РУССКОЕ СУДОСТРОЕНИЕ


РУССКОЕ СУДОСТРОЕНИЕ

Передовых деятелей русской механики отличало благородное стремление облегчить труд простого человека. «Склонить огонь на пользу человеку» стремился Ползунов, изобретая паровую машину; облегчить труд рабочих хотели Черепановы, создавая первый паровоз. Эта же мысль постоянно вдохновляла изобретателя и конструктора Ивана Петровича Кулибина.

Кулибин родился на Волге, в Нижнем Новгороде. На берегах великой русской реки, основного торгового пути России, наблюдал он тяжкий труд бурлаков — людей, низведенных до положения тягловых животных.

Вот что писал о них в 1815 году журнал «Сын Отечества»:

«На одной реке Волге употребляется ежегодно по крайней мере до 400 тысяч человек единственно для проводу барок. Из них (средним числом в течение двадцати лет) погибает ежегодно до 7 тысяч человек при самих судах, и еще многие тысячи возвращаются по домам с расстроенным от трудной, можно сказать, каторжной, работы здоровьем».

Кулибин был свидетелем тяжкой жизни бурлаков.

...Шумела вода под просмоленными бортами баржи, туго натягивался канат, лямки глубоко врезались в тела измученных людей, боровшихся с могучим течением реки.

Тогда, в молодости, и задумал Кулибин использовать силу течения реки, чтобы заставить реку работать — бороться со своим же течением.

Окончательно идея постройки судна, которое само двигалось бы против течения, оформилась у Кулибина в 1782 году, когда он, уже знаменитый в то время механик, жил в Петербурге.

Принцип, положенный в основу устройства водоходного судна, оригинален и в то же время весьма прост. Поперек судна устанавливался вал с укрепленными по краям гребными колесами. Течение воды ударяло в лопасти этих колес и заставляло их вращаться. С помощью зубчаток вращение передавалось лебедке, к барабану которой были присоединены два каната. Когда один канат наматывался на барабан, другой в это время разматывался.

К концам канатов были прикреплены

Водоходное судно Кулибина галось против течения.

дви-

якоря. Один из этих якорей на легкой лодке завозили вверх по течению на всю длину каната и там забрасывали в реку. Лебедка водохода наматывала канат, и судно притягивалось к якорю — само шло против течения. Лодка же в это время завозила вперед другой канат с якорем. Водоходное судно, как бы делая шаг за шагом, двигалось против течения, проходя за день больший путь, чем могли бы сделать бурлаки.

Когда Кулибин испытывал свое изобретение на Неве, императрица Екатерина II видела из окон Зимнего дворца, как самоходное судно с членами испытательной комиссии проплыло вверх по течению. Изобретение Кулибина было одобрено, но... помощи изобретателю не оказали.

Через несколько лет, уехав к себе на родину, в Нижний Новгород, Кулибин снова занялся водоходным судном.

Ценой огромных усилий ему удалось добиться небольшой субсидии от правительства, и в сентябре 1804 года новый, усовершенствованный самоходный корабль был испытан на Волге. Нагруженное 8 500 пудами песка судно легко двигалось против течения. Комиссия признала судно обещающим великие выгоды государству. Казалось бы, дело Кулибина торжествовало. Но в действительности оно ни на шаг не сдвинулось. Замечательное судно было приказано взять на хранение «впредь до повеления, дав механику Кулибину в приеме этого надлежащую расписку». Расписку дали, а через некоторое время по распоряжению министра внутренних дел судно было продано за 200 рублей на дрова. Семидесятилетний Кулибин даже не имел денег, чтобы выкупить свое детище.

Впоследствии известный русский писатель В. Г. Короленко, изучая биографию Кулибина, написал о творческой деятельности великого изобретателя: «Эта карьера могла бы дать материал для трагедии, и тогда кульминационным ее пунктом должна бы служить эта продажа на дрова одного из серьезнейших его творений. И это случилось за двенадцать лет до его смерти, на его глазах...»

Благородную цель — заменить труд бурлака механизмом — преследовал талантливый изобретатель крестьянин Михаил Андреевич Су-тырин.

В начале 20-х годов прошлого столетия он изобрел очень совершенное коневодное судно, конструкция которого значительно отличалась от устройства прежних судов с конной тягой, известных на Волге еще с XVIII века.

После долгих тяжб с французским механиком Пуадебаром, получившим в России привилегию на суда подобного типа, Сутырину также было дано право постройки судов своей конструкции. Они отлично выдержали испытание временем и долго применялись на Волге. Следующими словами излагалось устройство этого судна: «Лошади, на одном месте переступая, приводят в обращение подвижной пол, колеса и вал со шкивом, а вместе с тем приводится в движение и горизонтальный вал с шестернею, посредством коей приходит также в движение и насос, отливающий из судна воду».

Суда Сутырина передвигались вверх по течению реки с таким же завозом якоря вперед, как и на судне Кулибина. Даже и такая несложная техника обеспечивала большую скорость судну, чем тяга бурлаками.

Водный транспорт нуждался в новом источнике движения. Еще в 1753 году Парижская Академия наук объявила конкурс на проект судна, которое приводилось бы в движение не ветром, не мускульной силой людей или животных, а какой-либо иной, механической силой.

Среди многочисленных проектов, поступивших в академию, особого внимания заслуживало предложение, присланное из России.

Автором его был член Петербургской Академии наук Даниил Бернулли. Он предлагал снабдить корабль двумя бортовыми гребными колесами, наподобие тех, которые существуют сейчас на речных судах.

В качестве двигателя он решил использовать или «канатный привод», или силу пара—силу, тогда еще почти неизвестную. Говоря другими словами, в проекте Бернулли была высказана идея пароходного судна.

Паровая машина в те времена еще не была изобретена, техника знала только примитивные паровые насосы, и свой смелый проект Бернулли строил, уверенный, что рождение нового двигателя, основой которого будет сила пара, не за горами.

Действительно, прошло несколько лет, и новый двигатель сделал явью мечту о паровом корабле, зародившуюся в стенах Петербургской Академии наук.

Об этом двигателе думал в свое время и Кулибин. Уже в наши дни исследователи истории техники обнаружили в бумагах Кулибина проект судна с паровой машиной.

Мы уже знаем, что развитие отечественного транспорта тормозили привилегии, выдававшиеся в России иностранцам.

Огромный ущерб развитию отечественного транспорта нанес изданный в 1812 году специальный манифест о привилегиях, то есть об исключительном праве постройки и эксплуатации судов одним лицом. Эти привилегии, за получение которых надо было дорого платить, немедленно перехватывались более обеспеченными людьми. Так, известный американский изобретатель парохода Роберт Фультон добился, например, двадцатилетней монополии на эксплуатацию пароходного сообщения в России. Это пресекало любую возможность зарождения русского пароходостроения. Фультон умер, не успев воспользоваться своим неограниченным правом. Вскоре, однако, появился новый претендент на эту монополию — Чарлз Берд из Шотландии.

В ноябре 1815 года по привилегии Берда русскими мастерами был построен пароход «Елизавета» для линии Петербург—Кронштадт. Примерно в те же годы на Урале, на Пожевском заводе, принадлежавшем заводчику Всеволожскому, группой талантливых мастеров и механиков были также построены два парохода.

История сохранила имена творцов пароходов: это братья Казанцевьц Данила Вешняков, Павел Чистяков,

Николай Беспалов, Григорий Шестаков.

Паровые машины для двух первых пароходов мощностью в 36 и 6 лошадиных сил строились под руководством инженера Г. П. Соболевского.

Первый пароход на Волге.

В журналах того времени сообщалось, что «заводчик Всеволожский на паровом судне, совершив путь из своих заводов до Казани, первым доказал возможность пароходства по Волге, в то время как в Петербурге, при всех средствах и пособиях, доставляемых близкими сообщениями с Англией, только что приступили к устройству их». На обратном пути из Казани этот пароход был застигнут ранним ледоставом и к весне потонул. Паровая машина была спасена.

К сожалению, мы не имеем подробного описания устройства этого замечательного уральского парохода, который проделал огромный для того времени путь по Каме от Пожвы, что находится в 150 километрах выше Перми, и дальше вниз по Волге до Казани.

Петербургский пароход был подробно описан в журнале «Сын Отечества»: «Господин Берд не построил нового судна, а только вделал свою машину в обыкновенную тихвинскую лодку... Впереди, по обеим сторонам, видны дощатые футляры, в которых движется по колесу... Посреди судна возвышается железная труба... При попутном ветре она служит для поднятия паруса».

До нас дошли сведения об интересной попытке строителя алтайской железной дороги Петра Козьмича Фролова организовать еще в 1816 году пароходное движение по Иртышу. Фролов предлагал доставлять с помощью пароходов руду с Колывано-Воскресенских заводов, где он, как мы знаем, строил свою первую железную дорогу.

Расчеты Фролова по организации пароходства на Иртыше поражают своей точностью и обоснованностью. Однако проект его, направленный на заключение Берду, был задержан. Привилегия, выданная Берду на строительство пароходов в России, все же не могла приостановить создание русского парового флота. Строительство паровых судов развивалось на казенных заводах, не подпадавших под ограничения.

На казенных Ижорских заводах, в Николаеве, Астрахани, Архангельске строились десятки пароходов для Белого, Черного, Каспийского и Балтийского морей, а также для широких многоводных рек России.

Эти пароходы отличались высоким качеством. Это не раз отмечали журналы и газеты того времени. Вот интересная выдержка из статьи, опубликованной в 1835 году «Коммерческой газетой»:

«Со введения в России пароходов минуло уже двадцать лет. В продолжение сего времени с пароходами случались во всех государствах Европы, и особенно в Америке, большие несчастья, но в России ничего подобного не было, а ныне уже существуют у нас 52 парохода.

Сверх того, весьма примечательно, что на Неве введен пароход прежде, нежели на Темзе, и это самое значительнейшее улучшение в устройстве, употребление двух паровых машин на судне, было сделано прежде всего в России в 1816 году...»

И действительно, глядя сейчас на историю отечественного пароходства, мы видим новаторские черты, которыми было отмечено развитие судостроения в нашей стране.

Безбалансирная паровая машина мощностью в 240 лошадиных сил, отличавшаяся исключительной компактностью, была построена в 1832 году отечественными мастерами для военного парохода «Геркулес».

Производство паровых машин высокого давления освоил в те же годы выдающийся мастер Матвей Назукин на уже известном нам По-жевском заводе, строившем первые русские пароходы.

Много было сделано и в усовершенствованиях пароходного хозяйства нашей страны. Здесь надо сказать о трудах исключительно талантливого волжского механика В. И. Калашникова (1849—1908). О нем писал когда-то А. М. Горький как об одном из выдающихся самородков-изобретателей, родившихся на берегах Волги.

В 1872 году Калашников ввел на пароходах новые по тому времени компаундмашины, дававшие до 30 процентов экономии топлива. Он сконструировал форсунку — специальную горелку для сжигания нефти в топках парохода. Свыше 80 работ по разным вопросам судостроения было написано Калашниковым за его плодотворную жизнь.

А сколько было изобретателей из народа, о деятельности которых известно не по научным трудам, а только по скупым сведениям, в той или иной форме дошедшим до нашего времени!

Наиболее совершенным типом морского судна признан сейчас электроход — судно, винты которого приводятся во вращение электродвигателями. На кораблях-электроходах паровая турбина или дизель вращают генератор, который питает током электродвигатели, связанные с винтами. Такая система хороша для управления огромными судами, потому что электродвигатель наиболее послушный из всех двигателей. Он может вращаться вперед, назад, может легко изменять и число оборотов.

Наша страна может гордиться не только применением на корабле нефтяного двигателя, но и постройкой судна, приводимого в движение

Электролодка Якоби — прообраз современного электрохода.

электродвигателем.

Как уже знает читатель, гребные колеса лодки вращал электродвигатель, построенный знаменитым электротехником, академиком Борисом Семеновичем Якоби. Установив его на лодке, ученый демонстрировал практическое применение своего изобретения осенью 1838 года на Неве, Мощность электромотора, работавшего от огромной гальванической батареи, равнялась всего лишь одной лошадиной силе, скорость первого электрохода не превышала 4 километров в час. Но какое великое дело было начато!

Использовать электроходы в те времена, когда источником тока служили дорогие гальванические батареи, конечно, было нельзя.

Но позднее русские инженеры, много работавшие над конструированием подводных лодок, применили для передвижения их под водой электрический двигатель. Принцип Якоби, удачно перенесенный на подводный флот изобретателем Джевец-ким, укоренился здесь: все подлодки мира используют теперь электромоторы в качестве двигателей при подводном плавании.

Самоходная баржа «Вандал». Справа дана схема электропередачи теплохода: двигатель внутреннего сгорания, генератор, мотор, винт корабля.

Берега Невы увидели и другого первенца нового типа судов — теплоход.

В 1898 году профессор К. П. Боклевский указал на возможность практического использования двигателей внутреннего сгорания на судах и предложил Морскому ученому комитету установить дизель на корабле. Спустя пять лет, в январе 1903 года, профессор Боклевский вторично поставил перед Обществом судоходства вопрос о целесообразности использования дизель-динамо для питания гребных электродвигателей. Его предложение было принято.

В декабре этого года в Петербурге была закончена постройка теплохода — судна, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания, работавшим на нефти.

Как известно, немецкому изобретателю Рудольфу Дизелю, чьим именем назван безкарбюраторный двигатель, не удалось сконструировать двигатель для работы на наиболее дешевом топливе, на сырой нефти. Такой двигатель, как нам уже известно, был построен на заводе «Русский дизель» в Петербурге.

На нефтеналивной самоходной барже «Вандал» водоизмещением в тысячу тонн были установлены три нефтяных двигателя, мощностью по 120 лошадиных сил каждый. Баржа развивала скорость до 8 узлов.

Так как первые дизели не имели еще обратного хода, изобретатели остроумно применили в качестве передачи от дизеля к винту электропривод: дизели вращали динамо, последние питали током электродвигатели, связанные с тремя гребными винтами. Переключение обмоток давало обратный ход теплоходу.

В следующем году по несколько отличному принципу был оборудован теплоход «Сармат».

Здесь при движении судна вперед два дизеля были непосредственно соединены с гребными винтами, а при движении назад винты вращались через электрическую передачу.

Теплоход «Сармат» дожил до наших дней. В годы Великой Отечественной войны он под названием «Николай Островский» снабжал топливом корабли Балтийского флота.

В 1908 году на Коломенском заводе был построен морской теплоход «Дело». Он показал отличные мореходные качества. В первую же навигацию на Каспийском море этот теплоход сделал более 40 рейсов между Астраханью и Баку, перевез десятки тысяч тонн груза.

Трудами русских изобретателей были заложены основы важной главы в истории кораблестроения.

В годы, когда в России рождались первые теплоходы, были сделаны и другие изобретения в области водного транспорта. Так, например, инженер Коломенского завода Р. А. Корейво изобрел специальную муфту, действовавшую с помощью сжатого воздуха, которая так и называется в технике — «муфта Корейво». С ее помощью теплоход мог менять ход на обратный без применения электропередачи. По этому принципу была сконструирована силовая установка колесного буксира теплохода «Мысль».

В России строились и дизели, допускавшие обратный ход, или, как говорят инженеры, реверс. О них мы уже говорили в главе, посвященной двигателям.

Есть еще одна область судостроения, в которой интересные труды и исследования проведены русскими учеными и мореходами. Эта область — ледокольный флот.

Предыстория ледоколов уходит в глубокую древность. На реках Северная Двина, Онега и в Белом море не раз русские мореходы во время плаваний вступали в борьбу со льдом. Здесь выработались приемы ледового плавания, которые впоследствии в преобразованном виде легли в основу конструирования ледоколов. Плавая на прочных ладьях, поморы с размаху таранили тонкие весенние льды форштевнем. Если это не помогало, они перегружали грузы из трюма на палубу для уменьшения устойчивости корабля и всей комадной, перебегая с одного борта на другой, раскачивали судно, обламывая его корпусом лед.

Уже в XV веке на той же Северной Двине поморы применяли для взламывания льда ледокольные лодки, а несколько позже и ледокольные сани.

В этом случае тяжело нагруженная лодка с помощью канатов вытаскивалась на лед, который она и проламывала своей тяжестью.

Собираясь в группы в 200 человек, поморы тащили за собой на канатах ледокольные сани, нагруженные льдинами. Сноровистые ледорубы прорубали перед санями узкую борозду. Сани, вползая на лед, крошили и раздвигали его, открывая во льду широкий канал для пропуска судов.

В некоторых случаях применялись особые ледокольные паромы. В них впрягали несколько десятков лошадей. Эти старинные приспособления позволяли взламывать лед толщиною до 30 сантиметров, успешно помогая навигации.

Крупнейшая ледовая операция с участием 270 деревянных судов была успешно проведена во время войны со Швецией в мае 1710 года. Через льды толщиною свыше 30 сантиметров русские военные и транспортные суда пробирались по Финскому заливу к городу Выборгу, обеспечив артиллерией и продовольствием осаждавшие крепость русские войска.

Тяжелые фрегаты «Олифант», «Думкрат» и другие боевые корабли служили в данном случае ледоколами. За ними шли остальные суда

1 — ледокольная лодка поморов; 2 — ледокольный

паром; 3 — конструкция

В самой конструкции фрегатов были заключены особенности, очень ^ссшт^ГнТледовый важные для борьбы кораблей со льдом. Сильно наклоненный форште- жим.

1

"г - -\

1 — устройство ледокольного корабля Бритнева; 2 — ледокольный паром на Байкале; 3 — схема работы ледокола с цистернами, заполняемыми водой.

вень помогал кораблю раздавливать лед. Овальные обводы бортов способствовали раздвижению льда.

Простое сопоставление поперечных сечений фрегата и ледокольного корабля, созданного почти через двести лет, наглядно показывает совершенство конструкции фрегата.

В опыте борьбы со льдом зарождались начала теории ледокольного дела. Нельзя обойти молчанием замечательный труд гениального ученого М. В. Ломоносова, посвященный вопросам ледового плавания.

Его доклад «О приуготовлении к мореплаванию Сибирским океаном» — первое развернутое исследование в этой области. Уроженец Беломорья, Ломоносов прекрасно был знаком с условиями плавания в северных морях. Ученый впервые установил классификацию льдов, условия движения в них судна, а также дал конструктивные наброски ледокольного корабля.

В частности, Ломоносов выдвигает необходимость оборудования ледоколов усиленной обшивкой «против льда» — то, что теперь называется ледовым поясом. Он говорит также о конструктивных особенностях и размерах корабля, обеспечивающих ему маневренность в ледовых условиях.

Таким образом, в России были все предпосылки для создания ледокола. Вековой опыт пользования «ледокольными паромами», раздавливающими лед, выбор округлой формы корпуса фрегата, устройство ледового пояса, предложенное Ломоносовым, — все это легло в будущем в основу конструирования ледокольного корабля.

...Это было зимой 1864 года. Прочной коркой подернул ранний лед поверхность Финского залива, сковав суда, находившиеся в Кронштадте. Пароходное сообщение между Ораниенбаумом и Кронштадтом прекратилось.

Но вот жителей Ораниенбаума поразила небывалая новость: в порт, несмотря на ледостав, прибыл пароход купца Бритнева «Пилот». Необычное судно пересекло затянутый льдом залив. Пароход шел, наползая на лед скошенной носовой частью, и ломал его своей тяжестью. За ним тянулась дорожка открытой воды. Переоборудовав по указанию безвестного капитана-конструктора обычный пароход, Бритнев сделал из него ледокольное судно. Маленький «Пилот» стал пароходом-ледоколом.

У обычного судна носовая часть, или, как ее называют, форштевень, делается отвесной. Бритнев же придал форштевню такой наклон, что судно не упиралось в лед, а налезало на него, и ломало, и дробило его своим весом.

Знаменитый русский мореплаватель адмирал Степан Осипович Макаров, выдающийся ученый, горячий поборник строительства ледокольного флота в России, высоко оценил заслуги строителя первого ледокола. Макаров писал о первом ледокольном судне: «Этот маленький пароход сделал то, что казалось невозможным: он расширил время навигации осенью и зимой на несколько недель».

Вслед за «Пилотом», имевшим паровую машину всего лишь в 85 лошадиных сил, был создан более мощный ледокол «Бой». А через несколько лет Ораниенбаумская пароходная компания построила еще два ледокольных корабля — «Луна» и «Заря» — мощностью по 250 лошадиных сил.

Успешная эксплуатация этих кораблей привлекла внимание зарубежных пароходчиков.

Когда в суровую зиму 1871 года замерз Гамбургский порт, Германия командировала своих инженеров в Петербург. Они купили у Брит-нева за 300 рублей чертежи ледокольного парохода. По этим чертежам спешно начали строить ледоколы.

Изобретение постигла судьба многих других выдающихся открытий. Широкая реклама гамбургских ледоколостроителей заслонила заслуги русских изобретателей. Гамбургские заводчики длительное время распродавали чертежи ледоколов пароходным фирмам Америки* Норвегии, Швеции, Дании.

В России успешно продолжали совершенствовать конструкцию ледоколов.

В 1889 году для Николаевского порта в Черном море был построен мощный ледокол № 1. Он имел нововведение, которое позже легло в основу конструирования всех мощных ледоколов: специальная цистерна емкостью в 50 тонн, установленная на носу судна, заполнялась морской водой, в случае если вес всползшего на лед корабля был недостаточен.

Диферентные и креновые цистерны для раскачки судна применяются теперь на многих ледоколах морского и даже речного типа.

Начавшееся строительство железнодорожного пути через Сибирь выдвинуло перед ледоколостроением новые задачи, которые были блестяще разрешены. Для перевозки железнодорожных составов через замерзающее озеро Байкал были построены колоссальные железнодорожные паромы-ледоколы «Байкал» и «Ангара». Оснащенные мощными двигателями, хорошо конструктивно рассчитанные, паромы эти помогали поддерживать движение поездов по Сибирскому пути круглый год.

Ледокольный флот нынешнего дня очень многим обязан выдающемуся флотоводцу адмиралу С. О. Макарову. Это он с величайшей настойчивостью ратовал за создание мощного отечественного ледокольного флота. Это он говорил: «Ни одна нация не заинтересована в ледоколах столько, сколько Россия». И дальше: «Дело ледоколов зародилось у нас в России. Впоследствии другие нации опередили нас, но, может быть, мы опять сумеем опередить их, если примемся за дело».

Макаров прямо указывал на полную возможность беспрепятственного судоходства во льдах. «Техника дает теперь огромные средства, — говорил он, — и надо признать, что в настоящее время ледяной покров не Представляет Ледокольный пароход Бритнева.

более непреодолимого препятствия к судоходству».

Опираясь на поддержку великого Менделеева, который помог конструкторам практическими указаниями, адмирал Макаров вместе с несколькими русскими инженерами создал проект величайшего в мире ледокола. Названный «Ермаком», ледокол в 1898 году был спущен на воду. Водоизмещение его было 7 875 тонн, двигатель имел мощность

Ледокол «Ермак».

9 тысяч лошадиных сил. «Дедушка ледокольного флота» «Ермак» был спроектирован настолько удачно, что плавает и поныне. В день своего пятидесятилетия ледокол был награжден Советским правительством орденом Ленина. Он долгие годы был не только самым совершенным ледокольным судном, служившим прототипом другим ледокольным кораблям, но являлся и научной базой исследования полярных льдов и их воздействия на суда.

Лучшей плавучей ледовой лаборатории нельзя было найти. «Ермак» взламывал льды толщиною до полутора метров. Вертикальное давление, которое он оказывал на лед, превышало 800 тонн.

Почти пятьдесят лет назад, пользуясь опытом «Ермака», исследованиями воздействия льда на ледокольное судно занимался знаменитый ученый, академик А. Н. Крылов.

Своего расцвета ледоколостроение достигло в советское время. Вооруженные новой, совершенной техникой, советские полярники начали планомерное наступление на Север. В 1932 году на ледокольном корабле «Сибиряков» впервые в истории был пройден за один сезон Великий Северный морской путь. О создании этого пути мечтали в свое время лучшие люди нашей Родины.

Построенные на стапелях советских судостроительных заводов новые совершенные ледоколы остаются непревзойденными по своим качествам. Советский ледокольный флот завершил превращение Северного морского пути в постоянно действующую магистраль. Скоро по ней, взламывая лед, пойдет советский ледокол-гигант с атомным двигателем.



Истории, рассказы о русской науке и технике, Болховитинов В. 1957