Ледокол «Ермак»

На прилагаемых графиках даны кривые колебания уровня, которые показывают, что приливная волна к Шпицбергену подходит в совершенно правильном виде. Это есть продолжение волны, идущей по всему Атлантическому океану.

При нанесении вековой марки на построенную пирамиду, я не имел этого материала и для определения места 10-ти метров должен был воспользоваться наблюдениями одних суток по футштоку. Амплитуда доходит до 2 м.

10 (22) августа. Утром поехал осмотреть постройку знака для вековой марки, и при мне лейтенант Ислямов и инженер Цветков перенесли деление с футштока на пирамиду.

В полдень снялись с якоря и пошли в море. Решился идти тем же путем, каким шел на север, дабы пополнить станциями те места, которые были пропущены вследствие дурной погоды. Погода стоит хорошая, ветер северный, слабый.

11 (23) августа. В 7 часов утра сделали станцию. Глубина 1995 м. Температура от 1500 м книзу та же, что и прежде –1,1. В 8 часов вечера сделали станцию № 34. Глубина 2203 м. Температура внизу та же. Трал принес: губки, голотурии, звезды и один вид ракообразных.

13 (25) августа. Продолжаем идти по 11 узлов. Ветер умеренный от SE. В 8 часов утра сделали станцию № 35.

16 (28) августа. Воспользовался хорошей погодой, чтобы сделать ceрию опытов хода судна под тремя кормовыми машинами, под одной кормовой машиной, имея боковые винты разобщенными, и под кормовой с прибавкой двух вспомогательных боковых. Глубина моря 20–30 сажен.

Углубление ледокола форштевень 22 фута.

Ахтерштевень 24 фута 2 дюйма.

Среднее 23 фута 1 дюйм.

Водоизмещение при этом углублении 7300 тонн.

Вода соленая. Удельный вес 1,0265. Температура от 13° до 16° Ц. Море спокойное, маловетрие.

Ледокол имел 3 кормовых винта, но носовой винт, как было сказано раньше, снят и заменен конусом такой величины, который прикрывал выступ.

Ход судна определялся по лагу Уокера, который во все плавание действовал вполне исправно. Я лично принимал участие в том, чтобы записи хода были правильные и чтобы индикаторные диаграммы машин снимались лишь тогда, когда ход установится.

Надо иметь в виду то, что винты ледокола сделаны особенно солидно, почему толщина наших лопастей приблизительно в 2 раза больше толщины нормальных, поэтому их вращение от воды требует большей затраты силы, чем у обыкновенных винтов. Лопасти съемные с переменным шагом. Шаг кормового винта 14 футов, боковых винтов 14,6. Диаметр всех винтов 14 футов.

Вспомогательные машины сообщают вращение валам, посредством зубчатой передачи 1:3, так что вспомогательная машина делает втрое больше оборотов, чем вал. Вспомогательные машины двойного давления, но сделано устройство, чтобы пар от них мог идти в цилиндр низкого давления главной кормовой машины. Из трех винтов при переднем ходе кормовой и правый вращаются верхними лопастями в правую сторону, а левый – в левую.

Результаты этих наблюдений сведены на прилагаемом при сем чертеже. 3 кривые, изображенные там, дают зависимость хода от индикаторной силы машины, выведенную из наблюдений, сделанных этого числа. Кривая № 1 относится к данным, собранным при условии работы главной кормовой машины и двух вспомогательных. На опытах, к которым относится кривая № 1, боковые машины были разобщены, и валы с винтами вращались посредством вспомогательных механизмов. Кривая № 2 относится к тем условиям, когда работает кормовая главная машина, а два боковых винта разобщены от машин и вращаются от воды. Кривая № 3 показывает искомую зависимость при всех трех кормовых винтах, вращаемых главными машинами.

Колебания уровня моря в бухте Адвент

Кривые зависимости между ходом и силой машины

Сравнение трех кривых показывает, что при 9 узлах хода требуется:

кривая 1-я – 1390 сил,

2-я – 1740,

3-я – 1340.

Из этого видно, что если мы работаем всеми тремя машинами, то на 9 узлах хода требуется 1340 сил, а если разобщим боковые винты, то должны развить 1740 сил, т. е. на 400 сил больше, что составит увеличение в 30 %.

Сравнивая кривую 1-ю с кривой 3-й, мы видим, что при работе главных машин, для известного хода, требуется немного менее индикаторных сил, чем при работе главной кормовой машины и двух вспомогательных. Это может происходить от чрезмерной толщины лопастей; но можно также предположить, что излишнее количество силы при работе вспомогательных машин происходит от того, что передача движения производится зубчатыми колесами. Хотя это отчасти уравновешивается разностью трений движущихся частей машины, которая при вспомогательных двигателях гораздо меньше, чем при больших машинах, тем не менее разницу в потребных индикаторных силах в 4 % можно признать за присущую этим условиям.

Хотя для движения судна при трех главных машинах количества силы требуется меньше, чем при одной главной и двух вспомогательных, но расход угля будет в пользу вспомогательных машин. При действии трех главных машин, для получения 1340 индикаторных сил, каждая машина должна развить лишь 447 сил, тогда как при работе главной кормовой и двух вспомогательных эти последние дадут 400 сил, а главная 990. Считая, что каждая индикаторная сила при полном ходе в 2500 сил требует 1,8 русского фунта, по формулам В. И. Афонасьева получим, что при 1740 сил требуется 2,05 фунтов, при 990 силах 2,55, при 447 силах 3,55. Вспомогательные машины, когда они отдают свой пар в цилиндр низкого давления главной машины, надо признать экономными и допустить расход на 1 индикаторную силу в 1,8 фунт.

Отсюда выйдет, что расход угля при ходе под всеми тремя главными машинами получится 119 пудов в час и, следовательно, 13,2 пудов на милю.

При действии одной кормовой машины, имея две боковые разобщенными, расход угля будет 89 пудов в час или 10 пудов на милю.

При действии кормовой главной машины и боковых вспомогательных, расход угля будет в 99 пудов в час или 11 пудов на милю.

Из этого видно, что комбинация главных машин со вспомогательными, при трех винтах и ходе в 9 узлов, невыгодна; при 11 узлах она будет выгоднее. У двухвинтового судна условия будут боле благоприятны для вспомогательных двигателей. Если судно идет под одной из своих двух машин, имея другую разобщенной, то у него приходится держать руль от 10° до 20° на одном борту. Это неизбежно ведет к значительной задержке хода. При вращении разобщенного винта вспомогательною машиной, руль будет почти прямо.

Вспомогательные машины, однако же, назначаются главным образом для самостоятельного движения судна. Для 7 узлов, получаемых от трех винтов, потребуется к каждому винту применить 200 сил. Если допустить, что вспомогательные машины будут экономны и потребуют 1,8 фунт на индикаторную силу и что при них надо развить на 4 % больше сил, то мы получим, что на 624 силы потребуется 28 пудов в час или около 4 пудов на милю.

Если тот же ход получить от одной средней машины, то надо развить по крайней мере 800 сил. Из них 600 сил на движение судна, а 200 на сопротивление боковых винтов. При этом расход угля будет 69 пудов в час или почти 10 пудов на милю. Вот собственно в чем заключаются преимущества вспомогательных двигателей.

В 8 часов вечера того же 16 (28) августа подошли к реке Тайне и к 10 часам ошвартовались на бочках.

Так окончилось наше второе пробное плавание в Ледовитом океане.

XV. Осень 1899 года и следующая за ней зима

По возвращении в Ньюкестль 16 (28) августа, я телеграфировал совершенно откровенно, что хотя ледокол ломает полярный лед весьма успешно, но крепость корпуса оказалась недостаточна. В дополнение к этой телеграмме я в подробном письме изложил мои соображения, предложив снять передний винт и свести носовые обводы таким образом, чтобы уничтожить крутой поворот форштевня, вызываемый постановкой переднего винта.