Колёсные пароходы

Знаете ли вы, что одно из первых изображений гребного колеса относится к 527 году до н.э.? Неведомый художник запечатлел на барельефе судно с тремя парами гребных колёс, которые приводились в движение двумя... волами. А в 1543 году испанский капитан де Гарай вывел из Барселоны в открытое море корабль «Тринидад» водоизмещением 208 т, имевший два гребных колеса. Каждое вращали 25 человек, чьи усилия позволяли «Тринидаду» развивать «пешеходную» скорость в 4 км/ч. Кончился этот эксперимент печально - капитаном заинтересовалась святая инквизиция, и он счел за лучшее удалиться в монастырь.

В 1781 году пароходами занялся французский аристократ, маркиз Жоффруа де Сент-Илер. Созданный им «Пироскаф» четверть часа шёл по Сене против течения.

Спустя 6 лет большего успеха добился американец Дж. Фич. Его пароход «Эксперимент» на испытаниях развил скорость 12 км/ч, а потом долго эксплуатировался на линии Филадельфия - Тренто. Впрочем, «Эксперимент» лишь с большой натяжкой можно отнести колёсникам, ибо его движитель представлял собой три вертикальных весла.

В 1801 году появился первый колёсный буксир - английский «Шарлотта Дандас», построенный специально для буксировки барж по каналу, соединяющему реку Клайд с заливом Ферт-оф-Форт. Уже в марте следующего года «Шарлотта» провела по нему две баржи водоизмещением по 70 т, затратив на путь в 31,7 км всего 7 часов - это при встречном ветре!

Как видите, известный по учебникам американец Р. Фултон не совсем заслуженно считается изобретателем парохода. Правда, он первым сумел поставить речное пароходство на коммерческие рельсы. Создав на основе машины Д. Уатта надежный двигатель мощностью 20 л. с., он оснастил им судно «Норс Ривер оф Клермонт» и с 1807 года открыл регулярное сообщение между Нью-Йорком и Олбани. [ более значим вклад Фултона в подводный флот, ведь именно он создатель реального «Наутилуса», 70 лет спустя воспетого Жюль Верном, об этом читай http://steamage.ru/pub/isteampunk/08 - прим. редакции сайта SteamAge.ru ]

Спустя 5 лет англичанин Г. Белл, использовав патент Фултона, построил в Глазго пароход «Комет», который стал ходить на линии Глазго - Гринок.

Начало отечественного пароходства принято связывать с именем шотландского инженера, находившегося на российской службе, Ч. Берда. Как писал в 1815 году журнал «Сын отечества», он «не построил для приложения паровой машины нового судна, а только вделал сию машину в обыкновенную тихвинскую лодку. Снаружи видно, что она имеет палубу с возвышающейся посредине крышею трюма (в котором находится машина), в кормовой части поставлены скамьи с парусиновым навесом для посетителей, а впереди по обеим сторонам видны дощатые футляры, в которых движется по колесу. Посредине судна возвышается железная труба диаметром около фута, а вышиной футов в 25. При попутном ветре труба сия служит вместо мачты для поднятия паруса».

Интересно, что никто из современников не упоминал названия этого судна, а «Елизаветой» его назвал профессор Н. Лабзин в 1886 году. Скорее всего первый невский пароход был безымянным. Кстати, термин «пароход» в том же, 1815 году ввел выдающийся деятель российского флота, исследователь и путешественник адмирал П. Рикорд, заменив им употреблявшиеся ранее английские слова «стимбот» и «пироскаф».

Конечно, нельзя не отметить предприимчивость Берда, сумевшего убедить царя и его министров в целесообразности пароходного дела. Но, получив привилегию на постройку и эксплуатацию судов с паровыми двигателями, Берд бесцеремонно подавлял инициативу русских промышленников и изобретателей. Так, он приложил все усилия для того, чтобы подобная привилегия не досталась пожевскому заводчику В. Всеволожскому, на Пермских заводах которого изготавливали «всякой величины железные котлы для паровых машин, да и сами паровые машины отделываются со всей потребной тщательностью».

И всё же речное пароходство в нашей стране развивалось интенсивно. «Со введения в России пароходов минуло 20 лет, - писала в 1835 году "Коммерческая газета". - В продолжение сего времени с пароходами случались во всех государствах большие несчастья, но в России ничего подобного не было, а ныне уже существуют у нас 52 парохода. Сверх того, весьма примечательно, что на Неве пароход введён прежде, нежили на Темзе, и что самое значительное улучшение в устройстве - употребление двух паровых машин на судне - было сделано прежде всего в России в 1816 году».

И представляется вполне закономерным, что одни из первых морских пароходов были построены в России, на Александровском заводе, в 1827 году. Через три года там спустили на воду грузо-пассажирское судно «Нева» длиной 37, шириной 6,5 м и грузоподъёмностью 225 т. Пароход оснастили мощной по тем временам машиной в 80 л. с., в следующем году он перешел на Черное море, где открыл регулярную линию Одесса - Константинополь.

А вот первым пароходом, пересекшим океан без помощи парусов, был английский «Сириус» вместимостью 703 т. Состоялось это в 1832 году. Но век морских колесников оказался коротким. Дело в том, что гребное колесо обладает рядом недостатков - оно не рассчитано на большие обороты двигателя (что, правда, соответствовало возможностям первых паровых машин), при качке колесо одного борта глубоко уходит в воду, а противоположное почти оголяется. Из-за этого плицы нередко ломались, судно плохо держалось на курсе. И еще одно «но»: по мере расходования топлива (а его запас превышал 40% водоизмещения), воды и других припасов судно как бы подвсплывало. И если по выходе из порта плицы глубоко сидели в воде и работали эффективно, то в конце рейса лопасти чуть касались морской поверхности.

А как сложны были эти устройства! На английском пароходе «Грейт Истерн» (1860 год) каждое колесо с 30 плицами имело диаметр 16,8 м и весило 185 т. Куда до него простенькому четырёхлопастному колесу уже упоминавшегося парохода «Комет».

Надо сказать, что архитектура классических речных пароходов и теплоходов достигла совершенства лишь в начале XX века. Тогда в России появилась серия знаменитых речных теплоходов (некоторые из них «дожили» до наших дней и заслуживают того, чтобы их сохранили для потомков). Они отличались рациональным изяществом линий, продуманной компоновкой. Иначе выглядели американские пароходы, к примеру несколько тяжеловатая, многоэтажная «Королевская дельта», уже более века плавающая по Миссисипи. Её движитель располагался, как на достопамятной «Севрюге» (помните комедию «Волга-Волга»?) сзади. При этом гребное колесо как бы откачивало воду от кормы, здесь возникала зона разряжения, что, безусловно, снижало эффективность движителя. На российских же пароходах гребные колёса находились по бортам, что обеспечивало к ним доступ воды и тем самым повышало коэффициент полезного действия.

...В наши дни колесники один за другим уходят на сломовые верфи и на реках, уступая место винтовым судам. И всё же я задаюсь крамольной мыслью: а не рано ли мы отказываемся от них на реках?

Для того чтобы гребной винт работал нормально, его ступицу надо заглубить в воду, по крайней мере, на две трети диаметра, иначе к лопастям станет подсасываться воздух и возникнет явление кавитации. Конечно, при заданной мощности двигателя можно уменьшить диаметр винта, но тогда придётся увеличить скорость его вращения. Однако при этом опять-таки неизбежна кавитация! Выходит, что винтовое судно должно иметь осадку не менее 3 м.

Но в таком случае для него становятся недоступными мелководные фарватеры. Мне могут возразить, что на таких участках прекрасно ходят суда на воздушной подушке. С этим нельзя не согласиться, но слишком уж велик у них расход мощности силовой установки в расчёте на тонну полезной нагрузки. Не забывайте, что СВП, подобно вертолету, нужно прежде всего удерживать себя над водой.

Да и так ли уж надо нам сломя голову мчаться над тихой гладью реки? Только представьте себе прогулочное судно, совершающее рейс на скорости 100 км/ч: на палубу не выйдешь, остается сидеть в закрытом салоне и созерцать пейзаж через иллюминатор. Весь комфорт ограничен креслом самолётного типа.

Зато судно с гребными колесами не зависит от глубины фарватера, поэтому осадка колесников, как правило, не превышает метра.

Что же касается прогулочных судов, то я предпочёл бы провести отпуск на реке в просторной каюте старого, доброго, пусть даже неторопливого колесника. Не случайно же за рубежом многие ветераны голубых магистралей, достигнув преклонного возраста, снимаются с регулярных линий и переводятся в разряд круизных лайнеров. Да и стиль «ретро» ныне становится весьма популярным.

Река без колесного парохода, что ни говорите, не река, и, отказываясь от них, мы лишаем себя возможности лишний раз прикоснуться к Истории. Кроме того, есть и иные соображения, чисто технического характера.

Не стоит думать, что гребные колеса оставались неизменными со времен «Невы» и «Комет». Уже во второй половине минувшего столетия [ имеется в виду XIX век, статья написана в XX веке - прим. редакции сайта SteamAge.ru ] изобретатели оснастили гребное колесо поворотными плицами, благодаря чему коэффициент их полезного действия значительно повысился. Есть и другие резервы повышения КПД гребного колеса.

Например, сравнительно недавно промышленность освоила производство серийных пассажирских двухкорпусных судов - катамаранов. Поместив гребное колесо между их корпусами (в своеобразный туннель), мы значительно повысим эффективность движителя, заодно обеспечив таким судам отменную управляемость, ибо на перо руля станет воздействовать поток воды, отбрасываемый гребным колесом.

Теперь посмотрим на проблему с другого курсового угла. Сейчас во многих странах конструкторы основательно взялись за экологически чистые электромобили. Но при чем тут колесник? - спросите вы. Дело в том, что раз уж мы решили, что он представляет собой лучший вариант прогулочного судна, то анализ условий его эксплуатации обязательно подскажет самое оптимальное решение - это должен быть электроход.

Такому судну вряд ли понадобиться скорость более 20 км/ч. Если оно будет рассчитано на 500 пассажиров, то потребуется двигатель мощностью около 220 кВт [ чуть менее 300 л. с. то есть почти вдвое слабее чем в «Тесла» но везёт не 5 человек, а 5 сотен пассажиров, вот настолько выгоднее речной транспорт - прим. редакции сайта SteamAge.ru ]. Разместить на судне массивную аккумуляторную батарею не представляет особой трудности. Днём колесный электроход будет плавать, а ночью (или на длительной стоянке) подключаться к береговой сети, чтобы зарядить аккумуляторы.

[ но конечно же лучший экологичный и экономичный двигатель для колёсного парохода это стирлинг, близкий родственник паровой машины, но гораздо лучше. Причём, как и все двигатели внешнего сгорания, стирлинг очень надёжен и неприхотлив к топливу. Заправлять его можно и растительным биотопливом, и биогазом, который можно в достаточном количестве добывать из отходов канализации, создавая таким образом безотходный цикл жизнедяеятельности города - прим. редакции сайта SteamAge.ru ]