Заметки редактора и человека
РассказыПортфолиоТелеграмklinovg@gmail.com

От винтов: как менялись поколения судовых движителей

Ещё раз, с некоторыми дополнениями, история про винты.

Сначала все плавали без винтов. Особенно, конечно, интересно было плавать без винтов в Арктику. Всем так хотелось поскорее сгинуть в ледяных пустошах, что ждать изобретения парового двигателя не было никаких сил.

Корабль просто должен был быть достаточно прочным, чтобы доплыть туда, где можно гарантированно замёрзнуть насмерть. Выше полярного круга для этого вполне хватало небольшого деревянного корабля.

Например, у поморов был поморский коч. Не знаю, что значит слово «коч», но почти наверняка это синоним слова «конец».

Чтобы немного оттянуть неминуемый коч, у поморского корабля была хитрость: форма корпуса. Когда он сдавливался льдами, то не сразу с хрустом шел на дно, а выскакивал на поверхность, как вишнёвая косточка, сжатая между пальцами. А значит, поморы могли ещё какое-то время тащить коч по льду, прежде чем остановиться навсегда.

Поморский коч. Название «коч», конечно, означает не «конец», а происходит от слова «коца» и обозначает дополнительный пояс внешней обшивки дубовыми или лиственничными досками

Но потом появились винты.

Из-за винтов плавать стало легче, но теперь, чтобы уж наверняка сгинуть в ледяных пустошах, заплывать приходилось дальше.

И дальше.

Двигатели, которые вращали винты, становились всё мощнее. Да и сами корабли, чтобы преодолевать толстые льды, становились всё больше и больше.

И больше.

Возникла проблема гребных (не грёбаных) валов. Это такой вал, который идёт от двигателя к винту. Чем больше корабль, тем длиннее у него гребной (не грёбаный) вал. Потому что двигатель приходилось ставить где-то в середине корабля: если поставить двигатель сзади, то он перевесит, и долгая мучительная смерть от холода сменится быстрой смертью от утопления.

В могучем ледоколе, который уж точно довезет экипаж сквозь льды на верную смерть, вал может быть гигантским тридцатиметровым цельнометаллическим бревном диаметром в метр.

Я рассказал об этом другу и он сказал: «Ого, тридцать метров! Какой большой. Наверное, у капитанов ледоколов нет проблем с самооценкой». Вообще, наверное, да. Конечно, пока мимо не проплывёт ледокол, у которого гребной вал тридцать один метр.

Стандартная схема: основной двигатель, который напрямую вращает гребной вал. На конце вала — винт. Чем больше корабль, тем длиннее и тяжелее вал, тем выше инерция и тем сложнее быстро менять режимы вращения

Но вот однажды один капитан ледокола решил дать задний ход. В смысле, полный назад. Не хочется думать, что он вдруг передумал героически замерзать насмерть — давайте просто считать, что он решил чуть отойти, чтобы как следует разогнаться.

И тут выяснилось, что задом ледокол идёт сквозь льды заметно увереннее, чем передом. Хочешь погибнуть геройски? Разворачивай ледокол — и впёред... назад. Чтобы смерть твоя, как у Кастанеды, стояла за левым плечом.

Дело в том, что когда ледокол идёт задним ходом, то винты у него спереди. И они не только гребут воду, но и немножко режут лёд, помогая движению. Все просто привыкли, что винты у кораблей сзади, а когда изобретали ледокол, то сразу как-то не подумали.

Но можно ли двигаться к гибели ещё быстрее? Конечно же, можно!

Тут, правда, вмешалась маневренность. Самый прямой путь в гибельные ледяные пустоши — не всегда самый быстрый, поэтому некоторые участки особенно толстых льдов лучше огибать. А на большом корабле с вот таким вот гребным валом это сложно. Рули работают от давления водяной струи, которая на этот руль попадает, так что корабль худо-бедно поворачивает только с ходу. А если скорость маленькая, то поворота не выйдет.

Проходящая через винт водяная струя попадает на руль. Если судно движется быстро, то поворот руля направит водяную струю в сторону, и судно повернёт. На малом ходу силы струи недостаточно — особенно это актуально при швартовке в порту

Вот было бы круто, если бы поворачивались сами винты.

И начали думать. Сначала решили что-то сделать с гребными валами. Самооценка капитанов, конечно, важна, но валы же реально огромные! А ведь нужно протащить этот дрын через пол-корабля, сквозь отсеки, переборки, да ещё загерметизировать все эти отверстия, да ещё смазывать... Серьезно, мы же хотим геройски погибнуть во льдах, а не задолбаться насмерть ещё на судоверфи.

Поэтому основной двигатель теперь не вращает гребной вал напрямую. Он вырабатывает электричество для компактного электродвигателя. Электродвигатель спокойно ставится в корму и они там с винтом и коротеньким гребным валом уже сами договариваются, как вращать-грести.

Электродвигатель лучше ещё и тем, что он резкий как рак-богомол. Если вы здесь задумались, почему рак-богомол резкий и что это вообще за рак-богомол такой, то вот быстрое лирическое отступление.

Рак-богомол — это такая подводная штука, похожая на креветку с клешнями. Но на самом деле это не креветка, не рак и даже не богомол, а собственный отдельный вид, у которого нет никаких родственников, он как живое ископаемое, последний самурай. Рак-богомол может бить клешнёй со скоростью 72 км/ч под водой. На суше так только Брюс Ли мог в лучшие годы. Такой удар создаёт гидравлическую волну, которая может убить соразмерную добычу. А ещё рак-богомол страшно агрессивный и люто злопамятный. Если добыча почему-то не сдохла от удара скоростью 72 км/ч, рак-богомол запомнит её и будет преследовать.

Короче, электродвигатель — он как рак-богомол, только не такой злопамятный. Хочешь — вращай его вперёд, хочешь — назад, хочешь — как хочешь, он раскручивается и меняет направление вращения за секунду. Ему реально вообще всё равно.

Основной двигатель больше не вращает напрямую длинный вал, а питает электродвигатель. Электродвигатель вращает короткий вал с винтом

Но мы же, если помните, хотели поворачивать сами винты. Пожалуйста, вот она — новая эра, самый быстрый путь в ледяные объятия смерти: винторулевая колонка!

Электродвигатель больше не лежит мышкой в корме корабля. Он вместе с гребным валом, который теперь совсем крошечный, засунут в водонепроницаемую капсулу-гондолу и подвешен к корпусу снизу. Из гондолы торчит винт. Вся гондола целиком вращается вокруг своей оси и называется винторулевой колонкой. Корабль поворачивает и плывет куда хочет, хоть с места сразу вбок.

Кстати, чтобы поворачивать ещё сильнее или ещё быстрее плыть вбок, на научно-исследовательские суда ещё ставят подруливающие винты в нос. Они стоят поперёк корабля. Если вынуть корабль из воды и посмотреть на него сбоку, то в передней его части ниже ватерлинии будет сквозное отверстие. Или даже два отверстия. И в них будут вращаться винты, двигая корабль вправо или влево.

Вернемся к винторулевой колонке. Компания, которая эту штуку придумала, назвала её Azipod и надолго стала монополистом, потому что это вам не стеклоподъемники делать. И теперь почти все такие винторулевые колонки называются азиподами, как копировальные аппараты — ксероксами. Только у ксерокса мощность не 25 мегаватт.

Те самые Azipod — винторулевые колонки компании ABB

Правда, тут инициативу у научно-исследовательских судов и ледоколов перехватили танкеры, которые возят грузы по Северному морскому пути. Потому что жажду смерти может пересилить только стремление к прибыли. «Больше золота!» — как завещал нам раджа из мультика про золотую антилопу, что характерно, перед смертью.

Так вот, танкеры — они тоже огромные, ещё побольше ледоколов, и им тоже нужно преодолевать льды. Поэтому азиподы для танкеров делают специальными, боевыми.

Им точат винты.

Танкер с тремя наточенными азиподами — лютая силища. Когда он разворачивается кормой вперёд, то лёд, который поумнее, сам трескается и торопливо тонет. И мы здесь говорим про арктический лёд — он не просто беленькая корочка на луже после заморозков, а монолит в три метра толщиной с прочностью, как у бетона.

Газовоз «Кристоф де Маржери» идёт по Севморпути кормой вперёд. В своём первом рейсе в феврале 2021 года он прошел так примерно 10% пути. Его подстраховывал ледокол, но ледокол так и не понадобился — «Кристоф» вполне справился сам

В общем, тот лёд, который остался на пути танкера, огребает по полный... вперёд. Два винта взламывают и рвут его на части, а третий винт размывает безжизненные останки по сторонам, чтобы не пачкали борта.

Танкеры из тех, что побольше, вполне могут прогрызть торос совокупной высотой надводной и подводной части метров в десять.

Вероятно, такими штуками скоро оснастят и большие атомные ледоколы. Чтобы уж точно ничего больше не помешало человеку надёжно сгинуть в бескрайних ледяных пустошах.

P.S.
Напоследок — один из логичных, в общем, вопросов: а зачем разворачивать корабли-то, почему бы тогда не сделать просто винты спереди, да и всё? У него есть два ответа. Первый — так экономичнее. По открытой воде судно может идти носом, экономя топливо, а как дойдёт дело до льда, развернуться и, условно говоря, «включить пониженную передачу». А второй ответ — на картинке.

Ледокол «Обь» готовят к спуску на воду в 2018 году. Как видно, винты у него и в носу, и в корме
Отправить
Поделиться
Запинить
1 комментарий
Тим 1 год

Разрешите уточнить про раков-богомолов. Это не отдельный вид, а отдельный отряд (ротоногие), включающий не менее 8 семейств, множество родов и несколько десятков видов (количество которых постоянно меняется из-за изменений в систематике и новых открытий).
Ротоногие действительно отделились от общих с нынешними высшими раками предков ещё до рассвета эры динозавров. Видимо, решили дауншифтить и не становиться высшими.
Будете вновь на Средиземном море — настоятельно рекомендую познакомиться с ними поближе, хотя бы в кулинарном плане. Squilla mantis стоят того, несмотря на шипы.

Глеб Клинов 12 мес

О, нифига себе. Вряд ли я возьмусь так детально их изучать, но вот сожрать при случае — с удовольствием!