Наследники винджаммеров


Категория Парусная система

Прямое вооружение, которое получило особое признание в Европе и которым были вооружены крупнейшие немецкие и французские парусники, не позволяет ходить достаточно круто к ветру, но на полных курсах преимущества его трудно оспорить. При проектировании и постройке таких судов был накоплен значительный опыт. Достаточно сказать, что практически все существующие сейчас крупные парусники вооружены прямыми парусами. Многие из них сошли со стапелей немецких верфей.

Одним из недостатков традиционного прямого вооружения является сложность его устройства и управления. Современный глубоко научный подход позволил создать проект судна, практически лишенного этих недостатков.

«Динашиф» . В 1956 г. инженер-механик, сотрудник немецкого отделения компании «Шелл» Вильгельм Пролс начал работу над паруснйм судном. Знаменательно, что человек, почти всю свою жизнь связанный с топливом, его хранением, распределением, обратился к силам природы. Конечно, не случайность привела его к этому, а сознание необходимости для его страны источников энергии. Как часто бывает, работать он начал на свой страх и риск, вкладывая время и сбережения в идею, которая должна принести независимость морскому транспорту от нефти, чистоту морям, здоровье морякам. Запрячь энергию ветра — задача сложная. Проанализировав состояние парусного судоходства XIX и XX вв., В. Пролс определил основные причины его упадка и пришел к выводу, что наиболее приемлемо прямое вооружение. Косое вооружение, по его мнению, оправдывает себя лишь на острых курсах и позволяет судну идти немного круче, чем при прямом вооружении. В то же время исследования показывают, что основное преимущество косого паруса — большое удлинение — теряется на полных курсах. Но и .прямое вооружение парусников конца прошлого и начала нынешнего столетия имело недостатки, в частности, удлинение парусов было меньше, чем у клиперов. Это — одна из причин, почему винджам-меры уступали в скорости клиперам. В. Пролс принимает смелое решение — каждая мачта будущего парусника будет нести несколько парусов, но без разрывов между ними. Мачта должна“ стать крылом, а несколько парусов — аэродинамической системой типа «решетки», обладающей лучшими тяговыми характеристиками по сравнению с вооружением обычных типов. Изобретатель решил эту проблему, разместив на мачте консольного типа (без стоячего такелажа и с бегучим, проведенным внутри нее) ряд почти одинаковых по размерам парусов, прикрепленных к реям, в свою очередь, жестко закрепленным на мачте. При традиционном вооружении стоячий такелаж обеспечивает относительно удобный путь к парусам для работы с ними. По проекту В. Пролса подниматься на мачту нет необходимости. Паруса можно поставить и убрать механически или даже автоматически — по команде компьютера.

Нет сомнения, что для обеспечения оптимального угла атаки парусов нужно поворачивать мачту. С поворотными мачтами судно может менять галс в считанные минуты вместо 15—20 (а иногда и более), необходимых прежним судам, и даже идти задним ходом. Вначале мачта предусматривалась решетчатой трехстержне-вой и устанавливалась на вращающемся основании. Этот .тип был принят для всех работ по проекту «Силы ветра на судне». Однако дальнейшие исследования показали! более высокие результаты можно получить, если несколько изменить кривизну рей в плане и полностью исключить щель между верхней и нижней шкаторинами паруса и соответствующими реями.

Существуют две системы уборки прямых парусов к реям и к мачте. Первая применяется и до настоящего времени на всех судах с прямым вооружением. Вторая — система Регенера, капитана учебного судна «Гросгерцогин Элизабет»,—отличалась парусами одинаковой высоты, растягиваемыми вдоль рей и убираемыми к мачте. В 1905 г. одну из мачт судна капитан оборудовал своей системой. Известно также применение ее для уборки бри-фока на пятимачтовой шхуне.

В. Пролс, использовав идею своего земляка, нашел более рациональный и надежный способ уборки парусов.-Конечно, каждый парус можно убрать или поставить независимо от другого. Исходя из этого и было найдено оптимальное решение. Так постепенно рождалось парусное вооружение, получившее позднее название «Динариг».

Однако и у этого вооружения есть недостатки. Известно, что скорость ветра по высоте несколько изменяется (особенно резко на высоте от 5 до 30 м — примерно в 1,5 раза) и в то время как нижние паруса наполнены ветром, верхние могут заполаскивать. При традиционном вооружении это устраняется установкой каждого паруса под оптимальным углом, так что паруса на одной мачте располагаются по винтовой поверхности. В вооружении «Динариг» подобная установка невозможна, и, видимо, поворот мачты должен учитывать такое распределение скоростей. Верхние паруса, вероятно, будут работать при минимальном угле атаки, нижние — при большем. Затруднен и ремонт сложного оборудования, надежность которого может стать проблемой для экипажа, да и сама мачта — очень сложное сооружение, тем более поворотная.

Рис. 1. Система уборки парусов Регенера.

Многочисленные испытания по постановке и уборке парусов на моделях в различных ветровых условиях, создаваемых в аэродинамической трубе, дали повод для оптимистических выводов. Эта система была принята в качестве основной концепции парусника. Включившиеся в работу над проектом ученые института судостроения Гамбургского университета докт. Вайнблюм, Тиме, Вагнер, проектная контора г. Любека, капитаны Пенинг, Сьетас, Витт, капитан и маринист Вильерс и многие другие исследователи, испытывали, проверяли, анализировали, критиковали его.

Особенно тщательно проводились продувки. Важно было определить на строго научной основе, насколько проектируемый парусник и его вооружение сравнимы с традиционным парусником. В качестве прототипа принят четырехмачтовый барк. Длина его корпуса между перпендикулярами равна 96,01 м, ширина 14,33 м, осадка с килем 7,22 м, водоизмещение 6460 т. Парусность барка составляет 3740 м2.

А вот что в окончательном виде представляет проект В. Пролса. Прежде всего принято, что судно — сухогрузное, точнее, балкер. Груз балкера не отличается высокими фрахтовыми ставками и возможная нерегулярность рейса не отразится на нем. Дедвейт парусного балкера не велик — всего 16—17 тыс. т. Тем обстоятельством, что партии груза накапливаются в различных малых портах, в которые заходить огромным балкерам просто невыгодно, пользуются небольшие компании. Они даже ухитряются выживать без особой финансовой поддержки в современных условиях, т.. е. выдерживают конкуренцию. В мире ощущается постоянная нехватка тоннажа именно таких размеров. Поэтому не случайно появление наследников знаменитых «Либерти» постройки военного периода — «Фридом» («Япония), СД-14 (Англия), «Пайонир» (ФРГ), дедвейт которых колеблется в пределах 10—20 тыс. т.

Первое, что замечаем при взгляде на балкер В. Пролса, названный им «Динашиф», — это мачты, напоминающие вместе с парусами лопатки гигантской турбины. Корпус современных образований полностью занят пятью трюмами, обеспечивающими самоссыпание груза, причем кормовой находится там, где у обычных судов предусмотрено машинное отделение. Короткий бак сменяется длинной средней частью, которую заканчивают с расположенными в нем жилыми и общественными помещениями, рассчитанными на 26 членов экипажа и 14 пассажиров. Рулевая рубка размещена у второй мачты, у третьей — парусная мастерская, а у четвертой — машинное отделение с двумя 600-сильными газовыми турбинами, предназначенными для привода активного руля, при необходимости обеспечивающего скорость 8 уз. Здесь же установлены вспомогательные дизель-генераторы (2×147 кВт), насосная станция привода для поворота мачт, лебедок, вентиляторов, насосов. В рейсе расход топлива на все эти механизмы не превышает 1,8 т в сутки.

Рис. 2. «Динашиф».
1 — носовая рубка; 2 — парусная кладовая; 3 —дизель-генераторы; 4 — жилые помещения.

Боковое сопротивление обеспечивается кроме корпуса и скуловых килей еще двумя кинжальными швертами в оконечностях судна.

Наибольшая длина корпуса составляет 160,5 м, длина между перпендикулярами 150,8 м, ширина 21 м, высота борта 13 м, осадка 9,215 м (со швертом 14,215 м). Дедвейт судна — 16 425 т. Мачты, вздымающиеся на 64,5 м над палубой, «одеты» 9100 м2 тяжелого дакрона. Эта площадь разделена на 30 парусов растянутых между реями различной длины, из которых наибольшие достигают 30 м. Расстояние между мачтами вполне достаточно для грузовых работ портовыми средствами, к тому же нижние реи могут складываться к мачте. Таким образом, выполнены четыре важнейших условия для современного парусного судна: управление малым экипажем и непосредственно с мостика, благоприятный пропульсивный фактор и хорошая маневренность, все вместе обеспечивающие нормальное течение любого рейса, большие трюмы и их раскрытие.

Ну, а теперь посмотрим, каковы же преимущества использования достижений современной гидроаэродинамики, технологии и электроники относительно обычного винджаммера.

В случае одинаковой силы ветра «Динашиф» идет к ветру под углом 47°, а барк — 66°. При 2 баллах по Бофорту наибольшая скорость «Динашифа» 8 уз (курс 110°), барка 4,8 уз (курс 120°). При 7 баллах «Динашиф» идет с наибольшей скоростью 19,4 уз (135°), барк — 14,5 уз (130°). В то же время скорости, достигнутые реальными судами, несколько ниже. Так, «Плацилла» показала 11,5 уз, «Писагуа»— 13,7 уз, «Герцогиня Цецилия»—11,7 уз [121]. Видимо, волнение, обрастание и несовершенство вооружения сказываются на практике гораздо сильнее. Наибольшая скорость, достигаемая «Динашифом» при 9 баллах, — 21 уз (курс 135°), у барка — 16,3 уз (курс 145°). На курсе фордевинд разница в скорости составляет почти 3 уз в пользу «Динашифа». Средняя скорость для расчетов принята равной 12 уз.

Джон Морвуд — основатель, редактор и консультант АЯРС (любительское общество по исследованию яхт) — попытался сравнить «Динашиф» с клипером «Катти Сарк», имеющим более легкий и узкий корпус (коэффициент полноты водоизмещения 0,504) и большую парусность на полных курсах. Но сравнение оказалось не в пользу знаменитого клипера: ведь уже на курсе 48° к истинному ветру «Динашиф» при волнении 5 баллов достигает скорости б уз, в то время как, даже по свидетельству Д. Морвуда, клипер «Катти Сарк» круче 56° не ходил, да и максимальная скорость его не превышала 17 уз.

Рис. 3. Сравнение поляр барка и «Динашифа».

Обеспечить высокую среднерейсовую скорость не просто, но возможно. Капитан барка руководствовался только опытом и местными условиями погоды (стоял иногда в безветрии, хотя хороший ветер находился в какой-нибудь сотне миль от него). Капитан «Динашиф» находится в значительно более выгодной ситуации: он имеет возможность получать текущую гидрометеорологическую информацию, прогнозы и факсимильные карты, с помощью компьютера выбирать оптимальное направление и количество парусов.

В каждом новом деле есть доля риска. Избежать его нельзя, но свести до минимума — задача решаемая. Для этого нужно правильно выбрать назначение судна, район плавания, трассу. Достижение максимальных скоростей может вызвать некоторые сомнения, но обеспечение паруснику средней скорости при использовании методов навигации, соответствующего оборудования и информации о погоде вполне реально. «Динашиф» на 60% (при волнении 4—5 баллов) быстроходнее старых парусников, и, вероятно, принятая среднерейсовая-скорость не будет труднодостижимой.

Повышение цен на топливо в 1973 г. благоприятно сказалось на экономических показателях «Динашифа», хотя и до этого, несмотря на большую продолжительность рейса, он был эффективнее теплохода. Судно предусмотрено эксплуатировать под парусами в течение 85% рейсового времени и лишь 15% оставлено для хода под двигателем. Фирма «Динашуп корпорейшн» (Дания), сравнивая балкер «Динашиф» с теплоходом в ценах 1975 г., определила Ьэдовую экономию в 665 тыс.-долл.1. Основные слагаемые суммы — это в первую очередь меньший расход топлива «Динашифом». Балкер экономит за год окол9 Ю тыс. т топлива сравнительно с аналогичным по размерениям теплоходом; меньшими оказываются расходы на экипаж и страховые расходы. Очевидно, после очередного повышения цен разница возрастет еще больше.

Общее расположение балкера типа «Дина» было разработано в 1963 г. В последующие годы выполнены экономические расчеты, уточнены характеристики комплекса парус-судно. За это время балкер стал родоначальником своеобразного генеалогического древа. В процессе работы над проектом вооружение «Динариг» было предложено применить для одно- и многокорпусных яхт, для крупных туристских судов.

В 1975 г. В. Пролс организовал две корпорации — в Дании и США, которые от экономических расчетов и проектных предложений должны довести дело до постройки и эксплуатации судов типа «Дина».

Рис. 4. Сравнение показателей парусников и теплоходов.
1 — «Грейт Рипаблик»; 2 — барк; 3 — «ПроПсен»; 4 — «Томас В. Лаусона; 5 — «Динашиф»; 6 — теплоход, а — м2/чел; б — ттод/чел; в — TRe 1В/мг; г — В/Т-, д — число Брюса; е — L/B-, м — вадс. уз; э — N, кВт.

Фирма «Динашип корпорейшн» в Дании, которая получила права на использование патентов В. Пролса в Европе, проводит большую работу по постоянному выявлению актуальности экономических преимуществ парусника. Естественно( что за основу взята разработка В. Пролса, выполненная при активном участии Питера Шенцле, -сотрудника Института судостроения (ФРГ). Разрабатываются новые варианты судов — пятймачтового дедвейтом 17,5 тыс. т, шестимачтового дедвейтом 25 тыс. т (рис. 74). Проведенное сравнение показателей кругового рейса Роттердам— Новый Орлеан—Роттердам для теплохода и балкера «Динашиф» грузоподъемностью по 35 тыс. т показало, что, несмотря на большую продолжительность рейса (в 1,26 раза), значительные портовые сборы, при прочих равных расходах, за счет экономии топлива «Динашиф» приносит втрое большую прибыль. Но преодолеть недоверие к парусу трудно, и переговоры о постройке балкера грузоподъемностью 35 тыс. т затягиваются.

В последнее время бельгийская фирма «Кокериль» разработала проект пятимачтового балкера длиной 167,5 м, дедвейтом 30 тыс. т и площадью парусов 12 тыс. м2 с вооружением типа «Динариг».

«Динашип корпорейшн» в Пало-Альто в Калифорнии, имеющая исключительные права на патенты В. Пролса в Северной и Южной Америке и бассейне Тихого океана, провела успешные испытания трехмачтового вооружения «Динариг», установленного на 9-м килевой яхте. Предвидя распространение парусных судов, предлагается набор стандартизированных мачт, отличающихся несомой площадью парусов. Всего разработано 16 типов мачт. Наименьшая рассчитана на несение 100 м2 парусов, разделенных на четыре панели, при высоте мачты Ими длине рей по 7,8 м. При высоте мачты 80 м и 44-м реях площадь пяти панелей парусов составляет 3200 м2. Размер сечения мачты — 2,2×5,5 м.

На основании тщательных экономических расчетов разработано 10 типов балкеров дедвейтом от 3 тыс. т до 70 тыс. т. Размеры наименьшего: длина 84 м, ширина 14 м, осадка 5,75 м. Площадь парусности — 2600 м2 при высоте каждой из четырех мачт по 36 м. Размеры наибольшего: длина 238 м, ширина 32,2 м, осадка 14 м. Площадь парусности, несомой на семи мачтах высотой по 70 м, — 17 500 м2.

В настоящее время изучаются возможности развития парусного вооружения «Динариг» и исследуются модели для различных маршрутов, грузов и размеров судов. Кроме того, рассматривается вопрос о разработке комбинированного вооружения, состоящего из «Динарига», имеющего преимущества на полных курсах, и «Сейлвинга» — паруса, одеваемого да мачту и растянутого снизу и сверху между двумя шайбами — гиком и гафелем. У такого паруса вдоль задней шкаторины протянут специальный трос, которым она и натягивается. Согласно полярам скоростей балкера «Динашиф» и результатам испытаний вооружения «Динариг» на яхте минимальный угол к направлению истинного ветра, при котором обеспечивается достаточная скорость, составляет 55°; уменьшение его на 5—10° было бы весьма кстати. Исследователи возлагают в этом плане надежду на паруса типа «Сейл-винг», хотя преимущества их на таких углах невелики, как и сила тяги.

Глубоко научное обоснование проектов парусников «Динашиф» привлекает к ним постоянное внимание специалистов. Пожалуй, ни у кого не вызывает сомнения ценность проекта или дееспособность вооружения. Реальность создания «летучего» грузовика В. Пролса, заметные его преимущества привели к тому, что «Динашиф» стал отправным судном для других проектов.

Отчет Вудварда. Одним из наиболее серьезных исследований возможностей эффективной эксплуатации парусника в современных условиях является работа ученых Мичиганского университета для Департамента торговли США. Целью исследования было определение необходимости парусных судов для американского торгового флота.

Рис. 5. Балкеры фирмы «Дииашип корпорейшн» (Дания):
а — длиной 150 м и дедвейтом 17,5 тыс. т; б — длиной 170 м и дедвейтом 25 тыс, т.

Основными предпосылками при определении варианта судна послужили: необходимость постройки судна в США и его эксплуатация, учитывающая возможности и особенности судна, соответствие стандартам в части численности экипажа, его размещения, оплаты и безопасности; использование вспомогательного двигателя» только для маневров и движения при штиле со скоростью не более 6 уз; установка на судне дедвейтом 45 тыс. т Дизель-генератора для судовых нужд мощностью не более 600 кВт; запрещение входить или выходить из порта при сильном ветре или течении; возможность установки подруливающего устройства, определяемая экономическим расчетом; преимущество парусника по сравнению с теплоходом, которое обеспечивается за счет информации о погоде и ее учета.

Наиболее подходящим было признано прямое вооружение типа «Динариг». Грузовместимость рассматриваемых судов с учетом глубин в проливах, необходимого бокового сопротивления, разумной высоты парусного вооружения была ограничена 50 тыс. т дедвейта. Еще большие суда также можно снабдить парусным вооружением, но их ходовые качества будут несколько хуже, а для очень больших танкеров это даже вряд ли окажется практичным. Кроме того, парусному судну, идущему без груза, требуется балласт, что также обусловливает определенные ограничения.

Вместе с тем необходимо признать: осадка судов лимитирована 15 м (исходя из глубины проливов и многих современных портов); при этой осадке и ходе под парусами судно обладает наилучшими ходовыми качествами. Однако такая осадка характерна для судов дедвейтом 70—80 тыс. т.

Важным фактором, влияющим на размер рассматриваемых судов, является высота парусного вооружения. Например, проход под мостом им. Веррацано (71 м), Голден Гейт (71 м), как и в Балтиморе (57 м), доступен лишь для сравнительно небольших парусных судов. Конечно, допустимо применить телескопические мачты, но это может вызвать трудности, особенно в связи с применением бегучего такелажа.

Исходя из того, что кренящий момент пропорционален увеличению размеров судна в кубе, а восстанавливающий момент — в четвертой степени, проблема лимитирования судов с грузом по кренящему моменту не возникала. Большое судно по сравнению с меньшим имеет относительно меньшую и низкую парусность, не теряет при этом в скорости, за исключением плавания в условиях слабых ветров. Таким образом, крен в 10—12° принят в качестве верхней границы при нормальной эксплуатации.

Рис. 6. «Сейлвинг» — экспериментальная яхта и судно с комбинированным вооружением.

В отличие от проекта «Динашиф» американские ученые не уменьшили экипаж парусника сравнительно с экипажем теплохода, считая, что на судне нового типа замену и ремонт парусов даже в минимальном объеме будет затруднительно выполнить с меньшей командой.

Разгрузка судна при отсутствии стоячего такелажа не представляет больших проблем для берегового оборудования.

Для трех вариантов судов дедвейтом 15, 30 и 45 тыс. т был проведен экономический анализ при их работе на линиях: Нью-Йорк-Ливерпуль (6200 миль), Балтимор—Монровия (8200 миль), мыс Флаттери—Шанхай (10 500 миль), Сан-Франциско—Сидней (12 800 миль). Анализ показал, что требуемая фрахтовая ставка для парусника ненамного превышает такую же для обычного судна. На последних же двух линиях.эта ставка при благоприятных обстоятельствах в 1975 г., когда проводились исследования, для парусных судов была меньше, чем для моторных. Но с тех пор ценьгаа топливо увеличились в несколько раз.

Познакомился поближе с прототипами будущего американского парусного флота.

Приведенные довольно подробные данные не являются результатом исследований, а служат лишь отправной точкой для них. При дальнейшей работе над проектом предусматриваются создание параметрического ряда и основательные испытания моделей корпусов с учетом движения парусника — крена и рыскания.

Очевидно, корпус парусника отличается от аналогичного по дедвейту обычного судна и прежде всего отношением BIT, которое для парусника в полтора раза меньше. Необходимо правильно рассчитать подводный профиль корпуса парусника в отношении бокового сопротивления (корпус должен быть глубоко сидящим).

Еще одна важная проблема — выбор коэффициента полноты корпуса. Для моторного судна, движущегося в узком диапазоне скоростей, такой выбор нетруден, но парусник, плавающий в районах с легкими ветрами, может иметь большую полноту, чем тот, который рассчитан для сильных ветров. Этот коэффициент для парусников составляет 0,65—0,69, в то время как для обычных балкеров он близок к 0,75.

Возникают проблемы и в части объемов. Ведь парусник для обеспечения остойчивости должен принимать балласт и, как правило, больший (с учетом меньших топливных цистерн), чем аналогичное судно с тепловым двигателем. Балласт может составлять примерно 70% полной грузоподъемности, при этом осадка будет около 75% полной. Скорость парусника на полных курсах увеличится за счет меньших водоизмещения и смоченной поверхности, но мореходные качества по тем же причинам ухудшатся.

Рис. 7. Транспортный парусник ученых Мичиганского университета.

Общее расположение принципиально не отличается от принятого на многих современных судах, но требование уменьшения лобового сопротивления заставляет вернуться к формам рубок середины 50-х годов — закругленных в плане с наклонной лобовой стенкой. Машинное отделение находится над ахтерпи-ком, а жилые помещения расположены вдоль бортов — между ними шахта грузового люка. Конечно, это расположение напоминает традиционное размещение на моторном судне, но какое разительное отличие: вместо грохота и вибрации машинного отделения — тишина.

Корпус имеет второе дно значительной высоты. Трюмы и под-палубные грузовые (балластные) танки обеспечивают самоссыпа-ние груза. Вооружение 15- и 45-тысячника одинаковое — 6 мачт с прямыми парусами плюс А-образная мачта для косого паруса. Промежуточный вариант — «чистый» шертимачтовик. Такое решение парусности продиктовано стремлением сохранить оптимальное удлинение каждой единицы вооружения — мачты с парусами — и расстояние между нйми. Последний парус помогает при лавировке, и это, пожалуй, единственное преимущество вооружения такого типа, хотя на полярной диаграмме скоростей заметить его трудно.

В процессе исследований вооружение типа «Динариг» подверглось некоторому упрощению. Так, трехстержневая мачта жестко закреплена, а поворачиваются в пределах 150° прикрепленные к передней опоре реи. Реи поворачивают брасами, выбираемыми лебедками, установленными в палубных рубках. Схема дает возможность учесть изменение скорости ветра по высоте. Хотя и кажется, что такое вооружение сложнее, чем «Динариг», на деле оно проще, реальнее и выдерживает ветер 50 уз при полной парусности и коэффициенте запаса 1,5.

Рис. 8. Варианты вооружения американских транспортных парусников дедвейтом 15, 30 и 45 тыс. т (а—в).

Паруса убирают накручиванием на штаг, установленный между реями, несколько-впереди носовой опоры и ставятся растягиванием вдоль рей с помощью лебедки, размещенной в той же палубной рубке, что и лебедка для брасов.

Несмотря на довольно подробное изучение автоматизации парусного судна, есть ряд нерешенных проблем. К ним относятся: обледенение самих парусов и движущихся частей, содержание и ремонт парусов (принятое вооружение не предусматривает возможности для подобных работ на ходу — на мачтах и реях).

Рис. 9. Система уборки парусов и поворота реи.

Прочность парусов особых сомнений не вызывает, кроме маловероятного случая, когда фок-мачта будет нести полные раруса, остальные же окажутся «сухими».

Осадка парусника важна для увеличения его дедвейта, а также бокового сопротивления. Возможно применение относительно мелкосидящего корпуса с различными выдвижными устройствами (в том числе и швертами), увеличивающими и перераспределяющими его боковую площадь. Однако, по мнению исследователей, это связано с трудностями при решении вопросов прочности и механизации и может перевесить их преимущества. Между тем примеров движущихся плоскостей достаточно много: начиная от обыкновенных рулей и кончая рулями подводных лодок. Но что случится с таким швертом и судном в случае посадки на мель? Велики сомнения в части определения оптимальной мощности энергетической установки. Опыт «Франса II» и рикмеровских парусников с малонадежными и громоздкими машинами не убедителен. Сильные ветры и узкости с течением могут повлиять на показатели парусника. Поэтому окончательное решение вопроса о целесообразности применения такого парусника должно быть отложено до модельных испытаний и определения портов.

При рассмотрении хода под парусами на принятых для расчетов четырех линиях с учетом сезона удалось выяснить при помощи ЭВМ, что наибольшая средняя скорость составляет зимой 12,24 уз (мыс Флаттери—Шанхай), наименьшая — 8,22 уз на той же линии летом. Естественно, эти результаты получены для большого судна. Средняя годовая скорость колеблется от 9,2 до 10,99 уз и сама по себе неплохая, хотя и уступает такому же показателю современного балкера. Участие двигателя в обеспечении средней скорости обратно пропорционально силе ветра. Время использования двигателя колеблется от 10% (в случае благоприятных условий) до 22% (среднее значение) и даже до 50% в определенные времена года при неустойчивых ветрах. Повышение средней скорости за счет установки более мощного двигателя грозит превратить парусник в теплоход со вспомогательным парусным вооружением.

Дальнейшая программа работ предусматривала испытания моделей в бассейне и аэродинамической трубе, оптимизацию парусника и вооружения, изучение маневренности, а также возможности использования маршрутов погоды, исследование одной из эксплуатационных линий

Морская администрация США, получив в целом отрицательные результаты этого исследования, приняла решение о необходимости постоянной корректировки выводов в связи с постоянно меняющейся обстановкой в мировом судоходстве. Несомненно, что сейчас выводы о целесообразности таких судов были бы значительно оптимистичнее.

«Фатум». В 1979 г. на I Всесоюзном симпозиуме «Исследование, проектирование и постройка современных парусных судов» в г. Николаеве В. П. Шостак и В. Н. Шередин представили проект первого отечественного парусного балкера » символическим названием «Фатум». Разработка проекта велась на базе балкера типа «Зоя Космодемьянская», условно снабженного системой саморазгрузки. Характеристики обоих судов приведены ниже;

Рис. 10. Один из проектов транспортного парусника типа «Динариг».

Судя по скорости, ненамного меньшей при работе двигателя, чем у обычного судна, предпринята попытка создания парусно-моторного судна. Уменьшение мощности главного двигателя более чем в два раза привело к интересным результатам: уменьшился объем машинного отделения, улучшились условия разгрузки за счет применения двух транспортеров, сократилась машинная команда; размещение жилого блока в ютовой надстройке позволило снизить воздушное сопротивление судна. Некоторым недостатком можно считать расположение части жилых помещений в опорах рулевой рубки, в связи с чем увеличивается протяженность систем, ухудшаются условия проживания экипажа и, кроме того, затрудняется размещение спасательных средств — шлюпок.

Рассматривались следующие два способа грузообработки:
1) погрузка со специально оборудованного причала с использованием портовых грейферных перегружателей и выгрузка собственными средствами;
2) разгрузка и погрузка гидравлическим способом путем превращения руды в пульпу.

Первый способ . оказался предпочтительным — он проще и надежнее. Второй малоприе^лем из-за необходимости создавать сложные перегрузочные средства во всех портах, которые будут обслуживать судно. Разгрузка, принятая в проекте, выглядит так: подтрюмные ленточные транспортеры шириной по 2 м переносят груз до носовой переборки машинного отделения, затем груз перераспределяется на наклонные транспортеры, которые, в свою очередь, передают его на поперечный выдвижной транспортер, а с него груз поступает на берег. Стоимость этой системы составляет 20—30% стоимости обычного судна.

Парусное вооружение «Динариг» и состоит из семи 70-м вращающихся мачт с восемью панелями парусов из тяжелого дакрона на каждой. Масса каждой мачты с девятью 30-м реями (относительная погибь — 12%), изготовляемой из стали 10ХСНД толщиной 20 мм, составляет 130 т. Мачта может поворачиваться на 120°. Обслуживание вооружения и управление им идентично проекту парусника «Динашиф». При ветре 10 Б судно сможет развить скорость 22—24 уз, а при 5 °Б — 13 уз. Стоимость парусного вооружения составляет примерно 2,5 млн. руб.

Рис. 11. «Фатум» (продольный разрез).

Остойчивость судна соответствует Правилам Регистра СССР при удельной погрузочной кубатуре не более 0,75 м3/т без приема жидкого балласта, но грузовместимость трюмов в этом случае полностью не используется. Для удельной погрузочной кубатуры 0,92 м3 /т и полного использования грузовместимости необходимо за счет уменьшения грузоподъемности принять 3500 т балласта. Чтобы обеспечить аварийную остойчивость и непотопляемость судна, ленты транспортеров обжимаются клинкетными (задвижными) заслонками, установленными на переборках. При этом отсеки надежно изолируются один от другого.

Сравнительные технико-экономические расчеты показали снижение на 600 тыс. руб. суммарных эксплуатационных расходов за навигацию в пользу парусника за счет уменьшения расходов на топливо и масло при наличии условного грузопотока в обоих направлениях примерно 500 тыс. т в год. Но вследствие большего количества парусников приведенные затраты по флоту парусных судов и теплоходов будут одинаковыми [25]. Следовательно, при существующих ценах на топливо (в СССР, 1979 г.) парусник не эффективнее своего прототипа, но с увеличением цен или в случае бункеровки зарубежным топливом ситуация заметно изменится (рис. 81). Понятно, что для такого парусника требуется вполне определенный маршрут. В качестве одного из них в расчетах разработан кругосветный рейс с рудой или углем в Японию, затем с балластом в Австралию и с рудой вокруг мыса Горн в Европу. Такой рейс продолжительностью 130 суток позволяет использовать основные ветровые течения и, в частности, сильные попутные ветры Южного океана.

Первая серьезная отечественная проработка парусного балкера по своим показателям согласовывается с исследованиями ученых других стран, считающих, что большой парусник скорее появится на океанских путях.

Танкер под парусами. Еще одним интересным примером применения вооружения «Динариг» является предложение Д. Винна (отдел архитектуры корабля университета г. Ньюкасла на Тайне), представленное им на симпозиуме в Королевском институте морских инженеров (Ройэл инститюшн ов Нейвэл Акитект — РИНА) в 1971 г.

Рис. 12. Эффективность «Фатума» в зависимости от роста стоимости топлива.

Рис. 13. Рейс «Фатума» вокруг света.

Главная идея предложения — для экономии топлива использовать паруса при благоприятных ветрах, а при неблагоприятных — двигатель. Такая схема более приемлема для судов, длительное время находящихся в плавании, а само применение паруса целесообразно для низкофрахтовых грузов. Внимание исследователя привлек великий нефтяной путь: Персидский залив — Северная Европа. Большие танкеры класса УЛКК (свыше 200 тыс. т дедвейта) — один из наиболее экономичных судов на этой трассе. Основные размерения типичного «мамонта»: длина между перпендикулярами 310,0 м, ширина 47,16 м, осадка с грузом 18,66 м осадка с балластом 10,6 м, водоизмещение с грузом 24-1,4 тыс. т, мощность 20,6 тыс. кВт, скорость с грузом — 15,8 уз, с балластом — 17,7 уз.

На такой танкер устанавливают шесть 75-м мачт с 40-м реями, на которых можно нести 18 тыс. м2 парусов. Согласно полярной диаграмме скорость-судна при 4 °Б на курсе 115° составляет 8,3 уз. Это без учета сопротивления винта. Как известно, гребной винт на судне таких размеров имеет диаметр 8—9 м, и его сопротивление снижает скорость примерно на 2 уз. В случае, когда винт свободно вращается, это значение становится намного меньшим. Но если необходимо, чтобы вал вращался достаточно быстро, на вспомогательный двигатель мощностью 700 кВт будет ежесуточно расходоваться около 4 т топлива.

Остойчивость — вне сомнений. При наиболее неблагоприятно поставленных парусах и семибалльном ветре крен едва достигнет 10. В нормальных условиях крен будет еще меньшим. Общий вывод по этому предложению: танкер с парусами пока экономически не оправдан — стоимость топлива еще не настолько велика, а паруса не дешевы. При увеличении стоимости топлива в 1,5 раза и повышении фрахтовой ставки, танкер-пар у сник станет равноправным партнером обычным судам — прибыль составит не менее 300 тыс. долл. в год. И это несмотря на увеличение длины рейса на 5400 миль для лучшего использования ветров. Если же будет найден новый маршрут, экономическая эффективность танкера-парусника повысится даже при таком неблагоприятном условии, как сохранение полной мощности главного двигателя и активное использование его в рейсе.

Паруса Японии. Углубляющийся нефтяной кризис особенно ощутим там, где это ценное сырье еще ценнее из-за полного его отсутствия. Именно в таком положении находится Япония. Неудивительно, что здесь созданием судна, способного экономить топливо, заинтересовались давно.

Рис. 14. Танкер под парусами.

Для развитого строительства крупнотоннажных судов, которые в шутку называли и «монстрами», и «мамонтами», несмотря на отличные испытательные бассейны, требовалось решение некоторых .вопросов с большей степенью достоверности. Поэтому известная судостроительная компания «Ниппон Кокан К- К.» (НКК) построила с целью изучения мореходных качеств «Дайо» — модель танкера дедвейтом 460 тыс. т (класс УЛКК — ультрабольшой танкер) в 1/15 его натуральной величины. Модель, естественно, не маленькая: длина ее 26,3 м, ширина 4,55, высота борта 2,3 м, а водоизмещение около 90 т. «Дайо» буквально нашпигован приборами для измерения и записи крутящего момента, тяги, маневров, скорости и т. п.

Вначале «Дайо» использовался по прямому назначению, но с 1977 г. фирма начала заниматься исследованиями в области применения паруса на моторном судне. В 1979 г. на «Дайо» была увеличена площадь руля, установлены киль и три мачты — две из них имели прямые паруса (размером 7×4 м), одна представляла мачту-крыло с треугольным парусом (размером 6,45 X Х4,65 м); Всеми тремя мачтами можно управлять дистанционно. Работы велись при участии Японской ассоциации развития мор-, ской техники (ЯАМДА), которая, по словам ее президента Но-бору Хамада, провела исследования около 20 типов парусов в аэродинамической трубе и одновременно испытывала материалы для них.

На «Дайо» в его новой роли исследовались формы и конструкция парусов, возможность их автоматического обслуживания и контроля, остойчивость и маневренность.

На основании этих испытаний компания НКК исследует возможность постройки балкера дедвейтом 20 тыс. т, длиной 152 м со вспомогательным парусным вооружением. Судно рассчитано на скорость 15 уз. Для сравнения принят обычный балкер с двигателем мощностью 5500 кВт,-Определено, что для достижения скорости 15 уз. требуется мощность около 5150 кВт при ходе вполветра со скоростью 5 м/с, 3160 кВт при 10 м/с, 1620 кВт при 12,5 м/с, а при 15 м/с в работе двигателя нет необходимости.

Удачные испытания позволили сделать следующий уже практический шаг — применить выбранное парусное вооружение на небольшом танкере для каботажного плавания. Выбор танкера — не случаен. Несмотря на загруженность палубы трубопроводами, люками, мостиками, пространство над ней свободно. Большинство балкеров также имеет подобную особенность, но вооружение несколько затрудняет использование перегрузочных средств. Танкеру же не нужны ни стрелы, ни краны, ни транспортеры. Надводный борт танкера низок, рубка — в корме. Воздушное сопротивление танкера меньше, чем у других судов, а центр парусности надводной части находится в корме. Для однокорпусного судна важно, чтобы центр его парусного вооружения находился в нос от миделя; при этом создается благоприятное взаимное расположение центра парусности и центра бокового сопротивления подводной части. Это, вероятно, лишь некоторые причины, благодаря которым появилось первое в мире коммерческое судно с парусным вспомогательным вооружением.

Рис. 15. «Дайо» под парусами.

Танкер «Шин Аитоку мару» был спущен на воду 1 августа 1980 г. Он явился плодом усилия ЯАМДА, НКК, «Имамура шипбил-динг», судоходной компании «Аитоку Ко». Его наибольшая длина составляет 73 м, длина между перпендикулярами 66 м, ширина 10,6 м, высота борта 5,2 м, осадка 4,4 м, дедвейт 1600 т, объем танков 1300 м3, мощность главного двигателя 1180кВт при 250 об/мин, скорость 12 уз. Экипаж — 10 чел. Корпус снабжен вторым дном и устройствами против загрязнения окружающей среды.

Рис. 16. «Шин Аитоку мару» — первый в мире танкер со вспомогательными парусами (а); паруса на балкере дедвейтом 20 тыс. т (5).

Парусное вооружение состоит из двух установок общей площадью 194,4 м2. Каждая установка — это вращающаяся мачта, к которой с помощью рычагов прикреплены реи. «Парус» размером 8×12,15 м включает три вертикальные части, соединенные между собой, и при необходимости складывается (с помощью гидроцилиндров), причем площадь его уменьшается вдвое. Боковые элементы полужесткого паруса выполнены из стали, а пространство между боковой кромкой и местом соединения с неподвижной центральной частью паруса затянуто тканью. Каждая установка снабжена указателем направления ветра и его скорости. Контроль за положением паруса осуществляется микрокомпьютером, в который поступают данные о ветре и угле установки паруса. В свою очередь, компьютер выдает на сервомеханизмы команды по изменению угла установки паруса и необходимости раскрывать его или складывать. Паруса рассчитаны на скорость ветра до 20 м/с, а набор — до 50 м/с. Увеличение численности команды по сравнению с теплоходом не требуется.

С усилением ветра по мере увеличения тяги парусов мощность двигателя уменьшается: скорость постоянна, расход топлива снижается. НКК надеется, что такое использование паруса поможет сократить потребность в топливе на 10%. На судне отрабатывается использование паруса с целью обучить экипаж и выработать надежные парусные установки для применения на других судах. По имеющимся данным, паруса танкера были отобраны в результате продувок, но, видимо, авторы больше внимания уделили технологии, нежели повышению качества паруса.

На танкере предусмотрены и другие меры для снижения расхода топлива — улучшена форма корпуса, повышен КПД винта, подводная часть окрашена краской, длительное время необрастаю-щей, применено дешевое топливо, в которое вводится до 20% воды (при этом происходит более полное сгорание, уменьшается выброс вредных веществ), утилизируется тепло уходящих газов, также и для подогрева грузов. Все это позволило вдвое снизить расходы на топливо по сравнению с обычным судном.

НКК рассматривает и другие варианты судов водоизмещением 10,2 и 35 тыс. т, снабженных подобными установками, скорее всего как вспомогательными движителями. Экономия топлива этими судами вряд ли превысит 10—15%. Но все же постройкой танкера «Шин Аитоку мару» сделан первый шаг в новую эру.

Баржи под парусами. С мая 1980 г. велись исследования в бассейне, аэродинамической трубе и на большой модели парусной баржи дедвейтом 14,4 тыс. т. В этих исследованиях участвовали кроме ЯАМДА судостроительная фирма «Митсуи инджиниринг энд шипбилдинг» и судоходная компания «Эйшиен Венчури лимитед». Баржи в паре с буксиром-толкачом должны служить для перевозки гравия между Японией и Тайванем. Чтобы уменьшить расходы на топливо возникла мысль, использовать благоприятные ветры. Такие баржи планируют соединять в составы.

Длина баржи между перпендикулярами 87 м, ширина 31,5 м, высота борта 8,15 м, осадка 6,70 м, скорость буксировки 6,5 уз. На каждой барже предусматривается парусное вооружение типа «Динариг», состоящее из четырех мачт — двух по 52 м высотой с пятью парусами и двух по 42 м с четырьмя парусами. Площадь парусности — 2500 м2. Постановка, уборка парусов и поворот мачт осуществляется дистанционно. Каждая баржа снабжена швертом.

Использование парусных систем на баржах — интересное и перспективное направление и может быть применено на многих маршрутах.

«Грузовик» Холмена Спенса. Было бы упущением не вспомнить о предложении американца X. Спенса, который считает, что создать современный парусный грузовик легче, если не держаться за груз традиций. Поставив на службу современную технику, технологию и материалы, можно создать такое, например, грузовое судно.

На оптимально спроектированном корпусе устанавливают П-образные стойки с подвешенными к ним прямыми парусами. Каждый крепится к мостику, который передвигается вверх и вниз по стойкам. Этим изменяется положение паруса по высоте и обеспечивается его рифление. С помощью лебедок парус передвигается поперек судна и поворачивается под углом ДП. Удлинение каждого паруса может в небольших пределах изменяться за счет наворачивания нижней шкаторины на реёк.

На курсе бейдевинд паруса должны располагаться уступами — носовые подветреннее кормовых, что улучшает условия работы каждого паруса по сравнению с обычным рядным расположением. Идя вполветра, судно несет сплошную ленту парусов, на фордевинде паруса размещают так, что полностью используется их площадь — носовые паруса сдвигают на один борт, кормовые на другой. Управление парусами осуществляется с помощью компьютера. Предусмотрен и вспомогательный двигатель. Если паруса будут использоваться хотя бы на 60% времени рейса, то экономическая эффективность проекта будет, по мнению автора, обеспечена.

Рис. 17. Парусная баржа проекта компании «Митсуи».

Рис. 18. Грузовик Холмена Спенса.

Предложение интересное, особенно с позиций технологии перегрузочных операций, — стойки сами используются для грузовых средств — стрел. Но эффективность парусного вооружения вызывает серьезные сомнения как по площади, так и по форме. Скорее всего вспомогательным средством движения будет парусное вооружение, а не двигатель. Но сам тип вооружения может быть после некоторой модификации применен для небольших и легких судов.

«Роза ветров». -Как видно из предыдущих описаний проек» тов, в основу их положены факторы экономии топлива, сокращения расходов на экипаж при условии возможно более полного использования ветровых условий как с помощью совершенного и автоматизированного парусного вооружения типа «Динариг», так и на основе учета метеоусловий с помощью спутников, факсимильных метеокарт и ЭВМ.

Повышение цен на топливо уже в последнее время несколько снизило весомость экономии средств на заработной плате экипажу и явилось одной из предпосылок создания интересного проекта — антитеза всему вышеприведенному.

Его автор — Майкл Виллоуби — командир подводной лодки йо время второй мировой войны, много лет до нее и после проплававший на парусных судах. Командовал он и трехмачтовой топсельной шхуной «Сэр Уинстон Черчилль», и шхуной «Регина Марис», вместе с которой участвовал в съемках фильма по Д. Конраду «Полоса тени». Он принимал участие в проектировании бар-кентины «Кептен Скот», учебных судов, реконструировал норвежский учебный парусник «Кристиан Радик». М. Виллоуби имеет громадный опыт в проектировании и эксплуатации современных парусников с традиционным вооружением.

Основная идея проекта с примечательным названием «Вин-дроуз»(«Роза ветров» — по названию компании «Виндроуз шипсли-митед») такова: не нужно пока никаких дорогостоящих и неиспро-бованных типов вооружения. Проверить жизнеспособность грузового парусника в современных условиях можно и на обычном судне с традиционным, проверенным в течение десятков лет прямым вооружением (рис. 88). Разумеется, прогресс не останется в стороне — в проекте учтены современная технология проектирования, постройки и современные материалы.

Автор полагает, что в будущем далеко не весь флот будет (да и зачем?) атомным, а про нефть и говорить не стоит. Уголь — тоже не топливо будущего.

Только ветер остается неисчерпаемым источником энергии. Накопленный опыт в использовании ветра еще сто лет назад позволял 60-м судам добиваться суточных переходов в 300—400 миль, а известный пароход «Грейт Бритен», построенный в 1845 г. (сейчас — судно-музей), регулярно под парусами делал 350-мильные суточные переходы. Финалом развития парусников явилось вооружение с большим числом сравнительно малых парусов, развитым рангоутом и такелажем, с помощью которых небольшой экипаж выжимал максимально возможные скорости. Еще в 1895 г. был построен первый гигант — пятимачтовый барк «Потози» длиной 112 м, а в 1921 г. — «Франс II» длиной 127,5 м. В то же время «Потози» и «Пройсен» только под парусами по пути из Чили в Европу вокруг мыса Горн достигали среднерейсовой скорости 7,6 уз. Что же касается возможной опасности, присущей парусникам, то сравним потери флота Ф. Лайеша и «Пасифик стим навигейшн компани» (ПСНК) из Ливерпуля. При среднем составе флотов 14—16 четырех- и пятимачтовых парусников у первого и 27—31 грузопассажирский лайнер у второго потери за один тот же период (1880—1913) составили у Лайеша 60% и у ПСНК — 77,2%.

Рис. 19. Парусник Майкла Виллоуби.

Все современные проекты исключают необходимость работы с парусами наверху. Однако М. Виллоуби считает, что этого бояться не следует. Высота и трудности должны стать такими же привычными для нового поколения моряков, как и для моряков ушедших поколений. Тем более, что многие работы можно делать, не под

нимаясь наверх, с палубы, настолько отработана развитая система бегучего такелажа. Практически экипаж будет занят на высоте лишь при выходе и по окончании плавания, а также в тех редких случаях, когда не выдержит тяжелый дакрон. С палубы же можно установить под необходимым углом реи, причем каждую отдельно, — этим легко учесть изменение скорости ветра по высоте. Все операции по постановке парусов, повороту рей намечено выполнять с помощью гидравлических лебедок. Гидравлика будет работать и на руле, и на подъеме якоря.

Стоячий такелаж — не только раскрепление мачты, но и средство повышения безопасности и «быстрой» коммуникации между палубой и любой частью вооружения. Расположение вант модифицировано относительно таких судов, как «Пройсен» и «Франс II», и судно при необходимости сможет идти примерно на 15° острее к ветру. Выбор средства, уменьшающего дрейф (например, два дропкиля — балластированные шверты, устанавливаемые в фор-и ахтерпике), определится после испытаний модели.

Время, свободное от работы с парусами, экипаж может занять для обычцых палубных работ, причем днем и, как правило, в хорошую погоду. Довольно большой экипаж, предусмотренный на судне, оправдан и экономически —^ в течение рейса он выполняет значительный объем ремонтных работ (такелаж, вооружение), избавляя владельца от необходимости лроизводить их во время ремонта на судоверфи.

Автоматизация, по мнению М. Виллоуби, расслабляет внимание, замедляет реакцию при опасности. Человек не удовлетворяется работой, которая усугубляет скуку. Судовладельцы уже сейчас испытывают серьезные трудности с набором экипажей на моторные суда, а для парусника эта проблема, по их словам, окажется еще труднее. Но М. Виллоуби верит, что за места на паруснике будут также бороться, как во времена Густава Эриксона.

Рис. 20. Система уборки парусов по проекту «Виндроуз».

В общем парусное вооружение испытано, надежно и даже безопаснее, чем другие типы вооружения, даже «Динариг». Вот ход рассуждений автора: поскольку «Динариг» — сплошное крыло, то результирующая сила будет вдавливать носовую часть судна и кроме увеличения сопротивления повысит зарыскивание «Ди-нашипа» к ветру, что достаточно опасно. Обычные же паруса со свободной нижней шкаториной способны сами принимать такую форму, при которой возникает некоторая подъемная сила, исключающая зарывание судна в воду. Не занимая жесткой позиции и понимая преимущества вооружения «Динариг», М. Виллоуби считает возможным применить его пока в виде четвертой мачты для испытаний. Вероятно, путь натурных испытаний этого вооружения вполне оправдан.

Каков же все-таки проект «Виндроуз»? Это судно — пяти-мачтовый барк с развитой системой носовых косых парусов (у предыдущих проектов их нет, поэтому мачты необходимо располагать ближе к носу для сохранения положения центра парусности), с бушпри-том. На четырех мачтах вооружение практически унифицировано. Основные характеристики судна таковы: длина наибольшая 158,8 м, длина между перпендикулярами 137,2 м, ширина 19,82 м, высота борта 12,8 м, осадка с грузом 9,76 м, дедвейт 12,7 тыс. т, мощность главного двигателя 2200 кВт, скорость на тихой воде 11 уз, экипаж 51 чел. и 6 пассажиров.

Запасы топлива достаточны для рейса протяженностью 12 тыс. миль при скорости 11 уз, но в случае экономного расходования топлива судно проходит без заправки около 50 тыс. миль. Для уменьшения сопротивления винт может быть поставлен во флюгерное положение.

Навигация должна вестись теми же средствами, что и в проекте «Динашип». В «островах» судна размещены жилые помещения; легкие мостики, соединяющие их, практически исключают пребывание людей на верхней палубе в свежую погоду без крайней необходимости.

Рис. 21. План парусности.

Рис. 22. Общее расположение суд»э проекта «Виндроуз»: в средней надстройке— жилые помещения команды, в ютовой — комсостэва.

Условия проживания экипажа на паруснике отличаются от условий на теплоходе — нет вибрации, шума, меньше качка. Значительно большую ценность приобретает такой редко замечаемый показатель, как «удовлетворение от работы», когда каждый член экипажа будет заинтересован возможно лучше провести судно от порта к порту. Не следует, однако, думать, что такой парусник заполнят мечущиеся, как дьяволы, матросы, понукаемые громовыми приказами капитана (так обычно представляют парусник в кино и телевидении): Занятость экипажа парусника ненамного будет отличаться от занятости экипажа на теплоходе. Предложенный состав экипажа и его численность одобрены профсоюзом и министерством торговли Англии, причем в него должны входить 6 инструкторов, отлично знающих дело и способных обучить каждого новичка. Кстати, экипаж более чем вдвое превышает численность команды винджаммера первой четверти XX в.

Естественно, проект отвечает требованиям международных конвенций о безопасности человеческой жизни на море и т. п. Судно, обладающее двумя независимыми движителями, надежнее: других, следовательно, страховые компании смогут застраховать его на большую сумму.

Особый раздел — обработка груза. Несомненно, что согласно проекту «Виндроуз» при создании берегового или судового оборудования предстоит преодолеть значительно больше трудностей, чем в рассмотренных выше проектах, хотя в качестве основного варианта судно спроектирова-но, как балкер. Перегрузка грузов, которые попросту перекачивают (жидкости, зерно, гранулы), — не проблема. Но железную руду не перекачаешь, а тяжелое перегрузочное оборудование трудно использовать из-за развитого такелажа. По проекту «Виндроуз» парусник предполагается оснас-тить судовыми грузовыми средствами, способными обеспечить высокий темп перегрузки. Благодаря складной конструкции они для уменьшения сопротивления укладываются на палубе. При желании судно можно оборудовать транспортерами, которые через бортовые лацпорты будут передавать груз на берег. Контейнеры также рассматривают как один из возможных вариантов перегрузочного оборудования судна. Умелое использование их может обеспечить высокие доходы.

Основные экономические показатели проекта «Виндроуз» в сравнении с таковыми для СД-14 — серийно строящегося в Англии судна семейства «неолиберти» — приведены ниже:

Из таблицы видно, что больший по дедвейту представитель семейства «неолиберти» имеет более низкую грузовместимость — еще один плюс паруснику. Вероятно, при повышении цен на топливо парусник сможет соревноваться с еще большим судном.

В качестве оптимального принят рейс из Европы в Австралию и обратно. Протяженность его составляет 13 250 миль (для теплохода 11 900 миль). Время выхода в рейс и его наилучший маршрут проверены на компьютере Центрального метеорологического бюро (Англия). Среднее время рейса определено из расчета средней скорости под парусами 12 уз и плавания судна, рекомендованными для парусных судов маршрутами по Адмиралтейской карте № 5309 с использованием при необходимости двигателя.

Рис. 13. Рейс судна проекта «Виндроуз». Пунктиром показан путь через Панамский канал.

Принимаемая скорость парусного судна рассчитана на капитана средней квалификации. Если скорость моторного судна можно более или менее точно обусловить расходом горючего, то к паруснику это не применимо. В то время как «средний» капитан включает двигатель, опытный и знающий еще несет паруса, добиваясь той же скорости; когда первый при усилении ветра убирает паруса, второй их добавляет. Опыты, проведенные М. Вил-лоуби на учебном судне «Сэр Уинстон Черчилль», показали, что скорость только под парусами составила 2,5 уз, при работе двигателя — 8 уз, при работе двигателя и парусов — 12 уз.

Скорости судна проекта «Виндроуз» и других определены на основании данных Гамбургского института судостроения по испытаниям модели барка «Памир». При полной парусности наибольшая скорость при 40-уз ветре составляет 17,97 уз на курсе 110°. Во время расчетного рейса углы круче 80° к направлению истинного ветра во внимание не принимались. Проверка остойчивости показала, что, несмотря на полную парусность в течение всего рейса, ни в одном из возможных случаев крен не превысил 15°, а максимальный крен при ходе вполветра составил всего 1Г.

Выгоды рейса судна со вспомогательным двигателем очевидны из сравнения его с чисто парусным клипером «Термопилы». Согласно проекту «Виндроуз» судно затрачивает на рейс 45 дней, клипер 63 дня (среднерейсовая скорость 8,5 уз) и в обратном рейсе — 51 день вместо 66 дней, затраченных клипером «Свенхилд» (средне-рейсовая скорость 9,4 уз).

В итоге судно М. Виллоуби, несмотря на большую протяженность рейса и соответственно большее пребывание в море по сравнению с тремя близкими по размереииям теплоходами, потребляет в 3 раза (при благоприятных условиях — в 4 раза) меньше топлива, чем самый экономичный из теплоходов. Экономия за круговой рейс составляет 6000 ф. ст. В случае пользования Панамским каналом на пути из Австралии в Европу экономичность парусника выигрывает еще больше. Эксплуатационные расходы парусника за год примерно на 14% меньше, чем теплохода, а стоимость расхода топлива на одну милю составляет всего 18% от того же значения у теплохода.

Проект «Виндроуз», хотя и кажется несколько архаичным на фоне современной техники, обладает важным качеством — реальностью. Несомненна возможность его осуществления в любом из вариантов: как учебного судна и в виде грузового парусного лайнера.


Читать далее:

Категория Парусная система