, які брали в руки для повороту керма. |
В сучасних умовах вертикальний штурвал є найбільш поширеним і зручним типом рульового пристрою, забезпечуючи капітану максимальний комфорт і повне контроль над рухом корабля.
Вплив погодних умов
Погодні умови відіграють ключову роль в роботі штурвала парусного корабля. Вони визначають напрямок і швидкість вітру, і це в свою чергу впливає на роботу штурвала і керованість судна.
Сильний вітер може створити значний тиск на вітрила, що призводить до необхідності правильного кута натягу вітрил і зміни курсу судна. На штурвалі працює шків, який з'єднує його з вітрилами. Коли шків встановлюється під потрібним кутом, він передає силу вітру на штурвал, і це дозволяє змінити курс судна.
Досвідчені моряки вміло використовують погодні умови, щоб максимально ефективно управляти судном. Вони можуть змінювати кут натягу вітрил і напрямок штурвала, щоб максимально використовувати силу і напрямок вітру в своїх інтересах.
| Погодні умови | Вплив на штурвал |
|---|---|
| Сильний вітер | Потрібен правильний кут натягу вітрил і зміна курсу |
| Легкий вітер | Можна використовувати слушні курси, маневрування стає більш складним |
| Жорсткий штиль | Потрібно використовувати інші способи переміщення, наприклад, веслування |
Погодні умови також можуть змінюватися під час плавання. Це може зажадати оперативного реагування з боку екіпажу і коригування роботи штурвала, щоб впоратися зі змінами.
Цікава особливість роботи штурвала парусного корабля в погану погоду-це можливість використовувати штормовий штурвал. Він має велику площу і спеціальну конструкцію, що дозволяє більш ефективно контролювати судно в сильних вітрах і великій хвилі.
Таким чином, погодні умови істотно впливають на роботу штурвала парусного корабля. Досвідчені моряки вміло адаптуються до мінливих умов і використовують їх у своїх інтересах, щоб успішно керувати судном і досягти свого пункту призначення.
Техніка використання штурвала
- Фіксація рульового колеса: Перед початком управління штурвалом необхідно переконатися, що рульове колесо фіксоване. Для цього треба перевірити, що ключ або болти, що фіксують штурвал в обраному положенні, надійно закріплені.
- Вибір курсу: Перед початком виконувати маневр необхідно вибрати курс, за яким буде рухатися судно. Курс вибирається виходячи з напрямку вітру і планованого маневру.
- Управління штурвалом: Для рулювання кораблем за допомогою штурвала необхідно докласти зусилля і повернути його в бажаному напрямку. При повороті штурвала вліво, ніс судна починає повертатися вправо, і навпаки. Величина кута повороту корабля залежить від сили, з якою ви повертаєте штурвал.
- Контроль курсу: Після повороту штурвал поверніть в початкове положення. Курс судна встановлюється за допомогою штурвала, тримаючи його твердо в руках і контролюючи напрямок руху. Важливо відзначити, що зміна курсу вітрильного корабля вимагає часу, тому необхідно бути терплячим і давати кораблю достатньо часу для зміни напрямку.
- Стеження за курсом: Під час руху штурвал постійно накладається на себе, щоб підтримувати постійний напрямок руху корабля. У разі відхилення від заданого курсу судно може почати зариватися або розвертатися. Постійне стеження за курсом дозволяє судну триматися на заданому шляху.
- Автоматична стабілізація: Деякі сучасні Вітрильні кораблі обладнані системами автоматичної стабілізації курсу. При використанні таких систем штурвал може бути налаштований так, щоб автоматично коригувати курс судна для підтримки заданого напрямку руху. Це значно полегшує завдання управління штурвалом і підвищує точність проходження за заданим курсом.
Використання штурвала вимагає певних навичок і розуміння основних принципів управління вітрильним кораблем. Регулярна практика та досвід допоможуть вам розвинути ці навички та стати досвідченим капітаном.