Сидней Уитингтон - История инженерного дела. Важнейшие технические достижения с древних времен до ХХ столетия

Рис. 9.10. Great Eastern в океане

Его постройка началась слишком рано, чтобы на нем могли использовать сталь. Судно было спущено на воду 31 января 1858 года. При создании его железного корпуса применялись все принципы, по сей день являющиеся основополагающими для судостроения из стали. Он имел продольный набор и трубчатую конструкцию – это напоминало двойной купол Брунеллески и фермы Фейрберна моста «Британия». Вдоль дна, бортов и палубы были пущены стрингеры, на которые опирались 10 поперечных водонепроницаемых переборок, жестко скрепленных с ними и доходящих до верхней палубы. Также были предусмотрены две продольные водонепроницаемые переборки. Дно и борта были двойными, собранными из стальных пластин. Расстояние между внутренней и внешней «оболочками» – 2 фута 10 дюймов. При этом достигалась не только прочность корпуса, но и безопасность. Судно было разделено на ячейки и при затоплении одной или двух из них оставалось на плаву.

Движителями Great Eastern были гребные колеса и гребной винт. На гребные колеса работала паровая машина с четырьмя качающимися цилиндрами диаметром 74 дюйма каждый; давление – 25 фунтов, ход поршней – 14 футов, максимальная мощность – 5000 лошадиных сил при 16 оборотах в минуту. На винт работала паровая машина с четырьмя цилиндрами диаметром 84 дюйма каждый, давление – 25 фунтов, ход поршня – 4 фута, максимальная мощность – 6500 лошадиных сил при 55 оборотах в минуту. Обе машины были простыми, то есть однократного расширения пара. Гребные колеса имели диаметр 56 футов, лопасти – длину 13 футов и ширину 3 фута, число лопастей на каждом колесе – 30. Гребной винт имел диаметр 24 фута и 4 лопасти.

На судне было установлено 10 железных котлов, прямоугольных по форме, 6 – для двигателей гребного винта и 4 – для двигателей гребных колес. Они были оборудованы медными жаропрочными трубами, имели размеры 18 на 14 на 18 футов. Каждый котел имел 10 топок, в которых надо было днем и ночью поддерживать огонь – вручную, в удушающей жаре. Брюнель не применял новый поверхностный конденсатор Холла, желая сэкономить отработанный пар и повторно использовать его, как свежую воду. Вместо этого он использовал старый метод впрыскивания воды в конденсационные камеры; в качестве питательной воды продолжала использоваться морская вода, что приводило к неизбежному повреждению котлов из-за растворенных в воде солей и прочих веществ, и вызывало необходимость частого ремонта. Но даже при этом они вырабатывали достаточно мощности, чтобы Great Eastern двигался со скоростью 14–15 узлов. Самые быстрые клиперы 1850-х годов при сильном попутном ветре могли двигаться со скоростью 18 узлов. Great Eastern, не зависящий от ветра и имевший возможность выбрать прямой путь, неизбежно опережал их в соревновании от порта до порта – если, конечно, ничего не случалось с его двигателями. На судне было шесть мачт. Все были оснащены косыми парусами, а вторая, третья и четвертая – также реями. Мачты имели высоту от 130 до 170 футов. Пять мачт были из кованого железа, свернутого в трубчатую форму, диаметром от 2 футов 9 дюймов до 3 футов 6 дюймов. Бизань была деревянной с пеньковыми оттяжками, чтобы снизить влияние магнетизма железа на судовой компас, установленный на мачте.

Имея на борту 38 платных пассажиров и 8 гостей, Great Eastern вышел в рейс через Атлантику 17 июня 1860 года и прибыл в Нью-Йорк спустя 11 дней. В пути проблем не возникло. Определенное беспокойство вызвало только прохождение отмели в районе Сэнди-Хук, однако все обошлось благополучно. Рейс стал предтечей будущей трансатлантической навигации, однако судно было неповоротливое, слишком большое и сложное в эксплуатации. Прошло около сорока лет, прежде чем Oceanic обогнал по длине Great Eastern, а его тоннаж не был превзойден, пока в 1901 году не было построено судно Celtic.

По общепринятому мнению, Great Eastern появился в истории паровой навигации слишком рано, чтобы стать успешным. Высокая цена привела к разорению компании-владельца и продаже судна другой компании, не заинтересованной в восточной торговле, для которой предназначалось судно. Трансатлантический переход был слишком коротким, чтобы проявились преимущества гигантских размеров и надежности этого судна. Какое-то время оно работало на прокладке атлантического кабеля, но больше не принесло никакой пользы на море и окончило свои дни на Мерси в роли плавучего зала для развлечений. В 1889 году оно было разобрано и продано на металлолом за 16 000 фунтов, что составляло примерно 1/ 60часть его первоначальной цены.

Большое судно было задумано до начала работ на Суэцком канале. Если бы судно сумело прочно утвердиться на длинных морских переходах в начале 1860-х годов, до открытия в 1869 году Суэцкого канала, оно бы в какой-то степени определил размеры канала. Если так, то последующая история трансокеанской навигации стала бы другой. После ввода в эксплуатацию Суэцкого канала стало очевидно, что все суда восточной торговли должны быть скорее достаточно маленькими, чтобы пройти по каналу, чем достаточно большими, чтобы выдержать долгий океанский переход вокруг мыса Горн и через Индийский океан. Размышления о том, как могли обернуться дела, весьма интересны, но исторический факт остается. Важность Great Eastern заключается не в его успехе или провале, а в его влиянии на практики морской инженерии. Уильям Х. Уайт, президент Института гражданских инженеров, в 1903 году отметил среди его достижений достаточную прочность при минимальном весе, безопасность благодаря ячеистой конструкции и двойному дну, экономию угля и готовность к дальним переходам под паром. Это судно, указал Уайт, также обладало весьма неплохими мореходными качествами. Он отметил, что Брюнель продемонстрировал знания, которыми не обладал ни один конструктор того времени, и его дерзкие решения получили оправдание последующим опытом. Главное, он доказал, что размеры судна – это его преимущество и должны ограничиваться только спросом и возможностями портов.

Однако после Great Eastern на какое-то время установился спрос на небольшие суда с более высокой эффективностью и скоростью. Переход от железа к стали имел место с развитием бессемеровского и мартеновского процессов выплавки стали. Этот переход дал более легкий вес и большую прочность каждой детали. К 1891 году 80 процентов всех строящихся пароходов были из стали. Одновинтовые движители заменили гребные колеса на океанских судах. Паровые машины высокого давления трехкратного и четырехкратного расширения снизили расход топлива на 50 процентов. Появилось больше места для оплачиваемых грузов. Энергия пара окончательно доказала свое превосходство в конкуренции с парусами на океанских переходах, чего не было в первые дни Great Eastern.