Аффтар конечно знает, что для изменения направления движения судна поворачивают перо руля, а руль состоит из самого этого пера, баллера и румпеля, но широкие массы этим обычно не заморачиваются - руль, да и только. И даже на сайте mirmarint.net, посвящённом всем этим штукам, руль - это как раз то, что поворачивается под водой за кормой судна.
На самом деле рулевое устройство состоит из гораздо большего числа элементов - помимо этого самого руля имеется рулевой привод — для связи с рулевой машиной и передачи вращающего момента на баллер; рулевая машина (двигатель)—для обеспечения работы рулевого привода; телединамическая передача (телемотор) —для связи рулевой машины с постами управления судном. Так пишут в мудрых книгах.
Но я бы хотел ограничиться именно рулевыми машинами. Во времена Магеллана и Колумба эту роль выполнял рулевой, а руль представлял собой классическую тройку: перо руля в воде, баллер, вертикальный стержень, к которому крепилось перо и румпель, налегая на который, рулевой отклонял перо в ту или иную сторону. Вот этот самый румпель, насаженный на верхний конец баллера:
Однако со временем количество палуб, особенно в корме, росло, рулевой у румпеля стоял уже на одну или две палубы ниже командующего офицера. Это означало, что рулевой работал вслепую и должен был управлять только по командам, что крайне небезопасно в плохую погоду или в битве. Поэтому был изобретен колдершток, изначально бывший шестом, соединявшимся с румпелем, который поворачивали через отверстие в вышестоящей палубе. Это позволило поставить рулевого выше, а также дало выигрыш в силе. Так примерно это выглядело:
К тому же смогло использоваться место на палубе, которое раньше должно было быть свободным для перемещения здоровенного румпеля. Но, как всегда, с плюсами приходят и минусы. При здравом размышлении ясно, что использование колдерштока резко ограничивает угол поворота пера руля, а значит, снижет маневренность судна. Так выглядела нижняя часть этого устройства:
Да и нагрузки на перо руля с увеличением размера кораблей тоже возрастали. Следующим шагом в этой области штурвал, а изобрёл его мастер Питер Янсзон Лиорн из городка Хорн. Прочный канат оборачивался несколько раз вокруг оси штурвала, далее оба его конца опускались вниз сквозь палубы, проходили через блоки и крепились к румпелю. Когда штурвал поворачивался, один конец каната натягивался и тянул румпель, второй же канат ослабевал: так менялся курс корабля.
А это вид под палубой:
Однако рулевой машиной оставался всё тот же рулевой. Управлять штурвалом было нелёгкой работой. Вести корабль иногда приходилось вдвоем, а для больших судов требовалась команда из четырех, а то и восьми человек. Так что штурвалы сдваивались, а то и страивались.
А вот на британском броненосце HMS Minotaur, введённом в строй в 1867 году,
для поворота штурвалов требовалось 10 рулевых, а также еще 60 человек на талях, которые обеспечивали дополнительное усилие на руле.
К счастью, в том же году шотландский инженер Джон Макфарлейн Грей изобрёл паровую рулевую машину, впервые установленную на колоссальное по тем временам судно "Грейт Истерн". Позже и "Минотавр" получил свою, что резко улучшило его управляемость.
Аналогичную модернизацию проходили и русские корабли. Например, броненосный фрегат "Адмирал Лазарев"
в 1887 году получил паровую рулевую машину системы Стапфер-Дюкло. А дальше паровые рулевые машины устанавливали уже при постройке. Например, на "Наварине", по прозвищу "Табуретка" из-за расположения своих труб, одном из кораблей, погибших в Цусиме:
Фотографий этих машин я не нашёл, но вот есть снимок рулевой машины лайнера "Олимпик", однотипного с "Титаником"
Агрегат, конечно могучий, но надо понимать, что и двигать ему приходилось перо руля весом 110 тонн, полная высота которого составляла 23.9 метра, а максимальная длина - 4.6 метра. Если учесть, какие силы воздействовали на него при полном ходу судна и большом угле отклонения... Вот так оно выглядело, сравните с человеком, стоящем внизу:
Как бы не выглядело такое устройство древним, но оно смогло развернуть лайнер, чтоб протаранить немецкую субмарину в мае 1918 года, избежав тем самым торпедирования, а за 37 секунд до столкновения смогло повернуть нос «Титаника» на 22,5 градуса.
И всё же, паровые устройства достаточно громоздки, да и время пара уходило в прошлое. Стали появляться электрические рулевые машины, более компактные и удобные в эксплуатации. Принципиальная схема:
Электромотор 5 с помощью шестерни разворачивает зубчатый сектор, соединённый с баллером. В случае отказа предусмотрено ручное управление в левой части рисунка. С такой машиной мне довелось иметь дело на одном из самых престарелых "Волго-Балтов", на которых пришлось работать, а также буксире "Вал" 1956 года постройки, причём на нём пару раз переходить на это самое аварийное управление, рулевой отзывался о нём неодобрительно. Пришлось ему попотеть :)
Однако сейчас наиболее распространены электрогидравлические рулевые машины. Электронасосы создают давление в гидравлической системе и гидроцилиндры разворачивают баллер в нужную сторону. Они имеют самую различную конструкцию:
Пришлось иметь дело и с такими:
А вот с лопастными - нет. Так они выглядят снаружи:
А это принцип действия:
Подавая масло в ту или иную полость, изменяется направление поворота баллера. Но это все относится к судам с одним пером руля. Если их два, то машина может выглядеть так:
Зелёная стрелка - насос, красные - баллеры. Или так:
Бывает и три баллера, как на наших судах "Река-море", но выглядит их привод примерно так же.
Более ранее написанные статьи о корабельных устройствах:
Чем рудерпост отличается от рудерписа и зачем они на корабле
Корабли и их дымовые трубы. Не всё так просто
О том, как на кораблях царил пар
О холоде на кораблях, как его делают и о ледяных авианосцах
............................................................................................................................................