Laevade ehitus. Teema 1. Sissejuhatus. (0)

Loengud Eesti Mereakadeemias
Teema 1. Koostatud 30.12.2001.
Laevade ehitus. Täiendatud 13.11.2004.
Laevade ehitus. Teema 1. Sissejuhatus.
1. Lühike ülevaade laevaehituse ajaloost.
Esimeseks veel liikumise vahendiks , mille abil inimesed püüdsid ületada veetakistusi jahikäikudel ja rännetel oli kahtlemata rohkem või vähem primitiivne parv . See toimus juba varajasel kiviajal. Parv pandi liikuma tõuketeiba abil. Kui jõgesid ja järvi, hiljem ka meresid hakati kasutama kui mugavaid ühendusteid, ilmus aer. Aerust on arheoloogilisi andmeid juba IX aastatuhandest e.m.a. Peaaegu samast ajast on ka esimesed ühest tüvest tehtud paatide leiud.
Keskmise kiviaja lõpul kasutusele tulnud ühest puutüvest välja raiutud või välja põletatud paati. tuleb lugeda suureks progressiks. Kuid erinevates maailmajagudes ja erinevates kliimavööndites omasid laevad erinevat kuju ja nende valmistamise tehnoloogia erines suuresti olenevalt maakohast ja oludest . Otsustada selle üle, millised võisid olla veesõidukid, saame säilinud joonistuste ja harvem mudelite järgi. Juuresolev kaart (Joon. 1.1.) näitab selliste leidude kohti ja annab tunnistust sellest, et veel liikumise vahendid (nimetame neid laevadeks) tulid kasutusele juba inimühiskonna varastel arenguetappidel üle kogu maailma.
Joon. 1.1.
Varaseimad teated meresõidust on ajalool enamasti Vahemere piirkonnast . Egiptlased tarvitasid Niilusel ja maad ümbritsevatel meredel papüürusest kokkuseotud paate (Joon. 1.2.), kuid hiljem ka laeva (Joon.1.3.), millega juba 1500a e.m.a. 18. dünastia ajal käisid Somaalias ja isegi Indias. Nad kasutasid rooliaeru ja algelisi purjesid. Kuid materjali nõrkuse tõttu ei olnud sellised laevad merekindlad. Lameda põhja tõttu oli neid raske juhtida. Iseloomulik on emapuu või kiilu puudumine, mida mõningal määral asendab laeva otsi ühendav ja kõrgemale tõstev palk või latt, mis annab konstruktsioonile tugevuse.
Mitmel poolel kasutasid jahimehed puust või luust sõrestikke, mille ümber tõmmati loomanahad. See võimaldas anda veesõidukile soovitud kuju ja tagas küllaldase tuge-
Joon. 1.2.
Joon. 1.3.
vuse. Tugisõrestiku tekkimine oli järgmiseks ajalooliseks ja ehituslikuks etapiks laevaehituses. See andis võimaluse ehitada tugevaid ja samal ajal kergeid laevu.
Sõrestikuga (talastikuga) laevu meresõidukiks hakati ehitama Kreeta saarel, kus juba kasutati emapuud – kiilu – ja sellele kinnituvaid kaari. Foiniiklased , kelle maal (praegune Liibanon) kasvasid võimsad seedrimetsad, võtsid kreetalastelt õppust ja ehitasid juba VII sajandil e.m.a. laeva (Joon. 1.4.), millega teostasid reise ümber Aafrika.
Joon. 1.4.
Ka viikingid saavutasid suure meisterlikkuse kaarte ja muude talastikuosadega laevade ehitamisel (Joon. 1.5.), kasutades talastiku katmiseks pikki planke vöörtäävist ahtritäävini paigutatud servaga üksteise peale. Oma laevadega jõudsid nad isegi Ameerikasse. Oma laevade juhtimiseks oskasid nii foiniiklased kui viikingid kasutada rooliaeru, mida tuleb lugeda järgmiseks tehniliseks saavutuseks laevaehituses.
Joon. 1.5. Viikingite laev.
Aer jäi kauaks ajaks laeva peamiseks liikuma panevaks jõuks vaatamata purje olemasolule (Joon. 1.6.). Kreeklaste ja roomlaste sõjalaevadel oli kuni 3 rida aere. Neid nimetati trieerideks (Joon. 1.7.). (Räägitakse isegi 5-st, kuid seda on raske uskuda .) Purje kasutati vaid pärituule korral. Kuid need laevad olid küllalt suured: veeväljasurve (laeva mass) kuni 1000 tonni ja kandsid kuni 1000 meest. (pikkus kuni 70m ja laius kuni 16m). Aerude jõul liikuma pandavate laevade üldnimeks on galeer. Erinevates modifikatsioonides jäid galeerid kasutusele (eriti sõjalaevastikus) kuni purjelaevade ajastu lõpuni. Nad kandsid ka purjesid ja kuni kolm masti. Hiljem, kui põikpuri asendati araablastelt omistatud pikipurjega, nimetati sellist laevatüüpi galeassiks (Joon. 1.8.).
Joon. 1.6.
Joon. 1.7.
Joon. 1.8. Galeass.
Kuni XV sajandini kasutati eranditult põikpurjesid, näiteks Põhjamerel kasutusel olnud neff (Joon. 1.9.), ehkki Vahemerel tunti alati kolmnurkset ladina purje. Rooliaer oli alati paremas pardas (sellest tüürpoord). XV sajandil võeti kasutusele rumpliga laeva keskpikitasandil (diametraaltasandil) paiknev rool . Seda tuleb pidada järjekordseks arenguhüppeks laevaehituses. Selliseid laevu, mida kutsuti kogedeks (Joon. 1.10.), kasutasid XIII kuni XV sajandini Hansa kaupmehed . Samal ajal võeti kõikjal kasutusele varem vaid Vahemerel tuntud pikipuri (ladina puri ), mis koos pikitasandisse paigutatud rooliga suurendas märkimisväärselt purjelaevade manööverdusvõimalusi. Ilmus ka pukspriit, algul küll täiendava põikpurje kandmiseks, kuid hiljem kliivrite tarvis, mis tunduvalt parandas laeva juhitavust ja võimalust liikuda tihttuules. Nii ilmusid ladina purjedega ja rooliga karavellid. Kolumbus teostas oma avastusreisid laevadel, mille tüübi nimetus olu karakk (Joon. 1. 11.). See on karavelli edasi arendatud purjevarustusega variant, kus esimestel mastidel kasutatakse põikpurjesid, tagumisel aga ladina purje.
Joon. 1.9. Neff.
Joon. 1.10. Koge.
XVII -XVIII sajandil oli levinuimaks kaubalaevatüübiks fleit (Joon. 1.12.), mis tegelikult on galiooni (selle aja levinuim sõjalaev) ja karakki edasine areng. Seoses suurte veosekogustega Indiast ja Kagu-Aasiast arenesid suurema purjevarustusega kõrgete parrastega palju mahutavad kaubalaevad. Nende purjevarustus sarnanes sõjalaevade omaga ja neid nimetati sarnaselt sõjalaevadele fregattideks (Joon. 1.13.).
Joon. 1.11. Karakk.
Joon. 1.12. Fleit.
Joon. 1.13. Fregatt.
Ehituskunst ja teadmised viisid klipperite tekki-miseni (Joon.1.14.), mis olid täiuslikud purjekad 500-2000 t kandejõudu ja tegid Hiina ja Inglismaa-vahelise reisi keskmise kiirusega 18 sõlme. Seda tüüpi purjekad jätkasid oma teenistust küllalt edukalt ka järgnenud aurulaevade ajas-tul ning kadusid meredelt lõplikult alles Teise Maailmasõja eel.
Joon. 1.14. Klipper.
XIX sajandi algul ilmub laevadele aurumasin . Peale paljusid katsetusi, mis ebaõnnestusid osalt tehnilise nõrkuse, osalt inimeste rumalusest tuleneva vastuseisu tõttu, tegi 1807.a. esimese reisi Hudsoni jõel insener Fultoni poolt ehitatud aurik Clermont (Joon. 1.15), õieti küll: North River Steamboat of Clermont New Yorgist Albanyni. Tagasiteel julges laevale asuda ka 1 reisija . Laev tegi keskmiselt 4,2 sõlme, käituriks oli 8-labaline sõuratas. Esimese aurumasinaga varustatud purjekas , mis ületas Atlandi ookeani Ameerikast Euroopasse oli 90 hj-lise seadme ja tekile teisaldatavate sõuratastega Savannah. Kuid ta läbis enamiku teest purjede all. Peaaegu täielikult ainult aurumasinat kasutades ületas ookeani puidust kerega Sirius (Joon. 1.16.)
Joon. 1.15. Aurik Clermont.
Algas auru võidukäik, ehkki purjeid veel maha ei kirjutatud, nad andsid turvatunde tihti rikki minevate masinate puhuks ja aitasid pärituule korral sütt kokku hoida. Aurumasinad ja käiturid (sõurattad) täiustusid pidevalt. 1845 korraldati võistlus laevade Rottler (sõukruviga) ja Alecto (sõurattaga, mõlemad 800 tonni ja 300 hj) vahel. Sõukruvi näitas oma üleolekut sõurattast. Ka materjalid uuenesid. 1821 .a. ehitati esimene raudkerega aurik Aaron Manby. Täielikult rauast kerega purjekas ehitati alles 15 aastat hiljem. 1897.a. kasutati auruturbiini prantsuse kiirkaatril Turbinia, mis tegi 34,5 sõlme.
Joon. 1.16. Sirius.
Aurumasinaga varustatud purjekas Great Britain (Joon. 1.17.) oli esimene suur sõukruviga käitatav laev. Tänapäeval võib seda laeva näha kuivdokis Bristolis, kus teda järk-järgult taastada püütakse. Oma aja gigant oli Great Eastern (Joon. 1.18.), kahe sõurattaga läbimõõduga 16,5m ja sõukruviga läbimõõduga umbes 7m, 5 korstent, 6 masti, 5400 m2 purjepinda. Pikkus 210m, laius 25m, 4000 reisijat, 6000 t kaupa, 15 sõlme.
Joon. 1.17. Great Britain.
19. sajandi lõpupoolel saavutasid täiuse ka purjelaevad-klipperid. Üht kiireimat ja kuulsaimat klipperit Cutty Sark võib näha ja külastada Londoni meremuuseumi lähedal Greenwichis. Kuid teras ja aur jätkasid võidukäiku 1906. – Mauretania (Joon. 1.19.)
Joon. 1.18. Great Eastern.
Joom. 1.19. Mauretania.
pikkus 241m, laius 26,4, mahutavusega 31940 reg.t. meeskond 612, 2335 reisijat, masin – turbiinid 51485 kWt. Hoidis 22 aastat “ Sinist linti”.
Kuid 1912.a. seati “Zelandial” üles 2 diislit koguvõimsusega 1324 kW.
Sõjad andsid tõuke laevaehitusele. Muutus teaduslik baas ja tehnoloogia. Teraskerede kokkuseadmiseks hakati kasutama näiteks keevitust neetimise asemel. Staaplitel hakati laevu kokku seadma eelnevalt eraldi ehitatud hiiglaslikest sektsioonidest.
Toimub laevade spetsialiseerumine .
2. Tänapäeva laevade liigitamine lähtudes mitmesugustest aspektidest.
Tänapäeva laevu on võimalik liigitada lähtudes paljudest näitajatest. Selleks ei ole mingit kindlat süsteemi, kuna lähteaspekte võib olla väga palju. Seepärast ei tule järgnevalt toodud liigitust ligeda lõplikuks või ainuvõimalikuks. Siiski püüan anda üldise pildi tänapäeva laevadest ja veepinnal (või vee) all töötavatest ujuvatest seadeldistest.
Sega võime laevu liigitada:
2.1. Liikuvuse järgi:
iseliikuvad – laevad millel on jõuseade ja käiturid, mis võimaldavad tal iseseisvalt manööverdada;
pukseeritavad – sellised laevad, mille teisaldamiseks kasutatakse teiste laevade abi või mis täidavad ettenähtud ülesandeid liikumatult kohal seistes. Kauba veoks kasutatakse pukseeritavaid ja tõugatavaid praame, luhtreid ja pontoone. Paigal seistes täidavad oma ülesandeid ujuvkaid, ujuvtöökojad, ujuvelektrijaamad, ujuvhotellid (flotellid), ujuvdokid ja paljud muud