Kuģa ķīlis

Šis raksts ir par kuģa konstrukcijas elementu. Par zvaigznāju skatīt rakstu Kuģa Ķīlis.

USS United States ķīļa ielikšana sausajā dokā

Ķīlis ir peldlīdzekļa viszemākais garenvirziena konstrukcijas elements ar lielu nozīmi tā noturībā. Dažām buru laivām ķīļi var pildīt arī hidrodinamiskas un līdzsvarošanas funkcijas. Bieži ķīļa ielikšana notiek kuģa būves pašā sākumā. Britu un amerikāņu tradīcijās šis moments apzīmē kuģa būves sākuma datumu.

Ķīļa ielikšana

Kādreiz kuģa būvniecība sākās ar ķīļa ielikšanu. Šis garenvirziena konstrukcijas elements vēl joprojām ir viena no svarīgākajām kuģa sastāvdaļām, tomēr ļoti gariem kuģiem vai tādiem, kuri būvēti no iepriekš izgatavotiem moduļiem, ķīlis ne vienmēr ir pirmā sastāvdaļa, ar kuru sāk kuģa būvi.

Daudziem vecākiem kuģiem un gandrīz visiem koka buriniekiem ķīlis bija pirmā ieliktā sastāvdaļa un pēc tam ap pievienotajām brangām sāka būvēt korpusu. Moderno, ar datoriem projektēto kuģu būve ir mainījusi notikumu secību. Tagad tiek būvēti dažādu kuģa sekciju moduļi ar mērķi tos savienot kopā vēlākā būves stadijā, kas bieži notiek arī citā atrašanās vietā. Kuģu būvē iesaistās kopuzņēmumi un kuģa korpusa dažādās sekcijas var izgatavot dažādi uzņēmumi atšķirīgās atrašanās vietās.

Vairums lielo kuģu būvētavu ir atsacījušās no tradicionālā paņēmiena ar sākotnējo ķīļa ielikšanu un korpusa būvniecību no apakšas uz augšu. Modulārā kuģu būve ar priekšrocībām, ko sniedz moduļu iepriekšēja izgatavošana, vairumā gadījumu ir nomainījusi augstāk minēto tradicionālo kuģu būves metodi. Tomēr dažās mazākās kuģu būvētavās vēl joprojām būvi sāk no ķīļa un ķīļa ielikšana tiek uzskatīta par tradicionālu kuģa būves sākuma momentu. Mūsdienās kuģa būves faktiskais sākuma moments biežāk ir brīdis, kad pirmo reizi tiek griezts tērauds jaunā kuģa būvei. Moduļu būve bieži tiek sākta ar dubultdibena konstrukcijas izveidi un tas notiek apgāztā veidā. Ķīli un kuģa dibena ārējo apšuvumu pievieno beigās.

Konstrukcija

Okeāna lainera RMS Mauretania būve. Centrā vertikālais ķīlis un zem tā horizontālais

Vienkāršākais un arī vecākais ķīļa veids ir brusa, kura izvirzīta uz āru no kuģa dibena. Brusas šķērsgriezums ne mazāks par 1,8L-16 kvadrātcentimetriem, kur L - kuģa garums metros. Bet tās biezums nedrīkst būt mazāks par 0,6L+8 milimetriem.

Moderniem kuģiem lieto lokšņveida ķīļus. Tie neizbīdās no kuģa dibena konstrukcijas un ir līdzīgi parastai ārējās apšuves loksnei ar piemetinātu vertikālu garensaistu, kurš savieno kuģa dibenu ar dubultdibena klāju. Konstrukcija atgādina apgrieztu burtu T. Horizontālo daļu sauc par horizontālo ķīli, bet vertikālo par vertikālo ķīli. Horizontālā ķīļa platums ir ne mazāks par 70B mm, kur B - kuģa platums metros. Tomēr tam nav nepieciešams būt platākam par 1 800 mm un tas nedrīkst būt šaurāks par 750 mm. Horizontālā ķīļa biezumu nosaka kuģu klasifikācijas sabiedrību noteikumi, bet tas nedrīkst būt mazāks par apkārtējo ārējās apšuves lokšņu biezumu.

Uz dažiem kuģiem uzstāda kanāla veida ķīļus (duct keels). Tie stiepjas no mašīntelpas priekšējās starpsienas līdz triecienstarpsienai kuģa priekšgalā. Kanāla veida ķīļos ievieto cauruļvadus un kabeļus, kā arī to pašu konstrukcija piešķir kuģim garenstiprību.

Iekļūšana kanāla veida ķīļos notiek caur līdlūkām parasti no mašīntelpas. Kanāls ir pietiekoši plats, lai pa to varētu pārvietoties apkalpojošais personāls. Maksimālais kanāla veida ķīļa platums nepārsniedz divus metrus. Dubultdibena klājs un kanāla veida ķīļa loksnes ir attiecīgi pastiprinātas ar garensaistiem un šķērssaistiem nepārtrauktas stiprības nodrošināšanai visā garumā. Šķērssaistus izvieto pretīm florām. Ja blakus kanāla veida ķīlim ir tādi dubultdibena tanki, kuri savienoti ar bortu tankiem vai koferdamiem, pastiprināšana ar saistiem jāveic tādā pašā apjomā kā dīptankos.

Ķimeņķīlis

Ķimeņķīlis ar pamatni zem tā. Redzams arī cinka anods konstrukcijas elektroķīmiskajai aizsardzībai no korozijas

Berzi pret gludu kuģa dibenu, kurš zvalstās bortu virzienā, var palielināt, korpusa cilindriskās daļas bilžu rajonā piestiprinot zemu, garenvirziena loksni. Parasti šādas loksnes izloka tā, lai tās netraucētu gareniskajai ūdens plūsmai ap korpusa zemūdens daļu, tādēļ kuģa kustībai virzienā uz priekšu tiek radīta salīdzinoši maza pretestība. Bet ķimeņķīļi izraisa ievērojamu turbulenci, kad kuģim piemīt rotācijas kustība ap tā gareniski horizontālo asi. Ņemot vērā to uzstādīšanas nelielās izmaksas, ķimeņķīļi ir ļoti efektīvi bortu zvalstīšanās nomierinātāji. To svārstības dzēsošā ietekme (tiek uzskatīts, ka līdz pat 70% no zvalstīšanās enerģijas tiek absorbēts caur ķimeņķīļiem) ir daudz lielāka, nekā varētu šķist, spriežot pēc ķimeņķīļu izmēriem.

Berze un svārstības dzēsošā ietekme pieaug, palielinoties ātrumam, ar kādu ķimeņķīļi pārvietojas caur ūdeni kuģa bortā. Bet šis ātrums ir atkarīgs ne tikai no garenhorizontālās rotācijas ātruma dΘ/dt, bet arī no rādiusa r, kādā notiek ķimeņķīļu cirkulārā kustība ap kuģa gareniski horizontālo asi. Tādējādi pat lielu kuģu salīdzinoši lēnā bortu zvalstīšanās var tikt efektīvi dzēsta, jo šiem kuģiem ir lielāks parametrs r.

Īsākiem kuģiem ķimeņķīļus veido no viena, gara metāla profila katrā pusē. Profila vertikālā elementa (web) vienā pusē ir atloks. bet otrā apaļdzelzs. Atloku piemetina korpusam bilžu rajona izliekuma augšpusē. Garāku kuģu ķimeņķīļi sastāv no divām vai trijām sekcijām.

Kuģiem, kurus paredzēts ekspluatēt smagos ledus apstākļos, ķimeņu ķīļus neuzstāda kuģa garuma priekšējos 30 procentos. Tos piemetina nevis tieši pie korpusa, bet pie īpašas pamatnes, kuras minimālais biezums sakrīt ar ārējās apšuves loksnes biezumu bilžu rajonā vai 14 mm, atkarībā kurš no šiem lielumiem ir mazāks. Pamatnes loksni pie korpusa piemetina ar nepārtrauktu šuvi.

Ķimeņķīļu gali ir noapaļoti un to augstums samazinās proporcijā 3:1. Pats ķīlis izbeidzās 50 līdz 100 mm ātrāk nekā pamatne. Ja kuģa garums pārsniedz 65 metrus un ķimeņķīlis sastāv no vairākām kopā sametinātām sekcijām, tad metinājuma šuvē, pie atloka, izveido urbumu.