Vad är riggen på ett fartyg? En komplett guide

Vad är riggen på ett fartyg? Det direkta svaret

Fartygsriggning är det kompletta systemet av master, balkar, rep, vajrar, kedjor och mekaniska beslag som används för att stödja ett fartygs master och för att kontrollera dess segel eller lyftutrustning. På ett traditionellt segelfartyg är riggning det som gör framdrivning och segelhantering möjlig. På ett modernt kommersiellt fartyg sträcker sig termen till all däcksmonterad lyft-, lasthanterings- och förtöjningsutrustning – gemensamt kallad marin riggutrustning .

Riggning delas in i två grundläggande kategorier: stående rigg , som är fixerad och stödjer masterna och balkarna mot vind och konstruktionsbelastningar; och löpande riggning , som är justerbar och styr position och form på segel eller lastens rörelse. Denna distinktion är grunden för att förstå alla fartygs riggsystem, oavsett om det är på en fyrkantig galjon från 1500-talet eller en modern prestanda racingyacht.

På ett stort fyrkantigt riggat segelfartyg från Age of Sail kan den totala längden av repet i enbart den löpande riggen överstiga 40 km (25 miles) , med hundratals individuella rader som var och en har en definierad funktion. På ett modernt containerfartyg måste marin riggutrustning - borrtorn, vajerslingor, bojor och däckskranar - säkert hantera lastlyft som rutinmässigt överstiger 50 ton per lyftcykel . De tekniska principerna bakom båda är desamma: kontrollerad kraftöverföring genom spända flexibla delar och mekaniska fördelar.

Stående rigg: det strukturella stödsystemet

Stående rigg omfattar alla fasta linor och vajrar som håller master, bogspröt och andra stänger på plats. Den är permanent spänd och rör sig inte under normal drift. På ett segelfartyg måste stående rigg motstå både de tryckbelastningar som överförs av masten och de sido- och för- och bakkrafter som genereras av vind som verkar på seglen - som på en stor skonare eller ett högt skepp kan producera mastkompressionsbelastningar som överstiger 20 ton .

Står kvar

Står kvar are fore-and-aft running wires or ropes that prevent the mast from falling backward (backstays) or forward (forestays). The förstag löper från masttoppen till fören eller bogsprötet och är typiskt det mest tungt belastade stycket av stående rigg på ett för- och akterriggat fartyg, eftersom det bär förseglets spänning utöver maststödlaster. På offshore-racingyachter, förstagsvajerdiametrar på 14–19 mm rostfritt stål är vanliga för master på 18–25 m. Den backstag går från masttoppen till aktern och kan justeras på prestationsfartyg för att kontrollera mastböj och förstagsnedhäng.

Handdukar

Handdukar run from the masthead (or intermediate points) down to chainplates at the vessel's sides, preventing lateral mast movement. They are the primary lateral support for the rig. Most modern sailing yachts use multiple sets of shrouds: nedre vanten (från en nedre spridare till kedjeplattorna), mellanliggande höljen (där sådan finns), och mössa vant (från masttoppen till kedjeplattorna). Spridare sträcker sig i sidled från masten för att öka vinkeln mellan kåpan och masten, vilket förbättrar sidostödsgeometrin - en bredare spridarvinkel innebär mindre spänning som krävs i vantet för samma sidostyvhet.

Bobstag och bogspritsrigg

På fartyg med bogspröt - en runda som skjuter fram från fören - löper bobstaget från änden av bogsprötet ner till skärvattnet eller förstaget vid vattenlinjen, vilket motverkar det uppåtgående draget av förstaget. Utan bobstag skulle förstagsspänningen böja bogsprötet uppåt och i slutändan orsaka strukturfel. Bogsprötsvant löper i sidled till skrovsidorna för att förhindra sidleds avböjning.

Deadeyes, spännskruvar och riggskruvar

Stående rigg måste vara justerbar för initial spänning och periodisk efterspänning när vajern sträcks under belastning. Historiska fartyg används döda ögon — Trä- eller järnskivor med hål genom vilka linor träddes i ett block-and-tackle-arrangemang för att uppnå mekaniska fördelar för spänning. Moderna fartyg använder spännskruvar (rigtskruvar) , gängade mekaniska enheter som tillåter exakt spänningsjustering. Spännskruvar av rostfritt stål av marina kvalitet för en 40-fots kryssningsyacht är vanligtvis klassade till brottlaster på 6 000–12 000 kg beroende på tråddiametern de tjänar.

Running Rigging: Styrlinor som flyttar seglen

Running rigging omfattar varje lina som justeras under segling - fall, lakan, hängslen, toppliftar, uthalar, cunninghams, vangs och revlinor. Till skillnad från stående rigg passerar löpande rigg genom block, kopplingar och vinschar och är utsatt för både böjutmattning och nötande slitage vid friktionspunkter.

Fall

Fall (from "haul yards") are the lines used to hoist and lower sails along the mast or stay. On a modern sloop, primary halyards include the huvudfall (hissning av storseglet), den fock eller genuafall , och spinnakerfall . På ett fyrkantigt riggat högt skepp tjänar separata fall varje gård på varje mast, vilket resulterar i dussintals individuella fall. Prestandafall på racerbåtar används högmodulfibrer som Dyneema (UHMWPE) eller Vectran , som erbjuder brotthållfastheter som överstiger 10 000 kg vid 10 mm diameter samtidigt som de sträcker sig mindre än 1 % under arbetsbelastning - avgörande för att bibehålla seglets form.

Lakan

Lakan control the angle of the sail to the wind — they are attached to the clew (lower aft corner) of a sail and run aft to winches or cleats. The huvudark styr bom- och storsegelvinkeln; fockblad kontrollera förseglet. På racingyachter till havs kan vinschar med jibblakan behöva hantera massor av 3 000–5 000 kg linspänning i hårda vindar, varför moderna kappseglingsyachter använder tvåväxlade eller elektriska självsvängande vinschar.

Hängslen, hissar och andra kontrolllinor

På fyrkantiga fartyg, hängslen kontrollera varvens horisontella vinkel, så att segel kan trimmas till vindriktningen - det primära sättet att styra vindriktningen på en fyrkantig rigger. Topping hissar stödja den yttre änden av bommen för att förhindra att den tappar när storseglet sänks. Den boom vang (sparkband) applicerar nedåtriktad kraft på bommen för att kontrollera akterns spänning och segelvridning. Den cunningham spänner storseglets förlik och för djupgåendet framåt i hårda vindar.

Marin riggutrustning: Hårdvara som får systemet att fungera

Utrustning för marin riggning avser de mekaniska hårdvarukomponenterna - block, schacklar, klossar, vinschar, pressar och terminaler - som bildar riggsystemets noder. Kvaliteten och korrekta specifikationer för denna hårdvara är lika viktig som själva repet eller vajern; en enda underskattad bygel eller felaktigt smidd terminal är den vanligaste punkten vid riggningsfel.

Block (remskivor)

Block är remskivorna i ett riggsystem. De omdirigerar linjer och ger, i flerköpsarrangemang, mekaniska fördelar för att minska kraften som krävs för att kontrollera stora segel eller lyfta tunga laster. Marina block är betygsatta av deras maximal arbetsbelastning (MWL) och remskivans diameter, som måste vara lämplig för den lindiameter som passerar genom den — ett förhållande remskiva-till-repdiameter på minst 8:1 rekommenderas för flätat polyesterrep för att undvika accelererad intern trötthet. Högpresterande racingblock använder keramiska eller kolfiberskivor som körs på precisionskullager för att minimera friktionsförlusterna till under 3 %.

Bojor

Bojor are U-shaped metal connectors with a threaded or pin closure, used to connect rigging components. They are among the most critical fittings in any rigging system. Common types in marine rigging include:

• Båge (ankare) bojor — Rund kropp för lastning i flera riktningar; används vid vridpunkter och ankarkedjor
• D (dee) bojor — smal kropp för in-line laster; används i blockfästen och segelfästen
• Snap-bojor — Snabbkopplingsmekanism utlöst av en draglina. kritisk för spinnakerfall och plåtsläpp under belastning
• Vrid bojor — kropp roterad 90° i förhållande till stiftet, vilket gör att platta remsor hänger korrekt utan att vridas

Marinbojor tillverkas för att ISO 2415 eller motsvarande standarder. Arbetsbelastningsgränser (WLL) är stämplade på fören, och en standard säkerhetsfaktor på 5:1 (brytande belastning till WLL) används i marina riggapplikationer. En 13 mm bogschackel med en WLL på 2 000 kg har därför en minsta brottlast på 10 000 kg.

Vinschar

Vinschar provide mechanical advantage for handling high-load sheets and halyards. Marine winches are rated by a effektförhållande — förhållandet mellan utgående linjespänning och hantering av ingående kraft — som varierar beroende på växelläge. En typisk tvåväxlad självgående yachtvinsch levererar ett kraftförhållande på 8:1 på lågväxel och 40:1 på högväxel , vilket gör att en besättningsmedlem kan trimma ett tungt lastat försegel. Elektriska och hydrauliska vinschar på stora yachter och kommersiella fartyg utökar denna kapacitet ytterligare, med elektriska primära vinschar på superyachter som vanligtvis är klassade för kontinuerliga laster på 2 000–5 000 kg av plåtspänning.

Kabelterminaler och spolbeslag

Avslutningen av stållina - där den ansluts till en spännskruv, kedjeplatta eller masttoppsbeslag - är den mest stresskoncentrerade punkten i stående rigg. Swaged terminaler använd en hydraulisk press för att kallforma ett rostfritt stål eller Nitronic 50-legering som passar direkt på tråden, vilket ger en fog med en styrka på 90–100 % av trådens nominella brottbelastning när den är korrekt utförd. Felaktigt pressade terminaler – ojämn applicering av formen, felaktig materialparning – är den främsta orsaken till stående riggningsfel. Alternativen är mekaniska terminaler (Sta-Lok, Norseman) som kan monteras i fält och stångrigg med gängade ändbeslag.

Fartygsriggutrustning för kommersiella fartyg och lastfartyg

På moderna kommersiella fartyg - containerfartyg, bulkfartyg, styckegodsfartyg och offshore leveransfartyg - termen " riggutrustning för fartyg " hänvisar främst till lasthantering och förtöjningsutrustning snarare än segelkontroll. Denna utrustning måste uppfylla sjösäkerhetsbestämmelser, inklusive SOLAS (Safety of Life at Sea) , ILO-konvention 152 , och flaggstatsbestämmelser som reglerar säkra arbetsbelastningar och inspektionsintervall.

Borrtorn och däckskranar

Fartygets borrtorn är bombaserade lyftsystem som använder topplyftar, rullar och lastlöpare - i sig en form av löpande rigg - för att placera och sänka last. Traditionella fackligt inköpta borrtornriggar kan hantera massor av 5–15 ton med två bommar som arbetar i samordning. Moderna däckskranar har till stor del ersatt borrtorn på nybyggen, med hydrauliska knogarmskranar klassade för 5–100 tons lyft nu standard på styckegodsfartyg och offshorefartyg.

Stållinsslingar och kedjestroppar

Trådslingar och kedjestroppar är den kritiska länken mellan krankroken och lasten. Deras säkra arbetsbelastning (SWL) beror på stållinans eller kedjekvaliteten, antalet ben och slingvinkeln. Tabellen nedan visar hur lyftselens vinkel dramatiskt påverkar den effektiva SWL för en sele med två ben:

Förtöjningsutrustning

Förtöjningslinor – trossar – och deras tillhörande däckshårdvara (pollar, ledningar, kapstaner och förtöjningsvinschar) är en kritisk delmängd av riggutrustning för fartyg. Ett stort containerfartyg använder vanligtvis 6–10 förtöjningslinjer med individuella brytningsstyrkor av 100–200 ton . Moderna syntetiska förtöjningsrep gjorda av polyester, polypropen eller HMPE med hög modul (t.ex. Dyneema) har ersatt traditionella manila- och sisalrep inom kommersiell sjöfart; HMPE förtöjningslinor erbjuder brottstyrkor 5–7 gånger större än stållina med motsvarande diameter till en bråkdel av vikten, vilket kraftigt minskar hanteringsrisken för däcksbesättningen.

Riggmaterial: Jämfört stålrep, syntetfiber och stavrigg

Valet av riggmaterial har betydande konsekvenser för styrka, sträckning, vikt, utmattningslivslängd, underhållsbörda och kostnad. De tre huvudsakliga materialen som används i modern marin riggning är stållina i rostfritt stål, högmodulerad syntetfiber och rostfri eller titanstav.

För bluewater cruising yachter, 1×19 rostfri ståltråd förblir det dominerande stående riggmaterialet på grund av dess kombination av förutsägbart utmattningsbeteende, reparerbarhet till sjöss och den breda tillgången på stuvningsutrustning och reservterminaler i internationella hamnar. För offshore-racing erbjuder Dyneema och kolfiberkompositspön mer viktbesparingar 30–50 % jämfört med rostfri tråd, vilket direkt leder till minskat krängningsmoment och förbättrad stabilitet — till betydligt högre kostnad och med strängare inspektionskrav.

Riggtyper: Hur riggning skiljer sig mellan fartygstyper

Arrangemanget och komplexiteten hos ett fartygs rigg bestäms av dess riggtyp. Varje historisk och modern riggtyp har en karakteristisk stående och löpande rigglayout som återspeglar en specifik balans mellan seglingsprestanda, besättningskrav och sjöhållning.

Inspektion, underhåll och bytesintervall för riggning

Riggfel till sjöss är en livssäkerhetshändelse. En demastning - där stående riggningsfel får masten att falla - kan skada besättningen, skada skrovet och lämna ett fartyg orörligt i öppet hav. De flesta riggningsfel kan förebyggas genom systematisk inspektion fokuserat på områdena med högsta spänningskoncentration: terminaler, sänkbeslag, kedjeplattor och masttoppsanslutningar.

Checklista för inspektion av stående rigg

1. Swaged terminaler — leta efter sprickor vid ingångspunkten för tråden (den vanligaste platsen för initiering av fel), korrosionsprodukt som sprutar inifrån spolningen och eventuellt synligt avstånd mellan tråd och kopplingskropp
2. Vajer skick — dra en duk längs tråden; trasiga trådar ("fiskkrokar") kommer att fånga tyget och indikera intern trötthet; leta efter veck, fågelburar eller korrosionsgropar
3. Spännskruvar och vantskruvar — kontrollera sprickor vid gängroten och kroppen, kontrollera att vipparna rör sig fritt (fastsatta vippar förhindrar vinkelinriktning och orsakar böjspänning vid terminalen), och kontrollera att delade stift eller låstrådar är intakta
4. Kedjeplattor — inspektera däckstätningen med avseende på vatteninträngning (vilket påskyndar dold korrosion av plattan under däck) och kontrollera den strukturella anslutningen till skrovramen för sprickor eller rörelser
5. Masthead — använd en kikare från däck eller, helst, en mastklättring för att inspektera masttoppskivor, fallutgångar, ledningar för vindinstrument och fästpunkterna för mössvant och förstagstag

Rekommenderade bytesintervall

De flesta klassificeringssällskap och riggningsproffs rekommenderar följande intervall som baslinje - med tidigare utbyte motiverad av tecken på korrosion, utmattningssprickor eller en historia av stormsegling:

• 1×19 rostfri tråd stående rigg — byt ut varje 10 år eller efter någon knockdown eller extrem belastningshändelse, oavsett syntillstånd
• Stångriggning — byt ut varje 15 år ; inspektera terminaler årligen med färgpenetranttestning om fartyget regelbundet genomför offshorepassager
• Syntetfiber stående rigg (Dyneema) — byt ut varje 5–7 år på grund av UV-nedbrytning; årlig besiktning för nötning och krypning
• Löprigg (polyesterfläta) — inspektera årligen; typisk livslängd 5–8 år beroende på användningsfrekvens och UV-exponering
• Kommersiella fartygs vajerslingor — inspektera före varje lyft per LOLER / ASME B30.9; ta bort från tjänst vid kasseringskriterier (t.ex. mer än 4 trasiga trådar i en lägglängd enligt ISO 4309)