Морские качества

8. Прежде всего, корабль должен обладать необходимыми морскими качествами, которые состоят из следующих элементов:

ход,

проходимое со своим углем расстояние

поворотливость,

остойчивость,

способность сохранять ход на волнении и

способность иметь малую качку.

Морские качества корабля составляют предмет ведения корабельных инженеров. Есть множество лиц, заинтересованных материально в придании кораблям способности иметь хороший ход и хорошую поворотливость. Оба эти качества проверяются при приемной пробе корабля, и есть все данные к тому, что по этой части дело успешно пойдет вперед и будет совершенствоваться.

9. Проходимое со своим запасом угля расстояние. Не столь большое внимание обращено на экономический расход топлива и связанное с этим проходимое расстояние. Дело морских офицеров потребовать от кораблей в этом отношении более высоких качеств и пожертвовать некоторыми удобствами.

Электрическое освещение бесспорно красивее и приятнее масляного, но оно требует на горение 100 восьмисвечевых ламп 30 фунтов угля в час, тогда как на тот же предмет масла требуется лишь 8 фунтов, т. е. в 4 раза меньше. При малом числе горящих ламп, отношение это еще менее выгодно для электричества. Отсюда следует заключить, что, устраивая электрическое освещение, следует сохранить масляные лампы для тех случаев плавания, когда пуд угля драгоценнее пуда золота. Расход угля на нынешних кораблях, даже во время стоянки на якоре, — огромный, и тут могут быть сделаны большие сокращения¹.

По отношению к экономному расходу угля на действие машины также сделано еще далеко не все. Улучшают золотники, но как бы ни была хорошо устроена; отсечка пара, во всяком случае, машина не может работать экономно, если ей приходится развивать всего 10% от полной силы. В этих случаях дыхательный клапан главной машины приходится держать едва открытым, и пар теряет ³/₄ своего давления при проходе клапана. При двух или трех машинах можно работать одной, разобщив другие, но корабль, {19} приводимый в движение одной крайней машиной плохо слушает руля.

Самое правильное решение вопроса заключается в том чтобы, малый ход получать вспомогательными машинами, приводящими в движение винты, разобщенные от главных машин (рис. 2). В 1888 г. я представил такой проект для корвета Витязь в 3000 т, и по расчетам выходило, что обыкновенная машина миноноски, которую с успехом мог бы питать один из десяти котлов корвета, должна дать 5 узлов хода. Такие приспособления, по моему мнению, следует ввести на всех судах, начиная от корабля и кончая

 

Рис. 2. Применение вспомогательного двигательного механизма.

 

миноносцем, и ко всем машинам — будет ли их одна, две или три. Для этого необходимо выработать удобное сочленение гребного вала со вспомогательной машиной и сделать приспособление, чтобы и главная и вспомогательная машины могли удобно сообщаться с гребным валом и разобщаться.

Выгоды, которые дает подобное устройство, следующие:

1) проходимое под парами расстояние удвоится и, следовательно, увеличится район действия корабля;

2) главная машина сберегается и не портится без надобности при малых, несоответственных ей ходах;

3) в случае поломки главных машин корабль пользуется вспомогательными и не будет поэтому находиться в критическом положении;

4) при плавании под одной главной машиной другой винт, работая от вспомогательного механизма, дает {20} значительную прибавку в скорости хода и, кроме того, улучшит поворотливость.

10. Остойчивость. Остойчивость есть качество сокровенное, и только этим можно объяснить, почему в последние годы во всех флотах совершенно оставлена мысль о выработке хорошего типа горизонтальных машин. Никто не будет утверждать, что вертикальная машина хуже горизонтальной, но теперь, когда алюминий входит в общее употребление в значительных размерах, можно сделать такие усовершенствования в горизонтальных машинах, благодаря которым они будут достаточно хороши для применения их на военных судах. Потребность в этом чрезвычайно велика как для придания кораблям лучшей остойчивости, так и для того, чтобы паровые цилиндры были помещены за естественным прикрытием — водой. Вопроса об остойчивости мы коснемся ниже, говоря о качке.

11. Способность сохранять большой ход на волнении. Способность корабля сохранять большой ход на волнении во многом зависит от высоты надводного борта, формы носовой части и количества выступов. Чем меньше выступов снаружи, тем лучше. В них на большом ходу бьет волнением, разнося брызги по всему судну. Брызги не могут заставить уменьшить ход, но от ударов волн в выступы может быть так много брызг, что они представят некоторое неудобство. Развалистая форма носа хороша, пока корабль не начнет брать носом воду, после чего развалистая форма носа становится вредной. Поэтому предпочтительнее для хода против волнения иметь закругленный с боков полубак, способный безнаказанно зарываться в волну и снабженный большими волноломами для удаления воды с палубы за борт. Нос миноносцев, испытанный в этом отношении, надо признать наиболее выгодным и для больших судов.

При большом ходе на волнении надо рассчитывать, что на палубе каждого судна будет много воды. Предпочтительнее бортов не иметь, чтобы воде негде было останавливаться, но если борта есть, то надо иметь такой величины отверстия для удаления воды, чтобы последняя в несколько секунд освобождала палубу. Дело это первостепенной важности, и я думаю, что причину гибели некоторых военных судов во время урагана надо отчасти приписать недостаткам в этом отношении. {21}

При ходе под парами на большом волнении часто может потребоваться уменьшение хода вследствие перебоя винтов. На этот случай полезно иметь разные приспособления в самой машине, но также полезна такая форма носа, при которой была бы меньше килевая качка. Чем менее поднимается нос, тем менее он опустится, и тем выгоднее для винта.

Дело строителей найти во всем этом для каждого размера кораблей наивыгоднейшую комбинацию, но, казалось бы, что для всей надводной части корабля форма, принятая для миноносцев, есть наивыгоднейшая.

12. Способность корабля иметь малую качку. Что касается плавности и правильности качки, то последние броненосцы, в этом отношении, по-видимому, оставляют желать многого. Случай с броненосцем Resolution, который в Бискайской бухте перенес весьма сильную качку, заслуживает, чтобы на него обратили внимание. Корабли с малой остойчивостью и с большим периодом качки вообще в море спокойнее судов с большой остойчивостью и быстрой качкой. Я помню совместное плавание корвета Витязь с фрегатом Дмитрий Донской. Первое из этих судов имело большую остойчивость, второе — малую, и почти всегда бывало, что, когда Витязь имел большую качку, Дмитрий Донской ее не имел совсем. В море я на корвете Витязь должен был все крепить, а на фрегате Дмитрий Донской в море оставляли незакрепленными даже кадки с растениями, которыми была убрана адмиральская столовая. Пассажирские пароходы тоже спокойнее переносят качку, когда нагрузкой оставляют лишь сравнительно небольшую метацентрическую высоту. Таким был пароход Великий князь Константин, который вообще не отличался своей остойчивостью, будучи коммерческим пароходом. С поступлением в казну, когда приспособили к нему подъем паровых катеров и для легкости оставили очень немного балласта, он сделался еще менее остойчив. Качка его вследствие этого вообще была хорошая, и для подъема паровых катеров в море я ставил его поперек волнения. Он при этом почти не качался, но когда мне пришлось итти большим ходом при попутном волнении, то пароход имел огромные размахи. В этих условиях тот же пароход за несколько лет до моего командования, спускаясь для входа в один из портов, потерял всех лошадей, {22} бывших на верхней палубе. Когда я был застигнут в первый раз попутным штормом и увидел, что размахи увеличиваются, то попробовал уменьшить ход до самого малого, и качка до такой степени уменьшалась, что не было ничего похожего на обстоятельства, бывшие перед тем.

Всем вышеприведенным я хочу сказать, что малая метацентрическая высота во многих случаях служит к уменьшению качки, но если период естественного размаха совпадает с периодом волны, то качка может достигнуть огромных размеров, как и было с Resolution, на котором, по словам очевидцев, являлась мысль о возможности небывалого события — опрокинутая на волнении. Вопрос о том, может ли корабль от качки перевернуться, заслуживает всестороннего исследования. Г-н Рид¹ коснулся осторожно этого вопроса в своем письме по поводу качки Resolution, но пусть нам корабельные инженеры докажут категорически, что корабль не может перевернуться от волнения и что нет надобности бояться размахов, если бы даже они подходили к предельному углу, за которым корабль уже не возвращается в прямое положение, а стремится опрокинуться. Каковы бы ни были, взгляды инженеров на этот предмет, верно только одно, что должны быть изысканы меры к уменьшению качки, когда она становится чрезмерной. С этой целью можно переменить курс и ход. Мне на пароходе Великий князь Константин это было известно; тем не менее, когда я однажды входил на Варнский рейд, то на повороте меня так качнуло, что с другого стоявшего на рейде судна мне говорили потом, что видели киль парохода и думали, что он опрокидывается.

Поэтому при некоторых невыгодных условиях суда с малой метацентрической высотой могут на короткое или продолжительное время иметь большие размахи, и необходимо, чтобы были приняты меры к их уменьшению. С этой целью служат боковые кили, но я их не особенно люблю, потому что они уменьшают ход и мешают заделке пробоины пластырем. В большой пользе от них, как будет видно ниже, можно сомневаться². {23}

Является вопрос, нельзя ли помочь делу устройством передних рулей, если их делать большого размера. Также было время, когда придавалось большое значение водяным камерам, в которых вода могла бы переливаться с борта на борт¹. Мне неизвестно, почему мысль эта оставлена, хотя никаких неудобств, повидимому, они не представляли.

13. Никакие средства не могут считаться излишними для уменьшения качки, и следовало бы попробовать средство, изображенное на рис. 3 и 4. Оно состоит в том, что

 

Рис. 3. Приспособление для уменьшения качки.	Рис. 4. Приспособление для уменьшения качки.

 

броня и прокладка составляют горизонтальный выступ, который снабжен некоторым фальшбортом со щелью. Когда волна подходит и сообщает борту восходящее движение, то пространство, ограждаемое фальшбортом, заполняется водой, которая сопротивляется подъему его. Щель должна быть так рассчитана, чтобы вся вода успела вылиться, пока борт восходит — так, чтобы, когда он начнет опускаться, воды в нем уже не было. При этом устройстве {24} вода будет сопротивляться восхождению, но не будет содействовать падению борта¹.

Чтобы опробовать влияние добавочных килей и водяных цистерн на умерение размахов качки, я воспользовался моделью броненосца Victoria, снабженной уже боковыми килями. Модель была выведена из состояния покоя и приведена в положение крена на 15°. Когда модель предоставили самой себе, то она начала качаться со скоростью 10 размахов в 9¹/₂ секунд. Размахом обозначено здесь наклонение на каждый борт. Убыль величины качки замечалась по весьма грубому веску и была, после каждых двух размахов, следующая: 15°, 12°, 10° и 7°.

Затем подняли модель и приделали к подводной части киль 5" × 5", что равняется в натуре 20 футам длины и высоты. Модель, приведенная к качанию, делала размаха почти той же величины. По крайней мере те грубые приемы, которые употреблялись для изучения величины размахов, не показали разницы.

После этого киль был отнят и в специально приготовленные два отделения помещена вода в количестве, соответствующем 150 т. Каждое из отделений имело 4¹/₂" по длине судна, 3" по ширине и 5¹/₄" по высоте. Расстояние, между внутренними кромками отделений было 8¹/₄", а между наружными 14¹/₄"; следовательно, при качке модели вода перемещалась на 11¹/₄", что соответствует 45 футам на корабле. Труба, соединявшая два отделения, имела диаметр 2", что соответствует 8 футам.

Модель, выведенная из состояния покоя и предоставленная себе, имела следующие размахи: 15°, 11¹/₂°, 8¹/₂° и 4¹/₂°. Таким образом подтвердилось то, что уже было доказано Фрудом по опытам на броненосце Inflexible, a именно, что водяные камеры в состоянии задерживать колебательное движение корабля и умерять качку. Опыт оставляет более сильное впечатление, чем то, какое показывают цифры, ибо модель с водой после десяти размахов совсем останавливается, тогда как без воды модель долгое время продолжает колебаться, пока не успокоится окончательно. {25}

Опыт этот наводит на мысль — окупает ли польза боковых килей их вес и производимое ими уменьшение хода? Принято думать, что они полезны, но мне неизвестны опыты, которые убедили бы в этом. Модель в этом случае могла бы принести большую пользу, надо только обставить опыты должным образом, снабдив модель самопишущими приборами, которые отмечали бы как качку, так и крен продольный и поперечный. Я имел целью показать лишь одно, что мы можем избавиться от больших непроизводительных расходов, если всякое предположение будем предварительно проверять опытами на модели. Произведенные мной грубые опыты, по-видимому намекают на то, что можно отказаться от всяких килей, вредных для хода, а умерение качки предоставить водяному балласту, определив путем опыта же как наивыгоднейший размер камер, так и наивыгоднейший размер трубы, соединяющей два боковых резервуара.

14. Говоря о способности корабля иметь наименьшую качку, нельзя не вспомнить принцип уширения судов и ту форму, которую адмирал А. А. Попов придал яхте Ливадия (пароход Опыт) и благодаря которой пароход этот почти не имел боковой качки¹. В какой мере уширение судов может обеспечить их от перевертывания — следовало бы изучить опытами на модели, ибо узкие суда можно строить без продольных переборок, а широкие по необходимости придется перегораживать и поперечно и продольно.

15. Резюмируя все сказанное выше, казалось бы можно было притти к заключению, что выгодно придавать кораблям большую остойчивость, увеличивая высоту метацентра². При этом если во время аварии заполнятся водой какие-либо отделения, то корабль будет иметь еще достаточный запас остойчивости. Но так как при большой остойчивости корабль будет иметь беспокойную качку, то следует снабдить его большими водяными камерами, которые были бы в состоянии умерить качку в значительной степени.