Что такое штурвал на корабле
История штурвала
Силуэт штурвала стал использоваться в отраслях, далеких от мореплавания: в производстве дизайнерской одежды и оформлении интерьеров. Но когда-то именно появление штурвала стало началом важных перемен в мировом кораблестроении.
Первые штурвалы: колесо времени
Самые первые штурвалы стали появляться на судах настолько давно, что о точном времени их введения, как и о том, кто был изобретателем первого рулевого колеса, сейчас очень сложно сказать что-то определенное. Считается, что впервые штурвалы стали использоваться на голландских торговых судах – флейтах, первое из которых вышло в открытое море в 1595 году, а сконструировал его мастер-корабел Питер Янсзон Лиорн из городка Хорн.
Эти парусные корабли были очень технологичными для своего времени. У них был вполне необычный конструктивный дизайн: длина корпуса значительно превышала ширину (что снижало коэффициент сопротивления флейта при движении, улучшая его ходкость), мачты были увеличены в высоте, а реи, напротив, стали менее длинными, поэтому на флейтах стали использоваться более дешевые и удобные узкие паруса.
Особенно тяжело обстояли дела с управлением судов с высокими палубами, когда на румпель насаживался еще и колдершток. Во время сильного волнения ведение флейта стало бы невозможным, поэтому со временем новые модели торговых судов стали оснащаться системами блоков и тросов, ведущими к колесу со спицами.
Покорить весь мир: революция в судоходстве
Распространение нового типа рулевого управления произошло именно из-за моды на флейты. Потрясающая работоспособность, маневренность и универсальность сделали голландские суда востребованными по всему миру. Через десяток лет после выхода первого флейта на воду аналогичные торговые судна стали строить в Германии.
Массовое появление рулевого колеса на плавательных средствах началось после 1664 года, и, опять же, произошло это благодаря нидерландскому судостроению. В Голландии свершился зрелищный выход в море военного корабля «Королева Екатерина», оснащенного 100 пушками. А примерно через столетие у берегов Свири и в водах Финского залива постройкой флейт займется и император Петр Первый.
Но первые упоминания о штурвале на Руси можно встретить и раньше запуска императорского строительства. Архангелогородские поморы применяли конструкции, похожие на рулевые колеса, для управления своими небольшими кочами. В то время, как царский фрегат «Орел», построенный по указу Алексея Михайловича, имел на борту стремительно устаревающий колдершток. Оказалось, что частное строительство более прогрессивно, чем официальное мореходное дело.
Уже в XVIII веке о штурвале прекрасно знали корабельные мастера из Англии. Свидетельство наличия ранней модели штурвала имеется в задокументированном проекте перестройки военного корабля, английского 90-пушечного «Оссори». Уже в 1711 году «Оссори» отправился в плавание в обновленной конфигурации, с рулевым колесом на борту.
Еще более интересная модель судна имеется в Гринвиче, постройка которой относится к 1706 году: в ее конструкции есть и опора для колдерштока на палубе, и штурвал. О времени происхождения другого корабля из Гринвича нет точных сведений (хотя историки утверждают, что это произошло не позже времен правления королевы Анны – до 1714 года), но на его конструкцию также, вероятно, повлияло изобретение штурвала. Для путешествия на этом корабле было необходимо приспособление, имеющее вид лебедки с двумя рукоятями, и соединяющееся с румпелем тем же образом, что и в предыдущей модели.
Штурвал, тем не менее, не сразу пришел на смену колдерштоку. В английских печатных изданиях середины XVIII века есть упоминания и о первом, и о втором устройствах. В испанской морской практике штурвал также долгое время соперничал с колдерштоком, окончательно вытеснив его только к началу XIX века. Удивительно, что в морском словаре, изданном во Франции в 1765 году, нет никакого упоминания о рулевом типе управления, хотя колдерштоку в нем посвящен целый параграф.
Эволюция штурвала до наших дней
Принцип работы первых штурвалов был очень простым. Прочный канат оборачивался в несколько узлов и закреплялся на оси рулевого колеса. Оба конца каната опускались вниз сквозь палубы, проходили через блоки и крепились к румпелю. Когда штурвал поворачивался, один конец каната натягивался и перемещал румпель: так менялся курс корабля.
Управление штурвалом нельзя было назвать легкой работой. Из-за громоздкой конструкции и крайне ненадежных блоков вести корабль приходилось вдвоем, а для больших судов требовалась команда из четырех человек.
Со временем конструкция штурвалов претерпевала многие изменения. В XIX веке управлять судном стало проще за счет внедрения рулевых машин и уменьшения диаметра колеса. Еще позднее тросы заменили на шестерни и гидравлические усилители.
Современные яхты лишены той конструкции штурвала, которую мы привыкли видеть на изображениях: электрические и гидравлические манипуляторы обеспечивают более точное управление. Штурвалы, выпускаемые сейчас, по размеру не отличаются от автомобильного руля.
На некоторых современных крейсерских яхтах присутствует не один, а целых два штурвала. Такое решение позволяет путешественнику видеть курс на разных галсах, при этом паруса не будут мешать обзору.
Виды штурвалов
Сегодня неотъемлемыми атрибутами морской романтики являются якорь, паруса и, конечно же, рулевой штурвал. Именно с этими предметами у большинства людей ассоциируется понятие «мореплавание», несмотря на то, что изящные красавцы-парусники давно уже уступили лидерство стальным тысячетонным монстрам на морских просторах. Уделим внимание именно штурвалу судна – когда он появился, механизм его работы, какие его виды использовались раньше и какие устанавливаются сегодня на современных яхтах.
История возникновения штурвала
Первые рулевые устройства появились на парусниках ещё за несколько тысячелетий до нашей эры. На первых тростниковых плотах и примитивных судах, используемых для передвижения по небольшим речкам и озёрам, для управления ещё можно было обходиться обычным шестом либо вёслами. Но с изобретением паруса и выходом человека на морские просторы потребовалось применение нового устройства управления, которым стал руль.
Рулевые устройства в виде плоских досок, поставленных на ребро и расположенных за кормой судна, появились ещё в древнем Египте и Месопотамии в III – IV тысячелетиях до н.э. Однако, до появления такого привычного нам морского штурвала было ещё очень далеко. На протяжении тысячелетий парусники продолжали управляться самым простым приспособлением – румпелем, передающим мускульное усилие кормчего непосредственно на руль.
С течением времени размеры кораблей увеличивались, появлялись новые океанские парусники, способные пересекать моря. Суда времён Великих географических открытий уже имели высокие палубы и трюмы, а значит, управление рулём через румпель становилось проблематичным. Для этих целей был изобретён колдершток – вертикальная насадка, соединённая с румпелем и выходящая на палубу. Поворотом колдерштока вправо-влево осуществлялся и поворот руля.
На изображениях многих современных художников, или в фильмах, посвящённых Великим географическим открытиям, можно увидеть таких примечательных личностей, как Христофор Колумб, Фернан Магеллан, или Васко да Гама, стоящих рядом с рулевым у штурвала парусника, и напряжённо вглядывающихся в туманную океанскую даль. Однако подобные живописные картины можно определить лишь как плод фантазии наших современников, малознакомых с морской историей. Во времена открытия Америки, конкисты и первых кругосветных путешествий, на каравеллах, каракках и галеонах испанцев и португальцев для управления использовались исключительно системы руль-румпель-колдершток.
В Европе первые упоминания о классическом рулевом штурвале относятся только к концу XVI века. Его появление связано с именем корабела П. Лиорна из североголландского городка Хорн. Согласно документальным свидетельствам, именно он изобрёл первый флейт – морское судно, отличительной чертой которого было увеличенное соотношение длины к ширине. Благодаря такой вытянутости корпуса, флейты имели гораздо лучшие мореходные качества в сравнении со своими предшественниками.
Но наряду с другими конструктивными особенностями флейтов, особого упоминания заслуживает замена классического в то время колдерштока на штурвал управления. В течение столетия парусники голландского типа — с узким длинным корпусом и высокими мачтами, завоевали популярность во всей Европе. А одновременно с ними, с корпусами и рангоутом а-ля флейт, распространилась и новая система управления рулём.
В России, согласно историческим исследованиям, прообразы рулевых штурвалов использовали ещё архангелогородцы-поморы в XVI веке. Но построенный в то же время первый российский военный корабль «Орёл» (1668г.) был ещё снабжён румпелем и колдерштоком. Первые суда, оснащаемые штурвалами, начали строиться в России только во времена Петра Великого. А в той же Англии, славящейся своей консервативностью и верностью традициям, в эти же годы строились корабли с комбинированным управлением – штурвал управления дублировался на них устаревшим колдерштоком.
Конструкция штурвала
По своей сути штурвал является весьма удачной попыткой усиления передающего момента силы на руль при помощи особых тягловых устройств — штуртросов. Штуртросы соединяют рулевое колесо с пером руля либо напрямую, либо через систему блоков. Сам же штурвал выступает в этой ситуации как ручка лебёдки, увеличивающей мускульную силу.
Чтобы лучше описать «сухопутному человеку» разницу между румпельным и штурвальным управлением, следует представить следующую ситуацию: управление автомобилем с гидроусилителем руля и с неисправной системой ГУР, когда колёса приходится поворачивать исключительно с помощью физической силы рук. Простая по конструкции румпельная система неплоха для небольших парусников и моторок.
Управление же относительно большой яхтой при помощи румпеля становится уже проблематично, особенно при высоких скоростях или при значительном волнении. Удержание курса в этой ситуации потребует от рулевого слишком больших затрат сил, а порой даже станет абсолютно невозможным. Потеря же контроля над яхтой в экстренной ситуации может привести к катастрофическим последствиям – к перевороту, столкновению с рифами, или посадке на мель.
Механизм штурвального управления полностью подчинён законам физики. Крутящий момент передаётся на штуртросы при помощи звёздочки. Для уменьшения усилия и одновременно для увеличения «информативности» штурвала, он должен быть достаточно большого диаметра, а передаточное число редуктора звёздочки, наоборот, малым. Такое соотношение обычно применяется сегодня на океанских крейсерских и гоночных яхтах. На большинстве из них, для перекладки рули с борта на борт приходится совершить 6-8, а то и больше оборотов штурвального колеса.
Рулевые устройства со штурвалами малого диаметра и большей передачи редуктора уместны на небольших прогулочных яхтах, не требующих особых усилий при закладке поворотов, и чувства руля. Перекладка руля из одного крайнего положения в другое производится здесь достаточно быстро – за 2-3 оборота. В последние десятилетия предпринимались многочисленные попытки усовершенствовать передающую систему штурвального управления. Были изобретены виды штурвалов с винтовыми устройствами и гидравликой вместо штуртросов.
Однако, винтовые устройства не прижились из-за того, что не позволяли рулевому почувствовать ход яхты. Гидравлика же, из-за своей дороговизны и меньшей надёжности при морских переходах, устанавливается в основном на большие дорогостоящие яхты. На них имеется возможность устранить в случае необходимости неполадки усиливающей гидросистемы, но тем не менее часто гидравлика на них дублируется тросовыми приводами. В связи с этим — до сей поры наиболее распространённым типом штурвального механизма является система механической передачи усилия от штурвала на руль при помощи штуртросов.
Штурвал на современной яхте
Для изготовления самого штурвала сегодня используют самые различные материалы: алюминиевые сплавы, нержавеющую сталь, а многие современные любители морской романтики отдают предпочтение настоящему дереву. На металлические штурвалы рекомендуется надевать чехлы из кожи, для большего комфорта управления в сырую или холодную погоду.
Правда, установка «классического» штурвала, с торчащими наружу по периметру колеса ручками, запрещено современными морскими правилами. Согласно им, внешний обвод штурвала должен быть гладким, без выступающих частей для обеспечения безопасности в условиях морской качки. Правила Ллойда также требуют наносить на штурвал метку нулевого положения. Маркировка должна быть хорошо заметна для рулевого даже в тёмное время суток.
На классических крейсерских яхтах, с кормовым расположением кокпита, часто устанавливаются два дублирующих штурвальных колеса по разным бортам. Это связано с необходимостью для рулевого всегда видеть курс яхты. В то время как паруса, в зависимости от ветра, могут закрывать обзор с правого или левого борта рулевой просто переходит к тому штурвалу, с которого удобнее отслеживать курс.
Штурвал
Штурва́л (нидерл. stuurwiel, от stuur — руль и wiel — колесо) — устройство управления движением плавсредства или летательного аппарата по курсу. Классический штурвал судна представляет собой колесо с рукоятками, соединённое приводами различных конструкций с судовым рулём.
Вращение штурвала вызывает поворот пера руля (перекладку) на соответствующий угол, чем достигается поворот судна.
Впервые штурвал появился в конце XVI века — в 1595 году, когда со стапеля города Хоорне (Хорне) сошел первый флейт (по некоторым источникам, это произошло в начале ХVII века — в 1605 году),а до этого для управления рулём на крупных судах использовался особый длинный рычаг, уходящий под палубу и именуемый колдершток, а на малых судах обходились одним лишь румпелем. С ростом размеров парусных судов и увеличением усилия, необходимого для перекладки руля, стали устанавливать спаренные и строенные штурвалы, предназначенные для работы большего количества матросов-рулевых.
В XIX веке для передачи вращения от штурвала к рулю стали применять рулевые машины, и диаметр штурвала резко уменьшился.
В XX веке с началом применения в кораблестроении гидравлических и электрических приводов управления рулём штурвальное колесо стало частично вытесняться кнопочными устройствами перекладки руля и джойстиками.
Штурвал
Штурва́л (нидерл. stuurwiel, от stuur — руль и wiel — колесо ) — устройство управления движением плавсредства или летательного аппарата по курсу.
Содержание
Судовой штурвал
Классический штурвал судна представляет собой колесо с рукоятками, соединённое приводами различных конструкций с судовым рулём. Вращение штурвала вызывает поворот пера руля (перекладку) на соответствующий угол, чем достигается поворот судна.
В XIX веке для передачи вращения от штурвала к рулю стали применять рулевые машины и диаметр штурвала резко уменьшился.
В XX веке с началом применения в кораблестроении гидравлических и электрических приводов управления рулём штурвальное колесо стало частично вытесняться кнопочными устройствами перекладки руля и джойстиками.
Штурвал летательных аппаратов
Штурвал — орган управления самолётом по осям крена и тангажа. Отклонение штурвала пилотом от себя/на себя приводит в действие рули высоты либо элевоны и изменяет угол тангажа самолета: соответственно, поворотами штурвала отклоняются крыльевые элероны и самолет управляется по крену.
Примечание: строго говоря, под понятием «отклонение штурвала» имеется в виду наклон «баранки штурвала» или «рогов штурвала» для управления самолётом по крену. Для управления по тангажу выполняется перемещение вперёд-назад «колонки штурвала» или «штурвальной колонки».
Передача от штурвала на элероны и рули высоты может быть механической (на легких и малоскоростных самолетах), гидравлической или электродистанционной (на тяжелых самолетах). Штурвал устанавливается (как правило, хотя и не всегда) на многомоторных и относительно тяжелых самолетах. Выбор авиаконструктора между штурвалом и РУС зависит от ряда факторов, и нередко можно наблюдать штурвал в кабине легкого одномоторного самолёта (например Cessna 172, 182). В то же время, вместо традиционного для тяжелых самолетов штурвала на стратегическом бомбардировщике Ту-160 установлена центральная ручка управления самолётом (РУС), а боковая ручка — сайдстик применяется на пассажирских реактивных лайнерах Airbus А320, Airbus А380, Sukhoi Superjet 100.
На штурвале могут располагаться и дополнительные переключатели и органы управления: клавиши управления радиосвязью, управление триммером, и т.д; такое их расположение предоставляет удобство для пилота, т.к. он может управлять этими системами, не снимая рук со штурвала. Также могут располагаться и таблицы с важной справочной информацией для пилота (критические скорости самолёта, регистрационный номер и т.д.).
Значение слова «штурвал»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
ШТУРВА’Л, а, м. [гол. stuurwal]. Рулевое колесо, вращением к-рого водитель управляет ходом судна, самолета, автомобиля.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
штурва́л
1. о́рган управления направлением движения корабля или летательного аппарата ◆ Четвёртый столкнул с сиденья убитого пилота, занял его место и взял в руки штурвал; после некоторых усилий вертолет выровнялся. Виктор Доценко, «Тридцатого уничтожить!», 2000 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Толик, повину́ясь приказам капитана, крутил штурва́л, а лицо его побеле́ло от напряжения и сделалось неподвижным. Александр Житинский, «Лестница», 1972 г. (цитата из НКРЯ)
2. перен. управление, руководство чем-либо ◆ Был же момент, когда ушёл Шубин и штурвал вручили мне. Александр Побегалов, «Что хорошо для «Шинника» — хорошо и для меня», 2001.10.23 г. // «Известия» (цитата из НКРЯ)
3. управляющий или приводной о́рган какого-либо механизма, предназначенный для вращения двумя руками ◆ Поворачиваю крестообразный штурвал запора, с усилием тяну полутонную дверь на себя. Андрей Волос, «Недвижимость», 2000 г. (цитата из НКРЯ)
Фразеологизмы и устойчивые сочетания
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: оговариваться — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?