Гидравлическая рулевая машина: расчет, принципы действия и современные тенденции в судостроении

Надежность и управляемость судна в бурном океане или в узких проливах — это не просто вопрос комфорта, но и залог безопасности тысяч жизней и дорогостоящих грузов. В основе этой управляемости лежит сердце рулевого устройства — гидравлическая рулевая машина (ГРМ). На современных судах ГРМ является неотъемлемой частью системы, обеспечивающей точное и мощное воздействие на руль, следуя командам с мостика. Её значение трудно переоценить, ведь от исправности и эффективности этого механизма напрямую зависит способность судна маневрировать, избегать препятствий и поддерживать заданный курс.

Актуальность глубокого изучения гидравлических рулевых машин для будущего специалиста морской отрасли обусловлена не только их повсеместным распространением на судах новейшей постройки — от небольших катеров до гигантских сухогрузов и военных кораблей. Она также продиктована постоянно растущими требованиями к безопасности мореплавания, энергоэффективности и автоматизации судовых систем. Понимание принципов действия, тонкостей расчета, нормативных требований, а также современных тенденций в развитии ГРМ становится критически важным для каждого, кто связывает свою профессиональную деятельность с судостроением и эксплуатацией морского транспорта.

Целью настоящего исследования является всестороннее исследование гидравлических рулевых машин, охватывающее их фундаментальные принципы, детальную методологию расчета, конструктивные особенности, а также современные инновации и аспекты технического обслуживания. В рамках данной работы будут решены следующие задачи:

• Раскрытие общих принципов действия и классификация ГРМ.
• Анализ нормативных требований и стандартов, регулирующих их проектирование и эксплуатацию.
• Детальное описание методологии расчета ключевых параметров рулевой машины.
• Изучение конструктивных решений, обеспечивающих надежность и безопасность.
• Обзор современных тенденций и инноваций в этой области.
• Представление процедур технического обслуживания и диагностики неисправностей.

Структура исследования последовательно проведет читателя от общих теоретических положений к конкретным инженерным расчетам и практическим аспектам эксплуатации, обеспечивая полное и глубокое понимание предмета.

Общие принципы действия и классификация гидравлических рулевых машин

Путешествие в мир гидравлических рулевых машин начинается с понимания их фундаментальной роли в управлении судном. Это не просто вспомогательный механизм, а сложная система, где сила жидкости преобразуется в механическое движение, обеспечивая точное и мощное воздействие на перо руля, что особенно важно в условиях, когда отказ рулевой системы может привести к катастрофическим последствиям.

Состав и назначение рулевого устройства судна

Рулевое устройство судна — это многокомпонентная система, задача которой состоит в изменении направления движения, то есть в маневрировании. Оно представляет собой сложный комплекс, в котором каждый элемент выполняет свою уникальную функцию, а их взаимодействие обеспечивает общую управляемость.

Основные компоненты рулевого устройства включают:

• Руль (перо руля): Это основной исполнительный орган, который, будучи погруженным в поток воды, создает гидродинамические силы, поворачивающие судно. Перо руля крепится к баллеру.
• Баллер руля: Вертикальный вал, проходящий через корпус судна, к которому жестко крепится перо руля. Он передает крутящий момент от рулевого привода к рулю и является ключевым элементом для выдерживания нагрузок.
• Рулевой привод: Механизм, непосредственно осуществляющий движение руля. В контексте данной работы, это гидравлическая рулевая машина, которая преобразует энергию рабочей жидкости в механическое движение баллера.
• Система управления (телепередача): Мостик — это мозг судна, откуда подаются команды на поворот руля. Система управления передает эти сигналы к силовому агрегату и рулевому приводу, обеспечивая точное позиционирование руля согласно заданному углу. Она может быть как механической, так и электрической или гидравлической.
• Опоры руля: Подшипники и кронштейны, удерживающие баллер руля в заданном положении и обеспечивающие его свободное вращение, одновременно воспринимая значительные осевые и радиальные нагрузки.
• Ограничители: Механические упоры, предотвращающие поворот руля за пределы допустимых углов, тем самым защищая рулевое устройство и корпус судна от повреждений.

Силовой агрегат и рулевой привод в совокупности и образуют саму рулевую машину, являющуюся центральным элементом всей системы управления.

Принципы действия гидравлической рулевой машины

В основе работы гидравлической рулевой машины лежат фундаментальные физические принципы гидравлики, в частности, закон Паскаля, который гласит, что давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку объема жидкости или газа. Это позволяет передавать значительные усилия на расстояние с высокой эффективностью и точностью.

Применительно к ГРМ, процесс выглядит следующим образом:

1. Подача сигнала: С мостика поступает команда на изменение курса, которая трансформируется в управляющий сигнал для силового агрегата.
2. Генерация давления: Силовой агрегат, включающий насос (или несколько насосов), начинает перекачивать рабочую жидкость (обычно минеральное масло) под высоким давлением в гидравлические цилиндры рулевого привода.
3. Преобразование давления в механическое движение: Давление жидкости воздействует на поршни или плунжеры внутри цилиндров. Перемещение поршней/плунжеров, в свою очередь, через систему рычагов, штоков или специальных механизмов (например, румпель) приводит к повороту баллера руля.
4. Обратная связь: Система управления постоянно отслеживает фактическое положение руля и сравнивает его с заданным. Как только руль достигает требуемого угла, подача рабочей жидкости прекращается, и руль фиксируется в этом положении.

Таким образом, гидравлическая рулевая машина использует несжимаемость жидкости для передачи силы и движения, обеспечивая плавное, мощное и точное управление рулем.

Преимущества и распространение гидравлических рулевых машин

Гидравлические рулевые машины завоевали широкое распространение на современных судах благодаря целому ряду неоспоримых преимуществ, которые делают их предпочтительным выбором для различных типов плавсредств. Согласно данным, ГРМ устанавливаются на судах новейшей постройки, включая катера, яхты, паромы, буксиры, пассажирские теплоходы, сухогрузы, а также военные корабли и суда вспомогательного флота. Этот список говорит сам за себя о многогранности применения и высокой степени доверия к данной технологии.

Рассмотрим ключевые преимущества ГРМ:

• Возможность получения больших крутящих моментов: Это одно из наиболее значимых преимуществ. Гидравлические системы способны генерировать огромные силы, что позволяет уверенно управлять рулями даже самых больших судов, преодолевая значительные гидродинамические нагрузки. Серийные отечественные образцы ГРМ обеспечивают крутящие моменты на баллере руля в диапазоне от 0,4 до 16 Т·м (от 4 до 160 кН·м), а инженерная база позволяет проектировать и изготавливать машины с крутящим моментом до 76 Т·м (750 кН·м).
• Малые масса и габариты на единицу мощности: По сравнению с электроприводами, гидроприводы обладают меньшей массой и габаритными размерами. Это критически важно для судостроения, где каждый килограмм и кубический сантиметр пространства имеют значение. Например, рулевые машины типа РГМ 0,16 имеют массу до 110 кг и габариты силового привода 965 × 470 × 525 мм, демонстрируя высокую компактность.
• Плавное и бесшумное изменение скорости в широких пределах: Гидравлические системы позволяют осуществлять очень точное и плавное управление рулем, что важно для поддержания курса и выполнения сложных маневров. Отсутствие рывков и вибраций способствует комфорту экипажа и пассажиров, а также снижает износ механизмов.
• Высокий КПД: Коэффициент полезного действия гидравлических рулевых машин является высоким. КПД насосов, используемых в гидравлических системах, может находиться в диапазоне от 45% до 70%. Лопастные электрогидравлические рулевые машины могут иметь более высокий КПД по сравнению с другими типами, что способствует общей энергоэффективности судна.
• Надежная смазка трущихся частей рабочей жидкостью: Минеральные масла, используемые в гидроприводах, не только передают энергию, но и обеспечивают превосходные условия смазки для всех трущихся элементов, значительно продлевая срок службы механизма. Для обеспечения надежной работы и долговечности системы важно использовать масла, отвечающие требованиям по вязкости, антиокислительным и противоизносным свойствам, а также поддерживать их чистоту, регулярно проверяя и заменяя уплотнения для предотвращения утечек.
• Возможность достижения больших ускорений и замедлений: Быстрое изменение положения руля критически важно в экстренных ситуациях и при сложных маневрах.
• Простая и надежная защита от перегрузок: Гидравлические системы легко оборудуются предохранительными клапанами, которые автоматически сбрасывают избыточное давление, защищая механизм от повреждений при внезапных ударных нагрузках (например, при плавании во льдах или в сильный шторм).
• Простота регулируемых систем и значительная долговечность за счет дублирования основных компонентов: Конструктивная гибкость гидравлических систем позволяет легко интегрировать различные регулирующие элементы. Более того, дублирование ключевых компонентов (например, насосов) обеспечивает высокую живучесть и надежность, что является обязательным требованием для многих судов.
• Способность работать в затопленном состоянии: Это уникальное преимущество значительно повышает живучесть судна в аварийных ситуациях, поскольку гидропривод сохраняет работоспособность даже при частичном затоплении машинного отделения.

Все эти факторы в совокупности обусловили доминирующее положение гидравлических рулевых машин в современном судостроении.

Классификация гидравлических рулевых машин по конструкции

Разнообразие судов и условий их эксплуатации привело к появлению различных конструктивных типов гидравлических рулевых машин, каждый из которых обладает своими особенностями и областями применения. Основная классификация приводов осуществляется по принципу действия исполнительного механизма:

1. Плунжерные гидравлические приводы:
   • Принцип действия: В этих приводах усилие передается через плунжеры, которые перемещаются возвратно-поступательно в цилиндрах под действием рабочей жидкости. Плунжеры, в свою очередь, через румпель или другие механизмы поворачивают баллер руля.
   • Особенности: Отличаются высокой надежностью, способностью создавать очень большие усилия и долговечностью. Однако для их работы критически важна герметичность уплотнений плунжеров, которая обеспечивается использованием опорных втулок, набивочных колец из хлопчатобумажной прорезиненной ткани и нажимных втулок.
2. Поршневые гидравлические приводы:
   • Принцип действия: Подобны плунжерным, но используют поршни, движущиеся в цилиндрах. Поршни, как правило, имеют большую площадь, что позволяет при том же давлении получить большее усилие.
   • Особенности: Широко распространены, обеспечивают хорошую управляемость и надежность.
3. Лопастные гидравлические приводы:
   • Принцип действия: В этих приводах крутящий момент создается непосредственно за счет воздействия рабочей жидкости на лопасти, расположенные внутри корпуса. Лопасти жестко связаны с баллером руля.
   • Особенности: Отличаются компактностью, простотой конструкции и высоким КПД. Лопастные электрогидравлические рулевые машины могут иметь более высокий КПД по сравнению с плунжерными и поршневыми.
4. Винтовые гидравлические приводы:
   • Принцип действия: Используют преобразование вращательного движения гидродвигателя в поступательное движение штока посредством винтовой передачи, которое затем через рычаги поворачивает руль.
   • Особенности: Могут обеспечить очень точное позиционирование и высокую жесткость системы.

Помимо конструктивных различий приводов, ГРМ также классифицируются по типу используемых насосов и способу управления:

• Системы с насосами переменной производительности:
  • Принцип действия: Производительность насоса (объем подаваемой жидкости) регулируется в зависимости от требуемой скорости поворота руля и нагрузки. Это достигается изменением рабочего объема насоса.
  • Особенности: Обеспечивают более высокий КПД, поскольку насос работает только с той производительностью, которая необходима в данный момент, минимизируя потери энергии. Это особенно актуально для больших судов, где требуется тонкая регулировка.
• Системы с насосами постоянной производительности:
  • Принцип действия: Насос постоянно подает жидкость с максимальной производительностью, а избыточный поток сбрасывается через предохранительные клапаны или направляется обратно в бак. Управление осуществляется путем изменения направления потока рабочей жидкости с помощью распределительных золотников.
  • Особенности: Более простые и недорогие в реализации, могут обладать более высоким быстродействием и точностью отработки заданного угла, но менее энергоэффективны, так как часть энергии постоянно теряется.
• Ручные гидравлические рулевые машины:
  • Принцип действия: Используются на судах с относительно небольшим крутящим моментом на руле (до 1 Т·м). Вращение штурвала напрямую приводит в действие ручной рулевой насос, который, в свою очередь, перемещает шток гидравлического цилиндра.
  • Особенности: Просты, надежны, не требуют внешнего источника энергии. Идеальны для малых судов, а также в качестве вспомогательного или аварийного привода на судах среднего размера. Имеют двойные уплотнения цилиндров для минимизации утечек рабочей жидкости.

Такая разнообразная классификация позволяет инженерам выбирать наиболее подходящий тип ГРМ для конкретного судна, исходя из его размеров, назначения, требуемой маневренности и бюджетных ограничений.

Нормативные требования и стандарты к гидравлическим рулевым машинам

Безопасность мореплавания — это наивысший приоритет, и именно поэтому судовые рулевые машины, как критически важные системы, подлежат строгому регулированию со стороны международных и национальных классификационных обществ. Эти правила и стандарты не просто директивы; они являются результатом многолетнего опыта, анализа аварий и постоянного совершенствования инженерных решений. Следовательно, их строгое соблюдение абсолютно необходимо для обеспечения надёжности и безопасности судов.

Требования Российского морского регистра судоходства (РМРС)

Российский морской регистр судоходства (РМРС) устанавливает одни из наиболее строгих и детальных требований к судовым рулевым машинам, базируясь на унифицированных стандартах Международной ассоциации классификационных обществ (МАКО) и резолюциях Международной морской организации (ИМО). Правила РМРС, вступившие в силу 1 января 2017 года, определяют обязательные характеристики и конструктивные решения для обеспечения безопасности и надежности рулевого устройства.

Ключевые требования РМРС включают:

• Наличие главного и вспомогательного рулевых приводов: Каждое морское судно должно быть оборудовано как главным, так и вспомогательным рулевым приводом. Это требование направлено на обеспечение резервирования и живучести системы управления в случае отказа основного привода.
• Параметры работы главного рулевого привода:
  • Должен обеспечивать поворот полностью погруженного руля на полном переднем ходу судна из диаметральной плоскости на угол 35° правого и левого борта. Это гарантирует достаточную маневренность судна в нормальных условиях эксплуатации.
  • При тех же условиях гидравлический рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля с 35° одного борта на 30° другого борта за время, не превышающее 28 секунд. Это критически важное временное ограничение, обеспечивающее своевременную реакцию судна на команды управления.
• Параметры работы вспомогательного рулевого привода:
  • Должен обеспечивать перекладку руля с 15° одного борта на 15° другого борта за время, не превышающее 60 секунд.
  • Эти условия должны быть выполнены при скорости судна 0,5 полного переднего хода, но не менее 7 узлов. Вспомогательный привод предназначен для использования в случаях отказа главного и обеспечивает базовую управляемость.
• Дублирование силовых агрегатов для определенных судов:
  • Для нефтеналивных, комбинированных судов, газовозов и химовозов валовой вместимостью 10000 регистровых тонн и более, а также для всех атомных судов и остальных судов валовой вместимостью 70000 регистровых тонн и более, главный рулевой привод должен включать в себя два или более одинаковых силовых агрегата. Это требование критически важно для судов с повышенным риском или большой валовой вместимостью.
  • На указанных судах рулевой привод считается сдвоенным, и в этом случае отдельный вспомогательный рулевой привод не требуется, поскольку дублирование главного привода уже обеспечивает необходимый уровень надежности и резервирования.
• Аварийный рулевой двигатель: Если румпельное отделение частично или полностью располагается ниже ватерлинии, судно должно быть оборудовано аварийным рулевым двигателем с ручным или электрическим приводом, или электронасосным агрегатом. Этот двигатель должен обеспечивать перекладку руля с борта на борт при скорости судна не менее 4 узлов, что позволяет маневрировать в экстренных ситуациях.
• Посты управления: Судно должно иметь два поста управления рулевой машиной: местный (в румпельном отделении) и дистанционный (на мостике), что обеспечивает гибкость управления и возможность ручного вмешательства.
• Точность указателей положения руля: Расхождения указателей истинного положения пера руля и дистанционного указателя должны удовлетворять требованиям РМРС. Согласно Правилам, расхождение не должно превышать ±1°. Это обеспечивает капитану точную информацию о положении руля.

Международные конвенции и унифицированные требования (SOLAS, МАКО, ИМО)

Международное морское сообщество через такие организации, как ИМО (Международная морская организация) и МАКО (Международная ассоциация классификационных обществ), а также через конвенцию SOLAS (Международная конвенция по охране человеческой жизни на море), формирует унифицированные требования к судовым рулевым машинам. Эти требования являются основой для национальных правил, таких как РМРС, обеспечивая глобальный стандарт безопасности.

• Конвенция SOLAS: Данная конвенция устанавливает минимальные стандарты для постройки, оборудования и эксплуатации судов, направленные на обеспечение их безопасности. В отношении рулевых машин SOLAS, в частности, определяет требования к их дублированию и производительности. Например, на судах вместимостью более 100 тонн гидравлическая рулевая машина должна иметь две пары цилиндров, тогда как на других судах допускается использование одной пары. Это напрямую связано с требованиями к живучести и резервированию для судов определенного размера.
• Унифицированные требования МАКО: МАКО объединяет ведущие классификационные общества мира и разрабатывает унифицированные требования (UT), которые являются основополагающими для правил каждого члена. Это позволяет обеспечить единообразие в подходах к проектированию, постройке и испытаниям судового оборудования, включая ГРМ, по всему миру.
• Резолюции ИМО: ИМО издает различные резолюции и циркуляры, которые уточняют и дополняют положения SOLAS, касающиеся, в том числе, рулевых машин, систем управления и требований к их испытаниям.

Согласованность этих международных документов и национальных правил гарантирует, что рулевые машины, устанавливаемые на судах, соответствуют высоким стандартам безопасности и надежности, независимо от флага или места постройки судна.

Требования к безопасности и надежности

Помимо общих требований к производительности и дублированию, существует ряд специфических норм, направленных на повышение безопасности и надежности эксплуатации ГРМ.

• Самоторможение: Рулевые машины должны быть самотормозящимися. Это означает, что они не должны допускать самопроизвольной перекладки рулей под действием гидродинамической нагрузки, возникающей, например, при движении судна на большой скорости или при воздействии волн. Механизм должен надежно удерживать руль в заданном положении без постоянной подачи энергии.
• Ограничители поворота руля: Наличие ограничителей поворота руля является обязательным. Эти механические упоры предотвращают выход руля за допустимые углы, что могло бы привести к повреждению пера руля, баллера или самого корпуса судна. Прочность ограничителей тщательно проверяется на действие усилий, соответствующих предельному крутящему моменту баллера, чтобы гарантировать их надежность в экстремальных условиях.
• Прочность материалов: При расчете основных элементов рулевого устройства предполагается использование высококачественной стали с пределом текучести не менее 235 МПа. Допускаемые напряжения в деталях ограничителей принимаются равными 0,95 предела текучести их материала, что обеспечивает необходимый запас прочности.
• Точность указателей положения руля: Как уже упоминалось, расхождение между показаниями указателей истинного положения пера руля и дистанционного указателя положения руля не должно превышать ±1°. Это критически важно для точного управления судном, особенно в условиях ограниченной видимости или при выполнении сложных маневров.

Все эти требования в совокупности создают многоуровневую систему контроля и обеспечения качества, призванную минимизировать риски, связанные с отказами рулевых машин, и гарантировать безопасность мореплавания.

Методология расчета основных параметров гидравлической рулевой машины

Расчет гидравлической рулевой машины — это сложный инженерный процесс, требующий глубокого понимания гидродинамики, механики материалов и принципов гидравлики. Это не просто применение формул, а предвидение того, как каждый элемент будет взаимодействовать в динамичных и часто экстремальных условиях морской среды. Методология расчета является краеугольным камнем в проектировании любой ГРМ, обеспечивая её соответствие эксплуатационным требованиям и нормативам безопасности.

Определение размеров руля и исходные данные для расчета

Перед началом любого расчета необходимо определить базовые параметры рулевого устройства, начиная с самого руля. Выбор типа и размеров руля зависит от множества факторов, таких как тип и водоизмещение судна, его назначение, требуемые маневренные качества, а также ограничения по осадке и конструкции кормовой части.

Этапы определения и сбора исходных данных:

1. Выбор типа руля: Существуют различные типы рулей (балансирные, полубалансирные, небалансирные, активные и т.д.). Выбор определяется маневренными характеристиками судна и конструктивными особенностями.
2. Определение основных геометрических размеров руля: Это включает площадь пера руля (A), его высоту (H), ширину (b), форму профиля, а также положение оси вращения (баллера). Эти параметры могут быть определены на основе эмпирических данных для судов-аналогов или с использованием специализированных методик гидродинамического проектирования.
3. Сбор эксплуатационных данных судна:
   • Максимальная скорость судна (v_max), как переднего, так и заднего хода.
   • Длина судна по ватерлинии (L_ВЛ), осадка (T), ширина (B).
   • Мощность главного двигателя и количество гребных винтов.
   • Требуемые углы перекладки руля (обычно до 35°).
   • Характеристики окружающей среды (например, возможность плавания во льдах, штормовые условия).
   • Материалы, предполагаемые для баллера и других элементов рулевого устройства (например, сталь с пределом текучести не менее 235 МПа).

Эти исходные данные формируют основу для всех последующих гидродинамических и прочностных расчетов.

Расчет гидродинамических сил и момента на баллере руля

Гидродинамический расчет является центральным звеном в определении параметров рулевой машины, поскольку именно он позволяет оценить нагрузки, которые должен преодолевать привод. На руль, движущийся в потоке воды, действуют сложные гидродинамические силы, создающие крутящий момент относительно баллера.

Методика расчета гидродинамических усилий:
Расчет гидродинамических характеристик (сил и моментов на баллере) выполняется для различных углов перекладки руля (от 5° до 35°) на переднем и заднем ходу судна. При этом используются гидродинамические коэффициенты для изолированных рулей, которые корректируются с учетом влияния корпуса судна и гребного винта. Расчет ведется при максимальной скорости судна и наибольшем угле перекладки руля, чтобы определить пиковые нагрузки.

1. Нормальная сила (N): Сила, действующая перпендикулярно плоскости руля. Она является основной силой, вызывающей поворот судна.
   N = 0,5 · ρ · v2 · A · CN
   Где:
   • ρ — плотность воды (обычно принимается 1025 кг/м³ для морской воды).
   • v — скорость набегающего потока на руль (отличается от скорости судна из-за влияния гребного винта и корпуса).
   • A — площадь пера руля.
   • C_N — безразмерный коэффициент нормальной силы, зависящий от угла перекладки руля, формы профиля и отношения удлинения руля.
2. Момент относительно баллера (M): Это крутящий момент, который рулевая машина должна создать, чтобы повернуть или удержать руль. Он включает в себя две основные составляющие:
   • Гидродинамический момент (M_гидр):
     Mгидр = 0,5 · ρ · v2 · A · bр · CM
     Где:
     • b_р — характерный размер руля (например, средняя ширина).
     • C_M — безразмерный коэффициент момента на баллере руля, зависящий от тех же факторов, что и C_N, а также от положения оси вращения относительно хорды руля.
   • Момент трения (M_тр): Момент, возникающий в подшипниках опор баллера из-за сил трения. Этот момент может составлять около 20% гидродинамического момента и должен быть учтен в общем расчете.
     Mтр = k · Mгидр, где k ≈ 0,2.
   • Полный момент (M_полн), преодолеваемый рулевым приводом, будет равен: Mполн = Mгидр + Mтр

Для определения гидродинамических коэффициентов (C_N, C_M) используются табличные данные, полученные в результате модельных испытаний или численного моделирования, с учетом поправок на влияние корпуса и гребного винта. Методика расчета гидродинамических усилий для общего случая расположения руля за гребным винтом и корпусом судна имеет сложный характер, но она позволяет определить нормальную силу (N) и момент относительно баллера (M), которые критичны для выбора прочностных размеров рулевого устройства и определения мощности рулевого привода.

Расчет рулевого привода и мощности насоса

После определения максимального крутящего момента на баллере руля можно переходить к расчету самого гидравлического привода и выбору насосного агрегата.

1. Расчет гидравлических цилиндров (для плунжерных/поршневых приводов):
   • Площадь плунжера/поршня (F): Определяется исходя из требуемого усилия и максимального рабочего давления в гидравлической системе.
     F = Mполн / (p · rдейств)
     Где:
     • p — максимальное рабочее давление в системе (ограничено характеристиками оборудования и нормами).
     • r_действ — эффективный радиус приложения силы плунжером/поршнем к румпелю.
   • Объем цилиндра (V_ц): Определяется исходя из площади поршня и хода штока, который, в свою очередь, зависит от максимального угла перекладки руля и геометрии рулевого привода.
2. Расчет требуемого объема рабочей жидкости и производительности насоса (Q):

   Производительность насоса определяется исходя из необходимой скорости перекладки руля и общего объема цилиндров, который должен быть заполнен за установленное время. Согласно требованиям РМРС, перекладка руля с 35° одного борта на 30° другого должна занимать не более 28 секунд.

   Q = (Vц · nцил · αmax) / tперекл
   Где:

   • V_ц — объем одного цилиндра.
   • n_цил — количество цилиндров.
   • α_max — максимальный угол перекладки руля (в радианах).
   • t_перекл — требуемое время перекладки руля.
3. Выбор насосного агрегата:

   При выборе насосного агрегата для питания ГРМ рабочей жидкостью следует ориентироваться на его основные параметры:

   • Подача (Q): Должна соответствовать рассчитанной производительности.
   • Напор (давление P): Должен обеспечивать требуемое рабочее давление в системе.
   • Потребляемая мощность (N_нас):
     Nнас = (Q · P) / (ηнас · 1000)
     Где:
     • Q — подача насоса (м³/с).
     • P — напор (Па).
     • η_нас — КПД насоса. КПД насосов, применяемых в гидравлических системах, может достигать 70%.
   • Частота вращения: Насосы могут иметь частоту вращения, например, 1450 об/мин или 2900 об/мин, что влияет на их габариты и шумность.
   • КПД насоса (η_нас): Является критически важным параметром для энергоэффективности системы.

Прочностной расчет элементов рулевого устройства

Прочностной расчет гарантирует, что все элементы рулевого устройства выдержат максимальные нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации, и будут соответствовать требованиям безопасности.

1. Расчет предельного крутящего момента баллера (M_пр): Баллер руля является одним из наиболее нагруженных элементов. Его прочность должна быть достаточной для восприятия максимального крутящего момента.
   Mпр = 1,135 · d3 · 10-4 кН·м
   Где:
   • d — диаметр баллера в наименьшем сечении, выраженный в сантиметрах.

   Эта формула позволяет определить максимальный крутящий момент, который может выдержать баллер без разрушения. При проектировании баллера его диаметр выбирается таким образом, чтобы M_пр был больше максимального расчетного момента M_полн с необходимым запасом прочности.

2. Допускаемые напряжения в деталях ограничителей: Ограничители поворота руля должны быть способны выдерживать ударные нагрузки при достижении предельного угла.
   • При расчете ограничителей допускаемые напряжения в их деталях принимаются равными 0,95 предела текучести материала (σ_т).
   • σдоп = 0,95 · σт
   • При этом, как упоминалось, используется сталь с пределом текучести не менее 235 МПа. То есть, для стали с σ_т = 235 МПа, допускаемое напряжение будет составлять σ_доп = 0,95 · 235 МПа = 223,25 МПа.

Учебные пособия содержат методики расчета процессов перекладки руля, позволяющие на основании вариантных расчетов выбирать рациональные графики переходных процессов. Таким образом, комплексный подход к расчету, включающий гидродинамику, гидравлику и прочность, позволяет создать надежную и эффективную гидравлическую рулевую машину, соответствующую всем академическим и нормативным требованиям.

Конструктивные особенности, надежность и безопасность гидравлических рулевых машин

Гидравлическая рулевая машина (ГРМ) — это не просто набор компонентов; это тщательно спроектированная система, где каждая деталь играет свою роль в обеспечении надежности, безопасности и долговечности. Инженерные решения направлены на минимизацию рисков и обеспечение работоспособности в самых сложных морских условиях.

Составные элементы и их функции

Чтобы по-настоящему оценить принципы надежности и безопасности, необходимо понимать, из чего состоит ГРМ и как взаимодействуют её части. Основные компоненты ГРМ включают:

• Гидравлический рулевой привод: Это сердце системы, которое непосредственно преобразует гидравлическую энергию в механическое движение руля. В его состав входят:
  • Гидравлические цилиндры (плунжерные, поршневые): Содержат рабочую жидкость и подвижные элементы (плунжеры или поршни), которые под давлением перемещаются, создавая усилие для поворота руля.
  • Румпель или другие механизмы связи: Механические элементы, передающие усилие от плунжеров/поршней к баллеру руля.
• Блок питания (силовой агрегат): Обеспечивает подачу рабочей жидкости под давлением. В его состав входят:
  • Гидравлические насосы: Перекачивают рабочую жидкость из бака в систему под давлением. Могут быть переменной или постоянной производительности.
  • Электродвигатели: Приводят в действие насосы.
  • Масляные баки (резервуары): Хранят запас рабочей жидкости.
  • Фильтры: Очищают рабочую жидкость от загрязнений, предотвращая износ и засорение компонентов системы.
• Система трубопроводов питания привода: Сеть труб и шлангов, соединяющих блок питания с гидравлическим рулевым приводом, а также обеспечивающих возврат рабочей жидкости в бак.
• Система управления: Отвечает за передачу команд с мостика и регулирование работы рулевой машины:
  • Телепередача: Механизм, передающий сигналы от штурвала на мостике к рулевой машине.
  • Распределительные золотники или регуляторы насосов переменной подачи: Управляют направлением и объемом потока рабочей жидкости в цилиндры.
  • Обратная связь: Система датчиков, отслеживающих положение руля и передающих информацию обратно в систему управления для точного позиционирования.
• Руль: Перо руля и баллер, как часть рулевого устройства судна, уже были детально рассмотрены ранее.
• Опоры рул�� и ограничители: Важные компоненты, обеспечивающие поддержку баллера и защиту рулевого механизма от чрезмерных углов поворота.

Системы управления и дублирования

Современные ГРМ оснащаются сложными системами управления, которые могут быть как гидравлическими, так и электрическими. Система управления золотниками распределения рабочей жидкости или насосами переменной подачи может быть простой или следящей. Следящие системы обеспечивают более точное позиционирование руля, постоянно корректируя его положение в соответствии с заданным углом.

Дублирование блоков питания: Это один из ключевых аспектов обеспечения надежности и живучести судна. Блоки питания у крупных рулевых машин дублируются. Требование о дублировании силовых агрегатов распространяется на:

• Нефтеналивные, комбинированные суда, газовозы и химовозы валовой вместимостью 10000 регистровых тонн и более.
• Все атомные суда.
• Остальные суда валовой вместимостью 70000 регистровых тонн и более.

Для этих судов главный рулевой привод должен включать в себя два или более одинаковых силовых агрегата, что фактически исключает необходимость в отдельном вспомогательном рулевом приводе, поскольку один из дублирующих агрегатов может выполнять его функцию. Это обеспечивает функциональность рулевого устройства даже при отказе одного из силовых агрегатов, повышая безопасность мореплавания.

Обеспечение герметичности и защита от перегрузок

Надежность гидравлических систем напрямую зависит от их герметичности и способности противостоять перегрузкам.

• Надежность уплотнений: Для надежной работы плунжерного гидравлического рулевого привода должна быть обеспечена безупречная герметичность уплотнений плунжеров в цилиндрах. Это достигается использованием:
  • Опорных втулок: Обеспечивают правильное центрирование плунжера.
  • Набивочных колец: Изготавливаются из хлопчатобумажной прорезиненной ткани или других современных эластичных материалов, создающих герметичное уплотнение.
  • Нажимных втулок и фланцев: Прижимают набивочные кольца, обеспечивая необходимую плотность.

  Ручные гидравлические рулевые системы также имеют двойные уплотнения цилиндров для минимизации утечек рабочей жидкости, что критически важно для их автономной работы.

• Предохранительные клапаны: Гидравлические рулевые машины всегда снабжаются предохранительными клапанами. Они играют роль защитного механизма, автоматически сбрасывая избыточное давление жидкости в гидравлических цилиндрах. Это особенно важно при воздействии внешних ударных нагрузок на руль, например, при плавании во льдах или в сильный шторм, когда волны могут создавать значительные моменты, превышающие расчетные.
• Буферные пружины: Используются для защиты рычагов управления от поломки при ударной нагрузке. Они поглощают часть энергии удара, предотвращая передачу пиковых нагрузок на элементы управления.

Особенности эксплуатации в аварийных ситуациях

Проектирование ГРМ включает также учет возможных аварийных ситуаций и предусматривает механизмы для их минимизации.

• Перетечки рабочей жидкости между насосами: При работе одного насоса, если второй негерметичен или не полностью отключен, могут возникать перетечки рабочей жидкости через него. Это может привести к переполнению одного из масляных баков и нехватке масла в другом, нарушая нормальную работу системы. Для предотвращения этого предусмотрено сообщение баков специальным трубопроводом, который позволяет выравнивать уровни жидкости.
• Процедуры переключения запорных клапанов: В случае необходимости переключения между основным и резервным насосом, или при возникновении неисправности, требуется грамотное перекрытие и открытие запорных клапанов. Различные переключения запорных клапанов специально оговариваются в инструкции по эксплуатации ГРМ, и персонал должен строго следовать этим процедурам. Это обеспечивает безопасный перевод системы в другой режим работы и предотвращает ошибочные действия.

В целом, конструктивные особенности ГРМ, их системы дублирования, механизмы защиты и четкие эксплуатационные процедуры формируют комплексную систему, направленную на обеспечение максимальной надежности и безопасности управления судном.

Выбор, современные тенденции и инновации в области гидравлических рулевых машин

Мир судостроения не стоит на месте, и гидравлические рулевые машины, несмотря на свою проверенную временем надежность, постоянно эволюционируют. От выбора оптимальной системы до внедрения новейших технологий, каждый аспект ГРМ направлен на повышение эффективности, безопасности и маневренности судов. Что же необходимо учитывать при выборе, и какие инновации определяют будущее отрасли?

Критерии выбора гидравлической рулевой машины

Выбор оптимальной рулевой машины — это многофакторная задача, требующая тщательного анализа характеристик судна и условий его эксплуатации. Не существует универсального решения, и каждый проект требует индивидуального подхода.

Основные факторы, влияющие на выбор ГРМ:

• Тип и водоизмещение судна: Эти параметры являются базовыми. Большие суда с высоким водоизмещением и мощными двигателями требуют рулевых машин, способных генерировать значительно большие крутящие моменты на баллере. Например, на судах вместимостью более 100 тонн, согласно международной конвенции SOLAS, гидравлическая рулевая машина должна иметь две пары цилиндров для повышения надежности, тогда как на других судах допускается использование одной пары.
• Назначение судна: Танкеры, контейнеровозы, пассажирские лайнеры, буксиры, военные корабли — каждое из этих судов имеет свои специфические требования к маневренности. Буксирам, например, важна высокая маневренность при работе в портах, что может потребовать более быстродействующих систем.
• Условия эксплуатации: Суда, работающие в Арктике (плавание во льдах), или в регионах с частыми штормами, могут требовать рулевых машин с повышенной прочностью и дополнительными системами защиты от перегрузок.
• Требования к маневренности: Для судов, которым необходимо выполнять сложные маневры (например, швартовка, проход узкостей), важна не только скорость перекладки руля, но и точность позиционирования, что может повлиять на выбор системы управления (например, следящей).
• Требования классификационных обществ: Как уже обсуждалось, правила РМРС, SOLAS и других регистров накладывают строгие ограничения на конструкцию, производительность и дублирование рулевых машин.

Инженеры должны учитывать все эти аспекты, чтобы подобрать ГРМ, которая будет максимально соответствовать эксплуатационным требованиям и обеспечивать необходимый уровень безопасности.

Повышение энергоэффективности и оптимизация систем

В условиях роста цен на топливо и ужесточения экологических норм, повышение энергоэффективности судовых систем становится одним из ключевых направлений развития. Гидравлические рулевые машины активно участвуют в этом тренде.

• Оптимизация конструкции насосов: Современные насосы для ГРМ разрабатываются с целью минимизации внутренних потерь и повышения КПД (до 70%). Это достигается за счет использования высокоточных компонентов, улучшенных материалов и оптимизации гидродинамических характеристик внутренних полостей.
• Использование сенсоров и систем управления: Внедрение высокоточных датчиков давления, расхода и положения позволяет более точно регулировать работу насосов и клапанов. Системы управления с обратной связью позволяют подавать ровно столько рабочей жидкости, сколько требуется для выполнения маневра, избегая ненужных перегрузок и потерь энергии.
• Регуляторы давления и автоматические клапаны: Эти элементы позволяют динамически адаптировать давление в системе к текущей нагрузке, что значительно снижает энергопотребление.
• Сокращение потерь из-за утечек: Улучшение качества уплотнений, применение современных материалов и строгий контроль за состоянием системы минимизируют утечки рабочей жидкости, которые являются источником значительных потерь энергии.
• Использование автопилотов: Современные автопилоты, интегрированные с ГРМ, способны поддерживать курс судна с минимальной коррекцией руля. Это сокращает частоту и амплитуду работы насосов, приводя к существенной экономии топлива и повышению энергоэффективности всей рулевой системы.

Интеграция с электроникой и искусственным интеллектом

Будущее судоходства неразрывно связано с цифровизацией и автоматизацией. Гидравлические рулевые машины становятся частью интеллектуальных систем управления судном.

• Интеллектуальное управление: Интеграция гидравлических систем с электроникой и искусственным интеллектом (ИИ) позволяет создать более интеллектуальные системы управления. ИИ способен моделировать поведение объекта управления на основе анализа огромных объемов данных (данные о погоде, течениях, трафике, гидродинамике судна), предсказывать оптимальные действия и обеспечивать более точное и энергоэффективное управление.
• Повышение точности курсоудержания: ИИ-системы способны анализировать множество факторов и выполнять минимальные, но точные корректировки руля, что приводит к значительному улучшению качества удержания судна на курсе.
• Предотвращение столкновений: Интегрированные системы с ИИ могут обрабатывать информацию от радаров, ЭКНИС (электронных картографических навигационных информационных систем) и других датчиков, предсказывать траектории движения других судов и автоматически корректировать курс, снижая риски столкновений. ИИ способствует эффективной разработке стратегии и плана действий в навигации.
• Адаптивное управление: Системы с ИИ могут адаптироваться к изменяющимся условиям плавания (например, волнение, загрузка судна, скорость), оптимизируя работу рулевой машины для достижения наилучших результатов по маневренности и энергоэффективности.

Средства активного управления: подруливающие устройства и винто-рулевые колонки

В дополнение к традиционным рулевым машинам, современные суда все чаще оснащаются средствами активного управления, значительно расширяющими их маневренные возможности.

• Активный руль: Это руль со вспомогательным гребным винтом, расположенным на его задней кромке. Он используется на малых скоростях (обычно до 5 узлов), когда эффективность традиционного руля снижается. Вспомогательный винт создает поперечный упор, обеспечивая высокие маневренные качества, особенно при швартовке или движении в узкостях.
• Подруливающие устройства: Обычно это поперечные движители, устанавливаемые в носовой или кормовой части судна. Они создают боковой упор, позволяя судну перемещаться бортом или разворачиваться на месте без поступательного движения.
• Поворотные винто-рулевые колонки (ВРК): Представляют собой гребной винт (часто в насадке), направление тяги которого может изменяться на 360°. Известные типы ВРК, такие как Aquamaster и Azipod, используются как главные или вспомогательные движители и обладают рядом преимуществ:
  • Высокая пропульсивная эффективность: Оптимизированная форма гондолы и возможность точного направления тяги повышают эффективность использования мощности.
  • Низкая виброактивность: Уменьшают шум и вибрацию.
  • Упрощение компоновки машинного отделения: Двигатели могут располагаться в корпусе судна, а гондолы с винтами — выноситься наружу, освобождая внутреннее пространство.
  • Отличные маневренные качества: Позволяют судну разворачиваться на месте, выполнять сложные маневры без помощи буксиров. Существуют также откидные и выдвижные винто-рулевые колонки, которые могут быть убраны в корпус судна при движении на высокой скорости, уменьшая сопротивление.
• Крыльчатые движители: Особый тип движителей, способных создавать упор или тягу под фиксированным или изменяющимся углом, обеспечивая высокую маневренность.

Все эти инновации, от повышения энергоэффективности до использования ИИ и средств активного управления, свидетельствуют о динамичном развитии области гидравлических рулевых машин, делая их все более совершенными и адаптированными к современным требованиям судоходства.

Техническое обслуживание и диагностика неисправностей гидравлических рулевых машин

Даже самые совершенные механизмы нуждаются в уходе. Гидравлическая рулевая машина, будучи критически важным элементом безопасности судна, требует систематического и квалифицированного технического обслуживания, а также умения оперативно диагностировать и устранять возникающие неисправности. Надежная работа ГРМ возможна только при ее своевременном и грамотном техническом обслуживании.

Процедуры планового технического обслуживания

Плановое техническое обслуживание (ТО) ГРМ — это комплекс мероприятий, направленных на поддержание работоспособности, предотвращение отказов и продление срока службы оборудования. Эти процедуры регламентируются производителем и классификационными обществами.

Ключевые этапы ТО включают:

• Мойка фильтров масла: Гидравлическое масло должно быть идеально чистым. Засорение фильтров приводит к падению давления, перегреву системы и ускоренному износу компонентов. Регулярная мойка или замена фильтрующих элементов — обязательная процедура.
• Пополнение системы маслом или его замена: Уровень масла в баках должен постоянно контролироваться. При обнаружении утечек необходимо немедленно устранять их и пополнять систему. Полная замена масла проводится в соответствии с регламентом, исходя из его состояния (анализ на наличие воды, механических примесей, изменение вязкости). Использование масла, отвечающего требованиям по вязкости, антиокислительным и противоизносным свойствам, а также поддержание его чистоты — залог долговечности системы.
• Замена сальников и уплотнений: Уплотнительные элементы (сальники в плунжерных машинах, уплотнения в лопастных) со временем изнашиваются и теряют эластичность, что приводит к утечкам рабочей жидкости. Их своевременная замена критически важна для поддержания герметичности системы. Двойные уплотнения цилиндров в ручных системах требуют особого внимания.
• Проверка плотности элементов насоса переменной производительности (поршень-втулка): В насосах переменной производительности износ пары «поршень-втулка» может привести к внутренним перетечкам и снижению производительности насоса. Регулярная проверка их плотности позволяет своевременно выявить износ и принять меры.
• Контроль трубопроводов и арматуры: Визуальный осмотр на предмет коррозии, трещин, ослабления креплений. Проверка герметичности соединений.
• Проверка состояния электродвигателей: Осмотр обмоток, подшипников, электрических контактов.
• Контроль работы предохранительных клапанов: Периодическая проверка срабатывания предохранительных клапанов на заданное давление.
• Соблюдение инструкций по эксплуатации: Все процедуры ТО и эксплуатации ГРМ детально описаны в руководствах. Строгое следование этим инструкциям — залог безаварийной работы.

Характерные неисправности и их диагностика

Несмотря на надежность, гидравлические рулевые машины подвержены ряду специфических неисправностей, которые требуют своевременной диагностики и устранения.

• Автоколебания рулевых машин: Одна из серьезных проблем, которая проявляется при работе ГРМ в режиме двух насосов. Автоколебания (неконтролируемые колебания руля) приводят к интенсивному износу подвижных элементов и узлов, снижают точность курсоудержания и могут быть опасны. Диагностика включает мониторинг положения руля и давления в системе. Причины могут быть связаны с рассогласованием работы насосов, неисправностью системы управления или износом механических элементов.
• Утечки масла: Одна из наиболее частых причин штрафов и задержаний судов, а также экологических проблем. Утечки рабочей жидкости приводят к падению давления в системе, перегреву насосов и недостаточной смазке. Диагностика — визуальный осмотр, контроль уровня масла в баках.
• Засорение фильтров: Приводит к падению давления на выходе из насоса, перегреву масла, снижению скорости перекладки руля. Диагностика — показания манометров до и после фильтра, визуальный осмотр фильтрующих элементов.
• Падение давления рабочей жидкости: Может быть вызвано засорением фильтров, утечками, износом насоса, неисправностью предохранительных клапанов. Диагностика — контроль показаний манометров, проверка уровня масла.
• Рассогласование нулевых положений главных насосов: Если насосы главного привода начинают работать несинхронно, это может привести к автоколебаниям или неточному позиционированию руля. Диагностика — проверка настройки системы управления и калибровка насосов.
• Выход из строя стопорного храповика или гидрозамка: Эти элементы предназначены для фиксации руля в заданном положении. Их неисправность может привести к самопроизвольной перекладке руля. Диагностика — проверка механической целостности и функциональности.
• Значительная задержка повышения давления в системе управления: Может быть вызвана воздухом в системе, неисправностью клапанов или электроники. Диагностика — прокачка системы, проверка клапанов.
• Повреждение трубопроводов или соединений: Может привести к утечкам или потере давления. Диагностика — визуальный осмотр, проверка герметичности.

Влияние режимов работы на маневренные качества судов

Работа ГРМ может осуществляться в различных режимах, что влияет на маневренные качества судна.

• Работа одного насоса: Является стандартным режимом для большинства ситуаций. Обеспечивает достаточную скорость перекладки руля для нормального курсоудержания.
• Одновременная работа обоих насосов: При необходимости (потребность в быстром маневре, плавание в узкостях, вход/выход из порта) возможна одновременная работа обоих насосов. В этом режиме скорость перекладки руля значительно возрастает, что позволяет сократить время выполнения маневра и обеспечить более динамичное управление. Однако при этом может несколько ухудшиться качество удержания судна на курсе из-за повышенной чувствительности системы, а также могут возникать автоколебания, как отмечалось выше.

Понимание особенностей каждого режима и умение правильно их использовать, а также своевременная диагностика и устранение неисправностей, являются залогом безопасной и эффективной эксплуатации гидравлических рулевых машин.

Заключение

Гидравлическая рулевая машина (ГРМ) — это не просто вспомогательный механизм, а сложная, высокотехнологичная система, являющаяся жизненно важным элементом обеспечения управляемости и безопасности морского судна. В ходе данного исследования мы углубились в многогранный мир ГРМ, рассмотрев их от фундаментальных принципов действия до тонкостей расчета, конструктивных особенностей, строгих нормативных требований, современных инноваций и аспектов технического обслуживания.

Мы выяснили, что гидравлические системы доминируют в современном судостроении благодаря своей способности генерировать огромные крутящие моменты при относительно малых габаритах и высокой надежности. Плавность хода, высокий КПД, надежная смазка и возможность работы в затопленном состоянии являются неоспоримыми преимуществами, которые обеспечивают широкое распространение ГРМ на судах всех типов и размеров.

Особое внимание было уделено нормативной базе, установленной Российским морским регистром судоходства (РМРС), международной конвенцией SOLAS и унифицированными требованиями МАКО. Эти стандарты, включающие жесткие ограничения по времени перекладки руля, углам поворота, а также обязательное дублирование силовых агрегатов для определенных типов судов, подчеркивают критическую роль ГРМ в безопасности мореплавания.

Детальная методология расчета, охватывающая гидродинамические силы на руле, крутящий момент на баллере, параметры рулевого привода и мощность насосов, а также прочностной расчет элементов, показала всю сложность и наукоемкость процесса проектирования. Каждый параметр должен быть выверен с ювелирной точностью, чтобы гарантировать работоспособность и соответствие всем требованиям.

Современные тенденции в развитии ГРМ направлены на повышение энергоэффективности через оптимизацию насосов и интеллектуальные системы управления, а также на интеграцию с электроникой и искусственным интеллектом для улучшения курсоудержания и предотвращения столкновений. Активные рули и винто-рулевые колонки (Азипод, Aquamaster) значительно расширяют маневренные возможности судов, открывая новые горизонты в управлении.

Наконец, мы подчеркнули жизненную важность своевременного и грамотного технического обслуживания, а также умения диагностировать и устранять характерные неисправности, такие как автоколебания или утечки масла. Глубокое понимание этих аспектов является неотъемлемой частью профессиональной компетенции морского инженера.

Для будущих специалистов в области судостроения и эксплуатации морского транспорта, глубокое понимание принципов действия, расчета и проектирования гидравлических рулевых машин становится не просто академическим знанием, а ключевым навыком. Это знание позволяет не только грамотно эксплуатировать существующие системы, но и участвовать в разработке и внедрении новых, более эффективных и безопасных решений.

Перспективы развития технологий в данной области включают дальнейшую интеграцию с автономными системами управления, повышение интеллектуальности адаптивных алгоритмов, использование новых материалов для повышения прочности и снижения веса, а также разработку еще более энергоэффективных и экологически чистых гидравлических жидкостей. Гидравлическая рулевая машина, сохраняя свои базовые принципы, продолжит эволюционировать, оставаясь на переднем крае инноваций в морской инженерии.

Список использованной литературы

1. Завиша В.В., Декин Б.Г. Судовые вспомогательные механизмы и системы. Москва: Транспорт, 1984.
2. Правила классификации и постройки морских судов. Ленинград: Транспорт, 2005.
3. Правила технической эксплуатации судовых технических средств. Москва: Мортехинформреклама, 1997.
4. Ермилов В.Г. Теплообменные аппараты и конденсационные установки. Ленинград: Судостроение, 1974.
5. Методические указания к курсовому проекту по курсу «Судовые вспомогательные механизмы, устройства, системы и их эксплуатация». ЛВИМУ, 1983.
6. Справочник по судовым устройствам. Ленинград: Судостроение, 1975.
7. Харин В.М., Декин Б.Г., Занько О.Н., Писклов В.Т. Судовые вспомогательные механизмы и системы. Москва: Транспорт, 1992.
8. Требования Российского Морского Регистра Судоходства к рулевым машинам. URL: https://seamansbook.ru/morskoe-delo/sudovye-vspomogatelnye-mekhanizmy/38-trebovaniya-rossiyskogo-morskogo-registra-sudokhodstva-k-rulevym-mashinam.html
9. Ручные гидравлические рулевые машины. ООО АБС ГИДРО. URL: https://absgidro.ru/products/steering/manual
10. Гидравлические рулевые системы. Купить в интернет-магазине Семь Футов — 7ft.ru. URL: https://7ft.ru/catalog/gidravlicheskie-rulevye-sistemy
11. Гидравлические рулевые машины. Морское Агентство Транс-Сервис. URL: https://trans-service.org/sections/vspomogatelnye-mehanizmy/rulevye-mashiny/gidravlicheskie-rulevye-mashiny.html
12. Составные части рулевых устройств и предъявляемые к ним требования. Sea-Man.org. URL: https://sea-man.org/articles/sudovye-ustroystva-i-sistemy/sostavnye-chasti-rulevyh-ustroystv-i-predyavlyaemye-k-nim-trebovaniya
13. Гидравлические Системы в Автомобильной Промышленности: Инновации, Комфорт и Эффективность. Gidromir. URL: https://gidromir.com/gidravlicheskie-sistemy-v-avtomobilnoj-promyshlennosti/
14. Техническое обслуживание рулевой машины. MirMarine. URL: https://mirmarine.net/texnicheskoe-obsluzhivanie-rulevoj-mashiny
15. Судовые гидравлические рулевые машины: купить книгу в интернет-магазине МОРКНИГА. URL: https://www.morkniga.ru/p77055.html
16. Судовая гидравлика. URL: https://sudovaya-gidravlika.ru/stati/sudovaya-gidravlika.html
17. Гидравлическая рулевая система. Wikipedia. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гидравлическая_рулевая_система
18. Расчет гидравлической рулевой машины (Курсовая работа). Государственная морская академия им. адм. С.О. Макарова, 2020. URL: https://studfile.net/preview/9312217/page/2/
19. Харин В.М. Гидравлические рулевые машины (Учебное пособие). 2007. URL: https://www.morkniga.ru/p77057.html
20. 5.10. Судовые рулевые машины. Sea-Man.org. URL: https://sea-man.org/articles/sudovye-ustroystva-i-sistemy/sudovye-rulevye-mashiny
21. Часть №2 Расчет рулевой машины. URL: https://xn—-ctbeoemr4d3c.xn--p1ai/vspomogatelnye_mekhanizmy_sudov/244-chast-2-raschet-rulevoy-mashiny.html
22. Требования регистра к рулевым приводам. URL: https://studfile.net/preview/8064434/page:2/
23. Правила классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства. Часть XVIII, 2019. URL: https://rs-class.org/upload/iblock/d70/d7055415d861d856dd3d6f1a82ae5521.pdf
24. Правила классификации и постройки малых морских рыболовных судов. URL: https://rs-class.org/docs/rules/Small_fishing_vessels.pdf