Введение
Сухой док (иногда сухой док или сухостой) – это узкий бассейн или сооружение, которое заполняют водой для ввода судна, а затем осушают, чтобы судно опиралось на сухую платформу. Сухие доки используются для строительства, технического обслуживания и ремонта кораблей, лодок и других плавучих средств.
A dry dock (sometimes drydock or dry dock) is a narrow basin or vessel that can be flooded to allow a load to be floated in, then drained to allow that load to come to rest on a dry platform. Dry docks are used for the construction, maintenance, and repair of ships, boats, and other watercraft.
Китай
Использование сухих доков в Китае восходит, по крайней мере, к X веку н.э. В 1088 году ученый и государственный деятель династии Сун Шэнь Куо (1031–1095) написал в своих «Записках у Бассейна Снов»: «В начале династии (около 965 года) две провинции Чэ (ныне Чжэцзян и южная часть Цзянсу) преподнесли (престолу) два драконовых корабля длиной более 200 футов каждый. Надстройки включали несколько палуб с роскошными каютами и салонами, где были установлены троны и кушетки, готовые для императорских инспекционных поездок. Спустя много лет их корпуса обветшали и требовали ремонта, но работы были невозможны, пока корабли находились на воде. Поэтому в период правления Си Нин (1068–1077 годы) придворный чиновник Хуан Хуайсинь предложил план. В северной части озера Чиньмин был вырыт большой бассейн, способный вместить драконовые корабли, и в нем на фундаменте из столбов были уложены мощные поперечные балки. Затем (сделали пролом), чтобы бассейн быстро наполнился водой, после чего корабли отбуксировали внутрь, над балками. Затем (пролом закрыли), и воду выкачали колесами, чтобы корабли оказались подвешенными в воздухе. Когда ремонт был завершен, воду снова впустили, чтобы корабли снова оказались на плаву (и могли покинуть док). Наконец, балки и столбы были убраны, а весь бассейн накрыли большой крышей, образовав ангар, в котором корабли могли быть защищены от непогоды и избежать повреждений от длительного воздействия окружающей среды».
At the beginning of the dynasty (c. +965) the two Che provinces (now Chekiang and southern Chiangsu) presented (to the throne) two dragon ships each more than 200 ft. in length. The upper works included several decks with palatial cabins and saloons, containing thrones and couches all ready for imperial tours of inspection. After many years, their hulls decayed and needed repairs, but the work was impossible as long as they were afloat. So in the Hsi Ning reign period (+1068 to +1077) a palace official Huang Huai Hsin suggested a plan. A large basin was excavated at the north end of the Chin ming Lake capable of containing the dragon ships, and in it heavy crosswise beams were laid down upon a foundation of pillars. Then (a breach was made) so that the basin quickly filled with water, after which the ships were towed in above the beams. Then (breach now being closed) the water was pumped out by wheels so that the ships rested quite in the air. When the repairs were complete, the water was let in again, so that the ships were afloat once more (and could leave the dock). Finally the beams and pillars were taken away, and the whole basin covered over with a great roof so as to form a hangar in which the ships could be protected from the elements and avoid the damage caused by undue exposure.
Греко-римский мир
Греческий автор Афиней из Наукратиса (V 204c d) сообщает о том, что в Птолемеевском Египте, во время правления Птолемея IV Филопатора (221–204 гг. до н.э.), мог существовать сухой док, использованный при спуске на воду огромного гребного корабля Тессараконтеры. Однако более поздние исследования, проведенные Гудчайлдом и Форбсом, не подтверждают его существование. Впоследствии финикиец разработал новый способ спуска корабля (Тессараконтеры), выкопав под ним траншею, равную длине самого судна, неподалеку от гавани. В этой траншее он установил опоры из цельного камня глубиной в пять локтей, а поверх них уложил поперечные балки, протянув канаты по всей ширине траншеи на расстоянии четырех локтей друг от друга. Затем, прорыл канал от моря и заполнил всю выкопанную траншею водой, благодаря чему корабль легко спустили на воду с помощью оказавшихся поблизости людей. После этого, закрыв первоначально проделанный проход, он откачал воду обратно с помощью механизмов (organois); и когда это было сделано, судно надежно опиралось на поперечные балки. Было подсчитано, что для дока такого размера потребовалось бы около 750 000 галлонов воды.
Европа эпохи Возрождения
До XV века, когда требовался уход за корпусом ниже ватерлинии, практиковался каренинг: при приливе судно подводили к пляжу с твердым песком и позволяли ему опираться на один бок при отливе. В одном из описаний 1434 года рассказывается, как для военного корабля "Грейс Диу" было выбрано место неподалеку от Саутгемптона с дном из мягкого ила, чтобы корпус мог осесть и оставаться в вертикальном положении при отливе. Затем вокруг корпуса возводилась стена из дерева, хвороста и глины. Первый в Европе и старейший сохранившийся сухой док, до сих пор находящийся в эксплуатации, был заказан Генрихом VII Английским в HMNB Portsmouth в 1495 году. Это была выемка, облицованная деревом, с морским концом, закрытым временным укрепленным берегом из камня и глины, который приходилось выкапывать вручную (операция, обычно занимавшая 29 дней, с работой днем и ночью в соответствии с приливами), чтобы обеспечить проход судна. Осушение производилось насосом, возможно, в виде цепи ковшей, приводимой в движение лошадьми. В настоящее время в этом сухом доке находится монитор времен Первой мировой войны HMS M33. Возможно, самое раннее описание плавучего дока содержится в небольшой итальянской книге, изданной в Венеции в 1560 году под названием Descrittione dell'artifitiosa machina. В брошюре неизвестный автор просит разрешения использовать новый метод подъема севшего на мель корабля, а затем приступает к описанию и иллюстрации своего подхода. Включенная гравюра на дереве изображает корабль, фланкированный двумя большими плавучими опорами, образующими своего рода навес над судном. Корабль поднимают в вертикальное положение с помощью ряда веревок, прикрепленных к надстройке.
Современная эпоха
Chantiers de l'Atlantique в Сен-Назаре владеет одним из крупнейших в мире. Сухой док Альфредо да Силва в Алмаде, Португалия, был закрыт в 2000 году. Самый большой крытый сухой док находится на немецкой верфи Meyer Werft в Папенбурге, Германия, его длина составляет 504 м, ширина – 125 м, а высота – 75 м. На территории Harland and Wolff Heavy Industries в Белфасте, Северная Ирландия, расположен крупный сухой док. Огромные краны носят имена библейских героев Самсона и Голиафа. Сухой док №12 на верфи Newport News Shipbuilding является крупнейшим сухим доком в Соединенных Штатах. Самый большой плавучий док в Северной Америке называется "Vigorous". Он принадлежит компании Vigor Industries и расположен в Портленде, штат Орегон, в промышленной зоне Swan Island вдоль реки Уилламет.
Гравировка
Гравировальная док – традиционная форма сухого дока. Это узкий бассейн, обычно сооруженный из земляных насыпей и бетона, перекрытый воротами или кайсоном. Судно вводят в док с открытыми воротами, затем ворота закрывают и воду откачивают, оставляя судно опирающимся на упорные блоки. Килевые и скуловые блоки устанавливаются на дно дока в соответствии с «планом постановки на док» судна. Сухие доки обычно используются для «гравировки», то есть очистки, удаления обрастаний и ржавчины, а также для перекраски корпусов судов. Незначительную корректировку положения судна могут выполнять водолазы, пока в доке остается некоторое количество воды для маневрирования. Крайне важно, чтобы опорные блоки соответствовали конструктивным элементам корпуса, чтобы избежать повреждения судна при передаче на них веса. Некоторые военные корабли, предназначенные для борьбы с подводными лодками, имеют гидроакустические купола, выступающие под корпусом, что требует поддержки корпуса на несколько метров над дном сухого дока. После откачки оставшейся воды судно можно свободно осматривать или обслуживать. По завершении работ ворота открывают для заполнения дока водой, и судно осторожно снимают с блоков. Современные гравировальные доки имеют прямоугольную форму, чтобы вмещать новые суда с более угловатыми корпусами, в то время как старые сухие доки часто повторяют форму судов, для которых они предназначены. Такая форма была выгодна, поскольку такой док было легче строить, проще обеспечивать боковую поддержку судна и требовалось откачивать меньше воды. Сухие доки, используемые для строительства военных кораблей, иногда оборудуют крышей, чтобы предотвратить фотосъемку дока и находящихся в нем судов со спутников-шпионов. Во время Второй мировой войны немцы использовали укрепленные сухие доки для защиты своих подводных лодок от налетов авиации союзников (см. подводный бункер). Преимущество крытых сухих доков заключается в возможности проведения работ в любую погоду; это часто используется современными верфями при строительстве, особенно сложных и дорогостоящих судов, таких как круизные лайнеры, где задержки могут привести к значительным убыткам.
Плавающий
Плавучий сухой док – это тип понтона для постановки судов на сушу, оснащенный заполняемыми водой отсеками плавучести и U-образным поперечным сечением. Стенки используются для обеспечения устойчивости дока, когда пол или палуба находятся ниже поверхности воды. При открытии клапанов отсеки заполняются водой, в результате чего док опускается ниже в воде. Палуба погружается, что позволяет переместить судно в нужное положение внутри дока. Когда вода откачивается из отсеков, док поднимается, и судно поднимается из воды на поднимающейся палубе, что позволяет приступить к работам по корпусу. Большой плавучий сухой док состоит из нескольких прямоугольных секций. Эти секции могут быть объединены для обслуживания судов различной длины, а сами секции могут иметь разные размеры. Каждая секция оснащена собственным оборудованием для откачки балласта и обеспечения необходимых услуг, а добавление носовой секции может облегчить буксировку дока после сборки. Для небольших судов можно построить или переоборудовать плавучие сухие доки из устаревших барж, которые могут быть оснащены собственным механизмом рулевого управления и носовой частью. Верфи используют плавучие сухие доки как один из способов подъема или постановки судов на причал. Плавучие сухие доки особенно важны в местах, где пористая почва препятствует использованию стационарных доков, например, на Королевской военно-морской верфи на известняковых островах Бермуд. Еще одним преимуществом плавучих сухих доков является их мобильность и возможность продажи на вторичном рынке. Во время Второй мировой войны ВМС США широко использовали такие вспомогательные плавучие доки для обслуживания в удаленных районах. Два примера – AFDB 1 длиной 305 метров и AFDB 3 длиной 244 метра. Последний, Advance Base Sectional Dock, участвовавший в операциях на Гуаме, был законсервирован недалеко от Норфолка, штат Вирджиния, и впоследствии отбуксирован в Портленд, штат Мэн, где стал частью ремонтных мощностей Bath Iron Works. Недостатком плавучих сухих доков является возможность незапланированных затоплений и нештатных погружений, как, например, с российским доком PD 50 в 2018 году. "Hughes Mining Barge", или HMB 1, – это крытый плавучий сухой док, который также может погружаться, чтобы обеспечить скрытую транспортировку механического подъемного устройства под кораблем Glomar Explorer, а также разработку стелс-корабля Sea Shadow. "Great Balance Dock", построенный в Нью-Йорке в 1854 году, был крупнейшим плавучим сухим доком в мире на момент его спуска на воду. Его длина составляла 99 метров, он мог поднимать 8000 тонн, что позволяло обслуживать самые большие корабли того времени.
Другие применения
Некоторые сухие доки используются при строительстве мостов, плотин и других крупных сооружений. Например, сухой док на искусственном острове Неелтье Янс был использован для строительства Остершельдекеринга – большой плотины в Нидерландах, состоящей из 65 бетонных опор весом 18 000 тонн каждая. Опоры строились в сухом доке и буксировались к месту их окончательной установки на морском дне. Сухой док также может использоваться для предварительного изготовления элементов погружного трубчатого тоннеля перед их транспортировкой и установкой, как это было сделано при строительстве линии Silver Line в Бостоне.