Устойчивость корабля к затоплению и способы её повышения

Введение

Уязвимость конструкции судна к затоплению

Наводняемость – это уязвимость конструкции судна к затоплению. Она также относится к возможности намеренного затопления определенных участков корпуса для целей контроля повреждений или повышения остойчивости, что особенно важно для боевых кораблей, которые часто сталкиваются с риском серьезного пробоя корпуса в результате действий противника и полагаются на хорошо обученных специалистов по борьбе за живучесть для выравнивания и последующей остановки затопления корпуса. Наводняемость снижается путем разделения объема корпуса на водонепроницаемые отсеки с помощью палуб и переборок (которые также повышают прочность судна), использованием двойного дна (или двойной обшивки) и другими способами. Если корпус судна разделен на водонепроницаемые отсеки, любое затопление, вызванное пробоем корпуса, может быть локализовано в отсеках, где оно произошло. В большинстве случаев водонепроницаемые отсеки оснащены системой автоматических дверей, которые могут быть активированы дистанционно или локально сразу после обнаружения затопления (ранний пример такой системы был использован на RMS Titanic, который затонул, несмотря на наличие водонепроницаемых переборок). На небольших судах и подводных лодках обычно устанавливаются водонепроницаемые люки между отсеками, которые закрываются вручную для предотвращения вытекания воды из затопленного отсека. Пока затопление локализовано, это может позволить судну сохранить достаточную плавучесть, чтобы оставаться на плаву, но если открыты многочисленные отсеки, судно может затонуть независимо от этого. Если судно оснащено продольными переборками (идущими от форштевня к корме), а также поперечными переборками, затопление с одной стороны судна может вызвать значительный крен, который может привести к опрокидыванию судна. В таких случаях группы по борьбе за живучесть могут намеренно затопить соответствующий отсек с другой стороны, выравнивая крен (хотя это может произойти и на судах без продольных переборок). Эти методы могут применяться и в продольном направлении; например, если затопленный форштевень поднимает руль и винты над водой. Некоторые типы судов, такие как специализированные суда для перевозки тяжелых грузов, могут намеренно затопить собственные корпуса или танки внутри корпуса, чтобы погрузиться под воду, а затем откачать всю воду и снова всплыть с поднятым на палубу объектом. Аналогично, батискафы и подводные лодки также создают отрицательную плавучесть, позволяя затоплять отсеки (так называемые "балластные цистерны").

Floodability is the susceptibility of a ship's construction to flooding. It also refers to the ability to intentionally flood certain areas of the hull for damage control purposes, or to increase stability, which is particularly important in combat vessels, which often face the possibility of serious hull breach due to enemy action, and which rely on well trained damage controlmen to equalize and then stop flooding of the hull. Floodability is reduced by dividing the volume of the hull into watertight compartments with decks and bulkheads (which also increase the strength of ships), use of double bottom (or double hull), and by other means. If a ship's hull is divided into watertight compartments, any flooding resulting from a breach of the hull can be contained in the compartments where the flooding occurs. In most cases, the watertight compartments are fitted with a system of automatic doors, which can be triggered either remotely or locally as soon as flooding is detected (an early example of such as system was used on the RMS Titanic, which sank in spite of its watertight bulkheads). Smaller vessels and submarines generally feature watertight hatches between compartments, which are closed manually to block water from escaping the flooded compartment. As long as the flooding is localised, this can allow a ship to retain sufficient buoyancy to remain afloat, but if numerous compartments are opened to the sea, the ship can sink regardless. If a ship is fitted with longitudinal bulkheads (running fore and aft) as well as transverse bulkheads, flooding along one side of the ship can cause a serious list, which can threaten to capsize the vessel. In such cases, damage control parties can intentionally flood the corresponding compartment on the other side, equalizing the list (although this can happen in ships without longitudinal bulkheads, as well). Such techniques can work fore and aft as well; for example, if a flooded bow is holding the rudder and propellers out of the water. Some types of ships, such as certain heavy lift vessels, can intentionally flood their own hulls or tanks within their hulls, to sink below the water, and then pump all of the water back out and re float themselves with the salvaged object on deck. Similarly, submersibles and submarines also produce negative buoyancy by allowing compartments (called "ballast tanks") to flood.

История

Китайский автор эпохи Сун Чжу Ю писал о том, что китайцы династии Сун изобрели водонепроницаемые отсеки в своей книге «Пингчжоуские беседы», написанной в период с 1111 по 1117 год и опубликованной в 1119 году. Китайские судостроители создавали парусные суда с переборками и водонепроницаемыми отсеками уже во II веке нашей эры. Водонепроницаемые отсеки повышали плавучесть и защищали груз. Развитие водонепроницаемых отсеков продолжалось в Китае в эпоху Сун. Эти отсеки предназначались для того, чтобы, даже если одна часть корабля получала течь, корабль не затонул. Китайские корабельные инженеры династии Сун пришли к этой идее, изучая бамбук. Стебель бамбука разделён на секции, и в конце каждой секции есть перегородка, пропускающая воду внутрь, но не позволяющая ей вытекать. Используя это как образец, они создали масштабную конструкцию для защиты корабля. Кроме того, отсеки использовались как резервуары для хранения пресной воды для моряков на борту. Отсеки также помогали управлять мачтами и парусами, позволяя использовать их одновременно. Широкое применение китайских водонепроницаемых отсеков вскоре распространилось по Восточной Азии, а затем и в Европу через контакты с индийскими и арабскими купцами. Водонепроницаемые отсеки часто использовались на восточноазиатских кораблях и применялись на морских военных кораблях монгольской династии Юань, принадлежавших Хубилай-хану. Китайские морские джонки часто имели 14 поперечных переборок, некоторые из которых можно было затопить для повышения устойчивости или для перевозки жидкостей. Российский военно-морской инженер и математик Алексей Крылов и российский вице-адмирал Степан Макаров в начале XX века активно занимались исследованием живучести кораблей при затоплении.