Текст книги "Сокрушающие лёд"
Автор книги: Семен Белкин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 13 страниц)
На пути к ледоколу
В предыдущей главе мы познакомились с некоторыми эпизодами из истории исследования Арктики и увидели, как все попытки активного проникновения в центральные районы Северного Ледовитого океана разбивались из-за отсутствия подходящего технического средства, которое позволило бы человеку преодолеть сопротивление льдов.
Как известно, необходимость порождает открытия, и в конце XIX века был построен качественно новый тип судна – ледокол, впитавший в себя весь предшествующий опыт борьбы человека со льдами, все достижения, которыми располагала наука и техника того времени.
В этой и последующих главах мы расскажем, как развивалась идея ледокола, какими путями шел человек к своему великому изобретению.
У каждой технической идеи есть своя жизнь, своя история и, если хотите, – своя философия. С самого начала ледокол был задуман как орудие, которое бы позволило раздвинуть границы – географические и сезонные – эксплуатации транспортных судов. Так уже по своему первоначальному замыслу ледокол представлял собой чисто вспомогательное судно – такое же, как, скажем, буксир, созданный для обслуживания транспортного флота, с той лишь разницей, что ледокол всегда должен находиться на переднем крае борьбы человека с силами природы.
Собственно говоря, любой корабль создан для преодоления сил стихии. Когда-то Архимед сформулировал ставший знаменитым закон о том, что на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная по величине вытесненной этим телом жидкости. С грустной улыбкой цитируют этот закон кораблестроители и моряки. Как хорошо бы жилось им, если бы на погруженное в жидкость тело, именуемое кораблем, действовала бы только эта одна-единственная сила. К сожалению, на корпус судна действует более десятка самых различных сил, которые стремятся опрокинуть корабль, переломить его пополам, скрутить, воспрепятствовать его движению вперед.
Но даже эти грозные силы выглядят смирными овечками по сравнению с теми, что встречают ледокол в арктических морях, потому что ко всем силам здесь добавляется еще самая могучая и неукротимая – сопротивление льдов.
Льды… Унылое однообразие плит разных форм и размеров на площади в несколько миллионов квадратных километров. Но льды кажутся одинаковыми только новичкам. Профессионалы различают десятки разновидностей льда: по возрасту, прочности, геометрическим, физическим, химическим и прочим характеристикам. Льды тертые, битые, обломки поля, гигантские поля, льды разной степени торосистости, разрушенности, однолетние, многолетние…
Вот «канадец» – многолетний лед голубоватого оттенка. Место его рождения – высокоширотные районы, к северу от Канады. Сильнейшие морозы настолько спрессовали ледяные глыбы «канадца», что перед ними подчас пасуют самые могучие ледоколы. А вот «сибиряк» – зеленоватый лед, образовавшийся значительно южнее, в сибирских морях, где морозы более мягкие, и поэтому сибирские льды более податливые.
Тут ледяное поле, простирающееся на десятки километров, а там льдина, имеющая в поперечнике от силы один метр.
Льды… сомкнутыми рядами наступают они на корабль, осмелившийся нарушить их вековой покой. И с тех пор, как люди начали выходить в северные студеные моря, они старались создать корабль, который бы смог противостоять слепому и яростному натиску полярных льдов. Неравной была эта борьба. Мы видели, сколько жертв – людей и кораблей – полегло на пустынном и безмолвном поле боя, где неоткуда было ждать помощи, где можно было надеяться только на себя и свой корабль. Не случайно великий Амундсен, посвятивший всего себя полярным исследованиям и нашедший вечный покой в пучине арктических морей, обратился к Арктике с такими словами:
«Белое пространство! Что ты сделало со многими гордыми судами, которые держали путь прямо в твое сердце, чтобы никогда больше не вернуться домой? Куда ты их девало? – спрашиваю я. Никаких следов, никаких знаков, – одна лишь белая пустыня».
Но люди упорно боролись. В этой бескомпромиссной борьбе со стихией, которая, кстати, не прекратилась и по сей день, кораблестроители стали применять все более крепкие материалы, более надежные конструкции: сначала деревянные, потом железные и, наконец, из высокопрочной стали. Сказочно возросла мощность двигателей, на борьбу со льдами были брошены самые современные виды энергии, включая атомную.
Казалось бы, человек победил: ведь сегодня мы способны изготавливать такие металлы, такие сплавы, которые выдерживают космические перегрузки, чудовищный жар и холод. Мы можем создавать судовые двигатели мощностью в сотни тысяч лошадиных сил. Да и вообще какие могут быть сомнения в могуществе человека после того, как ледокол своим ходом пробился к полюсу?
И все-таки мы должны признаться, что до полной победы над полярными льдами еще далеко. Мы пока не в состоянии идти сквозь ледовые поля, не разбирая дороги, а вынуждены искать самые слабые места, выбирать очень сложные трассы, разрабатывать маршруты арктических рейсов как сложную военную операцию, в которой подчас можно победить не грубой силой, а хитростью, умением, высокой маневренностью, хорошо поставленной службой разведки.
Любое судно имеет свою генеральную идею, главную цель, которой подчинено все остальное. Так, для пассажирского лайнера главное – это комфорт и безопасность пассажиров. Поэтому в центре внимания проектировщиков и строителей находится надстройка судна с ее удобными каютами, танцевальными залами, дискотеками, салонами и плавательными бассейнами. Не меньше внимания уделяется вопросам деления корпуса на водонепроницаемые отсеки, обеспечению судна противопожарными, спасательными средствами и прочим мерам безопасности.
Для грузовых судов главное – это предусмотреть вместительные трюмы, поэтому усилия конструкторов направлены на распределение подпалубных объемов, создание максимально больших грузовых помещений, вооружение судна необходимыми грузовыми средствами.
Для ледокола же главная задача – это сокрушать лед, расчищать путь караванам транспортных судов, и этой генеральной цели подчинено все, что есть на судне: и сам корпус, и его машины, системы, устройства, механизмы.
Механика разрушения льда специальным кораблем состоит в том, что он своим корпусом наползает на лед и раскалывает его своей тяжестью. При этом ледокол действует как громадный рычаг: чем большая часть корпуса наползает на лед, тем больше плечо рычага, тем эффективнее его работа, тем более толстый лед он способен проломить.
От чего же зависит степень наползания корпуса на лед? Во-первых, от формы носа, во-вторых, от мощности силовой установки, точнее, от упора гребных винтов и, в-третьих, от инерционных свойств судна, а точнее, от его массы (при работе ледокола набегами).
Чтобы помочь носовой оконечности ледокола проломить толстый лед, очень важно иметь возможность временного увеличения ее тяжести при помощи дополнительного груза, особенно если этот дополнительный груз прикладывается не постепенно, а динамически, мощным ударом.
Так мы с вами выявили основные особенности ледокола, арсенал его активных, наступательных средств. Рассмотрим каждый из этих элементов в отдельности.
Форма корпуса ледокола необычная, особенно форма носовой оконечности. Обводы корпуса в носовой части образуют скос под углом 20–30 градусов.
Впервые эту форму применил изобретатель ледокола кронштадский предприниматель М. О. Бритнев, который своим изобретением, по существу, создал новый тип судна (об этом изобретении у нас будет еще возможность поговорить более подробно). Окончательно «ледокольную» форму носа развил и усовершенствовал С. О. Макаров – создатель «Ермака», вошедшего в историю судостроения как «дедушка ледокольного флота».
Поскольку при работе ледоколу приходится двигаться не только вперед, но и назад, ахтерштевню так же, как и форштевню, придают уклон около 30 градусов.
В сечении корпус имеет форму бочонка, чтобы сжимающим его льдам не за что было зацепиться. Тогда зажатое судно не подвергается разрушительным воздействиям (сжатиям) льда, а выжимается вверх, однако при этом должно быть соблюдено условие, чтобы ватерлиния проходила ниже самой широкой части судна.
Одна из важнейших характеристик ледокола – ширина корпуса, так как от нее зависит ширина канала, который ледокол прокладывает в ледовом поле для проводки судов.
Длину ледокола, напротив, стараются уменьшить, потому что отношение длины корпуса к ширине определяет маневренные качества судна: чем меньше это отношение, тем выше его маневренность, тем быстрее оно может вовремя уклониться от столкновения с большой льдиной, войти в просвет между двумя льдинами, быстрее осуществить околку своих подопечных судов.
Для ледокола характерна исключительно высокая прочность корпуса, что достигается применением особо прочных сталей, мощных конструкций. Если снять с корпуса наружную обшивку, значительно более толстую, чем обшивка других судов, то мы увидим целую систему взаимно переплетающихся балок: шпангоутов, стрингеров, флоров, бимсов, которые воспринимают огромные нагрузки, действующие на корпус.
В районе переменной ватерлинии, то есть там, где корпус подвержен наиболее интенсивному воздействию льдин, предусмотрен так называемый ледовый пояс: усиленная обшивка толщиной в несколько десятков миллиметров.
Самое уязвимое место у ледокола – винто-рулевой комплекс, он больше всего страдает при столкновении со льдинами. Поэтому форму кормовой оконечности выбирают такую, чтобы руль и гребные винты были по возможности защищены от ледовой агрессии.
Повышенные требования предъявляются к непотопляемости ледокола. Его корпус разделяют водонепроницаемыми переборками таким образом, чтобы при затоплении двух смежных отсеков корабль оставался на плаву.
На ледоколах предусматривается так называемая дифферентная система, которой нет ни на одном типе надводных судов. В состав дифферентной системы входят две большие цистерны: носовая и кормовая. На первых ледоколах эти цистерны соединяли между собой трубой большого диаметра, а теперь непосредственно около цистерны ставят мощный насос. Когда ледокол начинает наползать на льдину, в носовую цистерну из кормовой перекачивается мощными насосами забортная вода. Таким образом, к массе носовой оконечности добавляется несколько десятков тонн воды, причем эта дополнительная масса действует, как уже отмечалось, не статически, а динамически, подобно удару могучего молота. Под таким совместным напором металла и значительной массы воды очень трудно устоять даже самой толстой льдине.
На тот случай, когда ледокол застревает во льдах, весьма действенным средством является энергичное раскачивание корабля с носа на корму и с борта на борт. Поэтому на ледоколах, помимо дифферентной, есть еще и специальная креновая система. Она устроена так же, как и дифферентная, только цистерны расположены по левому и правому бортам.
В нашем житейском представлении лед кажется таким скользким. На самом деле это не так. При движении ледокола значительная часть мощности двигателей расходуется на преодоление сопротивления трения корпуса о лед. Чтобы свести к минимуму действие этой силы, на ряде ледокольных судов применяют специальное пневмоомывающее устройство: через маленькие отверстия, расположенные в носу и по бортам, в пространство между наружной обшивкой корпуса и льдом подаются пузырьки воздуха. Образуется своеобразная водяная прослойка, то есть «сухое трение» заменяется «смоченным трением», сопротивление льда существенно уменьшается.
Финские конструкторы разработали для судов ледового плавания краски, служащие той же цели – уменьшению ледового сопротивления.
Но главная наступательная сила ледокола, его основная характеристика, определяющая действенность, эффективность, пробивную способность, – это его мощность. Можно без преувеличения сказать, что корпус ледокола представляет собой бронированный сейф, служащий прежде всего для размещения сложного энергетического хозяйства, а оно на ледоколе занимает такой объем, что для других нужд остается довольно мало места.
На ледоколах доатомной эры почти все внутрикорпусное пространство занимали энергетическая установка и огромные запасы топлива: угля или нефти. На атомных ледоколах запасы топлива минимальны, но все равно энергетическому оборудованию приходится отводить львиную долю подпалубных объемов.
Поэтому до настоящего времени ни один ледокол не может рассматриваться как транспортное судно, хотя на нем есть небольшие трюмы. Видимо, одна из главных задач, стоящих перед проектировщиками ледокольных кораблей будущего, сводится к созданию такого судна, у которого транспортная функция не уступала бы ледокольной.
Поскольку мощность ледокола всегда имела особо важное значение, на всех этапах развития ледокольного флота на этих судах применялись, как правило, самые мощные и самые прогрессивные для своего временя энергетические установки: в начале нашего века – паровая машина, в начале 30-х годов – дизель-электрическая, которая и сегодня не утратила своей былой роли, а с конца 50-х годов – атомная установка. За 80 лет существования ледокола его мощность возросла в 7 с половиной раз. Ни один из существующих типов судов не может похвастаться столь стремительным ростом мощности.
Конечно, успешно бороться с арктическими льдами механическим наращиванием лошадиных сил невозможно. На фронте преимущество боевого подразделения определяется не только его силой, а возможностью оперативного маневрирования, быстрой концентрации на нужном участке всей огневой мощи, живой силы и техники. Точно так же успешное преодоление льдов, поведение которых подчас трудно предугадать, может быть обеспечено только в том случае, если энергетическая установка предоставляет ледоколу возможности маневрирования в самом широком смысле этого слова: производить быструю смену ходов и режимов и осуществлять концентрацию энергетической мощи там, где в этом возникает необходимость. Эти качества в полной мере присущи дизель-электрическим силовым установкам, поэтому-то они и получили такое распространение на ледоколах. Даже современные атомоходы – это, по существу, те же суда с электродвижением, на которых пар вырабатывается при помощи ядерной энергии, а дальнейшая схема передачи энергии на гребные винты практически не отличается от схемы, принятой на любом дизель– или турбоэлектроходе.
Ни один тип энергетической установки не обладает такой гибкостью, быстротой переключения, приспособляемостью к резким изменениям условий эксплуатации, какие присущи установкам, используемым на судах с электродвижением.
Таким образом, ледокол можно с полным правом сравнить с современным боевым подразделением. У него есть свои наступательные средства: мощный корпус с необычной формой носа и кормы, тяжелые, многотонные штевни для наползания на лед, дифферентная система, позволяющая быстро наращивать силу давления на лед, необычно мощная энергетическая установка, средства для уменьшения сопротивления льда движению.
В то же время у ледокола есть свои оборонительные средства: толстая обшивка корпуса с ледовым поясом, мощные и часто расставленные балки, подпирающие корпус изнутри, специальная конструкция ахтерштевня, защищающая винто-рулевой комплекс от повреждений, водонепроницаемые переборки, обеспечивающие высокую степень непотопляемости, необходимый арсенал спасательных средств.
И конечно, как на фронте, во льдах нужна хорошо поставленная служба разведки. Мы еще не достигли и, видимо, никогда не достигнем такого уровня развития техники, чтобы можно было форсировать льды напролом, идти сквозь ледовые поля не разбирая дороги. Поэтому для ледокола необходимы разведчики – самолеты или вертолеты. Раньше впередсмотрящий располагался в рубке или на мачте, в «вороньем гнезде», теперь его подняли на высоту в буквальном смысле этого слова.
В связи с развитием космической техники появилась новая форма ледовой разведки уже на космическом уровне – с искусственных спутников Земли. Поэтому новейшие ледоколы имеют специальную аппаратуру, позволяющую принимать со спутников информацию, включая фотографии.
В силу своей специфики ледоколу приходится совмещать в себе несколько разных профессий: ведь если с каким-либо из судов, идущим во льдах, случится беда, никто, кроме ледокола, не в состоянии прийти на помощь. Поэтому ледокол «по совместительству» выполняет роль буксира, госпитального и спасательного судна, плавмастерской.
Чаще всего ледоколу приходится выступать в качестве буксира. Когда судно застревает во льдах и околка не помогает, ледокол подходит к нему как можно ближе и берет на буксир. Нос буксируемого судна упирается в специальное углубление, предусмотренное в корме ледокола. Естественно, что для успешной работы в этом качестве ледокол должен иметь мощное буксирное устройство и прежде всего – современную буксирную лебедку с автоматической регулировкой натяжения троса.
Есть на ледоколе высокоэффективные пожарные средства, они могут быть использованы как для собственных нужд, так и для тушения пожаров на других судах. Предусмотрено необходимое аварийно-спасательное имущество, которое позволяет в случае аварии оказать действенную помощь любому судну.
Таковы общие черты, присущие всем ледоколам, а подробности о некоторых конкретных судах этого типа мы сообщим читателю несколько ниже.
Теперь настало время ответить на один из самых интересных и важных вопросов: какими путями зрела и развивалась мысль о создании ледокола и как человек подошел к столь значительному и трудному по своей реализации изобретению.
История науки и техники убедительно показывает, что ни одно открытие, ни одна научная или техническая мысль не может возникнуть на пустом месте, и в этом плане идея ледокола не исключение. Ледокол как принципиально новый тип судна имеет уходящую в века историю и ведет свою родословную от старинного поморского коча.
Для своих дерзких плаваний вдоль северных земель потомки новгородцев поморы непрерывно совершенствовали свои суда. К XVII веку поморские кочи стали несомненно шедеврами русского судостроения, превосходными по своим прочностным и мореходным качествам судами.
Поморские мореходы предъявляли к судам очень жесткие требования, и это понятно: за короткое арктическое лето они должны были преодолеть тысячи миль, причем в условиях сложной ледовой обстановки и сильнейших штормов. Отсюда необыкновенная прочность кочей, высокая маневренность, быстроходность. Документально установлено, что в XVII веке при благоприятных ветрах кочи могли проходить по 70–80 миль в сутки, а некоторые умелые и удачливые мореплаватели выжимали даже по 100–120 миль.
Для сравнения отметим, что английские торговые суда, заходившие в Архангельск, преодолевали в сутки не более 45–55 миль, а голландские фрегаты – 35–40 миль.
К постройке коча поморы относились с исключительной ответственностью; работой руководили опытные «кочевые мастера» – звание, которое обозначало высшую квалификацию кораблестроителя.
История сохранила фамилии знаменитых умельцев, передававших знания и опыт из поколения в поколение, – так складывались кланы или династии корабельных мастеров: семьи Дерябиных, Варгасовых, Вайгачевых из Холмогор; братья Кулаковы из Архангельска; пинежские жители Антон Пыхунов, Ефим Тарасов…
Строительство кочей велось в Верхотурье, Тобольске, Енисейске, Усть-Куте, причем мастера применяли свой «кочевой» инструмент: по-особому изготовленные сверла, буравчики, тесла, пилы, топоры.
Стоили кочи 200–300 рублей, что по тем временам считалось огромной суммой.
Традиции поморских кораблестроителей оказались настолько сильными, что даже когда царь Петр, великий преобразователь России, запретил под угрозой страшных кар строить «староманерные» суда, поморы, невзирая на запрет, продолжали творить свои кочи. Всемогущий государь оказался бессильным перед вековыми традициями и техническим совершенством этих кораблей.
Кочи относятся к одним из самых долговечных типов судов в России, их строили по меньшей мере пять столетий. Они прошли через весь XIX век, и даже в начале XX века – в отчете о деятельности Архангельского порта за 1912 год – упоминается от 4 до 16 кочей.
Поморский коч – это деревянное парусное судно длиной 16–17 метров, шириной примерно 4 метра, осадкой не более одного-полутора метра, что позволяло ему входить в устья рек в любое время года. Коч принимал на борт до 30 тонн груза и до 50 человек членов экипажа и пассажиров.
Характерной особенностью корпуса коча была яйцевидная форма, которую впоследствии применил на своем «Фраме» Нансен, а вслед за ним и создатель «Ермака» Макаров. При сжатии во льдах такое судно не подвергалось чрезмерным перегрузкам, а попросту выжималось вверх, и это простое на первый взгляд решение можно смело отнести к числу наиболее блистательных технических изобретений.
Корпус делали из «доброго» леса – мелкослойного, чаще соснового и лиственничного. Особую заботу проявляли о днище. Его изготовляли с наибольшей тщательностью, отдельно от остального корпуса, причем делали днища обычно впрок. Известно, например, что в порту города Якутска всегда хранилось изрядное количество днищ, их расходовали по мере надобности. Впоследствии такой способ формирования корпуса кораблестроители назовут «сборкой из предварительно изготовленных крупных объемных секций».
От днища требовалась особая прочность, потому что оно служило несущей конструкцией для всего корпуса и, кроме того, больше всего подвергалось разрушению (при посадке на мель, ударе о камень или льдину и т. д.).
Килевой балкой служил древесный ствол, расположенный вдоль днища. К концам этого ствола крепили штевни, а перпендикулярно килевой балке – кокоры, то есть стволы дерева вместе с корнем, расположенным под прямым углом к стволу. Кокоры заготовляли весьма оригинальным способом. В лесу оголяли корни подходящего дерева, выбирали лучший из корней, а остальные обрубали. Затем дерево валили, оберегая облюбованный корень, и из сваленного дерева вырезали кряж, который обрабатывали. Кокоры укладывали на киль таким образом, чтобы древесный ствол образовал днищевую ветвь шпангоутной рамки (то, что теперь называется флор), а корень – бортовую ветвь (то есть шпангоут). Сверху концы кокор соединяли перешвами (современными бимсами). На одно судно уходило по нескольку десятков таких кокор.
К кокорам крепились доски наружной обшивки, поморы называли их набоями, или обшивинами. На уровне ватерлинии располагались порубни – распиленные вдоль на две части стволы, они своими концами крепились у штевней. Порубни выполняли роль ледового пояса, хорошо защищая участок переменной ватерлинии корпуса от натиска льдов.
Поверх перешвов настилали палубу. В пазы между обшивинами забивали просмоленный жгут из пеньки. Поверх жгута накладывали узкие тонкие дощечки и прибивали к обшивке железными скобами. Это называлось «ускобить коч». Крепления кокор к килевой балке и обшивин к кокорам прошивали гвоздями. В местах соединения кокор с килевой балкой и бимсами прибивали железные планки, скрепленные железными болтами, чтобы крепления «не ездили», не расшатывались. На каждый коч уходило 2–3 тысячи железных скоб.
На палубе сооружали просторную каюту – «казенку», в которой жили «приказные люди», или, выражаясь современным языком, командный состав. Остальной экипаж располагался под палубой в маленьких каморках – «заборницах».
Над палубой возвышалась мачта (по терминологии поморов – «шегла»), несущая большой прямоугольный парус. Поскольку от мачты во многом зависел успех плавания, к ее прочности предъявляли повышенные требования, и в порту города Якутска всегда хранился специальный шегольный лес. Мачта закреплялась на палубе с помощью «ног» (оттяжек, называемых ныне штагами и вантами): две ноги в корму, две в нос, четыре по бортам и две прикрепленные прямо к палубе.
На мачте укрепляли прочную «райну», рею, «из доброго красного леса». Райна крепилась к шегле деревянными и железными обручами, свободно скользившими на мачте вверх и вниз. Чтобы поднять парус, достаточно было потянуть за специальную веревку – дрог. Управление парусом производилось «вожжами» – шкотами, идущими от углов паруса к кормщику. Ослабляя или натягивая вожжу, моряк ставил парус в нужное положение. Как видите, парусное вооружение коча было очень простое, но иначе и не могло быть: слишком мала была численность экипажа (всего 10–15 человек), и, кроме того, таким образом уменьшалась опасность обледенения.
Плавание в арктических морях всегда было сопряжено со смертельным риском, поэтому на борту судна всегда имелись один-два карбаса.
Иногда на кочах устанавливали небольшие пушки – слишком уж неспокойно было тогда на морских дорогах, даже полярных…
На кочах поморы ходили к Новой Земле, на Шпиберген, по Белому и Карскому морям, вдоль берегов северной Чукотки и по Тихому океану. Великие русские первопроходцы Семен Дежнев, Ерофей Хабаров и многие другие свои выдающиеся открытия совершили именно на кочах.
Говоря фигурально, кочи были первой ступенью многоступенчатой ракеты, которая вывела современный ледокол на большую орбиту, проходящую через Северный полюс.
Второй ступенью стал нансеновский «Фрам» – судно, предназначенное для дрейфа во льдах в районе Северного полюса. Это было судно, еще недостаточно мощное, чтобы активно пробиваться сквозь льды, но уже достаточно прочное, чтобы оказать атакам льда достойное сопротивление.
По мнению Нансена, дрейфующее во льдах судно должно иметь минимальные размеры, ровно такие, чтобы разместить запасы угля и провианта на 12 человек на 5 лет (ведь никто не мог знать, сколько времени продлится такое путешествие!).
Нансен понимал, что никакое – даже самое прочное судно – не выдержит напора льда, и поэтому, пользуясь опытом древних мореплавателей и особенно поморов, он счел необходимым придать корпусу яйцевидную форму, сделать борта покатыми, чтобы напирающие на корпус льды не имели бы точки опоры.
Именно с учетом этого принципа становится понятным, почему путешественник настаивал на создании судна минимальных размеров. Даже несведущему в кораблестроении человеку ясно: маленькое судно легче будет выжиматься наверх, чем большое. Кроме того, при плавании в полярных морях курс судна зачастую напоминает трассу слаломиста: оно то увертывается от столкновения со льдиной, то спешит вовремя войти в проход между ледовыми полями. Маленькому судну быть полярным слаломистом легче, чем большому. По предварительной оценке автора проекта, валовая вместимость будущего судна не должна была превышать 170 регистровых тонн.
Несмотря на то что ко времени создания «Фрама» железо и сталь прочно вошли в судостроение, Нансен предпочел строить свое судно из дерева. Когда несколько лет спустя, уже после возвращения из плавания, известный всему миру исследователь Фритьоф Нансен прибыл в Петербург, где ему должны были вручить золотую медаль за выдающийся научный подвиг, его спросили, почему он остановил свой выбор на деревянном корпусе? Нансен ответил так: «Не потому, что я сомневаюсь в возможности сделать его (корпус. – С. Б.)достаточно крепким при постройке из стали, но потому… что люди всегда склонны доверять тому, что они знают».
Нансена можно понять. Не он один, а многие тогда, в конце XIX века, были убеждены, что стальное судно не сможет противостоять полярным льдам: ведь толщина стальной обшивки не превышала нескольких сантиметров, тогда как толщина бортов деревянных судов достигала иногда полметра! Недаром у северных народов бытовала поговорка: суда для плавания в полярных морях должны быть деревянными, но управлять ими должны железные люди. Показательный факт: в 1856 году американцы вознамерились построить ледоколы. Из чего? Конечно, из дерева, хотя моря и океаны бороздило в то время немало железных судов.
По мнению Нансена, на его полярном корабле должна стоять паровая машина, мощность которой позволила бы развивать скорость на свободной воде 6–7 узлов. Кроме того, он решил предусмотреть на судне парусное вооружение.
Постройку судна Нансен доверил одному из опытнейших кораблестроителей Норвегии Коллину Арчеру. Свою работу ученый и инженер начали с того, что тщательно изучили конструкции всех судов, которые когда-либо плавали в полярных морях, и прежде всего поморские кочи. Выступая в Лондоне после возвращения из экспедиции века, Нансен сказал: «Я не мог бы совершить сделанного без работы моих предшественников».
Несколько раз Арчер приносил Нансену проект корабля, и каждый раз Нансен браковал его. Только после долгих и упорных поисков было найдено оптимальное решение.
По образному выражению Лив Нансен, дочери путешественника, «судно было коротким и широким, как разрезанный орех, но заостренным спереди и сзади. Днище было округлым, яйцевидным, поэтому, сжимаясь, льды должны были только приподнять его, а раздавить не могли».
Корпус построили из отличного итальянского дуба тридцатилетней выдержки. Нос состоял из трех тяжелых и крепких дубовых балок, расположенных одна над другой, внутрь от них шли мощные шпангоуты, а к ним крепились кницы, поддерживающие палубные бимсы. Набор корпуса представлял собой хитроумное переплетение продольных и поперечных балок и подпорок. Шпангоуты сделали из двух толстых плах, их тщательно пригнали и соединили болтами, причем часть болтов расклепывалась.
Каждый шов покрыли железными полосами. Ширина шпангоута превышала полметра, промежутки между шпангоутами залили варом с опилками, что делало корпус непроницаемым даже в случае повреждения обшивки.
Если бы корабль Нансена был изготовлен из единого древесного ствола фантастической толщины, то вряд ли он был бы прочнее и монолитнее. Сферический корпус удивительно напоминал панцирь черепахи, причем не только по форме, но и функционально: подобно тому как черепаха в случае опасности втягивает в панцирь свое тело, точно так же и на корабле Нансена все уязвимые конструкции были либо спрятаны в корпус, либо в случае опасности их можно было быстро втянуть внутрь.
Так, основная часть киля была убрана в корпус, и наружу он выступал всего на 70 миллиметров. Руль и винт можно было в считанные минуты втянуть в корпус через специальные колодцы.
Основные характеристики судна:
длина по палубе, включая штевни, 39 метров,
длина по ватерлинии 34,5 метра,
ширина 11,0 метра,
глубина трюма 5,25 метра,
осадка в грузу 4,75 метра,
водоизмещение в грузу 800 тонн,
масса корпуса 420 тонн,
дедвейт 380 тонн,
мощность паровой машины 220 лошадиных сил,
скорость 6–7 узлов.
Судно имело полное парусное вооружение трехмачтовой шхуны. Высота грот-мачты составляла 24,5 метра, высота грот-стеньги 15,5 метра. Для наблюдений за горизонтом предназначалось «воронье гнездо», расположенное высоко над водой. Общая площадь парусов составляла 600 квадратных метров.
