Ледокол «Ермак»

По окончании моего сообщения были прения, в которых приняли участие многие из ученых. Большинство высказывалось за проповедуемую мною идею, но, разумеется, с некоторыми оговорками, совершенно понятными в столь новом и необыкновенном деле.

В тот же вечер состоялся обед членов этого общества. Я и командир ледокола М. П. Васильев были гостями. Эдинбургское общество живет традициями. Знаменитый Вальтер Скотт был его членом, и за обедом непременно подается кость с мозгами. После обеда все должны исполнять приказания председателя, который может кого угодно заставить петь, декламировать или говорить. Никто не имеет права уклониться от полученного приказания. Двое из присутствующих прочитали длинные стихотворения, написанные по предметам моего сообщения. Я высказал моему соседу удивление, что в такой короткий срок, какой был между лекцией и обедом, могли быть написать такие длинные стихи. На это он мне заметил, что автор перевел в стихах всего Гейне и что, когда он в духе, он стихи пишет почти так же легко, как прозу.

Вообще общество людей, из которых каждый представляет из себя крупную ученую единицу, доставляет большое удовольствие. Я и Михаил Петрович унесли с собой самые лучшие воспоминания.

Сообщение мое впоследствии было напечатано в томе XXII «Proceedings of the Royal Society of Edinbourgh» и оттуда извлечено различными газетами. Мое мнение о причине двойственности течения в Босфоре вызвало небольшую заметку почтенного гидрографа английского флота Wharton, который доказывал, что соленость воды в Черном море поддерживается не двойственным течением, как это я говорю, а ветрами, производящими иногда течения из Мраморного моря в Черное. На эту заметку я в том же журнале «Nature» дал свой ответ.

Заводские пробы ледокола начались 18 (30) января, было волнение от Е, и, только что мы вышли за мол, я увидел, что ледокол очень чувствителен к волнению, и в тех случаях, когда период волны совпадает с естественным периодом качки, ледокол сильно качается. Это обстоятельство предвиделось еще при обсуждении предварительных чертежей ледокола, и комиссия высказалась, что нельзя ждать от него хороших морских качеств; возбуждался даже вопрос об уменьшении наклона борта в подводной части, но это значило бы улучшить морские качества за счет ледокольных. Я на это не согласился, а один из членов комиссии г-н Рунеберг поместил даже в «Морском сборнике» (1898 г.) статью, в которой доказывал, что борта следует делать вертикальными. Комиссия отклонила мнение г-на Рунеберга, а впоследствии, при пробе ледокола в полярных льдах, оказалось даже, что было бы не худо иметь еще больший угол наклона, ибо лед легко обламывается наклонным бортом книзу и очень сильно сопротивляется при ударе в него вертикальными плоскостями.

Качку ледокола можно было бы значительно уменьшить, устроив боковые кили, но они могли понизить ледокольную способность судна, образуя пространства, в которых может сдавливаться лед. Когда мы обсуждали в комиссии вопрос о морских качествах ледокола, то мне не пришла в голову мысль поставить боковые кили позади мидель-шпангоута. Теперь я склонен думать, что боковые кили в этом месте не могли бы сильно повредить ледокольным качествам, ибо за миделем в расстоянии 30–40 футов лед не сжат и, следовательно, киль не будет препятствовать движению вперед; назад же судно двигается лишь по разбитому льду.

Есть опасение, что боковой киль даже в корме, в случае сдавливания льдом с обеих сторон, может задерживать движение льдин под дно и тем усиливать давление на борт. В какой мере эти опасения основательны – не знаю, но качка ледоколов, вообще, по временам бывает так неприятна, что стоит попробовать, не улучшат ли морские качества боковые кили в кормовой части.

Когда обнаружилось, что ледокол сильно качается, постановка боковых килей была уже невозможна. Я решился прибегнуть к другому средству, которое было испытано на броненосце «Inflexible» [137] и оказалось удовлетворительным, но потом вышло из употребления потому, что стали ставить боковые кили. Средство это состоит из особой камеры, идущей поперек судна. Камера в средине судна суживается так, чтобы задерживать движение воды в ней, при перебегании ее с одного борта на другой. Половина камеры наливается водой, которая на качке перебегает с борта на борт, запаздывая настолько, что она поспевает к накрененному борту уже тогда, когда последний начинает подниматься кверху.

137

Заложен в 1874 г., спущен на воду в 1876 г. Водоизмещение 11 880 т, длина 97,6 м, ширина 22,9 м, макс. углубление 8,1 м. Мощность машин 8407 л. с., скорость 14,75 уз. Броня (железо): борт и цитадель 610–406 мм, траверзы 570–356 мм, башни 431–406 мм (компаунд), палуба 76 мм, рубка 305 мм. Вооружение: четыре 406-мм орудия, шесть 20-фунтовых пушек, 2 подводных торпедных аппарата. Сдан на слом в 1903 г. – Прим. Н.К.

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 1/2 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.

138

Смирнов Николай Александрович (1868–?). В 1899 г. ассистент Санкт-Петербургского университета, сотрудник Опытного бассейна при Морском техническом комитете. – Прим. Н.К.

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 1/2 % 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.

139

Бубнов Иван Григорьевич (1872–1919). Выдающийся инженер-кораблестроитель, профессор (1909), генерал-майор Корпуса корабельных инженеров (912). – Прим. Н.К.

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.