Что пришло на смену парусу

Любознатель

Уникальный источник знаний

Как пар пришел на смену парусу?

Сам Джеймс Уатт, став почтенным совладельцем фирмы по выпуску паровых машин собственной конструкции, не помышлял о том, чтобы приспособить свое детище к движущимся повозкам. Его паровые двигатели были стационарными и быстро завоевывали все новые сферы применения.

В 1796 году паровую машину впервые приспособили для привода прокатного стана. К концу XVIII столетия в английских литейных и кузнечных цехах уже насчитывалось 28 машин Уатта. В 1810 году один лондонский издатель впервые перевел на «паровую тягу» ручной печатный станок.

Но рано или поздно паровая машина вслед за первой попыткой Кюньо непременно должна была появиться и на транспорте. С конца XVIII столетия изобретатели разных стран стали активно опробовать паровой двигатель и на воде, и на суше. Прежде всего удалось приспособить его к кораблю.

…В, 1819 году посреди Атлантического океана произошла загадочная история. Капитан некоего парусника заметил на горизонте клубы дыма и изменил курс, полагая, что на каком-то корабле возник пожар и ему нужна помощь. Вскоре он и в самом деле увидел трехмачтовое судно, однако подойти к нему и оказать помощь не смог. Судно шло полным ходом, и догнать его было попросту невозможно. Разгадка же была простой — американское судно «Саванна» совершало первый в истории переход через Атлантику с помощью парового двигателя. Котлы нагревались дровами, паровая машина приводила в движение гребные колеса из кованого железа, размещенные по бортам. Но справедливости ради надо сказать, что запускали паровую машину лишь изредка, при слабом ветре. В остальное же время «Саванна» шла под парусами как самый настоящий трехмачтовый парусник с полной оснасткой. В хороший ветер гребные колеса снимались с вала и поднимались на палубу, чтобы не мешать движению. И тем не менее факт остается фактом: в 1819 году на трансатлантической трассе впервые на корабле был использован паровой двигатель.

Правда, потенциальные пассажиры отнеслись к новшеству недоверчиво. В американском порту Саванна (отсюда и название корабля) перед рейсом пробовали продавать билеты до Ливерпуля, куда направлялось судно, но купить их никто не решился, пароход пересек Атлантику порожняком.

Однако не следует считать «Саванну» первым в мире пароходом. Дело в том, что опыты с паровыми машинами в судостроении начались не на море с его постоянным волнением, а на спокойной речной воде.

Одним из первых изобретателей здесь был американец Джон Фитч. В 1785 году он сконструировал пароход, приводившийся в движение цепью с лопатками, отдаленно похожей на гусеницы современных тракторов и танков. После неудачи Фитч пытался приспособить к судну ряд гребных лопастей, работавших попеременно, подобно гребцу на каноэ, но тоже не добился успеха.

Различные изобретатели предлагали и иные конструктивные решения, но лишь американец Роберт Фултон спроектировал и построил первую удачную конструкцию парохода, получившего название «Клермонт». Лучшим решением оказалось приспособить паровую машину к гребному колесу. Интересно, что идея самого гребного колеса была известна еще со времен античности, правда, приводить его в движение с помощью зубчатой передачи предлагалось, естественно, не машиной, а силой рабов или волов, ходивших на палубе по кругу.

Как бы то ни было, в 1807 году «Клермонт» совершил свой первый рейс по реке Гудзон от Нью-Йорка до Олбани. Опять-таки никто не решился стать пассажиром. Единственный смельчак нашелся только в следующем рейсе…

Что же касается «Саванны», то она пересекла океан за 29 дней и 11 часов. Когда она подошла к английским берегам, капитан таможенного катера тоже заподозрил, что на судне пожар, и бросился на выручку.

Если парус соревновался с веслом многие века, прежде чем стал главным корабельным двигателем, то переход от паруса к паровым машинам занял лишь несколько десятилетий. Уже в 1838 году английский пароход «Сириус» впервые пересек Атлантику, вообще ни разу не подняв паруса. Так было доказано, что корабль с надежным паровым двигателем может обходиться без парусов. К тому же двигатель, помимо всего прочего, давал горячую воду, обогревал каюты и другие помещения. Как и «Саванна», «Сириус» был колесным пароходом. Пока еще он явно проигрывал паруснику в скорости, которую тот мог бы развить при хорошем ветре. Но с 40-х годов XIX века на корабля стали использовать гребные винты, существенно увеличившие скорость и мореходные свойства судна. И с тех пор машины медленно, но верно стали теснить паруса на морских дорогах.

Больше всех паровых машин производила Англия, ставшая к этому времени мощной промышленной державой. Неудивительно, что именно английские корабелы первыми стали создавать паровой флот. Очень быстро появились и пароходы-гиганты. Начало их строительству положил инженер Изамбар Брюнель.

Первым из его знаменитых судов был «Грейт Вестерн». Этот пароход в 1838 году начал регулярные рейсы между Англией и Америкой. Пять лет спустя по проекту и под руководством Брюнеля был построен пароход «Великобритания». Достоинства этого судна превозносили тогда газеты всего мира: это был первый пароход, целиком построенный из железа и приводимый в движение гребными винтами, а кроме того, впервые отсеки судна стали водонепроницаемыми, дно — двойным, а форма корпуса — рассчитанной по всем законам гидродинамики.

Наиболее же известное детище Брюнеля — пароход «Грейт Истерн», построенный в 1857 году и предназначавшийся для рейсов из Англии в Индию вокруг Африки. Длина парохода составляла 208 метров, ширина — около 25 метров. Этот гигант с пятью трубами был в пять раз больше самого крупного судна того времени. Мощность паровых машин равнялась 11 тысячам лошадиных сил — газетчики подсчитали, что ее хватило бы для работы всех ткацких фабрик «текстильного» города Манчестера. На «Грейт Истерне» были и огромные гребные колеса, и гребной винт, а вдобавок на шести мачтах можно было поднять паруса общей площадью 5,5 тысяч квадратных метров.

Однако судьба «Грейт Истерна» сложилась не очень счастливо. В 1869 году открылся Суэцкий канал, и путь из Англии в Индию во много раз сократился, поскольку теперь не надо было огибать Африку. А пароход-гигант не мог пройти узким каналом и остался «не у дел». Рейсы в Атлантике себя не окупили, поскольку между Англией и Америкой и без того ходило немало кораблей. Правда, в 1867 году «Грейт Истерну» выпала честь принять на борт Жюля Верна, знаменитого французского фантаста, отправившегося в Соединенные Штаты на очередную Всемирную выставку.

Самой большой заслугой парового исполина стало участие в работах по прокладке подводного телеграфного кабеля между Европой и Америкой в 1865-66 годах, Ни один другой корабль в мире не мог взять на борт тысячи километров тяжелого кабеля, заключенного в толстую защитную оболочку. (Впереди нас ждет более подробный рассказ об этой уникальной для своего времени технической операции.)

В 1888 году «несчастливого» гиганта пришлось пустить на слом. И только в начале XX века появились корабли еще больших размеров, но это была уже иная эпоха в судостроении: на смену паровым машинам пришли более экономичные паровые турбины. Скорости пароходов еще больше возросли, появились к этому времени и другие новшества: каюты осветились электрическими лампами, капитан мог отдавать команды машинному отделению по судовому телеграфу.

Источник

Три знаменитых исторических парусника

Каждый моряк должен знать и помнить о 3-х знаментых парусниках, вошедших в историю морских плаваний.

Рис. 1.60. Три знаменитых исторических парусника ( слева направо ):

«Санта Мария», « Виктория» и «Катти Сарк»

центре города, на набережной Колумба.

Колумб на 3-х каравеллах ( «Санта-Мария», «Пинта» и «Нинья» ) пересек Атланти-

ческий океан и 12 октября 1492 г. достиг острова Сальвадор. Это число считается офици-

альной датой открытия Америки.

Битва произошла 21 октября 1805 г. у мыса Трафальгар, около испанского города Кадис. Английский флот разгромил объединённый франко-тспанский флот адмирала П. Вильнё-

ва, что обеспечило господство английского флота на морях вплоть до XX века.

В этой битве адмирал Нельсон был убит.

Чай – любимый напиток многих англичан, доставлялся из Юго-Восточной Азии.

Первые «чайные гонки» ( Теа Race ) с большим денежным призом за победу были организованы в 1866 г.

Тогда из порта Фучжоу на берегу Восточно-Китайского моря одновременно вышли 5 парусников с чаем. Гонки продолжались 99 суток, их победителем стал парусник «Тай-

В последующих гонках принимал участие парусник «Катти Сарк», который англи-

чане сохранили как реликвию и память о знаменитых «чайных гонках».

Рис. 1.61. Наши дни. «Катти Сарк» на покое.

На бушприте многих судов судостроители помещали деревянные скульптуры, их считали хранителями моряков ( рис. 1.62 ).

Рис. 62. Наши дни. Деревянные скульптуры на бушприте парусных судов

§1.20. Эпоха «винджаммеров»

XIX cтолетие можно назвать эпохой пароходов, которые постепенно вытесняли с морей и океанов парусные суда.

Однако любители парусов не сдавались.

В XIX cтолетии мировому хозяйству с его бурным ростом производительных сил, возникновением крупных промышленных центро активным освоением и эксплуатацией сырьевых источников в разных частях света и расширением рынков сбыта требовались быстроходные суда, точно выдерживающие график плавания. Только так можно было справиться с постоянно возраставшими потоками грузов.

Пшеница, кукуруза, табак и хлопок из Америки, мясо и кожа р Аргентины, тростни

ковый сахар, плодовые культуры, кофе, какао, растительные масла, руда из тропических стран, шерсть из Австралии и др. превратились в предметы мировой торговли.

Суда, доставлявшие эти товары в Европу, везли назад широкий ассортимент гото-

вых промышленных изделий. За 80 лет (1820—1900 гг. ) объем мировой торговли вырос в 28 раз. Причиной тому служи постоянно растущий спрос на сырье, полуфабрикаты и гото-

Кроме того, за океан, и прежде всего в Америку, потянулись массы переселенцев.

Пароходов не хватало, поэтому значительную часть морских перевозок попрежне-

му выполняли парусные суда. К тому же успехи в судостроении позволили строить ско-

ростные многомачтовые парусники с большой грузоподъёмностью – «винджаммеры».

Длина – 132 м, ширина – 15,2 м, осадка – 8,1 м, водоизмещение – 10250 тонн. Экипаж – 18 человек. Построен в 1902 г., затонул в 1907 г.

Вообще-то слово «windjammer» в переводе с английского означает «парусное суд-

но», «парусник». Однако исторически сложилось так, что винджаммерами теперь называ-

ют особо крупные парусные суда.

Примерно такое же водоизмещение, как и «Томас Лоуренс», имел парусник-гигант «Пройссен» ( 10150 т ).

Рис. 1.64. Парусник-гигант «Пройссен»

Длина – 145 м, ширина – 16,3 м, осадка – 8,26 м, водоизмещение – 10150 тонн. Экипаж – 45 человек.

Построен в 1902 г., затонул в 1910 г.

ГЛАВА IV. НА СМЕНУ ПАРУСУ ПРИХОДЯТ МЕХАНИЧЕСКИЕ ДВИГА-

Источник

Парус

Из Википедии — свободной энциклопедии

Простейший парус представляет собой кусок материи. Паруса большего размера сшивают из нескольких кусков. Полотнищам перед сшивкой придают такую форму, чтобы готовый парус, установленный на своё место и наполненный ветром, имел хорошо обтекаемую выпукло-вогнутую форму, в разрезе напоминающую крыло птицы, и развивал наибольшую полезную силу.

Для изготовления современных парусов применяют синтетические ткани. В некоторых случаях (например, для изготовления парусов для виндсёрферов) применяют не ткань, а прочную плёнку. Существуют и более сложные и дорогостоящие технологии изготовления парусов, при которых весь парус изготавливают не из кусков материи или плёнки, а из высокопрочных синтетических нитей, размещаемых между двумя слоями плёнки по линиям действия на парус наибольших нагрузок.

Встречаются и совсем непохожие на обыкновенный парус конструкции, представляющие собой поставленное вертикально крыло и использующие силу ветра для тех же целей, что и парус. Такие конструкции иногда устанавливают, например, на спортивные лодки с целью достижения рекордов скорости на воде. Имеющие очень мало общего с растянутым куском материи эти крылья, тем не менее, называют «жёстким парусом» либо «парусом-крылом».

Источник

10 главных изобретений в истории мореплавания

От ориентирования по звездам до GPS: это 10 главных изобретений в истории мореплавания, которые изменили морские путешествия. И, без которых нам уже сложно представить свою жизнь.

10 главных изобретений в истории мореплавания

Первые парусные суда

Первые изображения парусных кораблей датируются приблизительно 5500 годом до н.э. Они были найдены на расписных дисках древней Месопотамии, на территории современного Кувейта. Эти простые парусные лодки, ходившие по Нилу, были сделаны из тростника и несли на мачте один прямоугольный парус из папируса.

Многие древние цивилизации, включая египтян, греков и римлян сделали свой вклад в теорию и практику мореплавания. Полинезийцы использовали выдолбленные из дерева каноэ с поплавками-балансирами, чтобы осваивать окрестные острова. Также они создавали навигационные карты из связанных особым способом хворостин, зашифровывая в них волновую обстановку и характер течений в регионе. Информацию с этих «карт» опытные лоцманы того времени должны были знать на память.

Карты из прутиков, в которых навигаторы Океании зашифровывали расположения островов, характер волн и течений в регионе. Карты с стровов Полинезии и Микронезии

Свои традиции мореходства имели арабы, китайцы и индусы. А корабли викингов хоть и приводились в движение веслами, однако были способны доходить от расположенных на севере Атлантики европейских островов до Северной Америки преимущественно под парусом.

Именно европейцы прочно захватили первенство в развитии технологий мореплавания во время так называемой «Эпохи Великих географических открытий».

Рулевые весла и перо руля

По мере того, как возрастала важность мореплавания в жизни древних цивилизаций, конструкторы стремились создавать инновации, улучшающие характеристики кораблей. Одним из ключевых технологических прорывов стало рулевое весло – изобретение, предшествовавшее более современному перу руля, закрепленному на корме.

По сути, такой руль был просто увеличенным веслом или даже доской, прикрепленной на миделе справа или на корме. Собственно, английское название правого борта, starboard, и есть видоизмененным steerboard – борт, на котором крепится руль. Это изобретение позволило кормчим эффективнее управлять судами.

Викинги на своих кораблях использовали только рулевые весла. А небольшие лодки, вроде английских яликов, до сих пор оснащены этим типом управления.

Изобретение пера приписывают китайцам, которым пришла в голову идея прикрепить подвижный рулевой механизм позади корпуса судна. Это произошло примерно в I столетии нашей эры, во времена династии Хань. А вот западной цивилизации понадобилась еще тысяча лет, чтобы дойти до этого новшества.

Драккар – оригинальный корабль викингов, обнаруженный в 1904 году в Норвегии, хранится в музее драккаров в Осло. На борту справа расположено рулевое весло

Навигация по звездам

Перспектива плавания в пространстве, лишенном видимых ориентиров – как, например, ночное море – и сегодня выглядит пугающе для непосвященных. И то, что древние цивилизации были на это способны, является еще одним свидетельством человеческого гения.

Астронавигация – метод, который моряки прошлых эпох использовали, проводя свои корабли в темноте или вне видимости земли. Он требует измерений углов между небесными телами и горизонтом, точного фиксирования времени измерений, чтобы определять свои координаты и удерживать судно на курсе.

Письменные свидетельства о прикладном использовании астронавигации встречаются уже в легендарной «Одиссее», сложенной Гомером около 3 000 лет назад. Так, нимфа Калипсо советует Одиссею держать созвездие известное как Большая Медведица или Ковш на левой стороне, когда он наблюдает некоторые другие созвездия, чтобы определить свое местоположение.

Конструктивный брус, идущий от носа корабля к корме и расположенный ниже остальной части корпуса, был придуман викингами, бесстрашными северными мореплавателями. Поскольку их корабли имели прямоугольные паруса, они были склонны к большому сносу, когда шли круто к ветру. Киль уменьшал это смещение, увеличивал скорость и делал корабли викингов более устойчивыми.

Изначально кили были небольшими и не влияли сильно на осадку судна. Сегодняшние стационарные кили могут довольно глубоко уходить в воду, препятствуя проходу корабля по мелководью. Однако их распространение сильно поспособствовало увеличению устойчивости современных судов.

Киль и перо руля яхты под водой

Киль придает яхте устойчивость, поскольку понижает центр тяжести и таким образом помогает удерживать лодку от опрокидывания. А на гоночных яхтах зачастую делают качающиеся кили, отклоняющиеся при необходимости вправо или влево, которые сообщают лодкам восстанавливающий момент при крене.

Гоночная яхта команды Brunel. Четко видны качающийся киль лодки и перо руля

Латинский (косой) парус

Одним из самых значительных прорывов в истории мореплавания стало изобретение так называемого латинского паруса. Это косой парус, прикрепленный верхней шкаториной к наклонному рейку, нижний конец которого доходит до палубы. Он расположен как бы «вдоль» ветра. И движущая сила возникает за счет разности давлений между вогнутой и выпуклой частями – так же, как и подъемная сила самолетного крыла. Такой парус позволяет лодке идти круто к ветру зигзагами, меняя галсы. И в этом его конструктивное преимущество над прямоугольными парусами, эффективными только при полных курсах.

Точное время и место происхождения косого паруса неизвестны. Зато известно, что он является первым парусным вооружением такого типа. Некоторые исследователи предполагают, что он был в ходу уже у греков в I веке до н.э. Другие относят его к периоду Римской империи, I-II век н.э. Также возможно, что этот парус пришел в Средиземноморье от арабских или персидских моряков. Полинезийцы также изобрели свой тип косого паруса. Он был безмачтовым, и его конструкция была совершенно отличной от той, что использовалась в Средиземном море.

Именно латинский парус, дающий судну способность идти круто к ветру, во многом и поспособствовал наступлению эпохи Великих географических открытий.

Простота и эффективность латинского паруса и сегодня делают его востребованным в мореплавании

Каракка и первое кругосветное путешествие

Каракка – таким был тип корабля, на котором люди совершили первое кругосветное плавание. На это путешествие испанской экспедиции понадобилось почти четыре года, и заканчивал его не тот капитан, который начинал. Португалец Фернан Магеллан, глава вышедшей из Испании в 1519 году экспедиции, погиб на Филиппинах в 1521. Испанец Хуан Себастьян Элькано привел каракку «Виктория», единственную уцелевшую из пяти кораблей, обратно в 1522.

Каракки были трех- или четырехмачтовыми судами, созданными генуэзцами в XV веке для торговых целей. Их вместительность позволяла совершать продолжительные плавания, что было важно для европейской колониальной экспансии в эпоху Великих открытий. Способные ходить в океане, достаточно большие чтобы уверенно себя чувствовать в суровых водах, каракки несли прямоугольное парусное вооружение на фок- и грот-мачтах, и косой латинский парус на бизани.

Современная реплика каракки «Виктория» — корабля, на котором было совершено первое в истории человечества кругосветное плавание

Корабельные двигатели

Конечно, каракки не были финальным словом в парусном кораблестроении. Со временем их превзошли более быстроходные корабли, вроде клиперов, сократившие время перевозки людей и товаров вокруг света. Но следующим новым витком в кораблестроении стал двигатель.

Первые двигатели работали на пару и были адаптированы для нужд флота примерно через сто лет после того, как Томас Ньюкомен создал коммерчески успешный паровой двигатель в 1712 году.

Шотландский инженер Уильям Симингтон построил первый в мире практичный пароход, «Шарлотту Дандас» в 1802 году. А через 17 лет судно с паровым двигателем совершило первый трансатлантический переход. В 1819 корабль под названием «Саванна», вышел из американского порта Саванна, штат Джорджия, в английский Ливерпуль.

Усовершенствование технологии продолжалось на протяжении всего века, пока в конечном итоге на смену паровым двигателям не пришли дизеля. Очевидным эффектом от использования двигателя стала возможность идти с постоянной скоростью даже при неблагоприятном ветре и погоде.

Пароход «Шарлотта Дандас» стал первым примером прикладного использования парового двигателя на флоте

Появление морского аварийного радиобуя (Emergency Position-Indicating Radio Beacons, EPIRB) существенно повысило безопасность морских путешествий.

Включенный радиобуй передает сигнал спутниковой поисково-спасательной системе Коспас-Сарсат, которая была создана международными усилиями для обнаружения судов, самолетов и других объектов, потерпевших аварию.

Хотя радиобуй может быть запущен в ручном режиме, у него есть также автоматическая функция срабатывания в чрезвычайной ситуации. Если судно начинает тонуть, баростат на глубине 6-7 метров перерубает чеку, удерживающую створки защитного контейнера, радиобуй пружиной выталкивается наружу и активируется при контакте с водой. После получения сигнала наземные службы спасения обязаны на него отреагировать и предпринять усилия для обнаружения выживших.

Сигналы аварийных радиобуев мониторятся международной спутниковой системой Коспас-Сарсат. Главная задача системы – помочь спасателям обнаружить выживших в катастрофе в течение так называемого «золотого дня» — 24 часов, когда большинству из них может быть оказана эффективная помощь

С 1979 года посланные аварийными буями радиосигналы помогли спасти жизни десятков тысяч людей. Кстати, название Коспас-Сарсат состоит из двух аббревиатур, русской и английской.Расшифровывается оно так: Космическая Система Поиска Аварийных Судов-Search And Rescue Satellite-Aided Tracking. В разработке и запуске системы в свое время участвовали США, СССР, Канада и Франция.

Мореплаватели и ученые потратили много усилий в поисках способа, который позволял бы точно определять местоположение судна в открытом море или океане.

Последний технический прорыв состоялся тогда, когда корабли стали оснащаться GPS-оборудованием. Работая по тому же принципу, что и навигаторы для автомобилей, система глобального позиционирования (Global Positioning System, GPS) сделала морскую навигацию менее зависимой от бумажных карт, но более – от электронных.

GPS-приемники являются частью космической навигационной системы, которая сообщает информацию о местоположении судна и времени в любых погодных условиях, в любой точке Земли, которая попадает в поле зрения четырех или более спутников.

Человечество прошло долгий путь с тех времен, когда морякам приходилось ориентироваться по звездам. Сегодня мы идем по Мировому Океану с помощью небесных тел, созданных людьми.

GPS на борту яхт стал техническим прорывом, существенно упростившим навигацию

Это может показаться фантастикой, но волне реально зайти в интернет сидя на яхте где-нибудь посреди океана. Впрочем, стоит такое удовольствие недешево.

Информационный век и доступность гаджетов дали мореплавателям возможность пользоваться спутниковым интернетом вдалеке от земли, ловить вай-фай с берега или использовать мобильный интернет в телефоне при наличии покрытия.

Однако цены на спутниковый интернет далеко не так доступны, как гаджеты. В зависимости от объема, траффик может обойтись в тысячи долларов. Конечно, цены будут снижаться по мере развития технологий. И тот факт, что, находясь далеко в море можно быть на связи со своими близкими и даже делиться с ними видео, лишний раз указывает на то, что мы живем в мире, где фантастика становится реальностью.

Перевод и редактирование: Дмитрий БУШУЕВ

Источник