§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

С начала XVIII века борьба за мировое господство на море принимает характер англ о-французского соперничества. Руководящее положение, которое Англия занимала во главе коалиций против Франции во время войн за испанское наследство (1701—1714 гг.) и общеевропейской семилетней войны (1756—1763 гг.), позволило ей захватить Гибралтар и часть испанских колоний, а также земли в Америке (Ньюфаундленд с его рыбными ловлями и др.). После борьбы с французским торговым капиталом в Ост-Индии Англияпо Парижскому трактату в 1763 г. получает ее в свое владение, а также всю французскую Канаду и большую часть Вест-Индских островов. Все это привело к победе английского капитализма в мировом масштабе; Англия концентрирует в своих руках все нити международной морской торговли, и в ней усиленными темпами идет процесс накопления капитала. Финансовый прогресс шел рука об руку с внутренним индустриальным. Разделение труда, которое привело к соединению рабочих в одной мануфактурной мастерской и сосредоточению средств производства в руках одного капиталиста, «создало материальные предпосылки машины, которая представляет комбинацию многих простых инструментов». 1

В текстильной, металлургической и металлообрабатывающей промышленности в конце XVII века появляются машины (ткацкие, прокатные станы и др.), для приведения которых в действие применяется Сначала энергия воды, а затем пара. В связи с этим вводится промышленное использование каменного угля, проводятся каналы и пр. В конце XVIII века пар и машины превратили мануфактурные мастерские в крупные фабрично-заводские предприятия и тем революционизировали все основы буржуазного производства .

Изучение различных частей машин, введенных практиками-изобретателями в их конструкцию, установило взаимную связь науки и техники. «Очень важную роль сыграло спорадическое применение машин в XVII веке, так как оно дало великим математикам того времени практические опорные пункты и стимулы для создания современной механики».^

На развитие техники имели большое влияние успехи математики и механики, положившие начало постановке научного изучения технических объектов производства, в том числе и корабля.

Основателем современной механики Галилеем установлены основные законы статики и динамики твердых тел, Ньютоном (1643— 1727 гг.) и Лейбницем (1646—1716 гг.) дано диференциальное исчисление, Паскалем (1623—1662 гг.)—учение о жидкостях. Затем Эйлер, Даламбер, Лагранж и др. ученые своими трудами пробуждают стремление к исследованию и научному обоснованию как конструктивных, так и мореходных качеств корабля.

До того кораблестроение находилось всецело в руках практиков-строителей, техническое чутье и опыт которых подсказывали им методы постройки и улучшений, в зависимости от требований боя для военных кораблей и грузовместимости для торговых. Научно-расчетные методы проектирования и конструирования кораблей почти не применялись, хотя учение Архимеда о равновесии и устойчивости плавающих тел было давно известно. ^ Специфика производства часто хранилась в тайне и передавалась от отца к сыну. Так, в Англии фамилия Петт в течение почти 200 лет давала судостроп-

' К. Маркс. Капитал. Том I, стр. 257 * Там же, стр. 396.

' Р. Фурнье (средина XVII века) в своем сочинении «Гидрография» говорит, что из 500 корабельных мастеров, строящих корабли во Франции, едва 4 могут обосновать соотношение главных размеров и значение обводов корабля.

телей. Существовали выработанные для кораблей разной величины таблицы размеров главных составных частей корпуса наподобие нынешних таблиц Ллойдовского Регистра для торговых судов. Письменные труды по кораблестроению появляются только в конце XVII века, когда схоластическое мировоззрение, побежденное философскими и естественно научными теориями философов (Ф. Бэкона, Гоббса, Локка, Декарта и др.), начало заменяться материалистическим, побуждавшим к исследованию природы и ее объектов, создаваемых на основании ее законов.

Первым исторически известным трудом по кораблестроению является книга, изданная в 1536 г. во Франции, ßatius vDe Re Navali», содержащая описания, иногда фантастические, древних судов. Затем в Германии в гор. Ульме выходит книга J. Fürtten-bach «Architectura Navalis» (1629 г.), также описательная, дающая размеры некоторых судов той эпохи. В 1614 г. в Риме отпечатана книга Pantero-Pantera «L'Armata Navalis», в которой автор описывает конструкцию галер и их тактическое использование. В 1671 г. в Амстердаме выходит обстоятельный труд Николая Витсена '^ «Sheeps bouw en bestier», содержащий описание методов постройки кораблей, желательные ее улучшения и исторические справки. Книга вызвала громадный спрос на нее в Европе, и Голландия, не желая передавать другим свой опыт, запретила вывоз ее за границу. В 1696 г. Павел Гост — ученый монах, капеллан на эскадре французского адмирала де-Турвиля, а затем профессор математики королевской семинарии в Тулоне, издает два труда: «Art des armées navales ou Traité des évolutions navale» и «Théorie de la construction des vaisseaux». В первом автор излагает основы тактики эскадр того времени, во втором несколько элементарно затрагивает вопросы остойчивости и качки корабля, а также сопротивления материалов.

Первая попытка применения математического метода к вычислению водоизмещения корабля была сделана английским кораблестроителем Антони Дином в 1666 г. при постройке линейного корабля Rupert. Ведя во время постройки подсчет всех грузов, входящих в вес корабля, и вычислив водоизмещение его по теоретическому чертежу, он предсказал осадку корабля до его спуска на воду и прорезал в бортах орудийные порта еще при стоянке корабля на стапеле, чего раньше не делалось. Эти обычные в настоящее время расчеты вызвали в то время всеобщее удивление. В дальнейшем Дин устранил перегрузку кораблей, достигнув на них при шестимесячном запасе провизии высоты нижнего ряда пушек 1,3 м выше ватерлинии. 2 Однако вопросы остойчивости кораблей были еще мало исследованы; таковая, при расположении тяжелых грузов (пушки.

1 Николай Витсен — бургомистр гор. Амстердама и строитель голландских военных кораблей, входивших в состав эскадры де-Рюйтера. Петр I во время своего пребывания в Амстердаме жил у него и под его руководством изучал кораблестроение на верфях Ост-Индской компании.

Петр I, после работы на голландских верфях, прибыл в Англию и изучал там кораблестроение в Дептфорде под руководством Антони Дина. Брат последнего Джон Дин отправился вместе с Петром в Россию, где руководил в числе других иностранных специалистов постройкой кораблей.

рангоут) наверху, была невелика, а иногда и недостаточна, так как завал бортов внутрь уменьшал ее при крене. Примером может сТ жить гибель в 1782 г. на рейде в Спитхеде английского лТнейно?о корабля Royal George; будучи накренен для ремонта подводногоэГчеТвеГкГаГды"'^"""' °« "Р-м по?ибло

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

Рис. 78. Теоретический корпус линейного корабля (1700 г.).

Конструкция корпуса к концу XVII века была значительно усовершенствована. Характер обводов корпуса в средней части был почти круговой, как это видно на рис. 78, представляющем корпус теоретического чертежа английского линейного корабля 2 ранга постройки 1700 г.; расстояние между теоретическими шпангоутами 2,44 м (8 фут.).

Дорогостоящие и тяжелые скульптурные украшения с 1703 г. были исключены; оставлена только отличительная носовая фигура, как это видно на последующих рисунках.

Общий характер конструкции корпуса корабля того времени показан на рис. 79 и 80. Набор (каркас) состоял из шпангоутов, расставленных с небольшими промежутками (20—25 см) друг от друга. Набор покрывался досками наружной и внутренней обшивок; промежуток между шпангоутами (шпация) служил вентиляцион ным каналом для предохранения дерева от гниения. Каждый шпангоут состоял из двух слоев деревьев, чтобы стыки одного слоя (соединявшиеся в замок или на шипах) перекрывались целым местом другого. Нижние брусья шпангоута или флортимберсы а нарезались на киль и сверху соединялись продольным брусом б или кильсоном; по сторонам кильсона шел лимбербортовый канал или водопроток д,ля стенания в него трюмной воды, откуда она выкачивалась помпами. Верхние части шпангоутов составлялись из брусьев, называв-

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

шихся футоксами е. Снизу к килю прибивалась гвоздями доска — фальшкиль, служившая для предохранения киля при посадке корабля на мель. Настилка палуб поддерживалась бимсами, расположенными через известные промежутки (рис. 82); бимсы крепились к шпангоутам посредством деревянных вертикальных (висячих) Книц г или горизонтальных (лежачих), расположенных в плоскости бимсов. Впоследствии деревянные кницы были заменены железными, не столь громоздкими, в трюме для укрепления бортов ставились холостые или орлоп-бимсы д. Все части корпуса соединялись между собою железными лужеными или ме^:р1Ыми (в частях из дуба) круглыми болтами соответствующей длины с полукруглой головкой; другой конец расклепывался в холодном состоянии. Узкие места в подводной части носа и кормы забирались большим числом кусков дерева и образовывали носовой и кормовой дейдвуды (рис. 81) Эти составные дейдвуды в общем достигали 2,0—2,5 м ширины при 0,25—0,30 м толщины, и точное просверливание сквозь них отвер стий для длинных болтов составляло специальность особого цеха рабочих, называвшихся в России брызгасами.

Корпус деревянного корабля, составленный из большого числа отдельных частей со слабой связью между ними, не обладал достаточной продольной крепостью, с течением времени, особенно после

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

Рис. 80. Конструктивный мидель-шпангоут 74-пушечного линейного корабля (1780 г.).

продолжительных плаваний на волнении, последовательные прогиб и перегиб корабля вызывали расшатывание соединений, показателем чего являлись просачивание воды в трюм и характерный скрип в связях корпуса. Это обстоятельство препятствовало увеличению длины и, следовательно, числа пушек на корабле. В середине XVIII века французские инженеры Клерон и Гоберт предложили для увеличения продольной крепости корабля ставить поверх внутренней обшивки железные диагональные полосы или располагать доскиэтой обшивки не продольно, а диагонально; об этом же упоминает и Бугер в своем труде «Traité du Navire» (1746 г.).

Несколько французских кораблей с таким креплением были захвачены англичанами и это, вероятно, дало повод английскому

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

Рис. 81. Крепление болтами носового дейдвуда.

строителю Роберту Ссппингсу ввести в 1806 г. ряд конструктивных улучшении в постройку корпуса корабля. Шпации между шпангоутами в днище были забраны деревянными брусками, поверх внутренней обшивки наложены деревянные (затем железные) диагональные связи ридерсы и раскоспны, соединенные сквозными бол-

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

Рис. 82. Введение диагональных связей в постройку корпуса корабля.

тами со шпангоутами и образующие ряд треугольных ферм, наибо-•пее устойчивых против деформации; это видно на рис. 80 и 82. Между бимсами введены карлингсы — продольные балки.

Доски палубной настилки в средней трети ширины корабля располагались продольно, а в бортовых частях диагонально, при чем и бимсы в оконечностях корабля также ставились диагонально с обратным против досок уклоном.

Достигнутое, благодаря этим нововведениям, усиление продольной крепости кораблей позволило увеличить их размеры, усилить артиллерию и расположить ее более удобно. ^

Артиллерия постепенно совершенствовалась; в 1779 г. на заводе Каррона в Шотландии были изготовлены новые пушки, названные каронадами. Это были небольшой длины крупнокалиберные пушки, стрельба из которых на близких дистанциях производила большие разрушения деревянного корпуса корабля. Этими пушками, совместно с обычными для более дальних дистанций, впервые были вооружены корабли в Англии, но затем они были приняты и в дру-

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

Рис. 83. Французский 74-пушечный линейный корабль Invincible (1740 г.).

гих флотах. Каронады (32- и 24-фунтовые) устанавливались преимущественно под полубаком и полуютом.

На рис. 83 и 84 приведены для сравнения два линейных корабля— французский 74-пушечный линейный корабль 1740 г. Invincible водоизмещением около 1800 m при длине по килю 42 м (полная 52 м), ширине 15,3 M и английский 120-пушечный линейный корабль Howe постройки 1815 г. Первый по расположению надстроек, обводам и расположению пушек еще можно отнести к эпохе кораблестроения XVII века, тогда как второй представляет типичный образец наиболее совершенного военного деревянного парусного корабля. По соотношению главных размеров (длина 64 иі, ширина 17 м), водоизмещению 4600 m и установившейся парусности он представляет предел того, чего можно было достигнуть в то время в области кораблестроения.

* Расстояние по длине между центрами портов (2,2 м для 36- и 24-фунтовых пушек) определяло длину батарейной палубы, а последняя фиксировала длину корабля.

На рис. 85 показан английский двухдечный 80-пушечный линейный корабль постройки 1818 г. Bellerophon, на котором видна стройная система расположения рангоута и парусов, принятая на боевых

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

Рис. 84. Английский 120-пушечный линейный корабль Howe (1815 г.).

военных кораблях; водоизмещение его около 3000 т. Впоследствии он принимал участие в Крымской войне 1854—1856 гг.

Ниже приведены сравнительные нагрузки (в т) кораблей разных рангов, относящиеся к началу XIX века.

Наянеповапае груза

.Іавейньїе корабли

Фрегат

Корвет

12(>-пуш.

8«-пуш.

46-0уш.

28-пуш.

 

2000

1500

550

240

Мачты, паруса, якоря, тросы, плотяпч-

350

310

150

95

Пушки, каронады и боеприпасы, артнл-

550

380

160

80

 

10

10

8

5

 

НО

80

30

20

 

зш

2.50

70

35

Вода в цистернах и бочках на 120 дней

400 100

370

80

112 30

55 15

 

450

320

110

75

       

Водоизмещение . .

4270

3300

1220

620

Цифры эти ориентировочные, так как в распределении грузов существовало большое разнообразие; французские корабли брали больше провизии и балласта. Крупные 90—120-пушечные корабли вооружались 36- и 24-фунтовыми пушками и каронадами, фрегаты и корветы 30-, 24- и 18-фунтовыми. ^

Команда размещалась в батарейных палубах на подвесных койках, как это видно на рис. 86, показывающем расположение орудий

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

Рис. 85. Английский линейный корабль Bellerophon (1818 г.).

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

на верхней и нижней батарейных палубах. Для доступа света и воздуха в эти помещения в крышках орудийных портов делались небольшие иллюминаторы .

Боцман и артиллерийские старшины помещались в отдельной каюте. Для командного состава каюты располагались под полуютом . Камбузы были в носу под верхней палубой. В трюме вдоль бортов шла продольная переборка, выделявшая коридор, служивший для осмотра корпуса; все трюмные помещения прилегали к ней. Здесь располагались бомбо вые и пороховые погреба, провизионные погреба, водяной трюм, парусная, тросовая, плотницкая, отливные помпы и разные кладовые. Общий характер внутреннего размещения корабля показан на его продольном разрезе (рис. 87).

При отсутствии торпед, мин и при значительной толщине днища (до 0,6 м) не приходилось заботиться о разделении корпуса корабля водонепроницаемыми переборками; небольшие пробоины и трещины легко заделывались, а вода, попавшая в трюм через щели обшивки, удалялась откачкой помпами.

Развитие к тому времени математического анализа позволило подвести под факты, выявляемые кораблестроительной практикой, научный базис; возникает потребность изучения мореходных качеств корабля. В конце ХУІТІ века появляется новая научно-прикладная дисциплина теория корабля, проверяющая свои выводы указаниями опыта и ставящая ряд экспериментов по выработке наилучших обводов корабля с целью увеличения его ходкости.

§ 11. Развитие военного кораблестроения в XVIII веке на базе научных и технических достижений. Промышленная революция в Англии и ее значение в области кораблестроения

Рис. 87. Продольный разрез военного корабля XVIII века.

Таким образом, прикладная наука возникла не внезапно, л развивалась в зависимости от тех задач и потребностей, которые в данное время ставили перед ней техника и промышленность. Ряд ученых, особенно во Франции, при содействии Парижской Академии Наук заинтересовались вопросами кораблестроения. В 1746 г. ^іБіл опубликован труд члена Академии Бугера «Traité du navjre, de sa construction et de ses mouvements», a в 1749 г. обширный труд члена Петербургской Академии Наук Леонарда Эйлера «Scientia Navalis». В этих трудах даются указания о соотношении главных размеров корабля, устанавливается, в применении к нему, учение о пловучести, остойчивости и их измерении, вводится понятие о метацентре и его положении относительно центра тяжести корабля, исследуются условия сопротивления воды (эксперименты с движением в воде тел разного образования) и вопросы ходкости корабля Под парусами, поворотливости, а также ставится, с возможной в то нремя полнотой исследования, ряд других вопросов, относящихся « кораблю, в том числе и напряжений, испытываемых им на волнении.

В 1753 г.. Парижская Академия Наук объявила конкурс на разработку ряда тем по теории корабля. Результатом конкурса явились работы Эйлера, братьев Бернулли, Бугера и др., устано вившие метод вычисления элементов пловучести и остойчивости по теоретическому чертежу, расчет нагрузки корабля, основы учения о качке и напряжениях, испытываемых связями плавающего на воде корабля. В 1777 г. члены Французской Академии Наук Даламбер, Кондорсэ и аббат Босою выпускают труд «Nouvelles expériences sur la résistance des fluides», в котором дают результаты испытания моделей тел разных очертаний в специальном бассейне, обосновывающие некоторые факторы, влияющие на сопротивление воды движению корабля. В 1795 г. в Англии Бофуа производит опыты над сопротивлением воды движению тела и обусловливает роль трения воды о поверхность движущегося погруженного тела. Эти исследования, равно как и открытый еще в 1686 г. Ньютоном закон механического подобия, послужили основанием для экспериментального изучения вопросов ходкости корабля в XIX веке (работы Скотт-Росселя, Ранкина, Фруда и др.).

Следует отметить также работы в области кораблестроения известного шведского кораблестроителя Фридриха Чапмана. ^ Им был составлен подробный атлас конструкций кораблей разных рангов и предложен «параболический» способ построения теоретического чертежа, т. е. замена произвольных сечений поверхности корабля геометрическими линиями — параболами. В своем труде «Architectura Navalis Mercatoria», изданном в 1768 г., Чапман дает способ вычисления площадей сечений кораб.пя, его водоизмещения, центра величины и метацентрического радиуса, указывает влияние на остойчивость и качку ширины корабля и метацентрической высоты, обусловливая величину последней не более 1,8 м (6 фут.) ^ для самых крупных линейных кораблей. Книга Чапмана была переведена в 1781 г. и издана во Франции корабельным инженером Виаль-де-Клербуа, который, в свою очередь, составил в 1787 г. книгу «Traité élémentaire de la construction des vaisseaux», в которой дает описание конструкций кораблей, их размеры, число и расположение пушек. На основании работ Чапмана он приводит метод проектирования корабля по уравнению водоизмещения, т. е. определение главных размеров его в зависимости от элементов нагрузки. Он определенно констатирует, что перед постройкой корабля определяется его водоизмещение, положение центра величины и центра тяжести, 3 метацентрический радиус и метацентрическая высота. Таким образом, статическая остойчивость корабля к тому времени бьша уже освоена в основных своих положениях.

В Англии внедрение теоретических основ в кораблестроение произош.ло только в конце XVJII века, несомненно, под влиянием

1 Ф. ^Іапман работал на шведских государственных верфях в Гетеборге, а также на верфях во Франции, Англии и Голландии. В Англии е.му была предложена должность во флоте, но, отказавшись от нее, он верну.псн в Швецию, где был назначен в 1757 г. помощником главного инспектора военного кораб.пе-строенин, а в 1764 г. г.іавньш инспектором. Им построен ряд кораблей шведского военного флота.

^ -^Фаіітическії ліетацентричесі;ап высота ь'ораблей того времени была —

^ Для определения центра тяжести рюрпуса корабля делали модель в',4S «то натуралыюп велнчініьі п подвешивали ее за разные точкп. g

указанных выше работ французских и др. ученых. ^ Англичане подходили к вопросу улучшения качеств кораблей большею частью опытным путем. В 179.3—1798 гг., при содействии Лондонского общества по усовершенствованию кораблестроения, была произведена в доке буксировка с разными скоростями нескольких тысяч моделей кораблей, которая выявила влияние на ходкость корабля очертаний его носовой, средней части п кормы. Парусность, поворотливость и качка кораблей проверялись на ходовых испытаниях; командиры вели записп, которые затем обсу;кдались специалистами U приводили к тем или иным выводам.

Французские корабли, уступая англнііским в опытности судо-кого состава, были совершеннее пх по конструкции и ходовым качествам, так как применявшиеся французскими кораблестроителями нзучные обоснования давали возможность выбора лучших обводов и проектирования парусности кораблей. Сами англичане говорили, что взятые ими в плен французские корабли спужили им образцом для усовершенствованпя. и английские командиры напрашивались на командование французскими прп.зами.

Тем временем промышленность неуклонно совершенствовалась. Г.павным фактором промышленной революции конца XVIII века является машинное производство. Машины, приводимые в движение ветром или водою, существовали и при мануфактурном производстве, но, по мере развития последнего, они по своей малой мощности и зависимости от природных условий тормозили дальнейшее развитие производительных сил. Прогресс энергетики отставал от темпов развития техники, а экономические условіш увеличения количества изделий, улучшения пх качества и понижения себестои-MOfTu требовали, помимо усовершенствования машин, замены двигателей пх более совершенным видом энергии, не зависящим от тех или иных локальных условий, препятствующих концентрированию произЕодства в городах. Таким видом энергии явился пар.

Действие пара и попытки к его использованию были давно известны, но только после развития естествознания, изучения свойств пара и изобретения воздушного насоса явилось возможным устройство паровых машин, а затем и установка их на суда для замены парусов.

Пар и машины постепенно превращали мануфактурное производство в крупную промышленность, что п привело к указанной революции во всех отраслях производства.

Первая исторически отмеченная попытка применения паровой машины к движению судна относится к 1543 г,; испанский моряк Бласко-де-Гарай предложил королю Карлу V проект судна, могущего двигаться против ветра. Несмотря на противодействие со стороны судовладельцев и угрозы фанатических монахов, король приказал установить его машину на судне Trinidad в 200 т и лично Присутствовал на испытании его в Барселоне. Последнее оказалось Удачным; особенно обратила на себя внимание та легкость, с которой судно делало повороты. Своего изобретения Бласко-де-Гарай не

^ Книга Ф. 'Іанмана была переведена в Англии профессором математіПлИ Инманом.

открыл никому. По записям очевидцев можно судить, что оно состояло из большого котла с кипящей водой, двух колес по бортам судна на оси, поставленной поперек палубы, и механизма с приводами для каждого колеса, i Изобретатель был награжден, но этим дело и кончилось, ибо надобность в его машине, сданной в арсенал Барселоны, не вызывалась экономическими требованиями того времени. *

В соответствии с требованиями промышленного хозяйства последующие попытки применения энергии пара, с использованием расширения пара, большею частью имели целью создание отливного насоса для откачивания воды из рудниковых шахт, доков и пр. К таковым относятся предложения француза Соломона де-Ко (1615 г.), машины англичанина Севери (1698 г.) и Ньюкомена (1711 г.). В1681 г. француз Папин, переселившийся в Англию и работавший под руко водством известного ученого Бойля, создает паровой котел с предохранительным клапаном и цилішдрическую паровую машину атмо сферного типа (т. е. с использованием давления атмосферы пр вакууме под поршнем для движения последнего вниз). Применени Папином такой паровой установки для движения судна помощь больших лопастных колес по бортам было сделано в 1707 г. после переселения его в Германию. На реке Фульде он поставил свою машину на судно. После непродолжительного плавания местные судовщики, подозревая в этом невиданном сооружении конкурента по перевозке грузов и нарушение своих привилегий, разломали судно и машину, оставив Папина без всякпх средств к существованию. В 1736 г. англичанин Джонатан Гулл построил буксирное судно с лопастным колесом в корме, приводимым в движение машиной Ньюкомена.Такие более усовершенствованные суда с 1789 г. применялись на реках и каналах Англии для буксировки барж. Ряд других попыток применения паровой машины к движению судна имели экспериментальный характер, как например судно американца Фитча (1787 г.) с приводившимися в движение вертикальными веслами по идее, высказанной Бугером.

Только с появлением в 1784 г. универсальной паровой машины Джемса Уатта таковая получила промышленную будущность. В своей машине Уатт, развивая идеи предшествующих изобретателей, использовал скрытую теплоту парообразования, ввел отдельный холодильник, отсечку пара (золотник), центробежный регулятор и известный «параллелограм Уатта». Благодаря этим усовершенствованиям и упрощению управления стало возможным применение паровой машины, как двигателя, на судах. Тем же Уаттом, для измерения мощности паровых машин, было введено понятие о лошадиной силе. ^

* Образцом мракооесия той эпохи в Испании служит тот факт, что, во избежание обвинения со стороны инквизиции в сношениях с диаволом. Бласко-де-Гарай наполнил свой котел освященной водой из ближайшего монастыря.

* Это сообщение Наварета было опубликовано Цахом в его «Correspodence astronomique» (XIV, Д'ї 1, p. зо). Впоследствии Мак-Грегор доказал, что опыты Бласко-де-Гарая могли быть произведены только с судном с гребными колесами, приводимыми в движение вручную (Society of Arts, 1858). Ред.

* В XVII веке имела место постройка барок с наружными колесами, которые приводились во вращение валом, соединенным передачей (вроде мельнич-

Первым деревянным паровым колесным судном с машиной Уатта был построенный в 1802 г. в Англии пароход Charlotte Dundas, буксировавший баржи по реке Кляйду и по каналам.

Американец Фультон, будучи в Англии, ознакомился с машиной Уатта, составил проект колесного парового судна и, при содействии американского посольства во Франции, построил там это судно на реке Сене. После безуспешных попыток предложения своего изобретения Франции он вернулся в Америку и построил в 1807 г. пароход Clermont, для которого уаттовская машина была заказана в Англии на заводе «Бултон и Уатт», обладавшем патентом на эту машину. Пароход водоизмещением 150 m имел отношение длины к ширине 9,3; при машине мощностью 18 лс он сделал рейс по реке Гудзон из Нью-Йорка в Олбани против ветра и течения, идя со скоростью 5 узлов. По этому типу был построен в Америке ряд колесных пароходов, но с отношением длины к ширине 4—5, из-за соображений продольной крепости.

Таким образом, революция в промышленности повлекла за собой и революцию в средствах транспорта, i В течение последующих десяти лет в США было уже около 300 пароходов на реках и озерах, а в Англии до 150. В 1819 г. первый американский колесный пароход Savannah, имевший и паруса, прошел из Америки Б Англию (из 29,5 дня пути он был под парами только 80 часов), а в 1838 г. четыре английских парохода, из них самый крупный Great Western в 1340 m с машиной в 450 лс прошел под парами в 15 дней из Бристоля в Нью-Йорк. Этим было положено начало трансокеанскому пароходному сообщению Европы с Америкой, а затем,и с Индией.

Следующей ступенью развития морских пароходов является замена тяжелых громоздких и легко повреждаемых волнением в море бортовых колес гребным винтом в подводной части кормы. Техническое применение винта было известно со времен Архимеда (винтовая помпа), но задача изобретателей состояла в том, как наиболее рационально применить его в качестве судового движителя.

В числе предложений на конкурс, объявленный в 1753 г. Парижской Академией Наук на замену силы ветра для движения судовной) с горизонтальным кругом, приводимым в движение лошадьми в трюме. Одна из таких барок в 1682 г. обогнала барку с 16 гребцами на гонках по Темзе. Таким образом понятие лошадиной силы исходило из реальных фактов.

' Идея гребного колеса не является новой. Еще в древности пробовали устанавливать по бортам судна деревянные колеса с лопастями, приюдимые в движение быками, ходящими на вороте. В 1588 г. французский инженер Рамелли предложил танк-амфибию, могущую двигаться по земле лошадиной тягой ца катках, а по воде — при помощи гребных колес скривыми лопастями, приводимыми во вращение людьми внутри танка; там же помещались и мушкетеры. В корме был руль. Эти танки были применены во Франции при осаде тародов, расположенных на берегах реки. Как только Парижская Академия Наук объявила в 1753 г. конкурс на лучший способ движения судов, ученые Бернулли, Эйлер и др. предлагали лопастные движители снаружи бортов, приводимые в движение человеческой силой при помощи специальной механической передачи. Однако, пока промышленность не осуществила парового двигателя, все эти предложения не могли получить практического значения и двинуть вперед прогресс в деле кораблестроения.

другими видами энергии, был л гребной винт, приводимый в движение паровой мапшной. Много предложений бы.ю получено из Англии, но только в 1836 г. англичанином Смитом и шведом Эри-ксоном были взяты патенты на применение гребного винта, практическая осуществимость которых послужила основанием для дальнейшего усовершенствования этого движителя. Испытания винта Смита в Англии на небольшом судне дали благоприятные результаты, — оно прошло 400 миль со скоростью 8 узлов, частью морем во время волнения, с которым было бы трудно справиться колесному пароходу. Предложение Эрнксона не было принято в Англии; он уехал в США. где по его проекту было построено несколько винтовых судов. В 1838 г. в Англии по проекту Смита было построено судно Архимед длиною 32 .w, шириною 6,5 .,и, осадкой 2,9 м, водоизмещением ТМ т. В корме пoмeu^aлcя двухлопастный винт, в совокупности гостапляюіций винтовую поверхность на длине шага Бннта. С матниной в 80 .ic судно развило скорость 9,75 узла; после перехода его вокруг Англии, а затем из Плимута в Опорто (Португалия) без каких-либо повреждений — преимущество винтовых судов было установлено. С усовершенствованпем винта (ограничение его площади частью полной винтовой поверхности) и применением машины вертикального типа с прямой передачей на вал винтовые суда начали строиться во всех странах.

Успех винтового движителя, открывавший перспективы увеличения скорости хода судов, вступил в противоречие с единственным строительным материалом — деревом. Экономическое развитие передовой в промышленном отношении страны — Англии — требовало крупных судов с быстротой и безопасностью передвижения. Деревянное же судостроение, дошедшее до предела возможного совершенствования, не позволяло, по условиям прочности, увеличения относительной длгины судна и остроты его обводов. На помощь этому делу пришло развитие металлургической промышленности Англии.

Паровая машина освободила промышленность Англии от необходимости отроить заводы вблизи рек для использования энергии поды; вся страна постепенно покрывалась сетью заводов и фабрик, а каналы позволяли подвозить к ним уголь на баржах. Перед многочисленными чугунолитейными заводами стояла задача передела чугуна в ковкое и прокатное їкелезо в больших количествах; до тех пор железо по дорогой цене ввозилось из Швеции и России. Эта задача бьиіа разрешена в 1784 г. Генри Кортом, опубликовавшим процесс получения пудлингового железа и прокатки его на ва.'іьцах; промыш.яенность немедленно использовала это открытие. Прокатное железо іило на изготовление мостов и котлов, а в1787г.жрлелозаводчпкВилькинсон пустил по реке Северн баржи л шаланды из склепанных железных прокатных листов с ребрами 114 углового -железа. Кованое железо шло на изготовление станко|| и частей машин. ^

Внедрение железа в крупную промышленность вызыва.чо постройку железных речных и отчасти каботажных судов; .первым нселезным колесным пароходом был Aaron МапЬц, построенный в 1822 г. в Анг-.'іии и соврриіившпп переход из Лондона в Гавр, а затем по Coh€|J

до Парижа. Однако применение железа для постройки крупных морских судов встретило первое время сильные возражения. Главнейшие из них состояли в том. что железо действует на стрелку компаса, оно будет ржаветь в морской воде и обрастать, так как на железо нельзя прямо наложить медные листы; при пробитии дна судно потонет. Сначала были построены так называемые композитные суда (иногда называемые смешанной системы постройки), т. е. с железным набором и деревянной обшивкой. Затем инициатива судостроителей в деле выработки конструкций железного корпуса судна, а также ряд поставленных опытов над клепаными соединениями п изобретения (суриковая краска, необрастающие покрытия обшивки, девиация компасов) убедили в полной целесообразности постройки железных судов. Последние были прочнее, долговечнее, обладали большею грузоподъемностью и быстроходностью по сравнению с деревянньши судами. Они также стоили дешевле и требовали меньшего ремонта. В Англии и США с каждым годом увеличивается число железных судов, а в 1843 г. в Англии был построен первый железный винтовой океанский пароход Great Britain водоизмещением 3900 т с машиной в 1200 лс; вес корпуса с оборудованием (1000 т) был значительно меньше по сравнению с таковым же для деревянного.

Это вытеснение дерева и парусов и замена их железом и паровой машиной происходили пока лишь в торговом судостроении. Линейные корабли строились попрежнему деревянные парусные. Паровая машіша с колесным движителем в период 1830—1840 гг. нашла применение только на парусных фрегатах для увеличения их быстроходности и свободы передвижения при крейсерских операциях. Расположение пушек на этих пароходо-фрегатах было стеснено громоздкими бортовыми колесами; число пушек было меньше нормального. Для компенсации этого недостатка предлагались вращающиеся пушечные площадки на палубе и перекатывание пушек с борта на борт.по ре.чьсовым путям. В носу и в корме устанавливались крупные пушки.

Кроме того, паровая машина ставилась на кораблях вспомогательного назначения (малых корветах, посыльных судах и др.).

На боевых кораблях применение паровой машины задерживалось опасением поломки ее и потери скорости хода, а применение железа — малой толщиной борта, легко пробиваемого бомбами, по сравнению с таковой у деревянных кораблей. Однако, успехи винтового движителя на торговых судах побудили Англию произвестп сравнение колесных U винтовых фрегатов.

В 1842 г. были построены винтовой фрегат Rattler в 800 т с машиной в 200 лс и точно такой же колесный Alerto. Они были поста-ьлены кормами друг против друга и соединены. После того как обе маипшы стали работать полной мощностью, Rattler перетянул Alerto ІІ буксировал его со скоростью 2,5 узла. Этот опыт привел к постройке винтовых фрегатов.

В дальнейшем усовершенствование машины, винтового движителя п появление новых разрушительных артиллерийских снарядов вызвало необходимость полного переворота в военном корабле строении, а в зависимости от этого и изменения условий морского боя. Следуя диалектическому закону движения, конец деревянного и парусного военного флота явился логическим следствием достижения им преде.ча собственного развития.

Предыдущая глава Оглавление Следующая глава