Гребцы и весла
Даже сухопутному ёжику в тамбовском лесу понятно, что корабль с тремя рядами вёсел будет быстроходнее, чем с одним. А с пятью — быстроходнее, чем с тремя. И так далее. Так же корабль с дизелем в 3000 л.с. (при прочих равных или близких параметрах) будет быстроходнее, чем с 1000-сильным.
Как я уже говорил, из книги в книгу плывут, пеня волны, «античные триремы», правда, почему-то всегда в современном изображении. Ни одной «античной» вазы, ни одной «античной» фрески с достоверным, однозначно трактуемым и столь же однозначно датированным изображением корабля с многоярусным расположением вёсел никто, по-моему, предъявить еще не сумел. Всё, что предлагают нам источники (например, Шершов А.П., «К истории военного кораблестроения»), при ближайшем рассмотрении оказывается либо скульптурными композициями неких памятников (триумфальные/ростральные колонны и т.д.), либо — украшениями на посуде или на чем-нибудь еще. «Роспись на винном кубке», например.А, между прочим, художники-монументалисты и художники-оформители всех времен и народов никогда не считали себя связанными необходимостью точно соблюдать формы и пропорции изображаемых предметов. Можно соблюдать, а можно и того-с! Есть даже термин такой — «стилизация». А еще есть термин «канон». Откуда взялись портреты Петра I и Александра Суворова, закованных в вороненую сталь рыцарских доспехов? Которых они никогда не носили?
А канон такой был в те времена. Не более того.До нас не дошло ничего, что можно было бы хоть с натяжкой считать «чертежом триремы». Дошли картинки. Дошел канон.
Два вопроса:
1) насколько канон соответствует прообразу?
2) когда он возник? Если в ходе или после становления КВИ, то говорить попросту не о чем. Художник рисовал не то, что видел, а то, в чем его убедил учитель истории.
Хорошо бы иметь независимый, так сказать, «абсолютный» метод датировки всех этих колонн, барельефов, ваз и ночных горшков. По принципу — приложили к объекту датчик, прибор попищал, и выдал возраст изделия. Но чего нет, того нет, а значит, эти изображения никакой доказательной силой не обладают. Впрочем, возможно, современные историки лучше греков-очевидцев знают, как выглядели греческие триремы. Те из них, кто почестнее, так и указывают в подписях к иллюстрациям: «реконструкция».
У того же А.П. Шершова имеются чертежи «трирем» с разрезами, где все подробно разрисовано. А еще в книге Dudszus, Henriot, Krumrey. Das Grossbuch der Shiffstipen (Transpress, Berlin, 1983), и в целом море прочей литературы по истории кораблестроения. И везде — реконструкция. Это видно невооруженным глазом: все эти чертежи выполнены согласно современным требованиям ГОСТа. Я не изобретатель, не творец, даже не конструктор и не реконструктор, но по начертательной геометрии всегда имел железобетонную «пятерку», что в институте, что в военном училище.
Да, планы, «боковики» и разрезы симпатичные. Но сдается мне, что авторы этих бумажных трирем сами никогда не пытались выгрести против ветра хотя бы на стандартном флотском «Ял-6», шестивёсельной спасательной шлюпке. Водоизмещение (грубо говоря, вес) пустого — 960 кг. Со штатной командой, снаряжением и запасами примерно полторы тонны. В училище я был капитаном шлюпочной команды. Так вот, авторитетно заявляю: работа каторжная. Особенно, если волнишку развело балла на четыре. Совсем не случайно «каторга» — это и есть галера, на которой осужденные уголовники отбывают срок гребцами. Это потом уже морской термин переполз на сушу с сохранением своего, так сказать, пенитенциарного содержания.
Гребля — очень тяжелая работа. Во-первых, она требует больших физических сил, чтобы хотя бы просто поднимать и заносить тяжелое весло, а во-вторых, прекрасного чувства ритма. Очень прошу не путать прогулочную лодочку на Москве-реке со спасательной шлюпкой и тем более галерой! При высоте надводного борта «шестёрки» порядка 40-50 см длина весла составляет около 4 м, сделано оно из ясеня — тяжелого прочного дерева, а валёк, противовес, еще и залит свинцом, чтобы облегчить гребцу момент подъема весла из воды.
Вдумаемся. Для шестивёсельной шлюпки высота борта в полметра вполне достаточна: ее штатная команда 8 человек, вес 1500 кг. Допустим, наша гипотетическая трирема имеет только по 10 вёсел в ряду на каждый борт, всего 60. Допустим, по гребцу на весло, плюс десять палубных матросов, человек тридцать солдат, плюс начальство и «артиллеристы» — всего около 110 человек. Особо подчеркиваю — все мои «допустим» взяты не просто по минимуму, а ниже нижнего предела, возмутительно малы, все расчеты здесь я упрощаю до предела и далеко за этот предел! Но даже при таком нереально льготном подходе получаем судно тоннажем в 150 тонн. Такое судно обязано иметь высоту борта не менее метра, если, конечно, это не речная баржа и не портовый плашкоут. Долго объяснять, почему, примите на веру или справьтесь у корабельных инженеров. Только не забудьте предупредить, что речь идет именно о мореходном судне.
Теперь построим простейший чертежик. Бином Ньютона тут не нужен, достаточно вспомнить теорему Фалеса. Получаем длину весла НИЖНЕГО ряда порядка ВОСЬМИ метров! Шлюпочное весло весит около 4-5 кг, точно, к сожалению, уже не помню. Сколько будет весить галерное, для нижнего ряда? 8-10? Дудки, 32-40, так как зависимость здесь кубическая, это вам любой инженер подтвердит, не только кораблестроитель. Можно ли ворочать таким веслом в одиночку? Много-много часов подряд?! Нет. Кто сомневается — прошу на вёсла, хоть на тот самый ял. Значит, имеем по два гребца на весло, да и то умозрительно! — кто пробовал? может, их там трое нужно? — а не по одному, что автоматически увеличивает наш экипаж со 110 человек до 170. Что происходит с водоизмещением? Оно так же автоматически увеличивается!
Уже завертелся заколдованный круг, вернее, спираль, которая во все времена была форменным проклятием, жупелом для инженеров, проектирующих подвижные технические средства, причем неважно, какие, — инвалидные коляски или стратегические бомбардировщики. Растет мощность, — растет масса, чем больше масса, — тем больше требуемая мощность! Хоть плачь! Поэтому качественные скачки в этой области достигались только резким повышением удельной мощности двигателей и КПД движителей. Пример: создал Парсонс работоспособную паровую турбину, и сразу боевые корабли ощутимо прибавили в скорости при резком улучшении прочих боевых качеств.
Но это только цветики. У нас ведь еще два ряда вёсел остались.
Высоту яруса я беру в 1 метр, что опять-таки мало, ну да Бог с ним. Будем считать, что на всех античных галерах гребцами служили рабы, которым этого пространства между палубами вполне хватало даже в ходе многодневных, а то и многомесячных плаваний, хотя это, вообще-то, противоречит даже КВИ, согласно которому на победоносных римских галерах гребцами были легионеры, свободные римские граждане. Соответственно, весло второго яруса получается шестнадцатиметровой длины и массой примерно около 300 кг.
Хоть убейте, ворочать таким веслом сидя невозможно. Ни вдвоем, ни впятером. Нет, вообще-то можно, но надолго ли тех гребцов хватит? На час? На полчаса? На десять минут? И самое главное: какова будет частота той гребли? Десять гребков в минуту? Пять гребков? Один? Чуть позже я к этому вернусь, а сейчас быстренько глянем на третий ярус. А здесь весло длиной 24 метра, массой 0,7-0,8 тонн. По сколько человек прикажете сажать на весло? По пять? По десять? На сколько потяжелеет после этого корабль? Значит, снова наращиваем борт, водоизмещение опять возрастет, корабль станет намного шире и больше осадкой; — потянут ли его те гребцы? Надо увеличить количество вёсел в ряду, но на сколько возрастут размеры корабля? А водоизмещение? На дворе трава, на траве дрова... А ветер в морду и волна балла в четыре? А, не дай Бог, в шесть?
А как, позвольте спросить, будут синхронизировать свои действия гребцы первого, второго и третьего ярусов? Опять-таки, как бывалый капитан шлюпочной команды, докладываю: отладить синхронную, слаженную работу шести гребцов на спасательной шлюпке — очень непростое дело, и это притом, что шлюпочная команда — сплошь энтузиасты, за право занять место гребца в шлюпке чуть не драка идет. А на галере, пардон, ублюдки-с. И предстоит им (если верить КВИ) многосуточная работа на вёслах совершенно разной массы, следовательно, с совершенно разным моментом инерции, следовательно, с совершенно разной рабочей частотой гребли, и все это совершенно синхронно! Подчеркиваю: совершенно синхронно! Сбейся хоть один гребец, и хана, в лучшем случае — трирема остановится, в худшем уйдет с курса (врезавшись в соседнюю), и половину вёсел еще до боя переломает.
Нельзя на гребном судне использовать вёсла с разным моментом инерции. Вёсла должны быть близкими по параметрам друг другу. Желательно — вообще идентичными. Но любая схема, предложенная «реконструкторами», предполагает наличие вёсел разной длины и массы, то есть с разным моментом инерции. 2
Добравшись в своих рассуждениях до этого места, я, честно говоря, сам засомневался. В конце концов, мои расчеты, что ни говори, грешат приблизительностью, так как основаны на простом применении принципа геометрического подобия. Может быть, он для данного случая не вполне применим? Для проверки я обратился к профессионалу, инженеру-металлисту, сотруднику Уральского филиала РАН, к.т.н. М.В. Дегтярёву, с просьбой провести соответствующий расчет по всем правилам сопромата. Михаил Васильевич любезно пошел мне навстречу, и вот что вышло: чтобы получить, так сказать, «право на жизнь», двадцатипятиметровое весло должно иметь диаметр у уключины 0,5 м (!) и весить 300 кг — это при условии, что сделано оно из сосны. Ясеневое, понятно каждому, будет тяжелее. Так что же, выходит, принцип подобия меня здорово подвел? Я так не думаю. 300 кг или 700 — не суть разница. И то, и другое одинаково непригодно для классической, сидячей гребли. Так что если я и ошибся, то ненамного, не принципиально.
Свежие комментарии