Светлана Долгова - Ледокол «Ермак»

На «Ермаке» оказалось возможным сделать такую камеру при самой средине судна во всю ширину его, т. е. 71 фут. Высота цистерны 7 фут., ширина 6 фут. В средине пришлось, по местным условиям, уменьшить ширину до 3 фут, так что сечение в средине 21 кв. фут. В концах помещены дополнительные пространства в высоту 15 фут., так чтобы вода, сбегая на одну сторон, могла в них входить. Всего в противокачательную камеру может поместиться 80 тонн воды, но для того чтоб она успешно переходила со стороны на сторону, надо, чтобы в камере было не более половины, т. е. 40 тонн.

Для испытания, в какой мере проектированное средство могло быть действенно, сделан был качающийся на цапфах ящик, на котором устроена модель качающейся цистерны в размере 1:24 или ½ дюйма за фут. Вес ящика приведен был к весу судна по тому же масштабу 1:243. Период качания модели приведен был к периоду качания самого судна. Для записи приспособлена была подвижная доска, по которой перо чертило амплитуду качки. Опыты производил г-н Смирнов[138], служащий в Морском опытном бассейне в С.-Петербурге.

Сравнение приведенных рисунков показывает, что перебегание воды в камере убивает качку, но далеко не в той степени, в какой это было бы желательно. 40 тонн есть ½ % от водоизмещения, тогда как для успешного действия противокачающей камеры надо иметь в ней воды в количестве около 2 % от водоизмещения.

Диаграмма убыли размахов качающейся модели без воды в противокачательной камере

Диаграмма убыли размахов при 40 т воды

Кроме того, на «Ермаке» для камеры воспользовались таким помещением, которое могли найти у корабля уже готового, тогда как для успешного действия надо противокачающей камере дать форму, рассчитанную не только на перебегание воды, но и на своевременность удара воды в противоположный борт. Опыты инженера Бубнова[139] показали, что все дело в таком устройстве, при котором получился бы соответствующий удар.

Ввиду благоприятных результатов, которые дали опыты с противокачающей камерой, я решил тотчас же устроить ее на «Ермаке». Впоследствии обнаружилось, что вода переливается с таким замедлением, которое нужно, и что противокачающая цистерна задерживает размахи качки. На глаз кажется, что она очень облегчает качку, и мы ею впоследствии всегда пользовались. К сожалению, инструментально невозможно определить, в какой мере качка, вследствие переливания воды в цистерне, уменьшается.

VII. Описание ледокола «Ермак» и испытание его на открытой воде

4 (16) февраля (1899 г.) ледокол был предъявлен к сдаче, а потому здесь уместно дать подробное описание его в том виде, в каком он вышел из рук строителя.

Размеры ледокола следующие:

Длина 305 футов.

Ширина 71 фут.

Глубина интрюма, т. е. высота от нижнего дна до верхней палубы, 42 фута 6 дюймов.

Ледокол в полном вооружении с комплектом запасных машинных частей, но без угля, провизии и смазочных материалов, сидит в воде 17 футов 8 дюймов на ровный киль.

С 300 тонн угля он сидит в воде 18 футов 6 дюймов, а с 3000 тонн 25 футов.

Для того чтобы ледокол, прикасаясь ко льду, обламывал его, наружным обводам придан следующий наклон, считая от вертикальной линии:

Форштевень 70°.

Ахтерштевень 65°.

Бока 20°.

Остальные места подводной обшивки имеют наклон, постепенно переходящий от 20° к 70°.

Кормовая часть сделана с таким фасоном, чтобы наилучшим образом прикрывать баллер руля.

Наклон бортов подымается выше ватерлинии, и линия наибольшей ширины судна находится в носу и корме на 30 футов от дна, а на миделе на 27 футов.

Фотография модели ледокола «Ермак»

Вид кормовых винтов и руля «Ермака»

В надводной части борт завален внутрь, но это не имеет прямого отношения к ледокольной способности судна и вызвано лишь желанием уменьшить вес корпуса.

Ледокол имеет четыре машины, в 2500 сил каждая. Три машины стоят в корме, а четвертая в носу. Для помещения носового винта форштевню придана специальная форма. Для валов боковых винтов сделаны открытые изнутри приливы, допускающие осмотр дейдвудных труб.

Ледяной пояс простирается на 18 футов, а именно: от 2 футов выше средней палубы до 2 футов ниже непроницаемого стрингера. На ледяном поясе наружная обшивка положена вгладь, а в остальных местах положены вгладь вертикальные швы и сделаны с высадками все горизонтальные.

Скосы ахтерштевней

Чертеж мидель-шпангоута ледокола «Ермак»

У ахтерштевня есть небольшая особенность, введенная по моей инициативе, а именно: передняя сторона ахтерштевня не представляет плоскости, нормальной к линии судна, а срезана на 45°. Выше оси винта срез идет в одну сторону, а ниже в другую и в таком направлении, что струя воды и лед, отбрасываемые лопастями винта, попадают на острый угол ахтерштевня. Задняя кромка переднего ахтерштевня срезана параллельно передней кромке заднего. Эта особенность уменьшает до некоторой степени сопротивление заднего ахтерштевня, а потому она даст полезные результаты, хотя прямым опытом трудно установить размер пользы.

На рисунке, представляющем мидель-шпангоут, видно, что второе дно продолжается вверх и составляет второй борт, имеющий аркообразную форму. Второе дно и борт идут без перерывов от задней переборки задней машины до задней переборки передней машины. Тут второй борт делает внизу уступ. Непрерывности второго борта, в особенности в средней части судна, придается важное значение для общей продольной крепости.

На том же чертеже миделя видно, что существуют две продольные переборки, отделяющие машинные и котельные кожухи от грузовых трюмов. Переборки эти также идут непрерывно по всей средней части судна и служат для придания общей продольной крепости.

При расчете размера поперечной крепости судна, потребной для противодействия сжатию напором льда, предполагалось прежде всего давление на общую поверхность борта, принимаемое главными частями судна, а именно: переборками, верхним и нижним дном, средней палубой и большими бимсами, которые заменяют нижнюю палубу, где такой нет. Между двух переборок давление принимается палубами, стрингерами и полупереборками, а затем шпангоутами, аркообразным вторым бортом и стрингерами. Между каждыми двумя шпангоутами обшивка сама должна быть достаточно крепка для выдерживания заданного давления. Шпангоуты по всему судну поставлены через 2 фута, а по ледяному поясу введены промежуточные шпангоуты, так что на каждый фут длины судна приходится по одному шпангоуту.