Константин Кузнецов - Сто килограммов для прогресса

Есть и дополнительные преимущества — зимой достаточно завести один двигатель, пошла зарядка, и завести другой уже легче. Если сломался один стартер, то заводят другой двигатель, а второй заводят «с толкача» — трогаясь на первом двигателе при включенной трансмиссии. Машину дергает боком и двигатель заводится.

Схема довольно живучая, отсутствие дифференциалов позволяет двигаться по ровной дороге при утрате двух средних колес одного борта, либо по одному с каждого борта. Передние и задние колеса управляемые, там сложнее.

Я же хочу на пароходе развить эту идею. Два котла и две паровые машины соединить дополнительными паропроводами с вентилями, и можно включать их в любых вариантах. Но тут у меня другая проблема — у фуст трюм узкий, два котла бок-о-бок никак не помещаются. Выходит, что много проблем происходит именно от корпуса. Он узкий, хлипкий, при этом имеет большую осадку для обеспечения мореходности. Не такую большую осадку как парусники, но около двух метров. А груженая мавна — два с половиной, в дельте Дона есть места, где она с трудом проходит. И как раз большая осадка — следствие узости корпуса.

А ведь я хочу попытаться подняться по Дону до Воронежской стрелки, и такая осадка меня не устраивает. Насколько я понимаю, традиционный глубокий киль — это устаревшее понятие об оптимальной судовой архитектуре. Если посмотреть на поперечный разрез судов второй половины двадцатого века, то можно увидеть что миделевое сечение приближается к прямоугольнику. Это называется высокий коэффициент поперечной полноты судна (подводной части мидель-шпангоута). Еще бывает продольный (конструктивной ватерлинии) и общий, по водоизмещению.

Когда я это понял, и представил миделевое сечение близкое к прямоугольному, сразу сошлись два вопроса — ширина трюма и осадка. Осадку — уменьшим, ширину трюма — увеличим. Но почему корабелы не одну тысячу лет, в борьбе за скорость, пытаются сделать корпус судна узким? Чтобы обеспечить остойчивость — делали глубокий киль, сопротивление увеличивалось, и, чтобы хоть как-то уменьшить сопротивление — уменьшали ширину. Хотя это тоже снижало остойчивость.

Но у меня не парусник, остойчивость не самая главная проблема, миделевое сечение можно делать довольно полным, мидель — широким. Но с нуля я спроектировать не смогу, надо начинать с существующего аналога. Двухмачтовую шхуну я пытался запомнить тщательно, и это мне помогло с постройкой. В юности я увлекался военно-морским флотом, хорошо запомнил общий конструктив некоторых кораблей, но они все слишком большие для меня. Тысячи тонн водоизмещения! Чему же соответствует мой проект? Похоже, что боевым катерам. Вот кто соответствует — ракетный катер проекта 183 — 25 метров, 70 тонн — это примерно мои потребности. В свое время он привлек мое внимание тем, что первый в мире ракетный катер был советским.

Но это только ориентир, самое большое отличие — я не располагаю силовой установкой такой мощности. 4–5 тысяч лошадиных сил, это очень много для меня, но и о скорости в 35–40 узлов я и не мечтаю. Поэтому обводы корпуса надо менять, чтобы уменьшить волновое сопротивление, надо увеличивать длину. Переход от оконечностей к миделю делать более плавный, особенно носовую часть. Потому как по скорости у меня есть конкретные цели.

Если плыть по морю или озеру — то все понятно, чем больше скорость, тем больше расход топлива. Если идти по реке против течения, то не все так однозначно. Если скорость судна будет меньше скорости течения, то никто никуда не уплывет — получается, что чем больше скорость судна, тем экономичней оно поднимется против течения реки. Но при увеличении скорости, появляется волновое сопротивление, и оно растет нелинейно, причем, чем больше длина судна, тем позже наступают критические точки графика сопротивления. «Длина бежит».

Скорость течения Дона 4–5 км/ч, чтобы не топтаться на месте и не жечь понапрасну уголь, хорошо бы иметь абсолютную скорость в 15 км/ч, лучше — больше. Тут еще один момент — буксир с баржей будет медленней «сухогруза» той же мощности и водоизмещения, ну или «сухогруз «- экономичней. Поэтому и проектирую большой, относительно, корабль. Если в верховья Дона послать «Архимед» с баржей, то придется эту баржу полностью углем наполнить. Это как полет в космос — каждый килограмм на орбите требует сотен килограмм топлива, а полет на Луну — на грани выполняемости, из-за этой пирамиды груз-топливо.

Еще один момент — все наши корабли не имеют водонепроницаемых переборок, в случае серьёзной течи — идем на дно, без вариантов. В деревянном судне это сделать очень трудно, в стальном — гораздо проще, когда есть сварка. Без электросварки я бы и не замахнулся на такой проект. Так что делаем переборки, причем в машинном отделении — еще и продольные. Надо разделить два котла в две кочегарки, и две машины разделить — это все для повышения надёжности, в первую очередь — боевой. Если все сделать правильно, то при затоплении одной кочегарки и одной машины, корабль должен сохранять подвижность. Обе машины оснастим помпами — и можно будет бороться с затоплениями.

Вот только не знаю, как поведет себя наш котел при затоплении. Котлы — это наше особое достижение, как бы не большее, чем сами паровые машины. Если паровую машину почти невозможно построить без станков и резьбовых соединений, то с котлами ситуация несколько иная. Котел можно склепать горячими заклепками, отработанная технология в девятнадцатом веке, но я не стал этого делать принципиально.

Когда горячая заклепка остывает, появляется натяг — склепаные листы сжимаются, а стержень заклепки остаётся растянутым. С одной стороны это хорошо — обеспечивается герметичность стыка, а с другой — стержень заклепки уже прилично нагружен, хотя и в пределах упругой деформации. Но эта упругость противоречит пластичности стали, требуемой для безопасной эксплуатации котла. Пластичная заклепка и пластичные листы не обеспечат герметичности, конструкционную прочность могут обеспечить, но для обеспечения герметичного стыка листов внахлест заклепки должны быть упруго растянутыми, а листы не должны пластично деформироваться в месте стыка от монтажных и эксплуатационных нагрузок. На практике это не всегда удавалось — замазки для клепаных швов это отдельная тема.

В конструкции котла много мест, где давление пара нагружает заклепки дополнительным значительным растягивающим усилием. Даже если считать, что давление пара не превышает максимальных значений, то есть шанс на дефект соединения — какая-то заклепка работает на пределе. Если эта заклепка разрушится в процессе эксплуатации, то из-за недостаточной пластичности листов и заклепок, нагрузка на соседнии заклепки резко вырастет. Цепная реакция разрушения заклепок обычно продолжается, пока не спадет давление.