Текст книги "100 великих рекордов транспорта"

Автор книги: Станислав Зигуненко

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 32 страниц)

Под жестким парусом

Тем временем совершенствуется и традиционный парус. Только теперь его стали делать не мягким, а жестким, словно авиационное крыло, поставленное стоймя.

Первопроходцами в применении таких парусов стали японцы, которые в 1983 году оснастили парусами-крыльями небольшой сухогруз «Сеньо Маару» водоизмещением в 2100 т. А через год в море вышел балкер «Аква Сити» грузоподъемностью почти 40 тыс.т.

Правда, выигрыш от парусов общей площадью 350 кв. м получился не таким уж большим. Их применение позволило увеличить скорость на 0,5 узла, а мощность двигателя уменьшить с 5830 до 5566 л.с. Поэтому, несмотря на то, что парусные установки управлялись автоматически, с помощью компьютера, скорость поворота паруса составляла 0,2 об/с, раскрытие – 90 с, а на складывание парусов уходило две минуты, эксперименты с подобными парусниками прекратили. И вспомнили о них вновь, лишь когда опять-таки резко поднялись цены на нефть и нефтепродукты.

Судно под современным жестким парусом

Тут уж в ход пошла и идея изобретателя из МАИ Юрия Макарова. В конце 70-х годов ХХ века он предложил использовать сразу два крыла, скрепленные в виде буквы V и закрепленные на шарнире. Этот шарнир позволял поворачивать парус и «перекидывать» его с одного борта на другой так, чтобы тот всегда подставлялся ветру «нужной» стороной крыла.

Паруса на макете судна и в самом деле очень напоминают закрепленные на палубе планеры. Подобная схема помимо всего прочего позволяет снизить крен – давление ветра на верхнее крыло V-образного паруса частично компенсируется давлением на нижнее. Кроме этого, крен снижается и за счет того, что сам шарнир может перемещаться по направляющим, расположенным поперек судна. Во время шторма крыло за счет аэродинамических рулей, аналогичных хвостовому оперению самолета, устанавливается в нулевой угол атаки и флюгерный режим.

Группой Макарова были произведены расчеты для грузового судна водоизмещением 37 тыс. т и дедвейтом 23 000 т, с жесткими поворотными парусами-крыльями планерного типа. Выяснилось, что при ветре 7 м/с подобный корабль способен разогнаться до 16 узлов.

Разработка была запатентована, удостоена множества дипломов и медалей на международных салонах изобретений в Женеве и Брюсселе. Но дальше дело не пошло. Возможным объяснением тому является громоздкость и сложность всей схемы морских перевозок. Более или менее регулярные рейсы возможны лишь там, где есть постоянные ветра.

Когда парус – воздушный змей

По менее радикальному пути решили пойти авторы проекта SkySails, представленного на Международной выставке по судостроению SMM в 2002 году. Они предложили использовать в качестве паруса мягкое, парящее в воздухе крыло – кайт. Крыло выполнено полым и изготовлено из газонепроницаемого материала, в сложенном виде достаточно компактно и хранится в трюме обычного корабля.

После выхода судна в открытое море крыло извлекается наружу и заполняется гелием. Поднимаясь на высоту от 100 до 500 м оно попадает в зону действия более сильных, чем у поверхности океана, ветров. Напор ветра преобразуется в аэродинамическую силу, довольно существенно ускоряющую судно и позволяющую существенно (на 30 %) снизить затраты на топливо.

Следующий шаг сделал 33-летний инженер из Гамбурга Штефан Враге, возглавивший фирму «Скай сейлз ГМБХ & Ко. Кг». Изобретенный им «воздушный змей», разработка которого заняла более пяти лет, создан с использованием новейших технологий и материалов. А его конструкция защищена патентом.

Для крупных судов предусмотрены паруса-змеи площадью до 800 кв. метров. Такой змей опять-таки запускается с палубы судна на высоту от 100 до 300 м и управляется с помощью компьютера, который автоматически поддерживает оптимальный режим.

Естественно, все имеет свою цену. Самый маленький воздушный парус с блоком управления стоит свыше 150 тыс. евро. Однако за счет снижения расхода топлива он окупится уже через пять лет, поскольку, по оценке изобретателя, парус обеспечивает экономию топлива на 10—35 %, а иногда даже на все 50 %.

Первым клиентом фирмы Ш. Враге стало германское грузовое пароходство «Белуга шиллинг ГМБХ» (Бремен), которое заказало два паруса. За «Белугой» последовали заказы от других пароходств. Как отмечают эксперты, паруса идеально подходят для тихоходных танкеров и сухогрузов с максимальной скоростью до 15 узлов. Важную роль играет и район Мирового океана, по которому проходит маршрут. К примеру, трасса из Роттердама в Южную Америку считается наиболее предпочтительной – из-за постоянных и сильных ветров.

Под воздушным змеем-парусом

Говорят, в будущем применение парусов позволит совершить подлинную революцию в морских грузовых перевозках. До 2015 года фирма «Скай сейлз ГМБХ & К°. Кг» планирует оснастить парусами по меньшей мере 3,5 % мирового флота торговых судов, а также около 360 крупных океанских яхт. Сам Ш. Враге считает, что новая система может найти применение на 40 тыс. морских судов.

Причем, как он выяснил, в свое время первые парусники ходили в основном по ветру. И возили, стало быть, грузы прежде всего туда, куда нес их ветер. Достигнув берега и отыскав удобную бухточку, наши предки основывали там порт. Стало быть, получается, большинство современных портов и поныне расположено на трассах господствующих ветров. А это, согласитесь на руку создателям парусников XXI века. По их мнению, до 80 % ныне существующих трасс может быть обслужено именно парусниками.

Штефан Врага уже инвестировал в своей проект около 3 млн евро и вовсе не считает эти деньги выброшенными на ветер.

На паруснике вокруг света

Как известно, начало кругосветным путешествиям положил… спор. Во всяком случае, многие помнят, как настоящий английский джентльмен Филеас Фогг, который никогда не шутил, если дело касалось пари, побился об заклад на 20 000 фунтов, что объедет вокруг земного шара не больше чем в 80 дней… И он сделал это в 1872 году. По крайней мере, на страницах романа Жюля Верна. На самом же деле все было вовсе не так.

Первое кругосветное путешествие было долгим. Оно началось 20 сентября 1519 года, когда 270 моряков на пяти кораблях под командованием Фернана Магеллана вышли в плавание из испанского порта Санлукар-де-Баррамеда. И закончилось 6 сентября 1522 года, когда в тот же порт, обогнув Землю, вновь вошел единственный уцелевший корабль «Виктория», на борту которого находились всего 17 до предела изможденных моряков и их командир Хуан Себастьян Элькана. Они одолели в общей сложности 49 400 км.

А далее понадобилось более 450 лет, труды многочисленных поколений моряков и кораблестроителей, прежде чем изнурительное кругосветное путешествие превратилось в своего рода забаву.

В начале 90-х годов ХХ века известные во Франции яхтсмены Титуан Ламазу и Флоренс Арто, вспомнив об идее своего земляка, поставили кругосветные гонки на парусниках на регулярную основу, организовав ассоциацию «Tour du Monde en 80 jours». А вслед за тем был учрежден приз имени Жюля Верна, и разработаны правила его присуждения.

Приз полагается тому, кто установит очередной рекорд кругосветного плавания. Победитель имеет право на обладание им до тех пор, пока его рекорд не будет побит, а затем передает его новому рекордсмену. По правилам экипаж яхты также должен стартовать из пролива Ла-Манш, пройти вдоль западного берега Африки, обогнуть мыс Доброй Надежды, мыс Луин в Австралии и мыс Горн и вновь пересечь линию старта, пройдя в общей сложности около 50 00 км.

В первой гонке 1993 года участвовали три команды – две французские и новозеландская. Экипаж под руководством Оливье де Керсосона стартовал на тримаране «Charal», команда Бруно Пейрон – на катамаране «Commodore Explorer», а новозеландцы вышли в море на катамаране ENZA под руководством двух шкиперов – Питера Блейка и Робина Нокс-Джонстона.

Из трех экипажей только экипажу Пейрона удалось благополучно пересечь Индийский океан и добраться до финиша через 79 дней 6 часов и 16 минут.

Однако приз Жюля Верна оставался у Пейрона недолго. На следующий год его обставил тримаран «Leonnalise des Eaux». Так теперь назывался модернизированный «Chara», на котором Питер Блейк завершил кругосветку за 74 дня 22 часа и 17 минут. Рекорд, впрочем, дался команде нелегко, почти весь путь яхту преследовали шторма.

Реконструкция корабля Магеллана «Виктория»

В том же плавании конкуренцию Блейку составила команда Оливье де Керсосона. Она тоже благополучно добралась до финиша, но рекорда не поставила. Однако упорный шкипер не собирался сдаватьсяю. Он выходил в море еще три года подряд, но лишь в 1997 году ему сопутствует удача. На своем тримаране, переименованном в «Sport Elec», он устанавливает новый рекорд, завершив кругосветку за 71 день 14 часов и 22 минуты.

В 1989—1990 годах женский экипаж под руководством англичанки Трэйси Эдвардс принимает участие в кругосветной регате с остановками, а затем она решила попробовать свои силы в безостановочной кругосветке. Эдвардс на деньги страховой компании купила катамаран «ENZA», назвала его в честь своего спонсора – «Royal & SunAlliance» – и выходит в море с женским экипажем. Однако от важных женщин ждет неудача: во время шторма у катамарана сломалась мачта…

Попытка Трэйси и ее команды оказалась последней в XX веке. К тому времени стало понятно, что для установления новых рекордов нужны иные парусники – построенные по последнему слову техники и очень дорогие.

Яхтсмены собираются с духом, копят деньги, и лишь в 2002 году состязание, победитель которого получает 2 млн долларов, разгорелось с новой силой. После нескольких неудачных попыток рекордсменом снова становится Пейрон с результатом 64 дня 8 часов и 37 минут.

Конкуренцию ему составляют Керсосон на тримаране «Geronimo» и отчаянная молодая англичанка Эллен Макартур, которая приобретает рекордный катамаран «Orange» у Пейрона. По сложившейся традиции судно получает новое имя – «Kingfisher-2», но это не способствует победе. Эллен, как и Трэйси, терпит неудачу – сначала в районе мыса Доброй Надежды у катамарана сломался шверт, а затем переломилась мачта.

Впрочем, и Оливье де Керсосон, который большую часть дистанции прошел с опережением рекорда на двое суток, победителем все же не стал, растеряв преимущество у самого финиша из-за полного безветрия. Лишь в 2004 году он получил-таки заветный приз, обойдя планету за 63 дня и 14 часов.

Однако в том же году американец Стив Фоссет на катамаране Cheyenne обогнул планету за 58 дней 9 часов и 33 минуты. И не получил приз лишь потому, что нарушил правила, а именно не оплатил стартовый взнос для участия в гонке на приз Жюля Верна. Зато его рекорд был официально признан организацией World Sailing Speed Record Council, и в мире, таким образом, стало два короля кругосветных гонок.

Впрочем, двоевластие длилось недолго. В 2005 году прославленный Бруно Пейрон снова вышел в море и обошел всех соперников с новым рекордом: 50 дней 9 часов и 33 минуты. Теперь задача его преследователей – прийти к финишу раньше 50 дней.

Французам принадлежит и неофициальный рекорд скорости среди парусных судов. В конце 2008 года французский тримаран на подводных крыльях «PHydroptere» развил скорость 52,86 узла.

К сказанному остается добавить, что первое в мире одиночное кругосветное плавание на парусной яхте совершил канадский моряк Джошуа Слокум. Он стартовал в 1895 году и обошел вокруг планеты за 3 года 2 месяца и 2 дня, преодолев в общей сложности 74 000 км.

Первое одиночное безостановочное плавание с востока на запад осуществил британец Чей Блит, стартовавший из Великобритании 18 октября 1970 года и там же финишировавший 6 августа 1971 года, через 292 дня. Средняя скорость его движения оставила 3,08 узла.

Самое быстрое одиночное плавание с востока на запад совершил Майкл Голдинг (Великобритания). Он стартовал из г. Саутгемптона 21 ноября 1994 года и там же финишировал 7 мая 1994 года. Он пробыл в пути 161 сутки 16 часов и 32 минуты.

Участники одной из современных парусных регат

Первое одиночное безостановочное плавание с запада на восток осуществил сэр Робин Нокс-Джонстон. На бермудском кече длиной 9,87 м он стартовал 14 июня 1968 года и финишировал 22 апреля 1969 года. Его путешествие продолжалось 312 дней и проходило со средней скоростью 2,88 узла.

Первое безостановочное женское плавание совершила австралийка Кейт Котти на бермудском шлюпе «Ферст Леди» длиной 11, 24 м, стартовавшая из Сиднея и там же завершившая свое путешествие в 1987 году.

Самое быстрое безостановочное кругосветное путешествие совершила интернациональная команда из 6 человек под руководством Питера Блэйка (Новая Зеландия) и Робина Нокс-Джонстона (Великобритания). Они стартовали из Юшана (Франция) 16 января 1994 года и там же завершили маршрут 1 апреля 1994 года. Время в пути – 74 суток 22 часа и 17 минут. Средняя скорость движения – 12,10 узла.

Ныне среди яхтсменов-одиночек большой популярностью пользуется безостановочная кругосветная гонка Vendee Globe, так же как и Jules Verne Trophy, организованная французами в 1989 году. Нынешнее абсолютное достижение принадлежит французу Фрэнсису Жуайону. В 2007 году он в одиночку обошел вокруг планеты на тримаране «IDEC» за 57 дней 13 часов и 34 минуты. При этом он побил предыдущий рекорд, который установила англичанка Эллен Макартур в 2005 году, на 14 дней!

К числу рекордсменов пытается приобщиться и наш соотечественник, известный путешественник Федор Конюхов, который предложил известному французскому яхтенному бюро VPLP построить самый большой спортивный парусник-тримаран в мире.

А самым молодым участником кругосветных гонок в 2009 году признан семнадцатилетний Зак Сандерленд из Калифорнии. Ему удалось обогнуть земной шар за 13 месяцев.

В 1993 году был установлен и мировой рекорд скорости для парусных судов. У берегов Австралии судно «Elow Pages Endeavour», управляемое шкипером Симоном МакКеоном, разогналось до скорости 46,52 узла (86,16 км/ч). Самым же быстрым «человеком под парусом» оказался на воде виндсерфер Виниан Мейнард, преодолевший весной 2005 года на юге Франции рубеж в 90 км/ч. Он показал 90, 19 км/ч или 48,7 узла.

Мы не случайно здесь оговорились о рубеже на воде. Дело в том, что на льду еще в 1928 году буерист Джон Баккстаф разогнался до скорости 230 км/ч, а рекорд для колесного буера превышает 180 км/ч.

Его собирается побить британский пилот и конструктор ветромобилей Ричард Дженкинс. Пару раз он уже побивал нынешний мировой рекорд для наземных яхт, правда, неофициально, то есть при отсутствии необходимых свидетелей. Максимальная скорость, до которой Ричард смог разогнаться на земле, составляет 193 км/ч, что на 5 км/ч больше нынешнего мирового рекорда. Но поскольку и на этом испытании необходимых свидетелей не было, за Дженкинсом до сих пор не числится ни одного мирового рекорда, хотя рекорд Великобритании он, например, побил.

«Лошадиное» весло лучше ручного?

И все же, как известно, у парусников есть своя «ахиллесова пята». Они не способны двигаться при отсутствии ветра. В древние времена, когда ветер стихал или менял свое направление, моряки выходили из положения весьма простым способом. Команда садилась на весла и выгребала по курсу. Говоря научным языком, мускулы человека представляли собой первый двигатель (то есть источник движения), а весло – первый движитель (то есть средство для создания движения). Однако человек, как известно, не самая мощная «мускульная машина». На суше для перевозки грузов вскоре стали приспосабливать животных. А на море?

Оказывается, подобные попытки делались и на судах. Говорят, идея изобретения оригинального «лошадиного весла» принадлежит еще античным грекам. Но лошади плохо переносят качку, а потому их вскоре заменили флегматичными быками.

Древнеримский военный корабль с воловьим приводом. Средневековая миниатюра

Первый корабль-«быкоход» появился в 264 году до н.э. на Средиземном море. Понятное дело, никто не смог выдрессировать животных так, чтобы заставить их орудовать веслами. Поэтому поступили проще. Судно было снабжено двумя гребными колесами, установленными по бокам судна и насаженными на общий вал.

Гребное колесо, в сущности, представляет собой весло со многими лопастями. Когда оно вращается, каждая лопасть по очереди входит в воду, загребает ее и потом поднимается вверх, делая заход для нового гребка.

По всей вероятности, самая идея гребного колеса была позаимствована у создателей водных мельниц. Только на море ее пришлось использовать «шиворот-навыворот»: если водяное колесо вращается под напором бегущей воды, то колесо гребное должно само приводиться в движение, чтобы загребать, отталкивать воду от судна…

И, понятное дело, для его вращения необходим был какой-то двигатель. Поэтому вал, на котором были закреплены гребные колеса, через деревянные шестерни соединялись с другим, вертикальным валом, спущенным в трюм. А в трюме вокруг этого вала ходили по кругу запряженные быки, вращая его с помощью длинных рычагов-оглобель.

Идея была, конечно, остроумная, но на деле малопрактичная. Площадка для быков занимала много места, остальное место в трюме занимало сено для животных. А куда помещать груз? Кроме того, быки и на суше-то не отличаются большой проворностью – и на море «быкоходы» оказались на редкость тихоходны.

Пришлось изобретателям поискать новый двигатель.

Пироскаф и другие

Наиболее подходящей оказалась паровая машина. Поначалу английский механик Джеймс Уатт придумал ее для облегчения работы на фабриках и заводах. Но нашлись люди, которые стали устанавливать паровые машины и на судах. Так появились первые пароходы.

Впрочем, поначалу даже слова такого не было. И изобретатели называли свои корабли по-разному. Например, французский изобретатель, маркиз Жоффруа д'Аббан придумал слово «пироскаф» – от греческих слов «пиро» – огонь и «скаф» – оболочка, сосуд.

Впрочем, и слово «пироскаф», и первое паровое судно, и сам изобретатель вскоре оказались на задворках истории. О них сегодня мало кто помнит.

«Его “коптильная бочка” не имеет будущего», – так без обиняков, не проявив ни малейшей заинтересованности, приказал ответить тот же Наполеон маркизу Жоффруа д'Аббану, когда тот в 1778 году хотел продемонстрировать императору свое изобретение.

И надо сказать, Наполеон имел какие-то резоны для такого суждения. Если первое судно д'Аббана во время испытаний на реке Ду, загребая колесами, все-таки прошло некоторое расстояние против течения, прежде чем заклинило паровую машину, то второй его пироскаф попросту… утонул в реке Соне. Хотя и успел в 1983 году проплыть некоторое расстояние против течения.

Больший успех сопутствовал американцу Фичу. Созданное им судно «Персеверанс», прошло в 1787 году по реке Делаварсо со скоростью пешехода – 6 км/час – с помощью гребного винта. Предприимчивый американец использовал патент англичанина Брейма, полученный им двумя годами ранее. Ну а сам англичанин, говорят, воспользовался изобретением своего соотечественника, фермера из графства Кент Фрэнсиса Петита Смита, который получил патент № 7104 от 31 мая 1836 года.

Все же вместе опирались на опыт древнегреческого мудреца Архимеда. Правда, тот использовал свой архимедов винт примерно так же, как ныне используется шнек в обычной домашней мясорубке. Загляните ей внутрь, и вы увидите стержень c навитой на него спиралью. Когда этот стержень вращается, спираль, извиваясь, проталкивает мясо или овощи под ножи. Только сам Архимед предложил таким способом перегонять воду из реки на поля для полива. И его система работала весьма неплохо для своего времени.

А вот когда архимедов винт приспособили для движения корабля, дело пошло поначалу не так уж хорошо. Помог случай. Говорят, во время испытаний корабль с архимедовым винтом наскочил на камень. Большая часть винта обломилась, и корабль после этого… пошел значительно быстрее.

Плавание судна Дж. Фича

С той поры гребной винт и прописался на флоте.

На воде – трактор?!

Впрочем, мы с вами несколько упростили и ускорили события. На самом деле прогресс редко движется прямо по столбовой дороге. В данном случае изобретатели разных стран еще немало помаялись, пока в конце концов не нашли оптимальную конструкцию движителя для судна – гребной винт. Очень часто изобретатели попросту не знали о работах своих коллег в других странах, и каждый набивал свои собственные шишки.

Так, например, паровой бот, который в 1788 году построил английский инженер Уильям Саймингтон. был опять-таки колесным. И гребные колеса на речных пароходах шлепали плицами еще очень долго. Именно yа таком пароходе сто с лишним лет спустя плавал по Миссисипи ученик лоцмана Самюэл Клеменс. Тот самый, который ныне нам больше известен под именем писателя Марка Твена.

Кстати, когда паровик Саймингтона совершал свой пробный рейс, среди зрителей на берегу находился и американец Роберт Фултон. Пораженный увиденным, он оставался в Европе до тех пор, пока он сам не сконструировал и не пустил в Париже на Сене свой собственный пароход. Причем он решил всех перехитрить и, вспомнив, видимо, о гребных галерах, приспособил в качестве движителя… механические весла, приводившиеся в движение через систему рычагов, копирующих движение рук гребца.

Пароход Р. Фултона в гавани Нью-Йорка. Гравюра XIX в.

Впрочем, и ему повезло не больше, чем другим – после непродолжительного плавания его «механическая галера» затонула.

Тогда упорный американец создал… гусеничный пароход. Он прикрепил гребные лопасти не к круглому колесу, как обычно, а к длинной ленте, замкнутой в кольцо. Изобретатель рассуждал так. Чем большим количеством весел загребали гребцы на данном судне, тем выше скорость при прочих равных условиях оно имело. Стало быть, если «растянуть» гребное колесо, должен получиться выигрыш в скорости.

Однако на практике оказалось, что, гремя цепями, вспенивая воду лопастями, гусеничный пароход двигался не быстрее плота, увлекаемого ленивым течением. Почему?

А все дело в том, что тяговое усилие корабельных движителей зависит от количества и скорости отбрасываемой ими воды. Проделаем мысленно такой опыт. Заставим работать в воде две гусеничные цепи с лопастями. Скорость движения обоих одинакова, не отличаются также размеры лопастей и интервалы между ними. Только длина одной цепи 10 метров. а другая – вдвое длиннее. Ясно, что на длинной цепи будет работать в два раза больше лопастей. стало быть, такой движитель должен быть вдвое эффективнее.

Но на самом деле длина цепи никакой роли не играет. Сделайте вы ее хоть в километр длиной, в каждый момент эффективно работают лишь две лопасти: первая, которая загребает воду, и последняя, которая ее отбрасывает. Все остальные просто находятся в воде, не производя полезной работы.

Такой анализ проделала в 1934 году группа советских конструкторов, решивших повторить опыт Фултона. Видимо, к такому же заключению пришел и сам изобретатель. Он вернулся в США и там построил новый пароход, назвав его «Клермонт». В октябре 1807 года он прошел по Гудзону от Нью-Йорка до Олбени. Это оказалось надежное в эксплуатации судно длиной 43 м с 18-сильной паровой машиной. В течение года оно плавало по тому же маршруту, перевозя пассажиров. Но ни весел, ни гусениц на нем уже не было – обычные гребные колеса…