2. Становление кораблестроения
кораблестроение судостроительный флот
Современная историческая наука не определяет каких-либо точных дат о строительстве первых морских судов, однако во всех письменных свидетельствах, дошедших до наших дней, упоминается о морских судах и о существовании морских торговых путей, связывавших между собой практически все человеческие цивилизации на побережье Мирового океана. Хронологически связанная история средиземноморских цивилизаций ни в коей мере не отрицает развитой восточной морской инфраструктуры, издревле существовавшей в Тихом и Индийском океанах. В легендах и повествованиях древнегреческого философа Платона упоминается даже о еще более древней морской цивилизации – Атлантиде, владычествовавшей не только на европейском и африканском побережьях Атлантики, но также и на американском континенте, причем с хронологическими ссылками на 9000 лет до нашей эры.
Подобно удивительным историческим памятникам наземного строительства и уникальным по технологической сложности и красоте шедеврам городской архитектуры древности, столь же совершенный морской флот существовал во все времена человеческой цивилизации и всегда являлся олицетворением самой передовой научной мысли и производственного потенциала морских государств. Исторические свидетельства о дальних походах древних мореплавателей не позволяют отвергать их умения определять местоположение судна вдали от берегов в ясную или облачную погоду, днем или ночью, также как и их познания о морских течениях, приливах и отливах, верности предсказаний погоды и морских ветров. Кроме чисто теоретических навигационных и астрономических наук, географических познаний в морских лоциях и путевых манускриптах, искусство мореплавания требует сохранения и передачи из поколения в поколение неписаного практического опыта, поддержания высокого ценза моряков, способных принимать уверенные, точные и смелые решения о кораблевождении на штормовых ветрах открытого моря и опасных фарватерах прибрежных маршрутов.
Древние косвенные свидетельства об архитектуре кораблей и условиях мореходства нередко подтверждают высокое морское искусство восточно-азиатских стран, откуда в Средиземноморье приходили кораблестроительные технологии, новые технические средства и навигационные науки о дальнем кораблевождении.
Общепризнанная и документально неразрывная история мореплавания берет свое начало только от средневековой Европы, от могучего и многочисленного венецианского флота. В период крестовых походов (1096-1270 гг.) Венеция была основным поставщиком крупных судов – нефов. В последующие века конструкция этих судов постоянно изменялась, и к началу XVI века венецианский четырехмачтовый неф имел вполне совершенную форму корпуса и значительные размеры. Фок- и грот-мачты несли прямые паруса, второй грот- и бизань-мачты – латинские. Такое парусное вооружение позволяло ходить довольно круто к ветру.
До начала XX века каждый крупный корабль считался уникальным инженерным сооружением, в проектировании и строительстве которого непосредственное участие принимали сами же мореплаватели, имевшие большой опыт морских походов и безаварийного кораблевождения в сложных и штормовых условиях плавания.
Ответственность за мореходные качества и безопасность мореплавания новых кораблей полностью ложилась на этих же старых морских капитанов, в ожидании новых дальних походов становившихся береговыми корабелами, строившими для своих же будущих походов новые корабли с учетом как исторического опыта кораблевождения, так и собственных практических навыков и знаний особенностей эксплуатации корабля в океанском плавании. Таким образом, преемственность кораблестроительной науки жестко поверялась способностями проектировщиков – капитанов, а также подчиненных им экипажей к выполнению длительных морских экспедиций, сохранению боеспособности корабля и своих жизней в жестких условиях плавания на ими же спроектированных кораблях.
Можно принять за истину утверждение, что если определенные проектные решения по форме корпуса и корабельной архитектуре сохранялись веками и тиражировались одновременно в нескольких странах, то соответствующие корабли можно считать вполне мореходными или оптимальными по условиям плавания в заданных районах океана или, на морском сленге, удовлетворяющими требованиям «хорошей морской практики» (наилучшим и исторически выверенным техническим решениям, отвечающим современным условиям мореплавания).
Очевидно, что хорош не тот корабль, который может плавать вообще, а только тот, который в состоянии ответить предъявляемым к нему требованиям по автономности, грузоподъемности, скорости хода и управляемости в простых и сложных условиях плавания. Во все времена от начала мореплавания человек пытался как можно лучше приспособить судно к взаимодействию с окружающей водной и воздушной средой. А именно в шторм эти две среды – водная и воздушная, взаимодействуя между собой, порождали наиболее опасные факторы. Это грозные волны под шквально-ураганными ветрами.
Длительные время опыт строительства речных и морских судов приобретался методом проб и ошибок, что приводило к весьма продолжительным историческим срокам в эволюции судостроения. Нередко достигнутый опыт погибал вместе с его носителями – моряками. Последователи вынуждены были повторять их путь или создавать что-либо новое в области судостроения и мореплавания.
Первое, к чему пришли моряки мыслящие: борьба с разбушевавшейся стихией абсолютно безнадежна. Гребцы в штормовых условиях довольно быстро выбиваются из сил, а весла, если их не убрать, ломаются и калечат гребцов. Парус обрывает, мачту ломает – в итоге на поверхности штормового моря остается неуправляемое судно с экипажем, грузом и пассажирами, молящими всех известных богов о пощаде. И вот в такие тревожные часы, кроме молитв и воззваний, истинные моряки отмечали, что широкие и округлые корпуса с высокими скулами способны удерживаться лагом на крупной волне, практически не заливаясь, а круглые, как бочонки – менее всего кренит и ломает под ударами волн, даже если на зауженных палубах нередко разгуливают грозные волновые потоки. Непротивление штормовой стихии, как главное правило непротиворечивого проектирования, ярко проявляется в форме корпуса и общекорабельной архитектуре всех наиболее известных исторических кораблей и судов океанского плавания.
Появление парусных судов неограниченного района плавания привело к эпохе Великих географических открытий, когда в течение нескольких десятилетий конца XV – начала XVI веков испанский флот посетил практически все удаленные районы Мирового океана. Но уже в середине XVI века «Непобедимая испанская армада» потерпела сокрушительное поражение от штормовой стихии в плавании вокруг островов Великобритании, когда при отсутствии минимального навигационно-гидрографического обустройства побережья, точных навигационных карт и необходимых знаний о гидрометеорологических условиях района плавания, большая часть кораблей великой эскадры оказалась на камнях и мелях вблизи побережья.
И ныне существует немало прибрежных акваторий Мирового океана, необеспеченных гаванями – убежищами от штормовых ветров. При плавании в таких открытых акваториях корабли и суда могут полагаться только на опыт капитанов и на собственные штормовые мореходные качества. В определенной степени к таким опасным районам относятся прибрежные акватории вблизи Сахалина, Камчатки и Курильских островов, где штормовая мореходность является важнейшим условием поддержания эффективности морских транспортных коммуникаций и обязательным требованием для судов и морских инженерных сооружений, занимающихся освоением морских природных ресурсов.
3. Расцвет парусного флота и переход к механическому движению
Возвращаясь к вопросам проектирования реальных исторических кораблей, можно отметить, что по мере совершенствования принципов приведения корабля в движение, уже на галерах и парусных кораблях (фрегат «Паллада») отмечаются случаи обеспечения режимов штормового плавания за счет активного использования штормовых парусов, что позволило несколько упростить форму корпуса и архитектурный облик этих кораблей, а также обеспечить существенно лучшие ходовые качества на умеренном волнении (клипер «Катти-Сарк»).
Русский флот создавался под влиянием европейской кораблестроительной школы, которая к тому времени достигла уровня проектирования наилучших по мореходным качествам парусных судов. Кораблями английской архитектуры корпуса являлись первый русский корабль «Орел», а также построенные на Дальнем Востоке пакетботы «Петр» и «Павел». Основные корабли Петра I относились к голландской корабельной школе, они уже не имели развитой кормовой надстройки и были достаточно высокобортными в носовой части. Это означало, что по аналогии с балтийскими странами кораблестроительная программа Петра I в первую очередь учитывала потребности в обеспечении ближних морских коммуникаций на Балтике и в северных морях.
В XVIII веке парусное вооружение достигает абсолютного совершенства, теперь уже нет необходимости решать задачу безопасного штормового плавания только путем проектирования специальной формы корпуса. Для противостояния штормовому волнению и ураганному ветру активно используется парусное вооружение. Мореплавателям ставится задача поддержания заданного курса и максимальной скорости хода даже в условиях очень свежих ветров и умеренных штормов, при которых малотоннажные каравеллы эпохи Великих географических открытий обязательно переходили в режим штормования без хода. Палуба парусного корабля спрямляется и становится непрерывной, а иногда – почти горизонтальной, как у фрегата «Паллада». Для улучшения маневренности теперь широко используется разнообразное косое парусное вооружение, на слабых ветрах реи прямых парусов удлиняются лиссель-спиртами, а в штормовую погоду судно уверенно держит курс с помощью специальных штормовых парусов, либо используются рифы на нижних парусах для уменьшения их площади.