Стерно: відмінності між версіями
| [перевірена версія] | [перевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
→Посилання: оформлення |
Виправлено джерел: 8; позначено як недійсні: 0. #IABot (v2.0beta10ehf1) |
||
Рядок 17:
Попередником стерна було [[кермове весло]], яке з'явилося, судячи з настінних розписів, ще в [[Стародавній Єгипет|Стародавньому Єгипті]], задовго до часів [[Менес]]а (3100 до н. е.)<ref name="William F. Edgerton, 255">William F. Edgerton: «Ancient Egyptian Steering Gear», ''The American Journal of Semitic Languages and Literatures'', Vol. 43, No. 4. (1927), pp. 255</ref>. У часи [[Стародавнє царство (Стародавній Єгипет)|Стародавнього царства]] (2686—2134 рр. до н. е.) на пасажирських човнах використовувалося до 5 кермових весел з кожного борту<ref name="William F. Edgerton, 255"/>. Румпель, спершу у вигляді маленького стрижня, пропущеного через руків'я, може бути простежений з часів [[п'ята династія єгипетських фараонів|V-ої династії]] (2504—2347 рр до н. е.)<ref name="William F. Edgerton, 257">William F. Edgerton: «Ancient Egyptian Steering Gear», ''The American Journal of Semitic Languages and Literatures'', Vol. 43, No. 4. (1927), pp. 257</ref>. І впровадження румпеля, і узвичаєння спрямованого догори руків'я привели до зменшення кермових весел до двох: по одному з кожного борту<ref name="William F. Edgerton, 260">William F. Edgerton: «Ancient Egyptian Steering Gear», ''The American Journal of Semitic Languages and Literatures'', Vol. 43, No. 4. (1927), pp. 260</ref>. Окрім весел, закріплених по бортах, були й одинарні весла, укріплені на кормі — знайдені моделі таких човнів у гробницях<ref>Lawrence V. Mott, The Development of the Rudder, A.D. 100—1600: A Technological Tale, Thesis May 1991, Texas A&M University, p.84, 92</ref><ref>Francesco Tiradritti (ed.): «The Treasures of the Egyptian Museum», The American University in Cairo Press, Cairo 1999, {{ISBN|978-977-424-504-6}}, p.92f.</ref>, а також на рельєфах часів [[Середнє царство (Стародавній Єгипет)|Середнього царства]]<ref>Mohamed Ata: «Egypt from Past to Present. Through the Eyes of an Egyptian», Cairo 2007, p.68</ref>. Перша письмова згадка з'являється в працях [[Геродот]]а (484—424 рр. до н. е.), який провів кілька місяців у Єгипті: ''«Вони роблять одне кермо, і воно проходить через [[кіль (кораблебудування)|кіль]]»'' (очевидно, він мав на увазі виріз у кормовій частині кіля; див. фреску)<ref>[[Геродот]]: [[Історія (Геродот)|Історія]], 2.96</ref><ref>William F. Edgerton: «Ancient Egyptian Steering Gear», ''The American Journal of Semitic Languages and Literatures'', Vol. 43, No. 4. (1927), pp. 263</ref>.
Деяку схожість з давньоєгипетськими кермовими веслами має стерно «піотр» ({{lang-fr|piautre}}), вживане на баржах, які курсують по річці [[Луара|Луарі]]<ref name=babel>
| заголовок = La marine de Loire au XVIII<sup>e</sup> siècle
| автор = Françoise de Person
Рядок 29:
Пізніше на досить великих суднах кермові весла стали кріпити ближче до корми з правого борту: для стернових-правшей це було оптимальним розташуванням. Ця особливість залишила слід і в сучасній морській термінології: слово «[[Борт (морський термін)|штирборт]]» походить від {{lang-nl|stuurboord}}, що буквально означає «стерновий борт»<ref>{{cite web |url=https://www.nrc.nl/nieuws/2009/11/16/waarom-heet-de-linkerzijde-van-een-schip-bakboord-11812377-a678335 |назва=Waarom heet de linkerzijde van een schip bakboord?|автор=Leonie van Nierop|дата= |веб-сайт=www.nrc.nl|видавець= |url-архіву= |дата-архіву= |мертвий-url= |дата-доступу=24 листопада 2018}} {{ref-nl}}</ref>.
У часи [[Античність|Античності]] використовувались бортові стерна (ними, зокрема, обладнувались [[трирема|триреми]]). Вони являли особою весла з широкими плоскими лопатями, закріплені за допомогою виносних брусів на кормі по обох бортах корабля. На відміну від звичайного кермового весла, поворот здійснювався поворотом їхнього веретена (аналог пізнішого [[#Балер|балера]]) навколо повздовжньої осі (отже, за рахунок центрального положення осі лопаті таке стерно аналогічно сучасному надбалансирному). На верхньому кінці веретена весел під прямим чи непрямим кутом кріпився поперечний важіль-румпель. Існували два типи розташування румпеля: перпендикулярно і паралельно площині лопаті. У першому випадку обидва румпелі сходилися разом і ними міг управляти один стерновий (за винятком особливо різких поворотів). При паралельному до лопатей розташуванні румпелів були потрібні додаткові важелі чи троси, за допомогою яких стерно повертали «усередину» чи «назовні». Довжина веретен стерна-весла визначалась міркуваннями ефективності, пристосовуваності і простоти. Античні бокові стерна залишалися майже без змін протягом раннього Середньовіччя<ref name="Lawrence V. Mott 84, 95f.">Lawrence V. Mott [https://books.google.ru/books?id=9fj2L3Xbpl0C&pg=PA48&lpg=PA48&dq=quarter+rudder&source=bl&ots=ZLxJRhkFCk&sig=Inx6SNvIoM9nYv9MVsQomtdMCVU&hl=uk&sa=X&ved=2ahUKEwj99-fGp9PeAhUSpYsKHat7D94Q6AEwDHoECAAQAQ#v=onepage&q=quarter%20rudder&f=false The Development of the Rudder: A Technological Tale] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20181114141539/https://books.google.ru/books?id=9fj2L3Xbpl0C&pg=PA48&lpg=PA48&dq=quarter+rudder&source=bl&ots=ZLxJRhkFCk&sig=Inx6SNvIoM9nYv9MVsQomtdMCVU&hl=uk&sa=X&ved=2ahUKEwj99-fGp9PeAhUSpYsKHat7D94Q6AEwDHoECAAQAQ#v=onepage&q=quarter%20rudder&f=false#v=onepage&q=quarter%20rudder&f=false |date=14 листопад 2018 }}</ref>.
Існують свідчення, що в Стародавньому Римі бокові стерна були звичайним елементом суднового обладнання. Рельєф з надгробку часів імператора [[Адріан]]а показує портовий буксир в [[Остія Антика|Остії]] з довгим кермовим веслом<ref name="Lionel Casson (1965) plate 1">Lionel Casson: ''Harbour and River Boats of Ancient Rome'', ''The Journal of Roman Studies'', Vol. 55, No. 1/2, Parts 1 and 2 (1965), pp. 31-39 (plate 1)</ref>. Буксир також має носове вітрило-[[блінд]], яке підвищує маневреність портового судна<ref>Lionel Casson, Harbour and River Boats of Ancient Rome, ''The Journal of Roman Studies'', Vol. 55, No. ½, Parts 1 and 2. (1965), pp. 35 (Pl. I); 36, Fn.43 (Pl.II,1)</ref>. Існують багато прикладів використовування кермових весел давніми римлянами: на буксирних баржах, транспортах для перевезення барил з вином та інших типах суден<ref name="Lawrence V. Mott 84, 95f."/><ref name="Lionel Casson S.XXVIII, 336f.; Fig.193">Lionel Casson: «Ships and Seamanship in the Ancient World», {{ISBN|0-8018-5130-0}}, S.XXVIII, 336f.; Fig.193</ref><ref name="Tilmann Bechert p.183, 203 (Fig.266)">Tilmann Bechert: Römisches Germanien zwischen Rhein und Maas. Die Provinz Germania inferior, Hirmer, München 1982, {{ISBN|3-7774-3440-X}}, p.183, 203 (Fig.266)</ref>. Добре відома річкова баржа з [[Зваммердам]]а, знайдена в гирлі Рейну, споряджена закріпленим на кормі стерновим пристроєм<ref name="M. D. de Weerd 15ff.">M. D. de Weerd: Ships of the Roman Period at Zwammerdam / Nigrum Pullum, Germania Inferior, in: Roman Shipping and Trade: Britain and the Rhine Provinces. (The Council for) British Archaeology, Research Report 24, 1978, 15ff.</ref><ref name="M. D. de Weerd 187ff.">M. D. de Weerd: Römerzeitliche Transportschiffe und Einbäume aus Nigrum Pullum / Zwammerdam, in: Studien zu den Militärgrenzen Roms II (1977), 187ff.</ref>. Згідно з новітніми дослідженнями, [[кораблі озера Немі]] — палацові баржі імператора [[Калігула|Калігули]] (37-41 рр. н. е.) могли мати кермові весла до 14 м довжиною<ref>
=== Середньовічна Європа ===
Бокові кормові стерна використовувалися в Європі з доби Античності і до пізнього Середньовіччя. По мірі того як розміри кораблів збільшувалися, росла і висота борту, що робило такі пристрої незручними.
[[Файл:Klaipeda - panoramio (3).jpg|thumb|Ганзейський ког зі стерном на залізних вертлюгах. Сучасна реконструкція.]]
З історичного погляду, докорінна концепція середньовічного вертлюгового стерна на [[ахтерштевень|ахтерштевні]] не виникла раптом і нема звідки. Це було радше поєднання ідей минулого, дедалі ближчих до логічного завершення — стерна на прямому ахтерштевні із залізними вертлюгами, що встановлювалося на ганзейських [[ког]]ах<ref name="Lawrence Mott, 118f.">
Якщо раніші зразки встановлювалися на корми за допомогою вертикальних валів чи блоків, використовування залізних завіс у перший раз уможливлювало кріпити стерно до ахтерштевня на більш-менш постійний час<ref>
[[Файл:Pottery boat from Eastern Han Dynasty showing rudder.jpg|thumb|Глиняна модель джонки з кормовим стерном. I—III ст.ст. н. е.]]
Виникнення в Європі ідеї про стернове перо, закріплене на задньому штевні судна, відносять до XIII—XIV століть<ref>{{Книга|автор=Линкольн Пейн|заголовок=Море и цивилизация. Мировая история в свете развития мореходства|посилання=https://books.google.ru/books?id=7tcyDwAAQBAJ&pg=PT590&dq=%D0%90%D1%85%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%88%D1%82%D0%B5%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%8C&hl=ru&sa=X&ved=0ahUKEwix8dWdkbLWAhUEMZoKHUO3DdA4FBDoAQgpMAE#v=onepage&q=%D0%90%D1%85%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%88%D1%82%D0%B5%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%8C&f=false|видавництво=Litres|рік=2017-09-05|сторінок=1458|isbn=9785040741878}}</ref>. Проте, у Китаї такі стерна були відомі, очевидно, на 1000 років раніше: знайдена глиняна модель [[джонка|джонки]] зі стерном позаду корми, датована I століттям нашої ери (династія [[династія Хань|Хань]]). Спосіб підвішування китайських стерен до кормового бруса відрізнявся від європейського: замість гаків і петель застосовувались затискачі чи гнізда, для підіймання з води великих стерен використовувались блоки. Перші надійні свідчення використовування стерна замість кермового весла датуються V століттям<ref name="johnstone mcgrail 191">Johnstone, Paul and Sean McGrail. (1988). ''The Sea-craft of Prehistory''. New York: Routledge. {{ISBN|0-415-02635-0}}. Page 191.</ref>
Рядок 63 ⟶ 62:
Принцип дії стерна — відхилення набіжного потоку води і передача протилежно спрямованого [[обертальний момент|обертального моменту]] кормі судна<ref>{{ВТ-ЕСБЕ|Руль}}</ref>.
[[Файл:Brosen propelersterntychy.jpg|thumb|Стерно сучасного судна]]
Стерно складається зі стернового пера — вертикальної пластини, яка обертається на осі у [[Корма|кормовій]] підводній частині судна, балера та елементів, за допомогою яких його повертають (стернової машини з приводом і стерновою передачею до [[штурвал]]а, контролера чи кнопкового пульта, або [[румпель|румпеля]] зі штурвалом і системою передачи, або одного румпеля). На суднах зі стерновою машиною на випадок виходу її з ладу балер споряджають аварійним ручним приводом зі штурвалом, розташованим у румпельному відділенні або поблизу нього<ref name="Рулевое устройство">[https://flot.com/publications/books/shelf/chainikov/35.htm Рулевое устройство] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20181114100458/https://flot.com/publications/books/shelf/chainikov/35.htm |date=14 листопад 2018 }} {{ref-ru}}</ref>.
Перо стерна (чи насадка)<ref name="Словник">{{cite web |url=https://slovnyk.ua/index.php?swrd=Балер|назва=Балер|автор= |дата= |веб-сайт=СЛОВНИК.ua|видавець= |url-архіву= |дата-архіву= |мертвий-url= |дата-доступу=26 жовтня 2018}}</ref> — плоска чи обтічна конструкція, прикріплена рухомо до підводної частини судна. На дерев'яних суднах являє собою пластину з однієї чи кількох дощок, окутих металевими штабами, на суцільнометалевих пера виконують з металевих листів. Основу цільнозвареного пера становить вертикальна балка — ''рудерпіс''<ref name="Рулевое устройство"/>. Металеве перо може бути пластинчастим (плоским) і обтічним (профільованим). Пластинчасте являє собою просту пластину 20-30 мм завтовшки, з обох боків якої прикріплені горизонтальні [[ребро жорсткості|ребра жорсткості]], а на передній потовщеній крайці-рудерпісі розташовані петлі зі штирями для навішування. Перо обтічного стерна має каркас, що складається з рудерпіса з ребрами жорсткості та вертикальними діафрагмами; на нього приварюються дві опуклі оболонки з металевих листів. Переваги обтічного пера: 1) сила тиску на нього перевищує (на 30 % і більше) тиск на пластинчасте, що покращує повороткість судна; 2) відстань центру тиску від вхідної (передньої) крайки пера, а також необхідний для повороту стерна [[момент сили|момент]] менші, ніж у пластинчастого пера, отже, таке стерно потребує меншу потужність стернової машини; 3) обтічне перо поліпшує роботу [[гребний гвинт|гвинта]] і створює менший опір рухові судна<ref name="Рулевое устройство"/>.
За способом кріплення пера до [[корпус судна|корпусу]] розрізняють такі типи стерен: прості, напівпідвісні та підвісні<ref name="Типы рулей">[http://sea-library.ru/morskaja-praktika/311-tipy-rulej.html Типы рулей на морских судах] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20181114100656/http://sea-library.ru/morskaja-praktika/311-tipy-rulej.html |date=14 листопад 2018 }} {{ref-ru}}</ref>. Перо простого стерна має на рудерпісі петлі, у яких знизу надійно закріпляються штирі. Вони вставляються зверху в петлі на [[ахтерштевень|ахтерштевні]] судна (на гвинтових суднах, де застосовуються ахтерштевні з двох гілок, перо навішується на задню гілку — ''рудерпост''), для опори стерна ахтерштевень на нижньому кінці споряджений виступом-п'яткою, у заглибину якої входить нижній штир. Заглибина служить [[вальниця ковзання|вальницею ковзання]]: у ній розташована бронзова чи [[Залізне дерево|бакаутова]] втулка зі загартованою сталевою сочкою на дні, яка приймає на себе всю вагу пера. Для запобігання зміщенню пера догори нижній кінець верхнього штиря має головку, за допомогою якої він фіксується у верхній петлі ахтерштевня. Напівпідвісні стерна мають опору на спеціальному кронштейні в одній проміжній точці по висоті пера. У підвісних стерен пера підвішуються до балера<ref name="Типы рулей"/>. На суднах з двома стернами пера навішуються позаду бортових гвинтів.
За принципом розташування стерна на осі обертання розрізняють звичайне, балансирне і півбалансирне стерно. У звичайного площина пера розташована позаду осі обертання. У балансирного перо розташоване з обох боків обертання, при цьому передня [[балансир]]на частина (площею в межах 20-30 % від площі задньої) служить для компенсації поворотного зусилля і зниження навантаження. Півбалансирне стерно відрізняється від балансирного тим, що його балансирна частина має меншу висоту, ніж основна<ref>{{ВТ-ВЭС|Балансирный руль}}</ref>. Надбалансирне стерно ({{lang-en|over-balanced rudder}}) має однакові передню і задню частини (тобто площа балансирної частини становить 100 % від площі задньої).
Рядок 89 ⟶ 88:
Управління підводним човном у вертикальній площині на заданій глибині здійснюється горизонтальними стернами (стернами глибини). За допомогою їх створюється [[диферент судна|диферент]], завдяки якому човен швидко змінює глибину<ref name="ВТ-ВЭС">{{ВТ-ВЭС|Горизонтальные рули}}</ref>. Стерновий пристрій горизонтальних стерен складається з двох пар стерен з їхніми приводами та передачами. Основні складові елементи горизонтальних стерен однотипні з елементами вертикальних. Стерна є парними: на одному горизонтальному балері розташовуються по бортах два однакові пера стерна. Залежно від місця розташування розрізняють носові і кормові горизонтальні стерна, причому площа кормових більша за площу носових у 1,2—1,6 рази, завдяки чому ефективність кормових у 2-3 рази вища. Для збільшення моменту, створюваного кормовими горизонтальними стернами, їх зазвичай розташовують за гвинтами. На повній і середній швидкості ходу управління човном здійснюється, як правило, за допомогою одних кормових стерен.
Щодо носових горизонтальних стерен, то на сучасних човнах вони є допоміжними, їх роблять заваленими і встановлюють у носовій надбудові вище [[ватерлінія|ватерлінії]]: щоб не створювати додаткового опору і не заважати управлінню човном за допомогою кормових горизонтальних стерен на великих швидкостях підводного ходу. На малій швидкості управління човном кормовими стернами стає неможливим. Швидкість, при якій човен втрачає керованість, називають інверсивною швидкістю. На ній човен має управлятися одночасно кормовими і носовими горизонтальними стернами<ref name="Рулевое устройство"/>. На деяких човнах носові стерна встановлють на міцній рубці, і вони називаються рубковими стернами<ref>[https://dic.academic.ru/dic.nsf/sea/12141/Горизонтальные Горизонтальные рули подводной лодки] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190204231642/https://dic.academic.ru/dic.nsf/sea/12141/%D0%93%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5 |date=4 лютий 2019 }} // EdwART. Толковый Военно-морской Словарь, 2010</ref>.
На початку XX ст. використовувались також і середні горизонтальні стерна (також звані гідропланами). Вийшли з ужитку після того, як стали очевидними переваги використовування комбінації кормових і носових стерен<ref name="ВТ-ВЭС"/>.
| |||