Опыты с моделью броненосца Victoria
61. На сообщении, которое было сделано мной по сему предмету 24 марта в помещении опытового бассейна, я показал опыты с деревянной моделью броненосца Victoria, в масштабе 1/4"=1 футу. При постройке этой модели явился вопрос о том, каким образом придать герметичность тем местам, где палубы соприкасаются с переборками. Хотя запаиванием соединений и можно было достигнуть этого, но, сделав таким образом, было бы затруднительно потом проделать опыты при различных комбинациях открывания и закрывания дверей, ибо доступ к ним был бы совершенно невозможен. На помощь этим затруднениям явилась довольно удачная мысль заменить каждое из водонепроницаемых отделений цинковой коробочкой соответственной величины и формы. Коробочки эти, уложенные в свои места, заполняли все пространство. Кроме этих коробочек, представлявших второстепенные подразделения, у модели были оставлены главные переборки, отделявшие между собой, отсеки судна один от другого. На местах дверей в соответствующих {65} стенках коробочек и главных переборок сделаны были круглые отверстия, которые можно затыкать пробочками. Когда пробки открыты, то это представляет открытые двери, и, наоборот, при закрытых пробках модель уподобляется судну с закрытыми дверями. Палуба накрывалась негерметично по отношению к бортам, и это был большой недостаток модели. В случае, если подобная модель будет опять выделываться, необходимо, чтобы палуба ставилась на резиновую прокладку и была герметична как в соединении своем с бортом, так и в соединении с главнейшими переборками. При выделке этой модели мне оказал большую помощь старший судостроитель Э. Е. Гуляев, всегда отзывчивый на всякое новое дело.
Фор- и ахтерштевни модели, равно как и мидель-шпангоут были разбиты марками на футы, и марки эти давали возможность судить об осадке в воде. Вес модели должен был относиться к весу броненосца, как 1 к 483; принимая водоизмещение Victoria в 10467 т, вес модели получился в 235 русск. фунтов. Поставив модель на весы, определили, сколько фунтов добавочного груза нужно положить, чтобы привести ее к 235 фунтам; спустив модель на воду, так разложили груз по длине, что модель села на ровный киль. Теперь оставалось лишь перемещением груза вверх и вниз достичь того, чтобы модель имела остойчивость, соответствующую броненосцу Victoria. В этом деле мне помог заведующий бассейном старший судостроитель А. Грехнев, который сделал все необходимые расчеты. Метацентрическая высота Victoria принята равной 5,5 фута, и найдено, что перенесение на модели груза в 5 фунтов на 8" должно накренить модель на 7°. Соответственными перемещениями грузов вверх и вниз, модели удалось придать остойчивость, соответствующую броненосцу, который она представляет.
Для пускания воды в середину судна в условиях, схожих с теми, которые были во время аварии, в борту модели Victoria проделана была пробоина соответствующей величины и формы. Когда требовалось, чтобы вода через пробоину не вливалась в середину судна, то подводился под пробоину таранный пластырь, о котором говорится ниже в соответственном месте (рис. 17, 3-й момент). Если пластырь снят и все отверстия в коробочках закрыты, то вода войдет в середину судна лишь в незначительном {66} количестве, соответствующем величине просветов между коробочками в том отсеке, который прилегает к пробоине.
Первый опыт состоял в том, что открыли коробочки во всех тех отделениях, которые согласно записке г. Уайта, вероятно, были наполнены через пробоину и через открытые двери. По снятии пластыря вода начала распространяться по всем отделениям модели, которая начала крениться на правую сторону и опускаться носом. Затем форштевень уходил совершенно под воду, и вода начинала выступать сверх верхней палубы на правой стороне на баке. Крен в это время увеличивался, нос продолжал опускаться и опрокидывание наступало ранее, чем вода подходила к косяку 6" порта и амбразуре орудия. После опрокинутая больше 2/3 длины киля оставалось над водой и на предварительном опыте модель в таком виде остановилась и не погружалась далее, так как во всех коробках носового отделения, вероятно, оставалась часть воздуха и, кроме того, непроницаемая переборка, идущая под верхней башней, не допускала вышедшему из коробок воздуху получить выход на свободу. Чтобы модель сделала то, что произошло с Victoria, необходимо было в этой главной переборке просверлить небольшое отверстие для воздуха. В действительности может быть там и был ход воздуху через вентиляторную трубу или трубу для выкачивания воды. Когда вышеназванное отверстие просверлили, то после перевертывания нос модели продолжал опускаться в воду и последним оставался на воде ахтерштевень с рулем и винтами. Киль однако же при окончательном погружении составлял угол с горизонтом около 40°. В остальном модель в своих движениях копирует то, что происходило в действительности, и если крен перед опрокидыванием достигает лишь 11°, а не 18°, как показывали очевидцы, то не следует ли думать, что очевидцы не довольно точно оценили крен, который на-глаз всегда кажется больше, чем в действительности.
Опыт с опрокинутием модели был впоследствии повторен, мною несколько раз, причем отмечались по секундометрографу углубления фор- и ахтерштевней и крен. Из всех записей взяты были средние, по которым вычерчены кривые, изображенные на рис. 16. С них я снимал цифры, приводимые в таблице ниже сего. Надо однако заметить, {67} что крен в особенности отмечать было трудно, ибо весок, который заменял кренометр, очень болтался.
|
| Рис. 16. Кривые изменения углублений носом и кормой и крена. |
| Время секунды | Крен | Осадка носа | Осадка кормы | Диферент | Примечания |
| футы | |||||
| 0°,0 | 25,0 | 27,0 | 0,0 | Момент открытия пробоины | |
| 2°,2 | 28,0 | 25,4 | 2,6 | ||
| 3°,3 | 30,0 | 24,7 | 5,3 | ||
| 4°,1 | 31,8 | 24,1 | 7,7 | ||
| 4°,7 | 33,6 | 23,5 | 10,1 | ||
| 5°,3 | 35,2 | 22,8 | 12,4 | ||
| 6°,7 | 36,7 | 22,1 | 14,6 | ||
| 6°,7 | 38,2 | 21,3 | 16,9 | В 15,2 секунды форштевень уходит под воду | |
| 7°,5 | — | 20,6 | — | ||
| 8°,7 | — | 19,8 | — | ||
| 10°,7 | 46,0 | 18,9 | 27,1 | В 20,3 секунды напилось опрокидывание |
| {68} |
Рассматривание вышеприведенной таблицы и рис. 16 показывает, что крен первоначально возрастал быстро, потом медленнее, а перед опрокидыванием он стал быстро увеличиваться. В 20,3 секунды началось опрокидывание, которое продолжалось немного более одной секунды. Диферент возрастал почти равномерно, но форштевень не ушел под воду; тогда он начал увеличиваться быстрее и достиг перед опрокинутием 27 футов. Корма перед опрокинутием поднялась на 7 футов, а нос опустился на 20 футов.
62. При втором опыте на сообщении воспроизведен был тот случай, когда все двери были бы закрыты и по расчету г. Уайта в корабль должно было влиться лишь 680 т воды. По взвешивании коробочек, представлявших отделения, наполненные непосредственно через пробоину, оказалось, что вода в них соответствует прибавке груза на корабле в 638 т. По открытии пластыря модель опустилась в воду до верхней кромки форштевня, и вода выступила на пространстве нескольких футов на верхнюю палубу, на правой стороне, в самом носу. Крен модели был 8°. В таком виде модель осталась плавать и, следовательно, подтвердила расчеты г. Уайта, приведенные в его записке.
63. Далее, я показал на сообщении, что крен легко устранить напусканием воды в коридоры на противоположном борту. Имея в виду, что корабль от пробоины получит значительный диферент на нос, необходимо было воспользоваться для выпрямления одним из кормовых боковых коридоров. Я предположил, что против машинного отделения имеется такой коридор, вмещающий в себя 100 т воды, но так как у меня не было в том месте подразделения коробочками, то пришлось положить добавочный груз, который соответствовал бы 100 т. Если трюм не наполнен водой, то прибавка такого груза на одну сторону производила крен в 24°. С водой, заполнявшей часть носовых отделений, в особенности выше ватерлинии, остойчивость корабля значительно уменьшилась, и грузик, соответствующий 100 т, положенный на модели на левую сторону против машинного отделения, выравнял все 8° крена. Следовательно, надо думать, что метацентрическая высота модели в этом виде была в 21/2 раза меньше, чем при отделениях совершенно пустых; по вычислению же г. Уайта, она должна быть меньше нормальной лишь в 2 раза. {69}
64. Третий опыт имел целью показать опасность, представляемую продольными переборками. Было предположено, что таранный или минный удар пришелся на одной из поперечных переборок в боковых коридорах против котельного отделения и что это повело к наполнению двух угольных ям, а оттуда заднего котельного отделения. Предположено, что машинное отделение наполнилось через неисправную переборку. Вместо воды в боковые коридоры были положены два грузика, соответствующие 200 т веса. Это образовало крен в 5°, что и действительно соответствует остойчивости броненосца. Затем было открыто отверстие, через которое вода наполнила машинное и заднее кочегарное отделения. Крен стал возрастать, и когда вода заполнила все отделение и поступила в батарею, то модель опрокинулась и осталась плавать вверх килем, который сохранял горизонтальное положение.
Опыт этот однако же нельзя признать правильным, ибо с той минуты, как верхняя палуба в носовой части сравнялась с водой, последняя через щель между палубой и бортом получила доступ в носовые отделения, вследствие чего и явилась излишняя причина к опрокидыванию. Впрочем, я думаю, что так как машинные кожухи делаются негерметичными и палубы над машинными отделениями на герметичность не пробуют, то в действительности будет такое распространение воды по батареям и палубам и опрокидывание в подобных условиях становится более чем вероятным, если бы даже вода не получила распространения вперед и назад за пределы тех отделений, которые на опыте предназначались к наполнению водой.
Окончив разбор случая с броненосцем Victoria, перейдем к разбору элементов, составляющих непотопляемость судов, чтобы пополнить то, о чем еще не говорилось выше сего с должной подробностью.