Парусное вооружение

ПАРУСНОЕ ВООРУЖЕНИЕ, в своей совокупности представляет Парусный двигатель судна, от которого, вследствие его сравнительной дешевизны человечество и до настоящего времени не считает возможным совсем отказаться для своих экономических сношений, и Парусные суда хотя и уменьшаются постепенно в своем общем водоизмещении, но все же в настоящее время составляют значительную часть коммерческих флотов всего мира, как океанских, так и каботажных.

Парусный двигатель употребляется и в области спорта, т. к. управление им требует от человека большого искусства.

С военной точки зрения Парусное вооружение не имеет в настоящее время существенного значения и употребляется лишь иногда, на учебных судах, для развития предприимчивости, смелости, ловкости, а также как вспомогательное средство при передвижении на рейдах гребных судов.

Но в продолжение 3¹/₂ веков, начиная с XVI ст., главные морские операции производились флотами с Парусным вооружением, состоящим из трех главных элементов: собственно парусов, представляющих плоскости, на которые давит ветер и вследствие сопротивления которых двигает судно; бегучего такелажа, который представляет собою различные тросы, служащие для растягивания Парусных плоскостей и маневрирования ими, и стоячего такелажа, или тросов, назначенных для укрепления в определенном положении 3-го элемента Парусного вооружения, — рангоута, т.-е. тех деревянных мачт, стенег, реев, бушприта, утлегаря и гафелей, которые все вместе имеют своим назначением распределение по судну парусности в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Парусное вооружение бывает весьма разнообразных типов, в зависимости от судов, характера народа, условий моря и местности. Особенно различны формы парусов в каботажных и рыбацких флотах.

Английский бот резко отличен от голландского рыбацкого судна, плавающего в тех же почти районах Северного моря, но базирующегося на берега другого характера, a вооружение этого бота уже совершенно не похоже на вооружение китайской джонки, японской фунэ или малайской пироги с о-ва Цейлона. Однако, существует несколько главных типов Парусного вооружения, которые м. быть квалифицированы следующим образом: Корабль — 3 мачты с полным прямым вооружением; барк — 3 мачты, из которых 2 с прямым вооружением, а бизань-мачта сухая; баркантина — 3 мачты, фок-мачта — с прямым вооружением, а грот и бизань — сухие; бриг — 2 мачты с прямым вооружением; бригантина — 2 мачты, фок-мачта с прямым вооружением, а бизань — сухая; шхуна — 2 мачты с косыми парусами; тендер — 1 мачта с косыми парусами, иногда, выносная бизань.

Мелкие рыбачьи и каботажные суда могут иметь вооружение латинское, греческое, рейковое, шпрюйтовое, разрезной фок и т. п., описание которых можно найти в специальных сочинениях по морской практике. Общепризнанной теории Парусного вооружения до настоящего времени нет. Хотя общие принципы движения при помощи Парусного двигателя выработаны давно, но проектирование Парусного вооружения для нового корабля является гл. обр. делом опыта, который практически только и гарантирует хорошие результаты.

Проектируя Парусное вооружение, приходится решать 3 главных вопроса:

1) определить полную площадь парусности,

2) дать парусам надлежащее продольное размещение (выбирать места мачт) и

3) дать парусам вертикальное размещение, чтобы сохранить достаточную остойчивость судна. Остальные расчеты Парусного вооружения, соответствующей крепости рангоута и тросов, вытекают из основных требований.

При всех расчетах принимаются во внимание только главные паруса, каковыми являются те, которые судно несет в бейдевинд при свежем ветре в 5 и 6 баллов.

Полная площадь парусности определяется в зависимости от площади сечения судна по GWL или от погруженного миделевого сечения, или от водоизмещения корабля. Для больших кораблей площадь главных парусов берется в 3 и 4 раза более площади сечения по GWL, для бригов и шхун в 3¹/₂-3³/₄ раза и для тендеров в 3-3¹/₂ раза. На яхтах отношение это достигает 5¹/₂ и более.

Отношение площади парусности, выраженной в кв. фт., к водоизмещению судна на больших судах бывает около шести, а на малых около 30. На яхтах оно достигает 60 и более. Для надлежащего расположения парусов вдоль корабля определяют приблизительное положение центра парусности относительно средины GWL, a также продольное положение центра бокового сопротивления корабля, т.-е. центр тяжести погруженной части его диаметральной плоскости. Центр парусности и центр бокового сопротивления только условно можно считать точками приложения равнодействующих давления ветра на паруса и бокового сопротивления.

На практике принимается, что на корабле с полным вооружением и на барке центр парусности д. приходиться несколько впереди центра бокового сопротивления. На шхунах и тендерах оба центра близки друг к другу.

Твердого правила не существует, т. к. на решение вопроса о положении центра парусности значительно влияют соображения об удобстве нагрузки судна, расположения надстроек и т. п. Назначив центр парусности, озабочиваются, чтобы паруса оказались хорошо уравновешены и судно хорошо управляемо, — не рыскливо и не увальчиво.

Рыскливость есть свойство судна ворочаться носом к ветру, вследствие чего, чтобы удержать его на курсе, необходимо класть руля на ветер. Рыскливость судна является тогда, когда точка приложения равнодействующей сопротивления воды находится впереди точки приложения равнодействующей давления ветра на паруса. Обратное условие вызывает увальчивость судна: нос судна катится под ветер.

Увальчивость хуже рыскливости, т. к. суда, обладающие этим свойством, редко могут ходить круто в бейдевинд. Инженеры борются с увальчивостью, назначая соответствующий уклон мачт и располагая соответственно паруса. Обыкновенно приходится отклонять мачты назад от отвесной линии, но на судах с латинским вооружением, фок-мачта м. иметь уклон вперед. Принято делать наименьший уклон у передней мачты и наибольший у задней. Благообразие, большее удобство и надежность крепления мачт вантами и прочим такелажем, а также возможность круче брасопить реи, когда мачты имеют уклон назад, составляют причину принятого обыкновения. Бушприт поднимается возможно круче, особенно на малых судах, чтобы можно было в плавании, при большой волне или зыби, носить кливера.

На коммерческих судах распределение парусов в продольном направлении изменяется весьма значительно. Средними можно признать следующие величины: на кораблях с полным вооружением, считая парусность грот-мачты за 100, получим для фок-мачты величины от 90 до 95, для бизань-мачты 55-60, для кливера 10-12.

На судах с барковым вооружением соответствующие числа будут: для грот-мачты 100, для фок-мачты 90-95, для бизань-мачты 25-30, для кливера 10-15. На 4-мачтовых судах грот и бизань-мачты носят почти одинаковую площадь парусов; считая ее за 100, получим для кливера 8-10, для 2-ой мачты 85-95 и для первой 55-60.

Суда с большим числом мачт (иногда достигающим семи, так что мачтам присваиваются названия дней недели) обыкновенно имеют парусность, площадь которой распределяется в продольном направлении равномерно. Наконец, проектируя паруса, необходимо рассчитать вертикальное распределение их, обусловливающее возвышение центра парусности и "момент парусности", стремящийся произвести крен. Высота мачт для парусных судов соразмеряется с максимальной шириной судна; отсюда происходит обыкновение выражать возвышение центра парусности над GWL отношением к ширине судна.

Для кораблей с полным вооружением отношение это бывает обыкновенно от 1¹/₂ до 2, для бригов и шхун 1¹/₂—1³/₄.

Чтобы определить "момент парусов", надо к возвышению центра парусности над GWL прибавить ¹/₂ углубления. Способность судна носить паруса определяется отношением (D·m)/(A·h), где D — водоизмещение судна, m — метацентрическая высота, A — площадь парусности, h — возвышение центра парусности над GWL.

Чем меньше отношение, тем сильнее кренится судно. Величина эта изменяется для коммерческих судов от 14 до 18. Когда суда вступали в бой под парусами, представлялось весьма важным, чтобы крен не был слишком велик и не мешал действовать орудиям нижних деков. Крен этот определялся в 5-6°, и способность линейных кораблей носить паруса выражалась цифрой 20-30.

Площадь парусов, носимая яхтами, кажется непропорционально огромной сравнительно с водоизмещением; метацентрическая высота яхт умеренна и "способность носить паруса" колеблется на английских яхтах от 4 до 8.

На парусных гонках яхт постоянные углы крена достигают 30°, что вполне для них безопасно в виду низкого положения центра тяжести на этом типе судов.

Парусное вооружение судна не определяет еще окончательно его качеств под парусами. Качества эти зависят также от обводов судна, его нагрузки и дифферента и иногда от причин, остающихся нам неизвестными. Зачастую суда, построенные по одинаковым чертежам и одинаково вооруженные и нагруженные, обладают различными свойствами. Иногда оказывается невозможным повторить удачно построенный Парусный корабль, несмотря на самое тщательное его копирование.

Прежде полагали, что на хорошем Парусном судне длина корпуса не д. б. более четверной ширины. На многих судах, слывших хорошими ходоками, длина была с небольшим втрое больше ширины; позднейший опыт повлиял на постройку Парусных судов, и клипера коммерческого флота часто имеют длину в 5 иди 6 раз больше ширины.

Переходы, совершенные некоторыми из этих клиперов, замечательны даже в наши дни. До открытия Суэцкого канала на китайском рейсе клипера делали переходы от 90 до 100 дней, конкурируя с пароходами, которые приходили в 75 или 80 дней. Один из клиперов, проектированный английским инженером Уэймут, на переходе из Англии в Мельбурн, в продолжение 17 дней подряд, делал средним числом по 300 миль в сутки; самые долгие плавания за это время были 374, 365 и 352 мили в сутки.

Возможность развивать такую скорость при посредстве Парусного двигателя заставляет и в настоящее время строить суда с Парусным вооружением, совершенствуя как обводы этих судов, так и вооружение. Совершенствования эти, сохраняемые в строгом секрете заинтересованными лицами, особенно значительны на Парусных яхтах Америки и Англии, скорость которых достигает 17 узлов и более.

От Парусного вооружения судна зависят не только его мореходные качества, но и самая безопасность плавания и спокойствие экипажа, на нем живущего. Практически можно сказать, что судно вооружено хорошо, если прием и обделка всего такелажа, тяга стоячего такелажа и проводка бегучего произведены с надлежащим вниманием; если рангоут правильно сделан и верно установлен, стоячий такелаж соответствующей толщины и расположен правильно и симметрично; если он плотно положен на топы, а бегучий такелаж проведен правильно и чисто, без сгущения в каких-либо местах; если блоков необходимое число и они соответственных размерений. Соблюдение означенных условий требует хорошего знания морского дела и большого опыта.

Парусное маневрирование составляет одну из труднейших отраслей мореходного искусства. В разных руках одно и то же судно может служить различно.

В настоящее время в военных флотах Парусное маневрирование известно лишь тем морякам, которые плавали на учебных рангоутных судах или в своей служебной карьере захватили последние годы Парусной эпохи, или изучали Парусное маневрирование, как отрасль спорта. Но еще в недавнего времена, всего лишь в конце XIX ст., морского офицера нельзя было себе представить без определенных и значительных познаний в этой отрасли морского дела.

В нашем флоте Парусному маневрированию придавали несоответствующее ему значение даже тогда, когда в других флотах на судах уже перестали ставить Парусное вооружение.

В Парусную эпоху русские моряки даже победы Нельсона склонны были объяснять не гениальностью его стратегии и тактики, а лишь тем, что на судах его эскадры брам-шкоты будто бы всегда б. натянуты до места, а у его противников, якобы, на это не обращалось должного внимания. Справедливость требует отметить, что бывали периоды, когда искусство Парусного маневрирования высоко стояло в русском флоте, и наши корабли, укомплектованные людьми, познакомившимися с морем лишь в течение своей службы, правда, весьма продолжительной, поражали даже искусившихся в этом деле британцев лихостью и чистотой своего маневрирования.

В истории морских войн Парусное маневрирование имело огромное значение (см. История военно-морского искусства и Наветренное положение).

В Парусную эпоху не было морского сражения, исход которого в большей или меньшей степени не зависел бы от маневрирования противников вовремя боя и перед его началом.

Главные основания Парусного маневрирования заключаются в следующем, при уравновешенных парусах, когда курс сохраняется судном без помощи руля, равнодействующая сопротивления лежит в одной вертикальной плоскости с равнодействующей давления ветра, которую можно предположить проходящей через центр парусности. При повороте судна против ветра сопротивление стремится повернуть нос судна к ветру и т. обр. облегчает руль. При повороте по ветру оно противодействует рулю. Чем дальше от центра тяжести лежит центр парусности, тем более начальное вращательное действие сопротивления при начале маневра.

Для облегчения маневра приходится делать изменения в движущих парусах. Чтобы привести корабль к ветру, усиливают действие ветра на задние паруса, для чего брасопят круче задние реи и стягивают шкоты задних парусов. Когда корабль придет к ветру, передние реи брасопятся по задним реям и шкоты передних парусов выбирают.

Тот же принцип применяется и для того, чтобы спуститься по ветру: давление ветра на задние паруса уменьшают, отбрасопливая задние реи и травя шкоты задних парусов, вследствие чего корабль, с положенным на ветер рулем, легче катится под ветер. Для судна, идущего в крутой бейдевинд, весьма важно иметь реи возможно сильнее обрасопленными, чтобы образовать наиболее благоприятный уголь наклонения ветра относительно парусов и воспользоваться, т. обр., наибольшей движущей силой ветра, возможной в данных обстоятельствах.

Математическая формула не в состоянии заменить глазомер моряка при определении наилучшего угла брасопки реев и постановки парусов. В плавании Парусных судов встречаются столь разнообразные условия, что теория не в состоянии обнять их совокупность, и определение, как управлять Парусным судном, всегда остается в руках моряка-командира. При плавании в бейдевинд, суда с прямым вооружением уступают судам с косым вооружением, т. к. ванты, штаги и т. п. значительно ограничивают брасопку реев. Опыт показывает, что на судах с косым вооружением угол нижней шкаторины с диаметральной плоскостью бывает от 17-15°, в несколько раз менее того, что может быть достигнуто на судах с прямым вооружением. Надо, впрочем, заметить, что существует большая разница между углами при верхней и нижней шкаторинах, и на всех косых парусах, кроме стакселей и кливеров, угол у нижней шкаторины меньше, чем у верхней. Чем меньше размером паруса, тем легче управление ими. Чем лучше выдраены паруса, тем больше движущая сила: всякая слабина парусины уменьшает действие паруса, как в бейдевинд, так равно и в бакштаг.

Когда Парусное судно движется с равномерной скоростью, действительное направление его движения образует с диаметральной плоскостью судна угол дрейфа, а также имеют место крен и изменение дифферента. На удачных судах дрейф, в обыкновенных условиях, не превышает 6°.

Для уменьшения дрейфа, чтобы держаться круто к ветру и увеличить свою ходкость под парусами, судно д. иметь возможно большее боковое сопротивление; на мелких судах для этого употребляются различные специальные приспособления: выдвижные кили, шверцы и т. п.

В каждом случае равномерного движения судна вперед по определён курсу, продольная и поперечная составляющие сопротивления воды, уравновешивают составляющую давления ветра. Если бы сопротивление воды было мало, то, теоретически, судно при ходе бейдевинд могло бы развить скорость быстрее ветра, что осуществляется на буерах.

Скорость буеров, при некоторых условиях, бывает вдвое более, чем скорость ветра.

Наиболее благоприятные обстоятельства для увеличения скорости парусного судна имеют место при плавании в бакштаг (см.), когда давление ветра на паруса больше, чем при плавании в бейдевинд или в пол-ветра и в то же время задние паруса не закрывают от действия ветра передних парусов, как это бывает, когда судно идет на фордевинд и реи поставлены прямо.

Для перемены одного галса на другой Парусное судно производит маневр поворота оверштаг или через фордевинд.

Последний поворот менее выгоден, т. к. сопровождается спусканием по ветру, требует больше времени и места; кроме того, на мелких судах и в свежий ветер исполнение его представляет известную опасность в момент переноса парусов с одного галса на другой. Но в большую волну или зыбь поворот оверштаг не всегда обеспечен, т. к. ход судна обыкновенно невелик в этих условиях и нос сбивает волной под ветер.

При Парусном маневрировании зачастую приходится применять маневр, называемый лежанием в дрейфе. Он употребляется в тех случаях, когда Парусное судно должно почему-либо держаться на месте (например, чтобы спустить шлюпку и т. п.). Маневр этот заключается в таком расположены парусов, чтобы судно под влиянием некоторых из них уваливалось под ветер, а затем, под влиянием других, восходило бы к ветру.

Чтобы лечь в дрейф, корабль обыкновенно обстенивает паруса любой из мачт, т.-е. фок или грота-мачты и спускает кливера. На Парусных судах, особенно, мелких, имеет большое значение при маневрировании соответствующее распределение грузов.

При дифференте на нос судно естественно стремится к ветру и, напротив, оно уваливает под ветер, когда загружена корма. Этим обстоятельством иногда приходится пользоваться, чтобы облегчить тот или другой маневр.

Парусное маневрирование имеет задачей, кроме увеличения ходкости судна, также обеспечение безопасности Парусного вооружения и самого судна.

Соответствующее силе ветра несение парусов, своевременная уборка их или взятие рифов являются главными, в этом смысле, мероприятиями. Кроме того, в руках у моряков имеются некоторые способы облегчения рангоута; так, обыкновенно, верхние реи брасопят несколько меньше, чем нижние, чтобы верхний и менее надежно укрепленный рангоут испытывал меньшее давление ветра. При нашедшем шквале, в случае, если нет достаточно людей или времени, чтобы быстро уменьшить парусность, суда обыкновенно спускаются попутным ветром, пока паруса не окажутся убранными. Подробное ознакомление с искусством Парусного маневрирования почерпается из сочинений по морской практике, но лишь собственный долгий опыт дает возможность изучить его в полной мере.

См. также статью: - "Паруса"