Клипер
В первой половине XIX в. появляется новый тип торгового корабля –
клипер. Острая форма его невысокого корпуса, узкого и длинного, огромные паруса плюс некоторое снижение грузовместимости дали поразительный эффект:
ни один парусник не мог даже приблизиться к клиперу по быстроте хода (максимальная скорость многих клиперов при попутном ветре достигала 18 – 20 узлов). За это корабль и получил своё название, которое в переводе с английского означает
«стригущий верхушки волн». Водоизмещение клиперов могло быть различным – от 500 до 4000 тонн.
Спойлер:
Самые первые клипера имели небольшие размеры и, как правило, использовались на местных линиях (за исключением так называемых опиумных клиперов). Появились они на восточном побережье Америки, незадолго после того, как в 1833 г. балтиморскими корабелами было спущено на воду судно «Энн Мак-Ким» - увеличенная копия старинных шхун с небольшой грузовместимостью. Суда из Балтимора имели широкий и тупой нос, обтекаемые обводы и наклонные мачты. Чтобы сделать судно скоростным, оказалось недостаточным увеличить площадь парусов, слегка заострив при этом профиль корпуса судна. Необходимы были существенные изменения в его конструкции.
Прежде, чтобы судно хорошо ходило под парусами, фок- и грот-мачты старались далеко разнести друг от друга. Фок-мачту задвигали в носовую часть и, чтобы ещё больше увеличить межмачтовое расстояние, наклоняли вперёд. Сама носовая оконечность вместе с гальюном была довольно массивной – её плавучесть увеличивали за счёт подводной части корабля. Поэтому судну было трудно выдержать напряжение, возникавшее в корпусе, когда носовая часть на определённый момент «зависала» над подошвой волны. Положение усугубляла тяжёлая грот-мачта, расположенная в центральной части судна. В результате корпус приобретал сильный изгиб. Для борьбы с этим явлением корабелы решают разместить фок-мачту подальше от носа – это можно было сделать, увеличив длину корабля и уменьшив размеры элементов носовой конструкции.
Новый подход к проектированию сперва опробовали на трансатлантических пакетботах, бороздивших океан в 30-е годы XVIII в. Идя дальше, нью-йоркская судостроительная фирма «Смит энд Даймон» строит необычное судно «Рейнбоу», предназначавшиеся специально для торговых рейсов в Китай. Новый корабль имел довольно острые носовые обводы ниже
[Для просмотра данной ссылки нужно зарегистрироваться], а его обводы в районе палубы были менее закруглёнными и полными, чем полагалось прежде. Сегодня «Рейнбоу», спроектированный Д. У. Гриффитом, считают первым настоящим чайным клипером. Было ли это так на самом деле, сказать трудно, так как эволюция обводов происходила довольно медленно. А у последних клиперов поперечное сечение корпуса ниже ватерлинии напоминало треугольник.
Корпус клипера был настолько вытянутым, что отношение его длины к ширине доходило до 7:1. Заострённая носовая оконечность обладала дополнительной плавучестью. В то же время, будучи более узкой, она в меньшей степени страдала от ударов волн и меньше заливалась водой. Большинство клиперов не имели бархоута – утолщённого пояса обшивки в районе ватерлинии, так что поверхность корпуса судна выглядела очень гладкой.
Впоследствии концевые доски наружной обшивки стали изгибаться лишь слегка, образуя небольшой свес, а нос, наоборот, получил большой изгиб и теперь заканчивался изящным княвдигедом, поддерживавшим носовую фигуру. Медное или латунное покрытие днища клипера защищало его от обрастания водорослями и моллюсками.
Из-за непредсказуемости дальних плаваний поперечные очертания клипера стали выбирать таким образом, чтобы он мог лучше сопротивляться боковому сносу. Надводная часть судна справедливо рассматривалась как большой неуправляемый парус – её старались делать не очень высокой, а шпангоутам в носовой оконечности придавалась вогнутая форма. Чтобы снизить парусность корпуса, шлюпки стали хранить на палубе корабля.
Спойлер:
На клиперах использовалось рулевое устройство со штурвалом, оставшееся в наследство от XVIII в. Состояло оно из длинного деревянного румпеля, расположенного в трюме, и вращающегося деревянного барабана с тросами и системой блоков, которые передавали усилие к баллеру руля. Отличие клиперов состояло в том, что румпель был вынесен на открытую палубу. Его стали делать более коротким, а в качестве материала использовали железо. Впоследствии на клиперах начали применять конструкцию, состоявшую из массивного металлического румпеля, соединённого напрямую с головой руля. Румпель приводился в движение двумя рычагами. Постепенно руль начинают делать железным, и он становится более тонким. Руль подвешивали на петлях, составлявших с ним одно целое. (Прежде было наоборот: скобы рулевых петель крепились к ахтерштевню, а на рёбрах руля находились соединительные штыри.) Изменилась и форма руля. У судов Ост-Индской компании нижняя часть руля была почти квадратной. Руль клиперов стал округлым. Его узкая часть выше ватерлинии меньше страдала от ударов волн, а закруглённая нижняя часть служила защитой при касании о грунт на мелководье. Для улучшения мореходных качеств клипера его руль располагали под наклоном.
Остроконечный перпендикулярный бак и большой киль повышали остойчивость клипера на выбранном курсе, но делали корабль менее маневренным. В треугольное пространство, образованное нижней поверхностью настила и остроугольным днищем, непригодным для размещения груза – ящиков с чаем, загружались железные бруски, засыпаемые сверху балластом из гальки. Наиболее изобретательные судостроители получали выигрыш по вместимости, увеличив длину судна выше ватерлинии. В результате возникал небольшой дополнительный внутренний объём, к тому же не облагаемый таможенной пошлиной.