Форум » Античность, Средневековье, "Век парусов". » Прочность корабельных корпусов в 18 веке » Ответить

Прочность корабельных корпусов в 18 веке

Эд: Англо-саксонские историки считают, что в 18-м и начале 19-го века англ. ЛК имели более тяжелую обшивку, чем французские. Причина, по их мнению, заключалась в том, что шпангоуты на англ. ЛК располагались ближе, чем на французских. Результатом этого было то, что французские ЛК имели более гибкие корпуса, были легче и быстроходнее. Но другим результатом было то, что у французских ядер было больше шансов попасть в шпангоут англ. ЛК, где общая толщина вместе с внешней и внутренней обшивками достигала 3 футов (915 мм) твердого дуба. Если же ядро ударяло между шпангоутами (что чаще случалось на фр. ЛК), то оно встречало на пути 6 дюймов (152 мм) внешней обшивки, затем 2 фута (620 мм) воздуха и затем еще 6 дюймов внутренней обшивки. В этом случае ядру было гораздо легче пробить борт, создать осколки и вызвать замешательство среди экипажа. Иногда шпангоуты англ. ЛК стояли ближе диаметра 36-фунтового фр. ядра. Крепкими корпусами отличались и испанские ЛК. В 1740 г. три англ. 70-пуш. ЛК несколько часов не могли принудить к сдаче исп. ЛК Princesa 70; рангоут у него был поврежден и он не мог уйти; когда он в итоге сдался, его корпус не имел больших повреждений. 24-фунтовые англ. пушки, очевидно, были бессильны против него. В 1747 г. исп. ЛК Glorioso имел подряд 4 боя с англ. кораблями: сперва с Warwick 60 и Lark 44, на Warwick был изорван рангоут, Lark дал всего один залп; затем Glorioso сражался с Dartmouth 50, который на его счастье вдруг взорвался, затем с 3-мя приватирами, отбился и от них, повредив им рангоут, но тут подошел Russell 80 (имел только половину экипажа, да и те болели цингой), но Russell имел 32-фунт. пушки, погода была тихая, Russell открыл огонь из 32-фунтовок, но Glorioso сдался только тогда, когда кончились порох и ядра. Можно предположить, что испанцы использовали более толстые шпангоуты и обшивку, и твердую тропическую древесину; Glorioso был построен в Гаване, но Princesa – в Гварнизо, в Испании. Santisima Trinidad, построенный в Гаване, имел толщину борта 600 мм (~ 2 фута). По ряду данных, в Тулонском бою 1744 Real Felipe 114 имел толщину борта примерно в 750 мм, поэтому даже 32-фунтовые ядра Namur 90 и Marlborough 90 не могли пробить его борт (по свидетельству англичан), и они вели огонь по его рангоуту. Но французы решительно возражали: по их архивным данным, уже в 1750-х гг. проекты французских 74-пуш. ЛК имели толщину борта в 707 мм, расстояние между шпангоутами – 119 мм (такими же были 74-пуш. ЛК проекта Сане 1782 г.), между тем англ. 74-пуш. Bellona (1760) имел толщину шпангоутов 576 мм, расстояние между ними – 144 мм. Французы объясняли большую скорость своих ЛК более совершенными обводами корпуса и тщательностью постройки, в общем, более, удачным проектом. После такого большого вступления у меня вопрос, какая система применялась на русских ЛК? Англичане, наблюдавшие наши ЛК в 1790-х гг. в Англии и в Средиземном море, отмечали их тихоходность. Было ли причиной этого более тяжелые корпуса или плохое качество постройки? Ведь наши ЛК строились преимущественно из лиственницы (в Архангельске) и из сосны (в СПб), редко из дуба, т.е. были обычно более легкими, чем дубовые английские, французские и испанские ЛК.

Ответов - 27

Вандал: Эд пишет: Ведь наши ЛК строились преимущественно из лиственницы (в Архангельске) и из сосны (в СПб), редко из дуба Это ошибочное мнение. Уж не знаю, из какого дерева делались корабли в Соломбале, но Петербургские верфи ещё с петровских времён обеспечивались дубом. Подозреваю, что ЛК из лиственницы просто-напросто развалился бы. Как ни крути, а набор крупных кораблей нужно делать из дуба (или эквивалентного по прочности дерева).

Эд: Вандал пишет: Это ошибочное мнение. Все архангельские корабли строились только из лиственницы, в СПб строились из дуба, но не все, часть - из сосны. Лиственница весьма прочная, знаю по собственному опыту. 74-пуш. дубовый в 1790-х гг. стоил 285000 р., архангельсуий - только 60000 р. Это позволяло России, имевшей тогда весьма скромный бюджет и ресурсы, содержать большой флот.

Вандал: Эд пишет: Лиственница весьма прочная "Весьма" - это не показатель Прочность измеряется вполне конкретным показателем: пределом прочности, измеряемым в кгс/кв.см или в мегапаскалях. Это размер внутреннего напряжения, при котором дерево начинает ломаться. Попробую поискать значения этих величин для разных сортов дерева по справочникам. Эд пишет: Лиственница весьма прочная, знаю по собственному опыту. 74-пуш. дубовый в 1790-х гг. стоил 285000 р., архангельсуий - только 60000 р. А откуда эти данные? Честно говоря, не верится, потому что в стоимости любого изделия стоимость исходного материала составляет незначительную величину.

Эд: Вандал пишет: А откуда эти данные? Данные из "Материалов для истории русского флота" и "Морского сборника" (исследование с привлечением архивных материалов). В "Гангуте" (тоже из архивов) недавно была подборка статей по русским судам, проданным Испании в 1818 г., все они 9кроме Патрикия), были очень плохого качества: Дрезден - Арх. - Лиственница Норд-Адлер - Арх. - Лиственница Любек - Арх. - Лиственница Нептунус - СПб - дуб Трех Святителей - СПб - сосна Автроил - СПб - сосна Меркуриус - СПб - сосна Патрикий - Арх. - лиственница

Вандал: Вандал пишет: Прочность измеряется вполне конкретным показателем: пределом прочности, измеряемым в кгс/кв.см или в мегапаскалях. Получается, что с точки зрения прочности лиственница действительно не уступает дубу. Возможно, проблема здесь лишь в том, что лиственница сильнее дуба подвержена гниению. Эд пишет: Автроил - СПб - сосна Меркуриус - СПб - сосна Патрикий - Арх. - лиственница Ну это явно не линкоры. Эд пишет: Трех Святителей - СПб - сосна А вот это - халтура.

Агриппа: Эд пишет: Все архангельские корабли строились только из лиственницы, в СПб строились из дуба, но не все, часть - из сосны. Не очень понятен в данном контексте термин "строились из..." Предполагается, что весь корабль (и набор, и обшивка) из одного материала, или допускается, что дубовый набор обшивался деревом той или иной породы? Тогда указанный материал, например лиственница, сосна или дуб, может означать только материал обшивки. Имеются ли данные по набору и обшивке отдельно?

Эд: Вандал пишет: А вот это - халтура. Я взял эти данные из одного из последних "Гангутов", там есть ссылка на РГАВМФ. В "Материалах..." на этот счет почти ничего нет. Но у меня вшпрос был другой: сколь толстыми были шпангоуты на русских ЛК и сколь часто они были установлены? Могли ли они задержать ядро пр-ка?

Эд: Эд пишет: Трех Святителей - СПб - сосна Здесь еще вот какое соображение: На "Трех Святителях" маркиз Траверсе ставил свои рекорды скорости постройки. Возможно, по этой причине было мспользовано больше сосны для ускорения работ, которая, как известно, легче поддается обработке, чем дуб. Но и из других источников мне известно, что по крайней мере в этот период часть ЛК и ФР в СПб строилась из сосны.

Вандал: Эд пишет: Но и из других источников мне известно, что по крайней мере в этот период часть ЛК и ФР в СПб строилась из сосны. Фрегаты - возможно. Но, вообще говоря, прочность сосны намного ниже прочности лиственницы и дуба. Эд пишет: Вандал пишет: цитата: А вот это - халтура. Я взял эти данные из одного из последних "Гангутов", там есть ссылка на РГАВМФ. В "Материалах..." на этот счет почти ничего нет. Я про то, что постройка линкора из сосны - халтура. И Ваши слова насчёт Траверсе это подтверждают.

Олег: Вандал пишет: Я про то, что постройка линкора из сосны - халтура. Не факт. Построенный при Николае сосновый "Великий князь Михаил" прослужил в разы больше дубового "Азова". А на Средиземке (где русские почему-то поразительно быстро гнили) послужили оба ЛК примерно одно время.

Эд: Олег пишет: сосновый "Великий князь Михаил" Откуда данные, что он сосновый?

Вандал: Олег пишет: прослужил в разы больше дубового "Азова". А "Азов" дубовый? Он же на Соломбале строился. Откуда там дуб? Олег пишет: А на Средиземке (где русские почему-то поразительно быстро гнили) послужили оба ЛК примерно одно время. Поразительно быстро они гнили, скорее всего, из-за несоблюдения технологии сушки дерева при Александре. Ведь на Чёрном море, при заражении Севастопольской бухты червем-древоточцем Грейгу удалось добиться вполне приличных сроков службы кораблей.

Агриппа: Эд пишет: какая система применялась на русских ЛК? По чертежу "Гото Предистинации" шаг шпангоутов (расстояние от начала шпангоута до начала следующего) был порядка 2,5 футов (разумеется с учетом погрешности снятия с чертежа). Толщина шпангоута составляла порядка 1,5 фута. Т.о. шпация не превосходила 1 фута. Это даже меньше, чем, например, на "Де Зевен Провинсиен", где шаг шпангоутов порядка 3 футов при той же толщине в 1,5 фута (т.е.шпация - около 1,5 футов). Во второй половине XVIII века шаг шпангоутов несколько увеличивается (чертежи "Трех Иерархов") и шпация достигает 1,5 футов. Но все равно, шпангоуты на русских кораблях стояли достаточно часто. Тем не менее, говоря о быстроходности или тихоходности кораблей того или иного флота, надо рассматривать не только количество шпангоутов. На общий вес корпуса английских кораблей влияли и дополнительные флортимберсы, доводимые до орлоп-дека, и объединение двух нижних бархоутов в один и т.д. и т.п.

Олег: Эд пишет: Откуда данные, что он сосновый? Из книги Андриенко "До и после Наварина". Насчёт "дубовости" "Азова" я похоже ошибся. Вообще похоже адмиралтейские и охтинские корабли служили в среднем дольше архангельских.

Вандал: Олег пишет: Вообще похоже адмиралтейские и охтинские корабли служили в среднем дольше архангельских. На времена Александра и Николая я такого не вижу (судя по справочнику Чернышева).

Агриппа: Вандал пишет: Поразительно быстро они гнили, скорее всего, из-за несоблюдения технологии сушки дерева при Александре. Ведь на Чёрном море, при заражении Севастопольской бухты червем-древоточцем Грейгу удалось добиться вполне приличных сроков службы кораблей. Вообще-то всякая вредная для деревянного корабля живность гораздо более комфортно чувствует себя при 1)более высокой температуре воды и 2)повышенной солености. Поэтому плавания в тропиках всегда негативно сказывались на сроках службы кораблей. А достаточно известным приемом борьбы со всякого рода "паразитами" был ввод корабля на некоторое время в пресную воду. В Средиземном море температура воды заметно выше, чем в Черном и, тем более, в Балтийском. Соленость в районе Кронштадта 1-2 промилле, а в Средиземном море - порядка 38-40 промилле. Не удивительно, что корабли гнили быстрее. При всем моем уважении к Грейгу, соленость в Севастопольской бухте не превышает 16 -18 промилле (т.е.заметно ниже средиземноморской).

Вандал: Агриппа пишет: Вообще-то всякая вредная для деревянного корабля живность гораздо более комфортно чувствует себя при 1)более высокой температуре воды и 2)повышенной солености. Всё бы хорошо, но "Невского" зачем порезали? Тоже червь пожрал?

Эд: При разборке «России» 128 в 1860 г. выяснилось, что дубовые элементы этого ЛК совершено сгнили (были плохо просушены), тогда как сосновые (просушенные) были в хорошем состоянии. Некоторые сведения о качестве кораблей в середине 19 века: ЛК «Выборг» (5.1854), построен из лиственницы, качество низкое. ЛК «Ретвизан» (9.1855), построен из курляндского дуба, хорошего качества, но построен наспех, перегружен, прогнулся. ЛК «Гангут» (10.1856), построен из сосны, плохого качества, после 1859 годен только для внутренних плаваний. «Синоп», «Цесаревич» - слабое крепление. ФР «Полкан» (5.1853), слабый лес, в 1860 – совершенно ветхий, определен на слом. ФР «Громобой» (6.1857), построен из сухой сосны, но уже в 1861 в корпусе много гнили. ФР «Генерал-Адмирал» (9.1858), построен из живого и белого дуба + смолистая сосна, уже в 1866 – низкого качества, в 1868 была необходима тимберовка. ФР «Олег» (6.1860), очень тщательно построен, хорошо скреплен. ФР «Пересвет» (6.1860), прочный, хоть и не из дуба (лиственница). П/х-ФР «Олаф» (10.1852), построен из сосны + дуб и ель. В 1813 г., после начала войны с США, в Англии была построена серия 40-пуш. фрегатов из красной и смолистой сосны, они были очень быстроходны, но и слабы, некоторые, спущенные в 1813 г., уже в 1817 г. пошли на слом. Однотипные английские деревянные броненосцы Lord Clyde (10.1864) и Lord Warden (3.1865) оказались совершенно разного качества: Lord Clyde – когда в 1872 г. его хотели разнастить для ремонта, его корпус был уже источен червем; в течение последующих 3-х лет его пытались исправить, но в 1875 г. пришлось его продать на слом, пока еще можно было за него хоть что-то выручить (3730 ф.ст.). Lord Warden – много плавал, в т.ч. и в Средиземном море, в 1885 выведен из боевого состава флота из-за гнили на верхней палубе, но вообще корпус оставался в хорошем состоянии, признан негодным в 1889 г.

Вандал: Эд пишет: Некоторые сведения о качестве кораблей в середине 19 века: ЛК «Выборг» (5.1854), построен из лиственницы, качество низкое. ЛК «Ретвизан» (9.1855), построен из курляндского дуба, хорошего качества, но построен наспех, перегружен, прогнулся. ЛК «Гангут» (10.1856), построен из сосны, плохого качества, после 1859 годен только для внутренних плаваний. «Синоп», «Цесаревич» - слабое крепление. Все указанные корабли построены раньше, чем указано, в 30-е годы, пережили одну-две тимберовки. "Гангут" вообще рекордсмен, 35 лет активной службы.

Эд: Вандал пишет: Все указанные корабли построены раньше, чем указано, в 30-е Ретвизан - вообще новый, остальнве - в значительной степени обновлены (особенно, Гангут), точные данные мне неизвестны, но в иностранных флотах в аналогичных случаях процент обновления доходил до 90.

Alex: Вандал пишет: но Петербургские верфи ещё с петровских времён обеспечивались дубом. Применялись разные породы дерева, как у нас так и у англичан. Дуб ставили там где было необходимо: шпангоуты, бархоуты, спускные поясья, черные пояса, ридерсы, бимсы нижних деков. Киль делали из ильма или вяза. Верхнюю часть корабля старались делать из более легкого дерева. Например бимсы квартердека и форкастля, на англ. кораблях, делали из сосны. Абсолютное большенство ведущих корабельных мастеров 80-90 гг. 18 в. прошли стажировку в Англии и естественно вводили английские методики. Почему наши корабли служили в несколько раз меньше чем английские? Мне кажется что причина не столько в сыром лесе (лес сушили и не так уж плохо) сколько во-первых в низкой культуре производства, во-вторых слабой ремонтной базе (сухих доков у англичан было немерено, а у нас только док Петра Великого в Кронштадте), в-третьих крайне плохо было поставлено дело с хранением заготовленного леса + воровство и наконец более суровые климатические условия. Наверное кто-то спросит: а как же наши соседи шведы? Карлскрона лежит южнее и климат там мягче, да и организация на верфях у них была по серьезней чем у нас. Во всяком случае, судя по гравюрам того времени у них было довольно много крытых элингов чего не было на наших верфях.

Эд: Alex пишет: у них было довольно много крытых элингов Вообще, первое, что сделали шведы сразу по окончании Северной войны, на последние копейки построили в Карлскроне в 1724 г. каменный док, с крытым эллингом (судя по рисунку того времени), где все их еще годные корабли прошли серьезную тимберовку (начиная с Конунга Карла). Почти половина шведских ЛК, участвовавших в войне 1741-43 гг., была построена еще при Карле XII и даже раньше.

Alex: Агриппа пишет: достаточно известным приемом борьбы со всякого рода "паразитами" был ввод корабля на некоторое время в пресную воду. В 19 в. в Севастополе проводили опыты по борьбе с древоточцами. Один из них был такой: дерево про питали цианистым калием и погрузили в воду на год. Через год вынули и оказалось, что обработанное составом дерево изъедено больше чем не обработанное. Но это так - курьез. Агриппа пишет: Во второй половине XVIII века шаг шпангоутов несколько увеличивается (чертежи "Трех Иерархов") и шпация достигает 1,5 футов. Ширина цельных шпангоутов на Трех Иерархах 1782 г. составляла 2ф, а футоксов - 1ф. Расстояние между ними 170мм. Прилагаю чертеж миделя этого корабля с толщинами набора и обшивки. Можно посчитать толщину борта. Кстати под портами мидельдека футоксы неполных шпангоутов выводили коленом и в этих местах ядра 36фн пушек не застревали.

Агриппа: Alex пишет: Расстояние между ними 170мм. Если Вас не затруднит, откуда столь точные данные о размере шпации? Согласитесь, что из чертежа мидельшпангоута это никак не следует.

Alex: Агриппа пишет: Если Вас не затруднит, откуда столь точные данные о размере шпации? Согласитесь, что из чертежа мидельшпангоута это никак не следует. Конечно одного чертежа мало. Еще есть общий чертеж Иоанна Крестителя откуда я снял расстояние между окладными кромками двух соседних цельных шпангоутов; чертеж расположения шпангоутов Victory, и размеры самих шпангоутов из соответствующих таблиц 1782 г. на корабли Три Иерарха и Иоанн Кркститель. Дальше простая арифметика.

Агриппа: Alex пишет: Дальше простая арифметика. Шершов дает размер шпации от 8 до 10 дюймов (что несколько более приводимой Вами величины). Есть ли у Вас данные по ширине шпангоутов, или это результат работы с чертежом? Тогда становится интересен масштаб чертежа, чтобы оценить возможные погрешности. P.S. Я поработал с чертежом "Трех Иерархов". Действительно, при 24 шпангоутах к носу от миделя и 28 в корму, при расстоянии между крайними в 140 футов и толщине шпангоута в 2 фута, получается шпация 0,65 фута, т.е. порядка 200 мм (что, все-таки, к сожалению, ближе к данным Шершова, а не Вашим). Однако все это упирается в приведенную Вами толщину шпангоута в 2 фута (поэтому хорошо бы иметь ее табличные, а не снятые с чертежа значения). Согласитесь, если реальные толщины шпангоутов окажутся меньше, сразу же возрастут расчетные значения шпации.

Alex: В этот период неполные шпангоуты делались с расставкой т.е. между четными и нечетными футоксами было свободное пространство, которое четко не фиксировалось. Я взял среднее значение. Прилагаю фрагмент чертежа.



полная версия страницы