100 великих рекордов транспорта - Станислав Николаевич Зигуненко
А сами клиперы ждала довольно печальная судьба. Вспомним, к примеру, о знаменитой «Катти Сарк» – самом прославленной чайном клипере. После того как парусник перестал участвовать в «чайных гонках», его неоднократно переделывали и в конце концов превратили в судно-угольщик, подвозившее топливо для первых пароходов.
И лишь когда легендарный парусник отправили на слом, мировая общественность спохватилась. Были собраны деньги на реставрацию «Катти Сарк», и корабль занял почетное место в специально созданном для него музее. Но и тут злой рок не оставил судно. В 2008 году случился пожар, при котором чайный клипер сгорел практически дотла.
Вплоть до наших дней существуют парусные мореходные яхты и шхуны. Они появились на морях вслед за бригами и логгерами. Эти выносливые и неприхотливые «морские пони» и по сей день используются для рыболовства и морских прогулок. Большие парусники в наши дни служат еще учебными судами для подрастающего поколения морских офицеров.
Самым большим парусным судном был корабль «Франция» (водоизмещение – 5899 тонн), спущенный на воду в Бордо (Франция) в 1911 году. Длина стального корпуса этого пятимачтового барка составляла 127,4 м.
Из нынешних парусников самым большим считается 109-метровый «Седов», построенный в 1921 году в Киле (Германия). В его команду входят 65 курсантов и 120 офицеров-преподавателей.
И, наконец, всему миру была известна в свое время советская шхуна «Заря». Это парусное судно водоизмещением 605 т было построено в середине ХХ века целиком из немагнитных материалов и использовалось для исследований магнитного поля Земли.
Вместо паруса – ротор
После всего этого, казалось бы, о парусниках можно забыть навсегда. И все-таки, несмотря ни на что, парус на морях не исчез окончательно.
С началом XXI века, как ни странно, вернулся интерес и к парусникам. И вот почему. Эксперты подсчитали, что за последние 200 лет скорости на воде если и изменились, то незначительно. Что чайные клиперы XIX века, ходившие со скоростью 19—22 узлов, что гордость дореволюционной России – речной пароход «Спартак», развивавший скорость 20—25 км/ч, – все эти рекордсмены прошлого не сильно уступают современным теплоходам и атомоходам.
Конечно, суда на подводных крыльях или на воздушной подушке способны перешагнуть и 100-километровый рубеж, но в открытом море они не ходят. Их удел – каботажное плавание. Большому же океанскому судну законы физики не позволяют перейти рубеж в 25 узлов (46 км/ч), чтобы рейс при этом оставался экономически оправданным.
Впрочем, скорости никогда не были главным козырем водного грузового транспорта, его основные преимущества – объемы перевозок и их дешевизна. И вот тут-то, по критерию дешевизны, любое судно, использующее в качестве движущей силы энергию топлива, теоретически явно проигрывает паруснику.
Кстати, позвольте заметить, что даже в военном деле, где всегда применялись самые современные технологии и не очень привыкли экономить, от паруса не отказывались очень долго. Скажем, так называемые корабли революции – броненосец «Потемкин», крейсера «Очаков» и «Память Азова» – кроме брони и паровых машин имели также и парусный такелаж, поскольку постановка парусов при свежем ветре могла увеличить скорость такого корабля почти вдвое!
Грузовое судно «Букау», оснащенное ротором Флеттнера
Скорость позволяют также увеличить и новые конструкции парусов, каких не бывало ранее. Речь тут прежде всего идет об открытии немецкого ученого Антона Флеттнера. В начале прошлого века он разработал движитель, названный впоследствии «ротором Флеттнера», или турбопарусом. Этот турбопарус представлял собой вращающийся вертикальный цилиндр, сила тяги которого создавалась за счет эффекта Магнуса.
В 1852 году к немецкому ученому Густаву Магнусу обратились артиллеристы, которые хотели понять, почему в полете вращающийся снаряд отклоняется от цели, да и вообще ведет себя довольно странно. Исследователь в ходе экспериментов обнаружил, что на вращающийся цилиндр, обдуваемый сбоку ветром, действует сила, перпендикулярная его направлению (это явление и стали называть эффектом Магнуса). Снаряд нарезного орудия – это, в сущности, и есть вращающийся цилиндр. Потому, когда ветер дул на него с одного бока, он поднимался и летел дальше, а когда дул с другой стороны, то терял высоту.
Физическую суть эффекта Магнуса прояснил профессор Геттингенского университета Л. Прандтль в начале ХХ столетия. Он рассудил, что на поверхности вращающегося цилиндра, обдуваемого воздушным потоком, с одной его стороны направление вращения совпадает с направлением потока, а с другой – ему противоположно. При этом воздух, коснувшийся поверхности цилиндра, образует так называемый пограничный слой, в котором, чем ближе к поверхности, тем меньше его скорость относительно этой поверхности. На самой же поверхности воздух относительно неподвижен, он как бы к ней прилипает. По мере поворота цилиндра «прилипший» к ней пограничный слой устремляется навстречу внешнему потоку, отрывается от поверхности цилиндра, и возникает давление, направленное перпендикулярно потоку, омывающему цилиндр.
На практике этот эффект был впервые использован в 1931 году, когда в Германии переоснастили небольшое грузовое судно «Букау». На его палубе появились два цилиндра высотою 15,6 и диаметром 2,8 м. Вращаясь, они, подобно парусам, гнали корабль по волнам, позволили ему даже переплыть Атлантику.
Даже при небольшом ветре 8 м/с на каждом цилиндре возникала сила тяги в 2300 кг. Цилиндры предварительно раскручивались электромоторами мощностью 18 л.с., получавшими энергию от дизельной электростанции. Под действием же ветра судно двигалось со скоростью 40 км/ч, развивая мощность около 700 л.с. Сравните: если то же судно двигать при помощи винтов, то понадобятся двигатели общей мощностью около 1000 кВт!
К сожалению, и суда с ротором Флеттнера, как и обычные парусники, зависели от прихотей ветра, а потому и были вытеснены теплоходами. Интерес к ним возродился в 70-е годы прошлого века в связи с ростом цен на топливо и повышением внимания к экологии. Так, знаменитый французский исследователь океана Ж.И. Кусто в 1980 году построил судно «Калипсо», оснащенное двумя роторными ветродвижителями. На каждом его роторе имелся щиток, направляющий поток воздуха. Изменяя его положение, можно было получать тягу в нужном направлении независимо от того, куда дует ветер. К сожалению, опыты с такими судами были прекращены после кончины ученого и более не возобновлялись.
Под жестким парусом
Тем временем совершенствуется и традиционный парус. Только теперь его стали делать не мягким, а жестким, словно авиационное крыло, поставленное стоймя.
Первопроходцами в применении таких парусов стали японцы, которые в 1983 году оснастили парусами-крыльями небольшой сухогруз «Сеньо Маару» водоизмещением в 2100 т. А через год в море вышел балкер
