Несколько лет назад один из моих приятелей, человек сугубо сухопутный, собрался в путешествие на морском лайнере "Иван Франко". Новый лайнер только что пришел в один из портов Балтики, откуда, взяв туристов, должен был отправиться в рейс. Начинался декабрь, в Москве устанавливали елки, а наш путешественник обдумывал, в какой одежде отправляться в этот круиз: судно должно было посетить не только Англию, но побывать и в Италии, Египте, Греции, Турции, где, как известно, о снеге и морозе имеют представление самое приблизительное. За время рейса путешественники, обогнув Европу, прибудут в Одессу, чтобы оттуда успеть по домам для встречи Нового года. Бушующий, неспокойный Бискайский залив, туманные узкости Ла-Манша, приливы и отливы Атлантики, - ничто не волновало туриста. И это очень примечательно: человек собрался отдохнуть, а известно, ничто не позволяет отдохнуть лучше, чем смена впечатлений. И какое дело нашему путешественнику до разных тонкостей, до тех усилий, которые человечество проделало, чтобы белоснежный, со стремительными обводами корабль с комфортом и безо всяких происшествий доставил его, как говорится, из пункта А в пункт Б.
И может быть, только иногда, поглядывая на штормящий океан сквозь стеклянную стену прогулочной палубы, задумается наш путешественник о том, как же и почему плавает такая махина? Как и почему она выдерживает удары волн, с которых ветер срывает гребни, окутывая их пеной? И, наверное, за те две недели, что проведет путешественник на корабле, привыкнет он к подрагиванию палубы под ногами, и лишь легкое позвякивание зубной щетки о края стакана будет его выводить из задумчивого покоя каюты.
А, в самом деле, не пора ли и нам потолковать о том, как и почему плавает металлическая конструкция в десятки тысяч тонн весом, с сотнями пассажиров, командой, с топливом, машинами, запасами пищи, воды?
Говорят, будто свой знаменитый закон Архимед открыл во время приема ванны. В действительности, это не более чем анекдот. До нашего времени дошли тома сочинений Архимеда, в которых достаточно подробно рассматриваются вопросы плавучести и остойчивости судна.
Все верно: на погруженное в жидкость тело (корабль) действует выталкивающая, вертикально направленная сила, приложенная в центре тяжести погруженного объема. Эта сила равна весу тела (корабля). Закон знают сейчас практически все люди. Открыт он Архимедом за два века до нашей эры, а практическое применение нашел всего около трех веков назад. Одним из первых, кто применил его, был английский корабельный инженер Антони Дин. Он рассчитал еще до спуска на воду осадку корабля и приказал заранее прорезать пушечные порты, что обычно делалось лишь на воде.
Если попытаемся совершить непродолжительную мысленную прогулку по одному из современных морских судов, такому, как, например, лайнер "Иван Франко", вряд ли мы обнаружим в его конструкции какие-то элементы, которые в принципе не были бы присущи кораблям различных эпох, в том числе и отдаленных от нас внушительными временными интервалами.
Основным элементом корабля - плавающего инженерного сооружения - является корпус, состоящий из металлической обшивки и набора. Обшивка образует днище и борта. Обычно толщина стальной обшивки колеблется в довольно широких пределах. У речных судов она не превышает десяти миллиметров, у морских достигает толщины втрое-впятеро большей. Разумеется, здесь не говорится о специальных подкреплениях на ряде судов, например, у ледокола, а также о броневой защите, толщина которой достигала до 600 мм.
Палуба, закрывающая корпус сверху, носит название верхней. Кроме нее, бывает еще несколько палуб, расположенных как выше верхней, так и ниже ее. На верхней палубе устанавливают надстройки и рубки. Рубкой в отличие от надстройки называют помещения, не занимающие всю палубу по ширине от борта до борта. Одна из палуб называется главной палубой, обычно это бывает верхняя палуба. Главная палуба принимает участие в общей продольной прочности корпуса корабля.
Внутри корпуса судна находится внутренний каркас, который является судовым набором. Поперечные ребра набора называются шпангоутами. На деревянных судах их чаще называли копанями, очевидно, потому, что они изготовлялись из выкопанных корней деревьев.
Шпангоут состоит из нескольких ветвей: днищевой, двух бортовых и подпалубной ветви, которой присвоено название бимс. Кроме шпангоутов, к поперечному судовому набору относятся поперечные водонепроницаемые переборки, которые делят корпус судна на ряд отсеков. Следует упомянуть и о том, что на большинстве современных судов существует второе дно. Оно устраивается внутри корпуса на некотором расстоянии от днища и создает систему междудонного пространства.
Поскольку судно имеет значительные размеры, по всей длине идет конструкция продольного набора - стрингеры. В зависимости от места расположения стрингера добавляют соответственно определение: бортовой, днищевой, подпалубный. Впрочем, днищевые еще называются кильсонами, а подпалубные - карлингсами. На ряде судов существуют водонепроницаемые продольные переборки, расположенные и в диаметральной плоскости судна, а также ближе к бортам.
Целостность и прочность палубы неизбежно нарушаются различного рода люковыми вырезами. Чтобы соблюсти прочность, вокруг вырезов устанавливаются вертикальные металлические пороги - комингсы.
Целостность и прочность палубы неизбежно нарушаются различного рода люковыми вырезами
Таковы в общих чертах основные элементы конструкции металлического корпуса судна. Для изучения технологии их изготовления, методики расчетов на прочность корабельные инженеры посвящают несколько лет учебы в институте. Существует специальная наука - строительная механика корабля, которая, пользуясь аппаратом высшей математики, позволяет с достаточной степенью надежности определить размеры судовых конструкций. Инженеров, которые занимаются расчетами прочности, называют в обиходе прочнистами. Основоположниками этой науки считают русских ученых И. Г. Бубнова, П. Ф. Папковича, Ю. А. Шиманского и других. О некоторых из них более подробно пойдет речь в одной из последующих глав.
Пока же мы ограничимся лишь упоминанием того, что, кроме строительной механики корабля, существует самостоятельный и очень важный раздел науки, который называется теорией корабля. У истоков этой науки стоят знаменитый ученый, член Санкт-Петербургской академии наук Леонард Эйлер и француз П. Бугер. В их трудах, созданных в позапрошлом веке, содержатся основополагающие теоретические исследования и математические формулировки мореходных качеств судна: плавучести, остойчивости, сопротивления воды движению судна. Базируясь на эти труды, англичанин Е. Рид в прошлом веке создал систему практических расчетов и проектирования судов. Некоторыми положениями Е. Рида судостроители всего мира пользуются и до сего дня.
Пока же мы ограничимся лишь упоминанием того, что, кроме строительной механики корабля, существует самостоятельный и очень важный раздел науки, который называется теорией корабля
Десятилетия понадобились для того, чтобы нынешний кораблестроитель воспринял как нечто само собой разумеющееся учение о трех замечательных точках теории корабля - метацентре, центре тяжести и центре величины, а также и о триедином судовом комплексе: корпусе, двигателе и движителе.
- Вы можете забыть все из того, чему вас учат в институте, - торжественно говаривал один из преподавателей, - но если вы забудете три замечательные точки теории корабля, считайте, вы кончились как инженер-судостроитель!
Если бы умение строить корабли сводилось только к определению на корабле этих трех замечательных точек... Увы, это соблазнительно, но нереально. Уж если и говорить о каких-то основополагающих формулировках, которые должны держаться в уме корабельного инженера так же прочно, как дважды два - четыре, то, пожалуй, более уместно это в отношении триединого комплекса, включающего двигатель, движитель и корпус.
О корпусе мы уже говорили. Не требует особых пояснений и двигатель; под ним понимаются паровая машина, паровая турбина, дизель, газовая турбина и т. д. Особо стоит сказать о движителе.
Движителем называется устройство, преобразующее энергию двигателя в энергию движения, то есть устройство, приводящее в движение судно. Вначале это был шест, потом - весло, парус. Сейчас - гребной винт, реже - гребное колесо и вовсе редко - другие виды движителей, о которых мы поведем речь в специальной главе.
Так вот, в успешном решении триединого комплекса и состоит задача корабела. Необходимо из множества вариантов и сочетаний трех компонентов выбрать один-единственный, при котором судно будет обладать высокими мореходными качествами. Задача эта не так уж проста, как может показаться: ведь, мол, в условия входят всего три компонента. Если бы решение этой задачи было легким и простым, вряд ли бы тогда в практике встречались тихоходные, с малой мореходностью и высокой строительной стоимостью суда.
Не следует забывать, что судно - плавающее инженерное сооружение. Следует особо выделить слово плавающее. В последнее время, когда сознание людей уже начало привыкать даже к космическим полетам, к выходу человека в открытый космос, к облету и посещению Луны, зондированию Венеры и тому подобному, мы словно забыли о том, что океан остается океаном. Сотнеметровые волны, цунами, плавающие льды, наконец, плотность воды и сила ее удара остаются прежними. Успехи человека в космосе не сделали океаны и моря более смирными, послушными и тихими. Но некоторые перестали обращать на это внимание.
Но стоит ли нам уподобляться трем путешественникам, о которых как-то поведали газеты в информации под интригующим заголовком "Байдарки и океан"? В информации говорится: "Три варшавянина... решили проплыть на трех разборных резиновых байдарках (типа "Нептун") из Тихого океана в Атлантический через Магелланов пролив. Длина маршрута около нескольких сотен километров. Отважные гребцы хотят преодолеть ее за шесть недель".
Что можно сказать по этому поводу? В конце концов, распоряжаться своей жизнью - дело самого человека. Случай с тремя "отважными" гребцами типичное волепроявление трех индивидуумов, как говорится, факт их биографии. И не стоило бы говорить об этом, если бы время от времени на страницах газет не проскакивали подобные сенсационные сообщения об "отваге" и "мужестве", проявленных якобы в единоборстве с океаном. Процитированная выше информация характерна и показательна в этом отношении.
Не будем говорить о погибших, например, о мореплавателе Виллисе, чью яхту подобрало советское судно, увы, без хозяина. Но пока живы эти три "отважных гребца", хотелось бы спросить: какую цель они преследуют? Научную? Ни один научный прибор, чье присутствие могло бы хоть немного "освятить" этот переход, на байдарке не поместится. Продемонстрировать умение человека преодолевать трудности? Такого рода трудности - ручная гребля - уже пройденный человеком этап. Тогда что? Сенсация?!
Нельзя не согласиться с мнением доктора физико-математических наук А. Китайгородского, который писал в "Литературной газете": "...увлечение сенсациями, превращающими науку в балаган, кажется мне вредным. По простой причине - это оглупляет читателя".
И тут невольно вспомнился эпизод из жизни замечательного советского кораблестроителя, одного из создателей судов на подводных крыльях Р. Е. Алексеева. Я услышал об этом эпизоде на торжественном вечере, когда отмечали пятидесятилетие Ростислава Евгеньевича. Рассказывала жена: дело происходило зимой сорок третьего, когда Алексеев работал контрольным мастером на сборке танков в Сормове. По вечерам, когда инженер возвращался с завода, он приносил из сарая дрова. Каждое десятое полено он откладывал в сторону и вырезал из него небольшие модели судов: готовил к лету, чтобы затем таскать их на буксире за яхтой, наблюдать и копить опыт, который поможет ему через годы создать первую "Ракету".
Он не гнался за сенсацией в те зимние вечера, он просто делал, что мог, потому что понимал силу идеи, силу неотвратимого качественного сдвига. Впрочем, ни в одном серьезном научном открытии, в том числе и в судостроении, к счастью, не сыскать элементов авантюризма и сенсационности.
Я прошу простить это отступление, оно продиктовано лишь желанием напомнить о том, что океан остается океаном. Об этом очень хорошо пишет безвременно скончавшийся поэт, капитан-наставник Дмитрий Тихонов:
Ударом льдины погнуты винты,
Порывом ветра сорваны антенны,
Во тьме встают косматые хребты,
Подернутые полосами пены.
В такую ночь поймешь, как дважды два,
Что хлеб матроса - не медовый пряник,
Какой ценой открыты острова
И почему пошел на дно "Титаник".
По некоторым данным, около двухсот тысяч человеческих жизней ежегодно обрывает океан. Десятки судов гибнут в результате столкновений, пожаров, разбиваются о скалы. В старинном зале лондонского страхового общества Ллойда при известии о гибели судна, застрахованного в этом обществе, раздаются три гулких удара колокола. Клерк, одетый в пурпурный плащ, громко и печально объявляет название погибшего корабля. Этот ритуал соблюдается уже третье столетие, независимо от принадлежности судна и места происшествия. В особую книгу заносятся пропавшие без вести корабли. Сейчас ведется уже пятнадцатая такая книга. За каждой строчкой записей столько драматического, столько человеческого горя, отчаяния и мужества, что неразумная забава отважных гребцов на байдарках кажется кощунством.
В предыдущей главе мы уже познакомились с тем, как в середине прошлого века пароходы с бортовыми гребными колесами начали теснить парусники. С появлением нового движителя - гребного винта - пароход становится еще более могучим соперником "выжимателей ветра".
Хотя винт был изобретен Архимедом, считается, что впервые его применили на судне лишь в 1829 году. Винт использовал чешский инженер И. Рессель на небольшом пароходе "Циветта". Судно показало скорость 6 узлов*. Практически массовое использование гребного винта начинается в 1840 году. Спустя несколько лет после этого был построен первый отечественный пароход с гребным винтом. Назывался он "Архимед", а строила его Охтинская верфь.
* (Один узел равен скорости в 1852 метра в час. )
Каждый переход к качественно новому состоянию сопровождается порой явлениями или событиями, которые по прошествии времени вызывают у нас понимающую улыбку. Об одном из таких событий, характерных для перехода от парусника к пароходу, мне хочется напомнить.
В 1853 году состоялась торжественная закладка огромного океанского парохода "Грейт Истерн". Он строился по проекту инженера Брунеля. Еще в процессе постройки судно окрестили чудом XIX века. И действительно, это было чудо.
Металлический корпус высился на стапелях верфи острова Дог Айленд в устье Темзы подобно исполинскому, фантастическому сооружению внеземной цивилизации. Высотой в шестиэтажный дом, корпус простирался на 207 метров в длину и весил около восьми тысяч тонн. Полное водоизмещение гиганта по расчетам должно было приближаться к трем десяткам тысяч тонн. "Грейт Истерн" был оснащен тремя типами движителей; шесть мачт несли на себе более полугектара парусов. Пять высоченных труб выбрасывали клубы дыма, обеспечивая бесперебойную работу котлов, дававших пар для машин мощностью около десяти тысяч лошадиных сил. Этот "табун" вращал не только пятиэтажные (в диаметре) бортовые колеса, но и гребной винт.
Судно было рассчитано на перевозку четырех тысяч пассажиров, преимущественно эмигрантов, со скоростью 13 узлов. Запас каменного угля должен был позволить "Грейт Истерну" совершить рейс в Австралию без пополнения его запаса в пути.
Можно долго перечислять технические новшества и усовершенствования, примененные на гигантском судне: впервые примененную продольную систему набора днища, палубы, бортов; проектировщик предусмотрел унификацию листов обшивки; в корпус судна было поставлено более трех миллионов заклепок и т. д. Можно упомянуть о двух небольших пароходах, размещавшихся на палубе и рассчитанных на перевозку пассажиров, поскольку осадка не везде позволяла "Грейт Истерну" подходить к причалам. Можно сказать, что и сейчас еще не создан корабль, способный взять столько пассажиров. (Знаменитая "Куин Мэри" брала вдвое меньше, а "Юнайтед стейтс" - и того менее). Но дело не в этом.
Корабль не смог совершать регулярные рейсы и был продан компании, осуществлявшей прокладку кабеля между Европой и Америкой. Не мог потому, что "родился" прежде своего времени.
И еще об одном весьма важном обстоятельстве следует сказать. Постройка гигантского по своим размерам судна стала возможной потому, что кораблестроение превратилось из искусства в науку, теория блестяще подтвердилась на практике.
Машинное производство и методы обработки металла достигли уже в те годы такого расцвета, что стало возможным строительство подобного гиганта, в котором сконцентрировались успехи и просчеты судостроения. Даже недостатки "Грейт Истерна" явились продолжением его достоинств. Многое из его конструктивных удач нашло применение в последующих судах и дошло до нашего времени, в частности продольная система набора. Многие из просчетов, например гигантски-несуразные гребные колеса и паруса, окончательно убедили сомневавшихся, что колесу наступает конец. И последнее, что хочется сказать в связи с "Грейт Истерном": он блестяще доказал преимущества металлического корпуса перед деревянным, пусть даже обшитым медными листами, как делалось на клиперах. Главное достоинство было в том, что металлический корпус при равном водоизмещении оказался значительно легче, нежели деревянный. Нельзя сбрасывать со счета и то, насколько прочнее и водонепроницаемее металлическая обшивка, если сравнивать ее с обшивкой из дерева.
Постройка "Грейт Истерна" примечательна и с точки зрения развития паровой машины. Вместе с ростом размеров кораблей росли габариты силовой установки. Сохранились сведения о том, что у наиболее мощной паровой машины трехкратного расширения диаметр цилиндров низкого давления приближался к 3 метрам, шейки коленчатого вала имели диаметр более полуметра, а гребной вал весил более ста тонн. Разумеется, для обеспечения паром нужны были котлы огромной паропроизводительности. Горы угля требовались для одного рейса. Машина, котлы стали занимать значительное место па судах, лишая тем самым судовладельцев возможности перевезти более значительное количество грузов.
Перед проектировщиками была поставлена задача - изыскать новый род двигателя. Поиски ученых привели к созданию паровых турбин. Впервые мысль об использовании паровой турбины в качестве главного двигателя высказал в 1832 году русский изобретатель Павел Дмитриевич Кузьминский. Он даже начал постройку такой турбины для катера, но не получил поддержки. Спустя шестьдесят четыре года англичанин Парсонс осуществил установку турбины на опытном судне "Турбиния". В России первым турбоходом считается "Ласточка", построенная в Англии за год до русско-японской войны. Она имела мощность две тысячи лошадиных сил. Мощность современной паровой турбины почти впятеро превышает мощность наиболее крупного двигателя внутреннего сгорания.
Естественно, у каждого типа двигателей есть свои преимущества и свои недостатки. В задачу настоящей книги не входит разбор и анализ этих преимуществ и недостатков. И разговор о типах главной силовой установки необходим постольку, поскольку двигатель входит в триединый комплекс, обеспечивающий судну наилучшие мореходные качества.
Прослеживая эволюцию этого комплекса, следует упомянуть ради восстановления исторической истины о том, что первая попытка создать двигатель внутреннего сгорания принадлежит И. С. Костовичу. Двигатель работал на бензине, имел восемь цилиндров и предназначался для использования на дирижабле. Весил этот двигатель менее четверти тонны и развивал мощность около восьмидесяти лошадиных сил. Он был испытан на год ранее двигателя немца Даймлера. Но гримаса судьбы: изобретателем считают Даймлера, хотя его двигатель был почти в 10 раз меньше по мощности и значительно тяжелее. У Костовича, судя по скудным и невнятным сведениям, возникли трения с царским правительством, он был объявлен политическим преступником, о нем запрошено было упоминать, а чертежи и двигатель были уничтожены самим изобретателем.
Считается, что изобретателем двигателя внутреннего сгорания является немецкий инженер Рудольф Дизель. Фамилия инженера стала нарицательной, дизелем ныне называется двигатель, работающий на тяжелых сортах топлива.
Мне посчастливилось встретиться в свое время с Густавом Васильевичем Тринклером, который в самом конце прошлого века, еще будучи студентом, параллельно с Р. Дизелем работал над созданием двигателя внутреннего сгорания.
Г. В. Тринклер в последние годы своей жизни был профессором Горьковского института инженеров водного транспорта и читал лекции для студентов механического факультета. Высокий, худощавый, с ироничным выражением лица, он считался и, видимо, действительно являлся непререкаемым знатоком двигателей. Профессор отличался некоторыми вольностями: иногда на лекциях он принимался рассказывать различные "соблазнительные" исторические анекдоты. Он принимал участие в концертах студенческой самодеятельности и читал басни Крылова, повергая студентов в состояние одновременно шока (профессор!) и ликования (профессор!!).
Спустя несколько лет после кончины Г. В. Тринклера я познакомился с его сыном Юрием Густавовичем, кандидатом биологических наук, доцентом Горьковского сельхозинститута. Юрий Густавович передал мне дневник своего отца. Точнее сказать, это не дневник, а нечто вроде мемуаров, написанных ученым незадолго до кончины.
В предисловии к мемуарам профессор пишет: "Я имею за спиной свыше семидесяти лет жизни, много узнал людей, иногда положительного, а также и отрицательного типа. Сам много учился и немало учил молодежи. Как техник - немало работал в области двигателей внутреннего сгорания и принимал некоторое участие в развитии двигателей (параллельно с Дизелем), дав кое-что положительное в этой области... Я испытываю чувство потребности писать эти воспоминания, которые позволят мне как бы вновь пережить жизнь, давшую мне, должен сознаться, много интересного".
Разумеется, нет возможности полностью поместить здесь мемуары Г. В. Тринклера, но некоторые эпизоды, характеризующие состояние судостроения конца прошлого и начала нынешнего века, привести стоит, поскольку их рассказывает очевидец и участник. Итак, вот что пишет Г. В. Тринклер:
"Мое поступление в технологический институт после гимназии было решено с матерью уже давно, примерно с четвертого класса гимназии; этой мыслью я жил и всячески старался пополнить мои технические знания. В доме, где жила наша семья, соседом был инженер Александр Николаевич Чиколев, который занимал ответственный пост на Балтийском судостроительном заводе. (Это был родной брат известного изобретателя инженера-электротехника В. Н. Чиколева). Я обратился с просьбой к А. Н. Чиколеву, не сможет ли он исхлопотать мне разрешение на свободное посещение Балтийского завода. Я до сих пор с удивлением, с благодарностью вспоминаю то, как отнесся Александр Николаевич к просьбе 16-летнего гимназиста.
В назначенный день я явился на завод, и Александр Николаевич повел меня по цехам, знакомя с мастерами и начальниками цехов. Он нашел старшего сторожа завода и приказал ему: в случае если какой-либо сторож не будет меня пропускать, немедленно ему лично доложить. Вместо официального "пропуска" он дал мне свою визитную карточку, на которой надписал: "Густаву Васильевичу Тринклер для входа на Балтийский завод". (Карточка у меня хранится.) Во время совместного обхода Александр Николаевич объяснил мне организационную структуру завода.
Балтийский судостроительный завод полностью составлял собственность государства, но в отличие от казенных верфей он работал "на частных основаниях", то есть он получал от Морского ведомства заказы на военные корабли и выполнял их как частное предприятие.
Управляющий заводом был крупный промышленный деятель того времени Михаил Ильич Казн. Внутренний распорядок на заводе не диктовался Морским министерством, а всецело принадлежал руководству завода. Этим и можно объяснить, что мой "пропуск" на завод решался с такой простотой.
Во главе цехов стояли преимущественно практики, но с огромным производственным стажем и опытом. Среди них начальник механического и сборочного цеха Макарий Иорданович Пайдаси - первоклассный специалист по сборке крупных паровых машин. Начальник чугунного литейного цеха был тогда А. А. Шувалов, а помощник- Павел Пименович Лященко. Начальник кузнечного и ковочного цеха - Шутов. Ковочный гидравлический пресс только начинал работать по ковке коленчатых валов, а до тех пор, по словам А. Н. Чиколева, валы получали из Англии. Иностранцев, насколько помню, было только двое: начальник котельного цеха Варрингтон и конструктор паровых механизмов Эмсон, оба англичане.
Интересна была моя встреча с Варрингтоном: мы встретились с ним на главной заводской улице. А. Н. Чиколев остановил его и представил меня, сообщив, что я буду посещать котельный цех для ознакомления с производством морских котлов. Короткая реплика: "Зачем?" А. Н. Чиколев развил красноречие и пояснил подробнее о моих интересах. В ответ: "Хорошо". В дальнейшем я с мистером Варрингтоном встреч и разговоров не имел, но котельный цех посещал беспрепятственно. Котлы строились морского типа, большого диаметра, трехтопочные.
Немного далее я коснусь работы механического и чугунолитейного цеха, а сейчас расскажу о судостроительном цехе, куда меня А. Н. Чиколев, конечно, тоже свел.
Сборка судовых корпусов производилась в двух эллингах - большом и малом. Оба здания примыкали друг к другу и были целиком построены из дерева, а крыты, конечно, железом. Деревянная, ажурная конструкция стен из брусьев мне представляется шедевром работы русских плотников; высоту стен большого эллинга оцениваю, по памяти, в 20-25 метров. Наружные стены были забраны дощатым закрытием.
В малом эллинге начиналась постройка броненосца береговой обороны "Адмирал Ушаков" водоизмещением 5 тысяч тонн. В большом эллинге заканчивалась постройка мощного океанского броненосного крейсера "Рюрик" водоизмещением около 11000 тонн при длине корпуса 426 футов (130 метров). Общая мощность механизмов порядка 13000 лошадиных сил.
Корпус "Рюрика" не умещался по длине в эллинге и высовывался носом наружу, загородив почти наполовину Кожевенную линию - улицу, отделявшую в то время судостроительный цех от основного массива завода. Особенно меня поразило то, что вся подводная часть "Рюрика" была обшита листовой красной медью (сперва толстыми досками по корпусу, а снаружи красной медью). Назначение такой обшивки - чтобы при продолжительном крейсировании корабль не обрастал ракушками.
Сборка паровых машин производилась в старом механическом цехе. В это время, насколько помню, здесь собирались машины для "Сысоя Великого". Одновременно заканчивались постройка и оборудование нового механического цеха. Первыми механизмами, выпущенными затем из нового цеха, были паровые механизмы для "Рюрика". Сборку этих механизмов мне удалось полностью проследить.
Большой интерес представлял чугунолитейный цех. Мостовые краны получали движение от бесконечного каната, приводимого в движение паровой машиной. Канат "бегал" вдоль стены на уровне моста крана и огибал особый шкив на кране, сообщая движение приводному на кране валу. От этого приводного вала крановщик, включая соответствующие муфты, управлял всеми передвижениями крана. В те годы электрические мостовые краны только начинали входить в употребление. Вагранки были поставлены в конце цеха, так что к вагранкам мог подходить только один кран; это, несомненно, было значительным недостатком цеха.
Формовка крупных деталей, в особенности паровых цилиндров, была глиняно-шаблонная. Эта формовка, по моему мнению, представляла собой верх искусства.
Формовку выполняли формовщики в тесном сотрудничестве с модельщиками. На массивной плите по шаблону образовывался основной "болван" диаметрам соответственно внутреннему диаметру цилиндра; затем этот болван по шаблону же обделывался слоем формовочной глины, соответствующим наружному диаметру тела цилиндра, таким образом получалась толщина стенки.
Полученная форма обкладывалась кирпичами на глине, одновременно приходили модельщики и приставляли к болвану изготовленные модели всех существенных некруглых частей цилиндра - паровых каналов, опорных лап и пр. Готовая форма на поддоне увозилась в сушило и затем заливалась.
У меня в памяти сохранились подробности отливки цилиндра низкого давления паровой машины тройного расширения для крейсера "Россия". Это был второй крейсер после "Рюрика", размером больше его. Мощность механизма не запомнил, но хорошо помню, что внутренний диаметр корпуса указанного выше цилиндра низкого давления составлял около 8-9 футов, то есть свыше двух с половиной метров. Я посещал Балтийский завод около четырех лет, но ни разу не помню, чтобы подобная отливка оказалась браком. Преклоняюсь перед опытом и искусством мастеров, литейщиков и модельщиков, выполнявших такие работы, - их можно вполне сравнить со скульпторами-художниками.
Интересно здесь вспомнить, что после "России" на Балтийском заводе был построен еще более крупный крейсер "Громобой". Помню, что общая мощность механизмов (двух паровых машин) составляла до 16 000 лошадиных сил. Эти механизмы были спроектированы вновь принятым на завод, ответственным конструктором Вадимом Павловичем Аршауловым, питомцем технологического института. Сборку этих машин я видел; машины были тоже тройного расширения, но имели каждая по два цилиндра низкого давления, что облегчало их изготовление и делало ход их более равномерным.
Все эти крейсеры "Рюрик", "Россия" и "Громобой" в японскую войну 1904 года находились во Владивостоке, совершали вылазки и громили японские транспорты, чем нанесли Японии огромный ущерб".
Далее в своих мемуарах Густав Васильевич Тринклер рассказывает о том, что ему удалось почерпнуть на заводе полезные сведения по проектированию судов и присутствовать при спуске на воду крейсера "Рюрик", который по тем временам считался одним из крупнейших кораблей русского флота. Предоставим вновь слово очевидцу:
"Осенью 1892 года постройка "Рюрика" подходила к концу. Корпус крейсера окрашивался и начал освобождаться от лесов, которые плотно окружали его. Все это было настолько интересно, что я при посещении завода (один-два раза в неделю) проводил время преимущественно около "Рюрика".
Устанавливались два гребных вала и на них укреплялись гребные винты. Винты были бронзовые, лопасти изготовлены самостоятельно и привертывались к втулкам на болтах. Корпус корабля стоял в наклонном положении и опирался по длине на наклонный путь, выполненный из брусьев. Для того, чтобы корабль мог по этому пути спуститься на воду, по всей длине корабля были сделаны деревянные салазки. Плотники с большим искусством подвели их под корпус, и таким образом весь корпус оказался приподнятым на этих салазках.
Салазки были парные, то есть они подпирали корпус по обе стороны от среднего киля, каждый элемент салазок имел самостоятельную длину около трех метров. Между салазками и путем было нанесено большое количество сала. Всю эту работу я внимательно проследил, она была для меня весьма интересна и поучительна.
По мере того как снимали леса, окружавшие "Рюрика", он становился красивее и величественнее. Спуск "Рюрика" был намечен на четверг 22 октября (3 ноября но новому стилю). Это был "неприсутственный" день (церковный праздник). Одновременно в малом эллинге должна была состояться закладка броненосца "Адмирал Ушаков".
Торжество закладки состояло в том, что близ киля было вырублено углубление размером 15X10 сантиметров, в которое закладывалась серебряная пластинка с названием корабля, датой торжества, указанием, кто произвел закладку, и прочими подробностями. При этом состоялась церковная служба, говорились речи, оркестр играл гимн. После всего этого пластинка покрывалась стальным листом, составлявшим часть корпуса судна, и лист приклепывался. Заклепки клепали именитые гости.
...У меня не было никакого сомнения в том, что я должен присутствовать на таком редкостном зрелище, как спуск "Рюрика". Я совершенно смело подошел к воротам судостроительного цеха на Кожевенной линии, но тут меня остановили стоявшие у входа дежурные из старейших рабочих завода. У них были нацеплены банты, и они пропускали только по билетам.
Я стал униженно просить пропустить меня без билета. Я ссылался на то, что меня ведь весь завод прекрасно знает, и я пользовался привилегией ходить во все отделы завода. Я не исхлопотал себе билета только по неопытности, мне в билете, конечно, не отказали бы. Стоявшие у входа поверители билетов (их было несколько) меня тоже прекрасно знали; они посоветовались между собой, махнули рукой и пропустили меня.
Я торжествовал, вошел в цех и начал разглядывать корпус красавца "Рюрика". Броня, котлы, механизмы, артиллерия и другое должны были устанавливаться на нем уже после спуска его на воду.
Вдруг ко мне подлетает околоточный надзиратель и кричит:
- Билет!
- У меня билета, к сожалению, нет, но я постоянный практикант завода и меня пустили так, без билета, меня знают, - отвечаю я.
- Без билета здесь нельзя быть, немедленно уходите вон!
Я взмолился и долго красноречиво уговаривал околоточного позволить мне остаться. Моя мольба подействовала, околоточный разрешил мне остаться, но одновременно приказал мне перейти через проход под бревенчатой клеточной опорой корабля (опора близ носа была высокая - метра три) на другую сторону. Я через проходную дверь, где проверялись билеты, попал в левую сторону эллинга и в левую сторону корпуса корабля, стоявшего кормой к Неве.
Таким образом, околоточный, перегнав меня на правую сторону эллинга, то есть на ту сторону, где рядом находился малый эллинг со строящимся "Ушаковым", снял с себя ответственность.
На правой стороне ко мне немедленно подскочил другой околоточный надзиратель, с которым у меня произошла та же самая "дискуссия". Повторилось все предыдущее: мне было приказано проследовать немедленно через тот же проход - обратно на левую сторону. Мне сделалось неуютно и обидно чуть не до слез. Тут снова на меня накинулся околоточный надзиратель (не помню - прежний или новый) и грозно потребовал, чтобы я перешел через тот же проход - опять на правую сторону эллинга. Здесь, о ужас! - я наткнулся уже на грозного пристава в чине полковника и с огромными усами. С ним у меня повторился прежний разговор, и я доложил ему все, что со мной только что дважды произошло.
Пристав все же не выпроводил меня за ворота, но указал мне рукой наверх и приказал подняться туда по сходням правой стены большого эллинга и не показываться больше внизу.
Я поднялся наверх вблизи середины корпуса "Рюрика", и у меня отлегло от сердца - полиции здесь не было, она в эту высь не забиралась, и меня больше никто не беспокоил. Мне с этой высоты можно было видеть все, что происходило в малом эллинге, - здесь шло торжество закладки "Ушакова". Служился молебен, оркестр играл гимн, кто-то заклепывал серебряную закладочную пластинку, кричали "ура", потом все успокоились, наступила тишина.
Думаю, что же будет дальше, когда же начнется спуск "Рюрика" на невские воды и как все это произойдет? Проходит минут двадцать, вижу, что по ближайшим сходням в малом эллинге поднимается большая группа людей и постепенно равняется с тем местом, где я стою.
Что это? Впереди в почтительном полуобороте, одетый во фрак и с "шапокляком"* в правой руке директор Балтийского завода Михаил Ильич Кази.
* (Шапокляк - шелковый мужской головной убор - складной цилиндр.)
За ним следует крупный мужчина в морском мундире. Опять мысль: да кто это? Обмираю, узнав: царь Александр III! А за ним члены его семьи и далее блестящая свита из адмиралов и офицеров. Все шествие прошло мимо меня на расстоянии около четырех метров.
Царь и свита проследовали на верхнюю палубу "Рюрика", где была выстроена команда корабля. Началось поздравление команды, звучали крики "ура", после чего царь и свита спустились вниз на левую сторону "Рюрика" и заняли места в специальном павильоне у самой Невы.
И тут же я слышу команду:
- Руби канаты!
Застучали топоры. "Рюрик" начинает кряхтеть, подается вперед, скользит по стапелю и, наконец, врезается кормой в воды Невы. При входе в реку вода стремится поднять корму и перевести корабль в горизонтальное положение. Получается на короткий срок, что корма начинает двигаться по воде горизонтально, нос же, сходя со стапеля, движется наклонно. Но вот нос срывается с порога стапеля, входит в воду и делает резкий и низкий прощальный поклон покинутому эллингу. "Рюрик" выплывает на простор Невы. Поднимаются четыре флага, которые вместе с флагштоками на шарнирах были пригнуты к палубе.
Торжество подходит к концу. Остается только одно последнее зрелище - за "Рюриком" устремляются многочисленные лодочники- "мартышки" и подбирают плавающее на воде сало, которое было в свое время подложено под салазки, поддерживавшие "Рюрика"..."
Свои мемуары Г. В. Тринклер заканчивает периодом, когда он поступил учиться в технологический институт. Я написал письмо сыну Густава Васильевича в надежде, что может быть имеется продолжение мемуаров. Ответ пришел скоро, но, увы, продолжения мемуаров не было. Ю. Г. Тринклер писал в своем ответном письме:
"Свою машину, в которой впервые был осуществлен цикл Тринклера, отец сконструировал, будучи студентом. Этот проект явился его дипломной работой. Затем около года он строил ее на Путиловском заводе. Она была почти готова, но по каким-то соображениям эта машина была не выгодна фабриканту Нобелю. Поэтому Нобель написал письмо, кажется, самому отцу с требованием прекратить ее постройку. Это письмо я видел в руках отца, но сейчас оно, наверное, попало в архив. Конечно, Нобель "нажал" и на руководителей завода. В результате опыты были прекращены, и отец вынужден был уехать в Германию на завод Кертинга в Ганновере, где и был налажен выпуск этих тринклер-моторов.
Папа до конца жизни жалел, что Кертинг не согласился проектировать, кажется, горизонтальный (а, может быть, двухтактный) двигатель - тогда, он считал, тринклер-мотор дольше бы просуществовал.
В дальнейшем папа разрабатывал какую-то новую идею, сущность которой я не помню. Эту идею он воплотил в двигателе, рассчитанном на подлодку... Эта машина под названием ЯГГ была построена на Коломенском заводе, и я даже лазил по ней (к папиному удовольствию), и для меня ее вал вращался с помощью лома. Меня тогда гораздо больше восхищало, что при входе к ней висела дощечка "Посторонним вход воспрещен", а я - вошел! В дальнейшем эта машина была заброшена, но в Дании фирма Бурмайстер и Вайн осуществила эту идею. Их чертежи были почти скопированы в России, и по этой системе стали выпускать моторы для больших автобусов, работающих на мазуте. Про них папа говорил, что они - по его системе. Ему говорили, что датчане украли у него эту идею. Сам же он говорил, что они независимо от него дошли до нее..."
Нашей стране, ее кораблестроителям принадлежит честь создания первого в мире теплохода, то есть самоходного судна с двигателем внутреннего сгорания. Идею создания теплоходов выдвинул профессор Петербургского политехнического института К. П. Боклевский.
В 1903 году первый в мире теплоход "Вандал" отправился в рейс. Судно было предназначено для перевозки светлых нефтепродуктов в Петербург. Водоизмещение у "Вандала" было немногим более восьмисот тонн, а скорость хода - около 14 километров в час. "Вандал" одновременно явился и первым в мире дизель-электроходом. Передача вращения от двигателя к гребным винтам осуществлялась с помощью электрогенераторов.
Следом за "Вандалом" в России был построен еще один теплоход - "Сармат". Хотя прошел всего год после того, как был построен "Вандал", на "Сармате" сумели осуществить более совершенную механическую установку. Ее устройство позволяло управлять механизмами непосредственно из рубки. Таким образом, это можно считать прообразом нынешнего дистанционного управления.
Интересна судьба "Вандала". Он дожил до наших дней и находится в строю действующих. Еще в 1964 году "Вандал" совершал рейсы по Куре с горючим для глубинных районов Азербайджана. Правда, с него были сняты двигатели, и он превратился в несамоходную баржу.
Первым крупным морским теплоходом в нашей стране считается первенец, построенный в 1908 году Коломенским заводом. Теплоход был окрещен "Делом". Его грузоподъемность составляла пять тысяч тонн, а мощность двух главных двигателей была равна тысяче лошадиных сил. Эти двигатели были изготовлены также Коломенским заводом. В их конструкцию было внесено интересное техническое новшество - пневматические муфты. По имени их изобретателя они стали называться муфтами Корейво.
Конец прошлого и начало нынешнего столетия в России ознаменованы бурным строительством двигателей внутреннего сгорания. Лишь один Петербургский механический завод за двенадцать лет построил более пятисот двигателей различной мощности, в том числе около сотни судовых реверсивных дизелей. В 1913 году из восьми десятков теплоходов, имевшихся в мире, семьдесят принадлежали России.
П. А. Рябчиков отмечает крупные успехи и достижения русских ученых и инженеров той поры в области строительства двигателей внутреннего сгорания. Среди первых он называет Г. В. Тринклера, предложившего в 1898 году безвоздушное распыливание топлива в цилиндре двигателя. Такой двигатель успешно прошел испытания. В 1914 году Г. В. Тринклер возглавил комиссию, проводившую опыты по прямоточно-клапанной продувке двигателя.
Конечно, не следует, говоря о дизелях, сбрасывать со счета работящую паровую машину. Не один десяток лет пароходы и сама "огнедействующая машина" продолжали верой и правдой служить человеку. Человек продолжал совершенствовать и улучшать ее качества, делать все более мощной и безотказной. Одним из замечательных мастеров-создателей отличных паровых машин и речных пароходов является волжский механик Василий Иванович Калашников.
С именем В. И. Калашникова на Волге связана целая эпоха. В газете "Волгарь", издававшейся в Нижнем Новгороде в предреволюционные годы, о Василии Ивановиче писали: "Всю жизнь он отдал работе, положив весь свой труд, силы и знания на развитие и усовершенствование судоходного промысла. Он популяризовал новые машины, колеса, форсунки, открывал новые пути в деле пароходного строительства, проводил часы, дни, месяцы, годы в мастерских заводов, его идеями воспользовались русские и иностранные техники и заводские предприятия".
Он поражал воображение современников отлично построенными пароходами, паровыми котлами, машинами, форсунками, сохранившимися до наших дней. Он начал со скромной должности чертежника. В пору расцвета своего таланта был главным механиком завода Курбатова, а позднее - в той же должности на Сормовском заводе. Он спроектировал и построил более полусотни пароходов, был неоднократно отмечен дипломами и медалями выставок. Его форсунка известна всему миру. Купцы и владельцы волжских пароходов заискивали перед Калашниковым, льстили ему, наперебой приглашали на консультации. На Волге о механике-самоучке В. И. Калашникове сложены легенды. В одной из них, например, говорится, что Василий Иванович, не спускаясь в машинное отделение, по сотрясению хрустальных подвесок люстры в салоне парохода мог определить дефект машины.
О жизни В. И. Калашникова его сыном написана интересная книга. Читая ее, не устаешь дивиться широте и размаху таланта волжского механика. Его занимали не только вопросы речного судостроения. Он отлично разбирался в машиностроении, теплотехнике и химическом производстве. По его проекту и при его участии был построен первый в мире завод по производству смазочных масел. Он редактировал и издавал журнал "Нижегородский вестник пароходства и промышленности". Он был председателем городского технического общества, содействовал открытию первого в стране речного училища.
Все, за что ни брался Василий Иванович, становилось весьма приметным явлением. Его буксирный пароход "Князь Юрий" (он выполнил чертежи и расчеты для него с помощью брата и двух чертежников) превосходил по скорости все волжские пароходы той поры. Рассказывают, как во время испытаний этот пароход догнал караван из тринадцати барж, остановил их и поволок против течения вместе с буксировщиком.
Журнал "Нижегородский вестник пароходства и промышленности", редакция которого, кстати сказать, располагалась в квартире Калашникова, с первых же номеров заслужил репутацию солидного печатного органа. Многие из статей этого журнала целиком перепечатывались за границей. В журнале можно было найти материалы не только по вопросам судостроения и судового машиностроения. Главный редактор журнала считал своим непременным долгом сообщать читателю о новинках из различных сторон промышленной жизни как внутри страны, так и за рубежом, усиленно пропагандировал работы замечательных русских изобретателей и ученых И. П. Кулибина, И. О. Доливо-Добровольского, Н. Г. Славянова.
Василий Иванович был хорошо знаком с примечательными людьми. В частности, с В. Г. Короленко, с которым волжский механик познакомился после возвращения писателя из ссылки. В. И. Калашникова знал Максим Горький. Горький писал: "В нашем городе ходил по улице человек с рыжей лисьей бородкой и в криво надетом картузе, и все говорили, что он делает форсунки, и это сделало то, что человек чем-то отличался ото всех других. Звали его Василий Иванович Калашников".
Сын В. И. Калашникова приводит подлинные слова, которые он записал во время разговора отца с одним из инженеров:
- Все красиво, что целесообразно, и все лишнее режет глаз.
В этих словах механика-самоучки сформулирован один из постулатов нынешней молодой науки, которая именуется технической эстетикой. И это были не только слова. В бытность свою практикантом на одном из старых волжских судов, а позднее инженером на судоремонтном заводе мне доводилось видеть форсунки Калашникова в действии. Они, не побоюсь сказать, изящны, элегантны и просты как в изготовлении, так и в эксплуатации. В них нет ни одной лишней и некрасивой детали. Они красивы той простотой, которую может создать лишь весьма умный конструктор.
Василий Иванович Калашников известен на Волге не только как мудрый инженер. Его имя было названо на судебном процессе, который власти затеяли над участниками первомайской демонстрации. Среди обвиняемых был сормовский рабочий Петр Заломов. Заломов и Калашников были знакомы по работе, и хотя механик непосредственного участия в революционных схватках не принимал, рабочие ценили его гуманное, доброжелательное отношение к ним. Калашников познакомился с Заломовым в то время, когда рабочий обрабатывал кривошипы для машины парохода "Орел". Знал он и отца Заломова, после смерти которого Калашников выхлопотал пенсию для вдовы и детей искусного меднолитейщика.
Будучи по природе своей добрым, отзывчивым и справедливым, Василий Иванович Калашников не мог не возмутиться действиями царских чиновников, которые добились роспуска II Государственной думы. Сохранилась его телеграмма министру внутренних дел графу Игнатьеву: "Ваше сиятельство, предохранительный клапан закрыли, а шуровать продолжают. Как бы давление пара не превысило предела упругости материала. Механик Калашников".
Один из сыновей В. И. Калашникова еще до Октябрьской революции вступил в партию большевиков, был арестован и умер на каторге. Еще один из сыновей участвовал в покушении на коменданта Севастополя и тоже был арестован и сослан в Сибирь.
Последние годы жизни обрушили на Василия Ивановича одно испытание за другим. К семейным невзгодам прибавились неудачи на службе. Купцы-судовладельцы, нажившие миллионы на судах, спроектированных и построенных Калашниковым, больше не нуждались в старом и больном конструкторе, да к тому же вырастившим сыновей-революционеров. Калашников перебивался мелкой и нудной работой, вроде оценки судов в страховом комитете, пользуясь при этом той методикой, создателем которой он когда-то был сам.
Он похоронен в Горьком на Старом кладбище. В день похорон за гробом, среди других родственников, шла девушка в арестантском халате. Это была дочь В. И. Калашникова, отбывавшая срок в местной тюрьме. Возле нее шли конвоиры.
Нет в природе такой науки, которая может предсказать значение и продолжительность жизни того или иного изобретения, усовершенствования, открытия. Но зато существует отрасль науки, которая позволяет судить о том, что было прежде и как обстоят дела теперь. Это - статистика.
Статистический сборник "Страна Советов за 50 лет", наверное, можно уподобить биноклю, особенно когда смотришь на цифры и сведения о далеких годах. Хотите знать, к примеру, что за морской флот был у нас за год до начала первой мировой войны?
Более трех четвертей всех самоходных морских судов составляли парусники, к остальным морским самоходным судам принадлежали считанные единицы пароходов "Доброфлота" и других частных компаний. В то время они в год перевозили немногим более 3,5 миллиона пассажиров и около 15 миллионов тонн груза.
Но даже эти цифры выглядят гигантскими, если сравнить их с двадцатым годом. Фактически у Советской России в двадцатые годы морского флота не было. Часть его пришла в негодность, а большую часть захватили и угнали интервенты. В 1920 году грузооборот был в 10 раз, а пассажирооборот - втрое меньше, чем в 1913 году.
Не лучше обстояли дела и на реках молодой республики. Первый год ее существования по сравнению с тринадцатым годом дал вдвое меньший грузооборот и тоже резкое снижение перевозки людей. И сами реки словно бы стали короче. В том же семнадцатом году протяженность внутренних водных путей сократилась на одну треть: прекратились путейские работы, никто не следил за бакенами, створами, судоходство стало затрудненным. Из всех судов, плавающих по рекам в те годы, всего лишь одно на десяток было металлическим.
Сотни судов на Волге, Каме, Белой были уничтожены в гражданскую войну, их жгли, топили, взрывали в долгих и тяжелых боях с белогвардейцами. На вчерашних купеческих посудинах, с наспех замазанными прежними именами дрались моряки и речники с врагом. Легендарная канонерка "Ваня-коммунист", на которой ходил комиссар, бывший моряк-балтиец Николай Маркин, вместе с другими боевыми судами участвовала в разгроме флотилии белого адмирала Старка.
У судна, как и у человека, свой срок жизни. Казалось, неумолимое время навсегда уничтожило суда той поры. И сколько же было радостного волнения, когда осенью 1968 года в Москву пришел "Волгарь-доброволец", одно из боевых судов славной Волжской флотилии. Его отыскали на Каспии летом того года, когда страна готовилась к полувековому юбилею. Судно таскало баржи с нефтью на Астраханском рейде, было несколько раз в ремонте. Его покрасили, установили на корме орудие, на верхней палубе пулеметы, и оно прошло по всей Волге. Оно стало еще одним, так же как "Аврора" в Ленинграде и "Красный вымпел" во Владивостоке, судном-мемориалом.
В Москве в тот день, когда ждали канонерку, было пасмурно, накрапывал дождь. У Химкинского речного вокзала стояли десятки встречающих: представители министерства, горкома комсомола, пожилые мужчины-ветераны и члены речного клуба - совсем еще юные парни и девушки. Играл оркестр, трещали камеры кинохроники и телевидения. И то ли от волнения экипажа, то ли от ветхости машины "Волгаря" он швартовался дольше обычного.
Потом, как положено, звучали приветствия, сдавался рапорт о юбилейном переходе "Волгаря-добровольца", вынесли алое знамя... На лицах у людей было столько радости и взволнованного ожидания: ведь не каждый день случается встретить судно из легенды. И все смотрели, как обнимаются ветераны, слушали их немного сбивчивые и не очень связные воспоминания.
А вспомнить им было что. Ведь многие из этих ветеранов не только воевали на таких, как "Волгарь", судах, но и поднимали их со дна реки, ремонтировали, строили новые.
Это им нужно сказать спасибо за то, что впятеро вырос у нашего речного флота грузооборот и почти в 12 раз теперь больше пассажиров на реке, чем до революции.
Это благодаря им теперь мы можем с гордостью прочитать в статистическом сборнике деловито-лаконичные строчки: "Протяжение эксплуатируемых речных путей в 1967 году увеличилось по сравнению с 1913 годом на 78 тысяч километров. За годы Советской власти построено и введено в эксплуатацию около 15 тысяч километров искусственных водных путей, в том числе Беломоро-Балтийский канал, канал имени Москвы, Волго-Донской канал имени В. И. Ленина, Каракумский канал. Создан Волго-Балтийский водный путь, введены в строй Рыбинское, Цимлянское, Каховское, Горьковское, Волгоградское, Братское и другие водохранилища".
Читаешь эти строки статистического сборника и въявь видишь, как по Волге и Лене, Каме и Енисею, по Оке и Дону, по сотням других рек идут мощные теплоходы и дизель-электроходы, движутся вместительные самоходные баржи, толкают составы могучие толкачи, проносятся крылатые суда. И даже баржи преобразились. Теперь лишь одна из десятка - деревянная.
Это на реках и водохранилищах. А что на море?
В юбилейный для страны год морской грузооборот был больше дореволюционного в 26 раз. Почти вдесятеро больше было перевезено по морю пассажиров. Помните, перед революцией среди самоходных морских судов три четверти были парусными? Теперь из десятка морских судов девать составляют дизель-электроходы или теплоходы, а десятый - доживающий свой век пароход.
Ничего не скажешь, поучительная наука статистика.
Пока что мы вели речь о парусе, паровых машинах и о двигателях внутреннего сгорания, но ведь не зря наш век называют атомным. И право, не грех погордиться тем, что наша страна первой в мире качала использовать гигантскую энергию расщепления атомного ядра в мирных целях. Вдвойне приятно, что конкретным воплощением могущества человеческого гения, обуздавшего атом, является советский атомный ледокол "Ленин".
Если в старину было принято строить шитик или лодью, беляну или тихвинку всем селом, то, пожалуй, не будет большим преувеличением сказать, что атомоход строила вся страна. В его создании непосредственно участвовало более пятисот предприятий. Для атомного исполина было изготовлено около полутора сот уникальных механизмов, приборов и другое оборудование, которое никогда прежде не применялось на кораблях. Постройка атомохода не просто обычное, пусть грандиозное по масштабам дело. Это прежде всего шаг в неведомое, необычное.
Ледокол "Ленин" сошел со стапеля 5 декабря 1957 года в Ленинграде, а в свое первое плавание отправился в сентябре 1959 года. Водоизмещение ледокола составляет шестнадцать тысяч тонн, из них на долю энергетической установки приходится 3017 тонн. Группе советских ученых во главе с академиком А. П. Александровым удалось создать принципиально новый реактор, в котором замедлителем нейтронов и одновременно теплоносителем служит очищенная от примесей вода. Благодаря этому значительно уменьшены размеры и вес реактора и биологической защиты.
Интересно сравнить по весу энергетическую установку, скажем, теплохода и атомохода. У первого, вместе с запасом топлива, она будет весить около шести тысяч тонн, на атомоходе - вдвое меньше. Да плюс к этому следует учесть, что теплоход нуждается в частой заправке топливом, а атомному ледоколу запасов ядерного горючего хватит практически на неограниченный срок плавания. И действительно, атомоход "Ленин" первую перезарядку реактора произвел спустя четыре года, пройдя за это время около 60 тысяч миль, две трети из которых во льдах.
Когда-то, в самом начале нынешнего столетия, академик А. Н. Крылов предсказывал, что для безопасного и круглогодичного плавания во льдах Ледовитого океана судну-ледоколу необходима мощность около сорока тысяч лошадиных сил. У атомохода "Ленин" на четыре тысячи лошадиных сил больше. Благодаря этой мощности и крепости обшивки, выполненной из специальных сортов стали, ледокол в тяжелых льдах может идти с двухузловой скоростью. Корпусу ледокола не страшны торосы и ледяные сплошные поля, - обшивка в носу, в корме и в районе грузовой ватерлинии имеет толщину пятьдесят миллиметров. Поставьте на попа спичечный коробок - вот такой толщины обшивка атомохода в наиболее жизненно важных местах корабля.
Вспоминается, как, вернувшись после пребывания на атомоходе "Ленин", знакомый журналист из "Комсомольской правды" рассказывал о своих впечатлениях:
- Хотелось, конечно, осмотреть весь корабль, но капитан охладил наш пыл, сказал, что не сумеем. Да и на самом деле, на пяти палубах и двух платформах ледокола находится более тысячи помещений. Журналисты прикинули: если тратить на осмотр каждого хотя бы три минуты, нужно более двух суток - и отступились. К тому же на атомоходе были также помещения, в которые нельзя входить. Речь идет о помещении, где находятся реакторы...
В одном из первых рейсов атомоходу встретился старый ледокол "Ермак", арктический ветеран, проведший во льдах более шести десятков лет. Вот что пишет журналист, находящийся на борту атомохода, который вызволяет "Ермака" из ледового плена: "Ермаку" становится труднее поспешать за нами. Он, как старик, страдающий одышкой, все больше и больше отстает и, наконец, устав окончательно, хрипло басит, взывая о помощи. Услышав этот низкий, простуженный гудок, атомоход, эта тяжелая громадина, с поразительной легкостью разворачивается прямо "на пятке" и спешит на выручку... При этом удается очень хорошо разглядеть ледокол, из труб которого валят густые клубы дыма. От этого "Ермак" и в самом деле чем-то напоминает попыхивающего трубкой дедушку".
Журналисту представилась возможность побывать на "Ермаке", и он записывает в своем дневнике: "Не скрою, впечатление было такое, будто из устремленного в завтрашний день быстроногого века атома и покорения космоса попадаешь вдруг в далекую эпоху прошлого. Натыкаешься на отжившую технику - на уходящие в безвозвратное прошлое топки кочегарки, загруженные углем бункеры, на чумазых кочегаров, раздетых до пояса и обливающихся потом".
Есть в описаниях встречи атомохода и парового ледокола одно обстоятельство, которое хотя и не прошло мимо журналиста, но, тем не менее, не особенно привлекло его внимание.
По чистой, то есть свободной ото льдов, воде атомоход двигался со скоростью 18 узлов. "Ермак", по свидетельству журналиста, лишь узла на два отставал от атомохода. Тут есть над чем задуматься. Ведь между рождением "деда" и "внука" прошло больше половины столетия; вспомним, что атомоход мощнее "Ермака", к тому же пароход "Ермак" работает на угле, ледокол "Ленин" - на энергии расщепленного атома. Одним словом, все вроде бы в пользу атомохода, но почему же у него столь невысокая скорость по сравнению со старым ледоколом?
Меня могут укорить: а зачем, мол, вообще атомному ледоколу высокая скорость? Хорошо, сравним транспортный атомоход "Саванна" и близкое по размерам морское же судно. Американский атомоход развивает скорость около двадцати одного узла. Серийные морские транспортные суда современной постройки имеют скорость в среднем 15-20 узлов. Разница, как видим, невелика.
А если еще вспомнить о клипере, который показывал при благоприятном ветре скорость в двадцать один узел, тогда вообще получится, что никакого заметного прироста скорости за последние сто лет практически не произошло. Можно смело утверждать: корабль уткнулся в некий скоростной барьер.
Это топтание на месте становится особенно заметным, если посмотреть, что делается в иных транспортных сферах. На железной дороге появился сверхскоростной пассажирский поезд "Русская тройка", и даже у тяжелых грузовых составов нынче скорость поднялась до такой, которую совсем еще недавно считали курьерской. В газетах то и дело публикуются сообщения о том, что поезда "наступают" самолетам на пятки. Вот одно из них: "На Калининском вагоностроительном заводе построен опытный вагон на реактивной тяге конструкции ВНИИ вагоностроения. Здесь же построены пассажирские вагоны для поезда "Русская тройка", рассчитанного для движения со скоростью двести километров в час". А впереди все более и более заманчивые перспективы. Поезда с турбовинтовым и турбореактивным двигателем на воздушной подушке будут передвигаться со скоростью, близкой к тысяче километров в час.
Вспомним автомобиль. Серийные автомобили двигаются по автострадам столь же быстро, как совсем еще недавно двигался поршневой самолет на взлете и посадке. А авиация? В 20-25 раз быстрее своих предшественников самые тихоходные из современных летательных аппаратов. Давно перешагнули звуковой барьер реактивные самолеты. Космический корабль "Восток", пилотируемый Юрием Гагариным, за 108 минут облетел земной шар.
Уже как о чем-то само собой разумеющемся мы читали репортаж о полете американского корабля "Аполлон-8", читали, даже будучи не в состоянии представить себе достаточно ясно, что скрывается за такими словами: "В земную атмосферу под углом 6,5 градуса со скоростью примерно 40 тысяч километров в час вернется командный отсек весом 11700 фунтов..."
40 тысяч километров в час... Космическая скорость. Когда слушаешь голоса космонавтов, переговаривающихся с Землей, разгуливая по Луне, не можешь уловить изменений в тоне, он оставался вроде бы неизменным, чуточку монотонным и слегка ироничным. И лишь приборы, датчики которых укреплены на теле космонавтов, фиксировали в самые опасные мгновения: сердце бьется вдвое быстрее, чем обычно. И уже потом, после, на палубе авианосца, который подберет троих, совершивших облет Луны, вырвется у одного:
- О, ребята, я вам должен сказать, ощущеньице! Я думал, вернемся ли мы вообще. Мир становился все меньше и меньше!
Действительно, мир словно становится все более тесным при таких скоростях, какие появились у летательных аппаратов.
Но мы чуточку отвлеклись. Вернемся к нашим кораблям. Столь ли стремительно росла их скорость? Увы, нет. Вот несколько примеров.
В 1888 году на Волге появился грузопассажирский теплоход "И. С. Тургенев". Он ходил со скоростью 22 километра в час. Четверть века спустя Сормовский завод спустил со своих стапелей хорошо известный волгарям пароход "Спартак". Его максимальная скорость была около 23 километров в час.
Спустя полвека новейшие речные теплоходы типа "Родина" ходят со скоростью 23,7 километра в час, а дизель-электроходы "Ленин" и "Советский Союз" - краса и гордость флота Большой Волги - проходят в час чуть более 25 километров.
А на море? В XIX веке пароход проходил путь между Европой и Америкой за девять - одиннадцать суток. Последние быстроходные лайнеры тратили на этот путь около четырех суток. Несомненно, достижение, как говорится, есть. Но так ли уж оно велико, если сравнивать с изменением скоростей в авиации? К тому же человек плавает по воде тысячелетия, а в воздух поднялся всего несколько десятков лет назад. Но какие результаты тут и там, известно самому неискушенному в технике человеку.
Разумеется, скорость судов и их грузоподъемность росли и растут. Достаточно вспомнить хотя бы волжскую расшиву и речной теплоход, который может идти со скоростью до 30 километров в час. Или ту же каравеллу Колумба, поднимавшую сто тонн груза, и советский танкер "Крым" водоизмещением 182 тысячи тонн, который вступил в строй действующих в девятой пятилетке. Или еще более вместительные, в сотни тысяч тони, японские супертанкеры. Известен и мировой рекорд передвижения по воде глиссера с реактивным двигателем, показавшего скорость 418 километров в час.
Многие помнят, перед войной по Черному морю курсировал двухкорпусный глиссер "Экспресс", сконструированный инженером В. А. Гартвигом. Он имел водоизмещение сорок пять тонн и принимал на борт сто двадцать пассажиров. Крейсерская скорость глиссера достигала 70 километров в час.
Упомянем и о военных кораблях. В 1913 году только что построенный экскадренный миноносец "Новик" при водоизмещении 1260 тонн с прямодействующими турбинами имел скорость около 37 узлов. Сейчас военный флот располагает торпедными катерами, которые ходят со скоростью 45 узлов и выше. Но даже военные корабли, несмотря на колоссальные мощности судовых установок, не могут преодолеть определенный скоростной барьер.
Какие же пути возможны для увеличения скорости речных и морских судов? Первым таким путем можно считать дальнейшее уменьшение сопротивления воды движению судна. Второй путь - увеличение мощности главных механизмов судна.
Давайте рассмотрим оба эти пути.
Вода - упрямая и капризная стихия. Сопротивление воды телу, которое движется в ней, приблизительно в 800 раз больше, чем в воздухе.
Наверное, каждому приходилось видеть красивый белопенный бурун перед носом идущего судна, а также любоваться расходящимися "усами" волн за кормой. Что и говорить, зрелище красивое и своеобразное. А плохо ли покачаться на волнах жарким летним днем! Но, к сожалению, волны - это бич судна. Любителям покачаться на волнах, может быть, и невдомек, как клянут капитаны "красивые" зеленоватые отвалы, разбегающиеся от судна. Продвигаясь в воде, корпус судна как бы раздвигает ее, приводит в движение большие массы воды. Вода перемещается вниз, в стороны и вверх - так возникают носовые волны.
За кормой происходит вторичное смещение воды. Она стремится заполнить пустоту, возникшую при движении судна. Снова появляются волны, на образование которых опять-таки расходуется энергия судовой силовой установки.
Величина сопротивления воды движению судна складывается из трех компонентов: волнового сопротивления, сопротивления трения и вихревого сопротивления. Заметим в скобках, что при движении судну приходится преодолеть и сопротивление воздуха. Но даже при скорости 50 километров в час сопротивление воздуха ничтожно мало, и его можно для обычных морских и речных судов не принимать в расчет.
Не вдаваясь в глубину теории, можно утверждать, что широкое, тупоносое судно вызовет при движении более сильную волну. И наоборот, остроносое, узкое станет легче резать воду. Также, очевидно, ясно, что чем глаже поверхность обшивки судна, тем меньше сопротивление трения.
Величина сопротивления не остается, естественно, неизменной: растет скорость - увеличивается сопротивление воды движению судна. Если, к примеру, скорость возрастает вдвое, то сила сопротивления увеличивается приблизительно в 4 раза. Вообще же говоря, по мнению специалистов, степень возрастания полного сопротивления судна зависит от его волнового скоростного режима, оцениваемого относительной скоростью, или так называемым числом Фруда.
Напрашивается вывод: чтобы увеличить скорость хода, надо строить узкие и длинные суда, то есть с острыми обводами и остроносые. Но представьте себе пластину, поставленную в воде на ребро. О какой остойчивости тут может идти речь? Так и на узком судне. Оно будет валким, неостойчивым. На нем нельзя удобно разместить каюты и другие помещения. У судна с острыми обводами увеличивается вес корпуса по отношению к водоизмещению. На самом деле мы знаем, что наименьшая поверхность при наибольшем объеме у шара. Судно, имеющее длину, в 10 раз большую, чем ширина, при том же объеме имеет значительно большую поверхность (площадь обшивки больше), чем судно, у которого это соотношение составляет один к пяти. Проще говоря, если мы построим судно с очень острыми обводами, мы получим меньший объем для размещения грузов, пассажиров, механизмов, топлива, экипажа.
На военных кораблях идут на это. Корпус военного корабля до предела "напичкан" механизмами и различным оборудованием, и тут уж не до удобств и комфорта. Однако то, что можно делать для военных кораблей, не подходит к пассажирским и грузовым судам.
Остается еще один путь - повысить мощность судовой силовой установки. Допустим, мы удвоили мощность. Но закон сопротивления воды неумолим. Прирост скорости будет всего лишь около 15 процентов. Да, кроме того, вдвое более мощные машины будут вдвое больше весить. Для них нужно принять на борт вдвое больший запас топлива. Значит, надо уменьшать полезную нагрузку, брать меньше пассажиров или перевозить меньше груза, или опять-таки применять острые обводы. Но острые обводы - более тяжелый корпус, как только что мы убедились. Получается вроде бы заколдованный круг.
- Постойте-ка! - воскликнет в этом месте иной читатель. - А как же обстояло дело с трансатлантическими лайнерами? Эти махины имели водоизмещение в десятки тысяч тонн, а ходили со скоростью большей, чем мелкие суда. В чем дело?
А дело вот в чем. Возьмем для примера данные, которые приводит инженер В. А. Гартвиг, анализируя график испытания двух моделей - очень большого и очень малого судов на одинаковой скорости 18 километров в час. Согласно этому графику волновое сопротивление для большого судна составляет приблизительно семь тысячных процента от водоизмещения. Для катера - 140 процентов.
Естественно поэтому, большое судно будет затрачивать на преодоление волнового сопротивления значительно меньше мощности, чем малое судно. А если учесть еще, что на большом судне и силовая установка (двигатель) больше, чем на малом, то станет понятным, почему большие суда могут быть быстроходнее малых.
Из современных транспортных водоизмещающих судов наиболее быстроходными были пассажирские суда - трансатлантические лайнеры, курсировавшие между Европой и Америкой. Эти гиганты имели водоизмещение до восьмидесяти тысяч тонн и скорость до 30 узлов. Но уже на других линиях, где применение гигантов было нерентабельным, суда имели меньшее водоизмещение, порядка двадцати тысяч тонн. И соответственно скорость понижается до 22 узлов. Для судов с водоизмещением пять тысяч тонн и такая скорость недосягаема, они развивают около 16 узлов.
Повышать скорость хода за счет постройки судов-исполинов дело не всегда реальное. Попробуйте представить на Волге гигантский лайнер водоизмещением пятьдесят тысяч тонн. Его длина будет около 300 метров, осадка - около 10 метров, высота - в семнадцать этажей. Тут, как говорят эксплуатационники, никаких габаритов пути не хватит. И пассажиров вряд ли наберется столько, чтобы не было пустых кают.
Так как же все-таки разомкнуть заколдованный круг - повысить скорость водоизмещающих судов, как взять барьер волнового сопротивления?
А если "вытащить" корпус из воды, сделать так, чтобы он скользил по водной поверхности? Такие скользящие суда появились впервые во Франции. Их назвали глиссерами, от французского слова glisseur - скользящий.
У глиссера днище выполнено в виде наклонной плоскости, расположенной под небольшим определенным углом к направлению движения. По мере увеличения скорости вода начинает вытеснять корпус, волновое сопротивление падает, глиссер начинает скользить по поверхности, касаясь ее лишь участком днища перед уступом - реданом.
Реданные и безреданные глиссеры нашли особенно широкое применение в военном флоте в качестве быстроходных торпедных катеров. Кстати сказать, первый дюралюминиевый торпедный катер был создан у нас в стране по проекту А. Н. Туполева.
Одной из разновидностей этого типа судов явился упомянутый выше двухкорпусный реданный глиссер, сконструированный советским инженером В. А. Гартвигом. За навигацию 1940 года его глиссер "Экспресс" прошел более 20 тысяч километров и перевез 18,5 тысячи пассажиров. Рейсовая скорость судна составляла 70 километров в час.
Таким образом, казалось бы, найден перспективный путь развития пассажирских скоростных судов. Однако тут возникало препятствие: глиссер "Экспресс" не мог ходить в волнение, превышающее три балла. А ведь для пассажирского судна крайне важно, чтобы оно могло плавать при любой погоде. Скользящий по воде глиссер не успевает описывать профиль волны, волна подбрасывает его. А если глиссер попадет в ложбину между волнами, он под силой тяжести тяжело падает вниз.
Естественно, ощущение при этих взлетах и падениях не из приятных, а тут еще надо добавить грохочущие удары волн об обшивку, плеск воды. С трудом выдерживает такую динамическую нагрузку и сам корпус глиссера. Конечно, и пассажиру приходится нелегко. Один из них, испытавший поездку на глиссере при относительно небольшом волнении, говорил:
- Похоже на езду на доске, скачущей по шпалам за курьерским поездом.
При встрече со средней волной приходилось сбавлять скорость. А когда волнение становилось вовсе большим, судно застопоривало машины, и весь эффект глиссирования сходил на нет, глиссер становился похожим на обычное водоизмещающее судно.
Нет, это не выход из "заколдованного круга". Хотя глиссеру и удалось преодолеть барьер волнового сопротивления, он не решал проблему скоростного пассажирского судна из-за своих низких мореходных качеств.