История развития кораблестроения

Содержание: стр 1) Древний Египет…………………………………………………….……..2 2) Древняя Финикия…………………………………………………………3 3) Древняя Греция…………………………………………………………...3 4) Древний Рим и Византия…………………………………………………4 5) Викинки……………………………………………………………………6 6) Средняя Европа XII – XIV веков…………………………………………6 7) XV – XVI века………………………………………………….…………..8 Древний Египет Собственно судостроение начинается с создания больших лодок найденных при раскопках в Египте. Египтяне – “народ, живущий на реке и рекой” – с доисторических времен использовал Нил как транспортную магистраль. Первые лодки до династического периода были предназначены для плавания по Нилу. Деревянные суда начинают строить в Египте во времена Древнего царства. По форме они напоминали апельсиновую корку с поднятыми концами, плоское днище, большую ширину и малую осадку. Теоретический чертеж египетского судна времен V династии (наибольшая длина - 28,50 м, наибольшая ширина - 3,85 м). Рис. 1. Египетское судно времен Древнего царства, V династия, 2550 г. до н.э. Рисунок из гробницы фараона Сахора, Мемфис. Какими были суда Среднего царства к сожалению неизвестно. Суда же Нового царства значительно отличались от предшествовавших им. Их корпуса были прочнее, так как для постройки применяли балки, вытесанные из длинных стволов хвойных деревьев, привезенных из Ливии. Суда в профиль стали значительно острее, нос и корма немного выше. Крепкая мачта несла четырехугольный невысокий, но очень широкий парус, укрепленный на двух реях. Весла имели уключины. Теоретический чертеж египетского судна времен XVIII династии (наибольшая длина - 31,50 м, наибольшая ширина - 6,30 м). Рис. 2. Египетское судно времен Нового царства, XVIII династия, 1500 г. до н.э. Рисунок с рельефа из храма царицы Хатшепсут, Дейр-эль-Бахри. Таким образом Древний Египет стоит как бы у истоком судостроения. Сами египтяне не были великими мореплавателями. Так, фараон Нехо (612 – 576 гг. н.э.), чтобы расширить свои торговые связи, поручил обогнуть Африку финикийцам, которые считались не только хорошими мореплавателями, но и большими мастерами-судостроителями древности. Д р е в н я я Ф и н и к и я То, что финикийцы были не только хорошими мореплавателями, но и мастерами-судостроителями объясняется, с одной стороны, наличием богатейших лесов (государство находилось на территории современного Ливана), а с другой стороны стремлением к расширению своих торговых связей. Финикийцы основали по всему побережью Средиземного моря колонии; о финикийских купцах знали далеко за Гибралтарским проливом, в том числе на Кассетиридах, или Оловянных островах (современные Британские острова). Финикийцы оказали большое внимание на судостроение того времени. По-видимому, они первые начали строить суда с килем и обшивкой на шпангоутах, а помещения для груза располагать под палубой. Теоретический чертеж финикийского торгового судна (наибольшая длина - 31,60 м, наибольшая ширина - 4,80 м) Рис. 3. Финикийское торговое судно, 720 г до н.э. Рисунок с барельефа из дворца царя Саргона II , Хорсабад. Могущество финикийцев было поколеблено разрушением Сидона кочевниками-семитами (1200 г. до н.э.), а затем ассирийцами (700 г. до н.э.) и, наконец, египтянами. Постепенно другие народы – этруски, греки, карфагеняне и римляне – начинают оспаривать у финикийцев господствующее положение в судостроении. Затем утверждается авторитет греков как судостроителей. Древняя Греция В своих судах греки объединяют лучшие качества конструкций эгейских и финикийских судов, опираясь на собственные достижения в технике. Корпуса греческих судов имели киль, форштевень и ахтерштевень, обшивку выполняли с парными швами, поясья крепили деревянными штырями. Во времена Древней Греции углубляются различия между торговыми и военными судами. Военные суда длиной от 30 до 35 м имели таран, повышенную палубу в передней части и единственную мачту. Средняя часть корпуса была низкой, 25 весел на каждой стороне поддерживались вынесенными балками, а два больших кормовых весла служили рулями. Постепенно этот тип судна изменялся, хотя основные черты сохранились. Вследствие введения большего количества числа весел, которые располагались в два-три ряда, повысилась маневренность и скорость судна. Основу средиземноморских флотов составляло знаменитое судно античности трирема, названная греками триерой. Теоретический чертеж триремы. Длина корпуса - 35-40 м, ширина - 6 м, вместимость - около 200 человек - вооруженных воинов и матросов. Рис. 4. Греческая триера, 100 г. до н.э. Позднее в Коринфе появились такие военные суда, как катафракты. Об этих судах нет точных данных. Военный флот Карфагена состоял преимущественно из больших кинкерем, или квинкерем*. Они защищали карфагенские торговые суда, плававшие в Средиземном море, и даже выходившие в океан. Померяться силами с Карфагеном на море мог только Рим. Древний Рим и Византия Римские суда (галеры) были вооружены “вороном”, изобретенным Гаем Дуилиусом. “Ворон”, облегчавший абордаж вражеского судна, представлял собой поворотную сходню с шарнирным устройством с одной стороны и острым “клювом” с другой. Галеры (пентеры), построенные по образцу карфагенских кинкерем, имели около 70 м в длину и 8 м в ширину и могли брать 300 гребцов и 100 вооруженных воинов.. Рис. 5. Римская кинкерма. При сравнительно плоском корпусе суда имели пять килей, на которых были установлены шпангоуты с обшивкой из пинии (итальянской сосны), поставленной на деревянных шипах. Подводная часть судна была покрыта тированной шерстью и сверху прикрыта свинцовыми пластинами на медных гвоздях. Как видно, римское судоходство и техника судостроения уже в 30 г. до н.э. достигли высокого расцвета. Благодаря этому Рим мог строить суда, превосходившие по длине линейные суда середины XIX в. В состав римского флота входили многовесельные пентеры и триремы, вооруженные катапультами. По форме римские суда напоминали рыб. На носу судна изображали их глаза, позднее в этих местах стали делать клюзы. Весла были похожи на плавники, и в гибком веерообразном украшении на корме можно было узнать хвост. Суда имели одну мачту с прямым или латинским парусом на двух реях. Большие суда, кроме того имели фок- и бизань-мачты. Несколько столетий Рим не имел соперников на море. На римские торговые суда отваживались нападать только пираты, саксонские на севере или иллирийские на юге. Для борьбы с ними были созданы легкие и быстроходные суда с одним рядом весел - либурны. Приблизительно в VIII - IX вв. в районе Средиземноморья входит в употребление латинский парус. Он получил широкое распространение, так как позволял идти против ветра. О византийском судоходстве известно немного. Известно, что византийский флот был довольно сильным. Он, как свидетельствуют немногие документы, состоял из дромонов - судов с двумя рядами весел, вооруженных катапультой и двумя мачтами. Кроме того, византийцы строили и селандии (по-гречески - черепахи - небольшие вспомогательные суда. Позднее появились маленькие тариды с одной мачтой с латинским парусом и двумя боковыми рулями и усиеры - небольшие грузовые суда, в основном использующиеся для перевозки лошадей. В и к и н г и В странах Северной Европы традиции судостроения тоже давние. Постепенно из примитивных лодок развился тип судна, который от средиземноморских судов отличался тем, что его обшивка в основном состояла из досок, наложенных краями друг на друга (внакрой.) В VIII – XI веках в северных морях господствуют смелые и воинственные викинги. Их предки – suioni – первый раз упоминаются у Тацита в “Германии”. Он отмечает любопытную форму их судов – ладей, главные черты которых в течении веков оставались неизменными. Нос и корма ладьи были одинаковыми, что позволяло идти на веслах в любом направлении, не разворачиваясь. Найденные при раскопках в Осеберге (1880 г) ладью (700 г. н. э.) и в Гокштадте (1904 г) ладью 800 г. н. э., удалось реконструировать, точно воспроизведя все детали. Рис. 6. Ладья викингов (900 г.), найденная в 1880 г. при раскопках в Гокштадте. Теоретический чертеж ладьи викингов (наибольшая длина - 23,80 м, наибольшая ширина - 5,05 м). Было установлено, что ладьи викингов имели киль; к нему крепились шпангоуты, выполненные из одной штуки дерева. Обшивка была наложена внакрой; к шпангоутам ее прикрепляли при помощи штырей и кожаных шнуров, а друг с другом доски обшивки соединяли железными гвоздями. В верхней части обшивки делали отверстия – уключины, через которые проходили весла. Шпор мачты был укреплен на коротком кильсоне, изготовленном из одного бруска и имевшем характерную форму. На единственном рее поднимали четырехугольный парус. Рулем служило большое весло, прикрепленное сбоку ахтерштевня при помощи стропа. Ладьи викингов достигали 30 – 40 м в длину и имели 30, а возможно, и 60 весел с каждого борта. Большие ладьи назывались драккарами, или драконами. Северная Европа XII - XIV веков В Северной Европе в это время строят в основном когги – торговые суда с круглым корпусом и обшивкой внакрой, с одной мачтой несущей парус. Бак и квартердек этих судов использовались как боевые площадки, где располагались воины для защиты от пиратов. На морских путях Средиземноморья господствует Венеция, Генуя и Пиза, создавшие крупные торговые флоты, возможно, старейшие в мире. Известно, что эти могущественные республики сдавали торговые суда в аренду многим странам. Так, например, король Франции Людовик IX в 1268 г. арендовал целый флот для проведения крестового похода. Рис. 9. Ганзейский когг, 1470 г. Теоретический чертеж ганзейского когга (наибольшая длина - 28,80 м, наибольшая ширина - 8 м). На средиземноморских судах впервые появился руль, прикрепленный к ахтерштевню. Вследствие этого пришлось уменьшить высоту квартердека, а румпель, с помощью которого и управляли рулем, пропустить через отверстие в корме. На изображениях северных судов этого периода видны только высокая корма и боковые рули. Позднее и здесь стали применять кормовой руль. Для управления им при высоком квартердеке на румпель поставили рычаг, поворачивающийся в поперечной плоскости, — колдершток. Это устройство до настоящего времени используют на некоторых небольших норвежских судах. Очевидно, для больших судов оно мало действенно. В XIII в. происходит сближение судостроительной техники Северной и Южной Европы. Началось оно после вторжения пиратов из Байонны в Средиземное море на коггах (рис. 18, 19). После этого ряд особенностей их постройки был перенят генуэзцами, венецианцами и каталонцами. Наступивший XIV век для судостроения оказался чрезвычайно плодотворным. Рис. 10. Норманское судно, 1100 г. Теоретический чертеж (наибольшая длина - 26,50 м, наибольшая ширина - 7,30 м). Необходимость быстро и безопасно перевозить огромные массы грузов послужила причиной появления больших парусных судов. Дальнейшему совершенствованию их способствовало изобретение огнестрельного оружия. Так, начинают строить суда с типично круглым корпусом, которые могли перевозить значительные грузы Они были достаточно крепкими, чтобы противостоять орудийному огню. В дальнейшем корпус и палубу судов делают еще более прочными и на них устанавливают артиллерию. Парусное вооружение судов было улучшено благодаря введению маленькой фок-мачты. Это новшество быстро нашло признание у судостроителей на севере. Позднее стали устанавливать и третью мачту на корме — бизань-мачту, которую часто вооружали латинским парусом. Установка бизань-мачты позволила уменьшить давление воды на руль, возникающее при уваливании судна под действием носового паруса. Благодаря такому вооружению судно становится более маневренным. Так как носовой и кормовой паруса были небольшими, основным парусом продолжал оставаться грот на грот-мачте. На топах мачт устанавливали большие площадки — марсы, предназначенные для размещения стрелков из лука, арбалета, а позднее и огнестрельного оружия. Чтобы облегчить управление судном, была улучшена проводка стоячего и бегучего такелажа, ванты снабжены выбленками, впервые появившимися на севере. Большие суда теперь строят с тремя и даже четырьмя мачтами с прямыми парусами, малые— с латинскими. Военные суда — галеры — вооружали латинскими парусами. XV - XVI века В первой половине XV в. крупнейшим грузовым судном была каракка, возможно, португальского происхождения. Она имела несколько продольных креплений, высокий бак, а на квартердеке— две палубы или более; по водоизмещению превосходила ранее существовавшие суда. Наибольшие из каракк, очевидно, достигали 2000 т. Они были хорошо вооружены: имели 30— 40 пушек. Суда несли три мачты: в середине грот-мачту с большим реем и прямым парусом, состоящим из двух половин, в носу — фок-мачту тоже с прямым парусом, в корме — бизань-мачту с латинским парусом и на баке — бушприт. В XV и XVI вв. на парусных судах вследствие увеличения их размеров появились составные мачты, которые несли сразу несколько парусов. Площадь марселей и крюйселей была увеличена, что облегчило управление и маневрирование судном и работу с парусами на волнении. С этого времени на морях доминирует большое парусное судно, вооруженное артиллерией различного калибра, в конструкции которого нашел отражение опыт судостроения в Средиземноморье и Атлантике. Отношение длины корпуса к ширине составляло от 2 : 1 до 2,5 : 1. Благодаря этому улучшились мореходные качества судна, что позволило совершать дальние плавания в Америку и Индию и даже вокруг света. Так, суда, на которых плавали Колумб и Магеллан, были рядовыми, их выбирали без особой тщательности. Рис. 11. "Санта-Мария" - судно Христофора Колумба, 1492 г. Уже упоминалось, что четкого различия между парусными торговыми и военными судами в то время не было: типичным военным судном в течение веков была лишь гребная галера. Венецианская галера достигала в длину от 40 до 50 м, в ширину — 5 м и от киля до палубы— около 1,8 м. На каждой стороне галеры размещалось от 26 до 30 банок, установленных под углом к борту. На банке находилось по три гребца, каждый из которых имел свое весло. В XV в. банки располагали вертикально друг над другом и на каждое весло сажали от трех до шести гребцов. Весла устанавливали на возвышавшейся над бортом балке — постице, лежавшей на поперечных балках — бакалярах. На постицу ставили фальшборт для защиты гребцов от вражеских выстрелов. Щиты первоначально ставили вертикально вдоль планширя. Позднее они были заменены деревянным закрытием с маленькими прорезями для прохода весел. Рис. 12. Венецианская галера, 1300 г. Теоретический чертеж венецианской галеры (наибольшая длина - 48 м, наибольшая ширина - 6,80 м). Палуба галеры делилась поперечными досками — мужлунами — на три части: нос, среднюю часть и корму. На носу находилась большая платформа, края которой у бортов повышались. На них размещались солдаты при подготовке к бою. в задней части кормы находилось кормовое помещение — “беседка”, боковые стенки которой венецианцы пышно украшали. Над ней возвышался балдахин, обычно изготовляемый из дорогих тканей. Средняя часть, в которой располагались гребцы, делилась на две половины продольным переходом — куршеей, по которой обычно ходили надсмотрщики — комит и подкомиты. Нос галеры переходил в длинный таран, возвышавшийся над ватерлинией. Обычно на галерах было две мачты; фок-мачта на носовой платформе и грот-мачта -— на расстоянии 1/3 длины галеры, считая от носа. Обе мачты несли латинские паруса. Техника боя не отличалась от применявшейся в античное время: галера шла на вражеское судно, обстреливая его из орудий. Как только таран вонзался в надводную часть судна противника, солдаты бросались на абордаж. На галерах, как и на дромонах, имелись катапульты и другие метательные машины, воины были вооружены “греческим огнем”, стрелами, а позднее и огнестрельным оружием. Затем на смену этому вооружению пришла артиллерия. В носовой части под возвышением палубы, обычно в середине, на куршее, стояла тяжелая пушка, называвшаяся куршейной, и по два небольших орудия по бокам от нее. Различали две группы галер: галеры- зензили — узкие, быстрые и маневренные и бастард-галеры — более широкие с круглой кормой, менее быстрые и маневренные. Последние, если их использовали для перевозки товаров, называли торговыми. От галер произошли очень быстрая фуста с 18— 22 банками для гребцов по каждому борту, галиота с 14— 20 банками, бригантина с 8— 12 банками, саета (легкий фрегат, на основе которого позднее возникло торговое судно с тремя мачтами) с прямым парусом на фок-мачте и латинскими парусами на грот- и бизань-мачтах и, наконец, фрегат с 6— 20 банками. Приведенные названия впоследствии были использованы для обозначений судов совершенно других типов. Большие размеры, чем галеры, имели галеасы. Их длина доходила до 70 м. Они несли три мачты и имели по 32 банки с каждого борта под палубой. На палубе размещалась артиллерия. Вообще, мореходные качества галеры оставляли желать лучшего, поэтому плавания на них были небезопасны даже в Средиземном море, а тем более в Атлантике. Большие трудности представляла работа с большими парусами. Преимущества галер проявлялись при тихой погоде, когда судам удавалось развивать сравнительно большую скорость. Поэтому, а возможно, и вследствие многолетней традиции, галеры не исчезли даже тогда, когда хорошо вооруженные суда полностью доказали свое преимущество. Так, еще в XVIII в. почти все морские державы продолжали пополнять свой флот галерами и галеасами. В середине XVI в. термин “каракка” выходит из употребления. Большое парусное судно с тремя или четырьмя мачтами называют просто судном. Наиболее знаменито судно Генриха VIII “Генри Грейс е'Дью”, сокращенно “Гарри” или “Грейт Гарри”, как стали называть его еще на верфи. Это судно водоизмещением 1000 т, по-видимому, еще имело обшивку внакрой. Доски обшивки крепились при помощи деревянных штырей — нагелей. Судно было вооружено 195 орудиями и имело 900 человек команды. Оно несло четыре мачты со стеньгами; на кормовой мачте была только одна стеньга. На севере Европы в XVI в. появляется новый тип судна, похожий на галеас, — пинас. Это судно водоизмещением от 150 до 800 т имело три мачты, из которых только на грот-мачте были марсели. К этому же типу судов относится и появившийся в середине XVI в. галион. Галион — военное судно португальского происхождения. Первое упоминание о нем относится к 1535 г. В дальнейшем галион становится основой флотов испанцев и англичан. Вооруженный, как большое парусное судно того времени, галион имел сравнительно острый корпус, длина которого по килю равнялась тройной ширине. Именно на нем впервые орудия были установлены и над, и под главной палубой, что привело к появлению батарейных палуб; орудия стояли по бортам и стреляли через порты. Вследствие этого были значительно сокращены помещения для перевозки грузов. Отсутствие высоких надстроек и длинный корпус позволял галиону ходить быстрее и круче к ветру, чем “круглым” судам. Водоизмещение крупнейших испанских галионов 1580— 1590 гг. равнялось 1000 т, длина — 50 м (37 м по килю) и ширина — 12 м.