ВСТУПЛЕНИЕ.Эта статья ни в коей мере не является заменителем больших и нужных трудов. Это просто невозможно. Скорее это некий пробник, позволяющий вкратце дать некоторые основы судовой инженерии. Если после прочтения вы потянетесь за книгами по адмиралтейкам, то значит, что своей цели я достиг. Вспоминая то, каким непонятным мне казались многие вопросы, касающиеся как истории строительства кораблей, так и смысла тех или иных деталей я и решил показать то, что заинтересовало меня самого в процессе обучения.
 |
| КАРКАЗ. |
На основе строительства своей первой адмиралтейской модели я и постараюсь описать некоторые основные этапы строительства кораблей. Этот процесс в самом разгаре, поэтому эта статья должна стать первой в небольшом цикле.
Итак, начнем с самого начала.
| КИЛЬ. |
 |
Его можно назвать позвоночником корабля, его основой. На любом из кораблей он был не цельным. Его наращивали из нескольких довольно массивных брусьев. При чем наращивание было как по длине, так и по высоте. Причины очевидны - размеры даже небольших кораблей не позволяли найти подходящий ствол дерева. Кроме того древесина- материал весьма специфический, живой. И он подвержен искривлениям, деформации и даже разрывам. И чем больше объем цельного ствола, тем больше вероятность таких процессов. По этой причине весь корпус, начиная с остова и кончая мачтами, состоит из составных элементов.
 |
Не буду вдаваться в подробности как называются части киля, в каких местах соединялись его части и какими замками это делалось. Пусть это останется для личного знакомства.
Но не могу не упомянуть одну интересную особенность этого элемента. В реальности киль у деревянного корабля был вовсе не прямой. Он имел вид огромного коромысла и «пузом» смотрел вниз. Погибь, конечно же, была совсем мизерной - несколько дюймов и при общей длине ее можно было увидеть, только если стрельнуть глазом вдоль всего киля и совместить взглядом его концы. Чтобы прогиб был правильным, делали некоторые подготовительные измерения и приготовления до закладки киля. Сначала выставляли по уровню крайние блоки стапельных подушек и натягивали между ними трос так, чтобы он висел с натягом и был строго горизонтален. Затем искали середину и в этом месте устанавливали серединную подушку, при чем так, чтобы верхний край этих блоков был ниже уровня на 2-3 дюйма. После шнуру давали чуть провиснуть. Слабину и натяжение регулировали до тех пор, пока шнур не касался верхушки серединной стапельной подушки. Относительно получившейся дуги ставили все остальные блоки. Все вместе они и образовали подготовленное основание с нужной величиной и плавностью прогиба. И только после этого укладывали и киль.
Надо признать, что из-за мизерных величин этот нюанс обычно опускают на моделях. Обычно… Во многих правилах есть исключения, здесь тоже. В монографии «Le Francois - Vaisseau 5eme rang 1683» можно увидеть, что прогиб гораздо больше нескольких дюймов. Его видно и невооруженным взглядом без линеек и уровней.
 |  |
Что и показал на своей модели этого корабля Нарим Рафаэльевич.
ШТЕВНИ(ФОРШТЕВЕНЬ и АХТЕРШТЕВЕНЬ),ДЕЙДВУДЫ.Штевнями на кораблях называют балки образующие носовую и кормовую оконечности корпуса. Форштевень - спереди, ахтерштевень - сзади. Очень часто под этими терминами имеют в виду всю оконечность. На деле же каждый из этих элементов состоит из целого ряда деталей, и у каждой свое именование.
 |
Причины все те же, плюс к этому нельзя не отметить и еще одну причину: для саблеобразной формы форштевня необходимо было, чтобы направление волокон шло сообразно изгибу. Что невозможно достичь одной деталью. Каждый фрагмент имеет свое название во избежание путаницы. В разных языках они звучат по-разному. Пусть уточнения этой деталировки останется заданием на дом.
Коснусь деталей штевней лишь выборочно. Для начала остановлюсь на ахтерштевне и его конструкции. Зайду издалека: корабли 17-18 веков имели разные обводы корпуса в подводной части корпуса. Спереди весьма округлая форма еще больше расширялась к середине корпуса. Но затем по мере приближения к ахтерштевню очень быстро заострялась. И в районе кормы нижняя часть корпуса становилась совсем острой. Так вот более острые обводы нужны для того, чтобы потоки воды, сходящиеся за кораблем, не имели слишком больших завихрений, как это было бы при «пузатой» форме. Смысл заключался в том, что завихрения создают более разряженный участок воды, в котором хуже управление рулем. Форма перевернутой верх тормашками капли позволяет максимально сгладить этот процесс, вода смыкается и создает достаточное давление на руль. Но такая форма означает, что у ахтерштевня необходимо сделать соединения штук дерева так, чтобы они имели достаточную высоту, при этом были максимально узкими. Для того, чтобы это было возможным к ахтерштевню была присоединена особая конструкция.
Такая конструкция имеет название ДЕЙДВУД. В справочниках и морских словарях это слово описывается следующим образом: от англ. deadwood — мертвое дерево.
1. Подводная часть кормового и носового заострений судна в месте сопряжения киля с ахтерштевнем и форштевнем. На одновинтовых судах внутри кормового дейдвуда размещается дейдвудное устройство.
2. Брусья, которыми на деревянном судне плотно заполняют пространство между штевнем и килем, чтобы в труднодоступном для осмотра месте не скапливалась вода.
Еще одной целью дейдвуда было создание ребра жесткости между горизонтальным килем и условно вертикальным ахтерштевнем. Из геометрии известно, что самая прочная фигура есть треугольник. Поэтому в большинстве случаев дейдвуд имеет именно форму прямоугольного треугольника. Условно назовем такие дейдвуды подвид 1. Общая форма такого дейдвуда набирается слоями или чаками, лежащими друг на друге. Причем эти слои могут быть расположены как горизонтально, так и вертикально, существуют и варианты с диагонально расположенными чаками. Слои могут иметь прямые стыки, а могут идти по радиане, очень часто, чтобы получить треугольную форму мастера использовали вставки (слои, которые не идут от начала до конца, а как бы вклиниваются между «соседями» и раздвигают их с одной стороны). Особенностью такого подвида является то, что большая часть дейдвуда остается не зашитой наружней обшивкой и находится что называется «на улице», в воде.
 |  |
 | |
Существуют, однако, модели или чертежи где строение кормового дейдвуда существенно отличается от описанного. Эти дейдвуды, похожи на бумеранг, или букву «Г». Они отличаются от предыдущего вида тем, что образная гипотенуза имеет не плавную радиану, а весьма ощутимый завал вовнутрь. Для того чтобы подобная конструкция могла иметь жесткость, а, следовательно, и выполнять свою задачу в ее основании была заложена старн-кница. Остальные слои такого дейдвуда играли роль зажимов, они прижимали один край кницы к кию, другие же – к штевню. Сама же старн-кница изготавливалась из массивного куска дуба. Для нее искали дерево с природной кривизной, схожей с необходимым углом. Благодаря расположениям волокон подобная деталь могла выдерживать существенные нагрузки и сохранять жесткость доверенного ей узла.
Поначалу 2 вид я встречал на французских моделях, отчего и посчитал, что данный вариант дейдвуда является особенностью этой школы. Однако впоследствии подобную конструкцию стал встречать и на английских кораблях, хотя справедливости ради, таких вариантов у англичан значительно меньше, чем дейдвуды 1 вида. Поэтому может это действительно зависело от страны?
 |  |
 | |
У дейдвудов (как носового, так и кормового) было и третье предназначение, но его до некоторого времени я опущу, но обязательно вернусь к этому вопросу.
Очень долгое время, рассматривая чертежи различных кораблей, мне не давал покоя один вопрос: как понять то, почему тот или иной корабль имеет именно такой рисунок раскладки деталей форштевня или ахтерштевня? Понятное дело, что в учебниках по судомоделизму этот элемент вроде как описывается, и схемы имеются. Но беда заключалась в том, что во всех книгах они выглядят-то по-разному. Вот и разберись, почему… Как понять от чего зависят вариации? От типа корабля? Времени постройки? Страны? Ведь даже корабли, относящиеся к одному классу, построенные в одно время и в одной стране все равно имеют разную и форму, и деталировку.
 |  |
И вот, наконец, нашел ответ на эти вопросы.
Для того, чтобы лучше все понять необходимо немного разобраться, что из себя представлял 18 век. Для нас абсолютно естественны такие понятия как ГОСТ, серийность, запчасти. И если у нас выходит что-то из строя, например, какая-то деталь инструмента, мы просто идем искать этот узел. И ставя запчасти, мы вправе ожидать, что все должно совпасть и инструмент опять заработает. В 18 веке все было иначе. Промышленной революции еще только предстояло изменить мир. И если бы вы жили в то время, то оказавшись в ситуации, подобной той, что описано выше, например, у вас поломалось бы колесо телеги, вы были вынуждены обратиться к мастеру. И тот приступит к изготовлению новой детали. Более того, чтобы она подошла, ему нужно было все соизмерять с вашей телегой, ну или иметь под рукой поломанную деталь. Ведь иначе ничего не получится. Все изделия были уникальны и изготавливались индивидуально. Это было даже при изготовлении крупных партий однотипных вещей, например, армейских ружей. Если у одного из них выходил из строя затвор, для замены был необходим образец. Я вовсе не хочу сказать, что в это время не существовало лекал или приспособлений, вовсе нет. Но у каждого мастера они были свои. Понятия ГОСТов и стандартов тогда еще не существовало.
Поэтому для меня было небольшим потрясением, что и в судостроении этого периода были подобные нюансы. В Англии к судостроению относились как к искусству, и мастера больше полагались на свой опыт и интуицию. Хорошим показателем этого служат слова британского автора - Дэвид Стил честно упоминал, что его соотечественники обходились без научных знаний, в коих были весьма несведущи. Но зато имели хорошие руки и светлые головы. Конечно же, это вовсе не означает, что английские мастера были невежами и глупыми. Более того, еще в 1670 году лорды Адмиралтейства ввели методику Э. Дина, которую советовали брать за основу, как для обучения, так и для строительства. Но все равно, главенствующую роль в проектировании играли ведущие мастера верфи. И хотя и существовала практика дополнительных заседаний лордов Адмиралтейства, на которых шли обсуждения готовящихся проектов, это касалось, как правило, лишь тех случаев, когда мастера предлагали сделать что-то слишком необычное. Более того, нередко организаторами таких заседаний были и сами мастера, столкнувшиеся с затруднениями и сами просящие дополнительной помощи. Во многом подобная ситуация объясняется тем, что мастером становился лишь действительно опытный и знающий специалист. На каждой верфи было максимум по 2 таких человека. Это было очень престижное место, соответственно сами мастера годами оттачивали свои знания, а применяемые ими нововведения хранились в глубокой тайне. Возможно, что именно по этим причинам, дошедшие до наших дней адмиралтейские модели этого периода имеют некоторые условности и «опущения». Интересно еще и то, что на этот период времени в соседней Франции уже давно приветствовался более научный подход. Там уже существовали и труды, основанные на научных изысканиях, и гидрометрические лаборатории.
Теперь, учитывая сложившуюся ситуацию, становятся понятными слова, сказанные Анчерлем, в его 4х томнике по кораблям SWAN класса. Они относятся непосредственно к особенностям дейдвуда. Он упоминает, что компоновка деталей и общая фигура дейдвуда были различными. И зависели от мастера, который был волен придумывать свои варианты. Вот так…
ШПАНГОУТЫС этим термином знаком каждый мало-мальски интересующийся судомоделизмом чатланин. Если киль можно сравнить с позвоночником, то шпангоуты - это однозначно ребра корабля. Скорее всего, у многих, смотрящих на стапель со строящимся корпусом появляется ассоциация с огромной рыбой, или вернее ее скелетом.
 |
Для начала упомяну, что под термином «шпангоут» принято понимать конструкцию ребра, состоящую из 2 слоев, или рядов, которые «сшиваются» друг с другом. Где-то 70-80% корабельных шпангоутов называют полными. Они имеют вид, напоминающий букву U.
В свою очередь полные шпангоуты подразделяются на настоящие и промежуточные. Конструкция и у тех и у других абсолютно одинакова. Разница, которая и дала название каждому из подвидов заключается лишь в очередности установки на стапеле. Дело в том, что установка на реальной верфи отличалась от той посадки, которую делают судомоделисты. То есть вместо пошаговой установки всех шпангоутов по очереди, на верфи устанавливали каждый четвертый. Это делалось из-за того, что весьма трудно проследить точно все изменения бортовых завалов. Если попробовать прорисовать все шпангоуты, то линии на бумаге просто сольются, а изменения будут очень незначительными, чтобы это можно было бы заранее просчитать. Поэтому прочерчивали лишь основные промежутки, по которым изменяющуюся форму проследить было гораздо проще. Те шпангоуты, что находились на этих отметках и называли настоящими. Те, что вставлялись позже в оставленные промежутки и были промежуточными. После выставления всех настоящих ребер вдоль корпуса и соответственно поперек шпангоутам протягивали сравнительно тонкую и гибкую рейку- рыбину. Такие рыбины шли несколькими поясами или ярусами, точно показывая мастерам внешние контуры промежуточных шпангоутов на разной высоте. По ним и делали промеры, затем из более тонких досок делали лекала и проверяли правильность промеров, и только потом изготавливали окончательные варианты. Когда все шпангоуты: и настоящие, и добавочные вставали на места получался забор из ребер, настолько частый, что промежутки между шпангоутами, их кстати называли ШПАЦИИ, были даже меньше, чем толщина самих ребер. Частота шпангоутов была неслучайна, несмотря на большой расход древесины величина шпаций рассчитывалась так, чтобы промежуток между шпангоутами был меньше диаметра пушечного ядра. Это жизненно важно, особенно для военного корабля. Есть случаи, когда местами заполняли и эти промежутки. Такие вставки называют НАВАЛЬ-ТИМБЕРСАМИ, чаще всего они шли выше ватерлинии, чтобы укрепить более подверженный обстрелами участок. Заполняли практически до монолитного состояния и участки в поясе флоров.
 |
Чтобы в дальнейшем не возвращаться к теме реальной установки упомяну, что порой район миделя заполнялся шпангоутами гораздо позже. Пустое пространство использовали для того, чтобы удобнее было попадать внутрь корпуса, заносить детали, например бимсы для палуб, брештуки, кницы или другие корабельные элементы ставящиеся внутри корпуса. В момент оснащения палуб в этом проеме выстраивали пандус, позволяющий попадать на каждый новый ярус палуб.
Но вернемся к строению шпангоутов. По понятной причине они состояли из нескольких деталей, стоящих один на одном. Самый нижний элемент шпангоута- флор или флортимберс. Его устанавливали в пазы резен-киля (одна из составляющих киля). Дальше устанавливали футоксы. Как правило, их было по 2 с каждого борта, один ставился на флор, другой сверху на собрата. И самая верхняя штука дерева - это топ-тимберс. Так поэтажно выглядел каждый из 2 рядов в шпангоуте. Соответственно, то же можно увидеть и во втором ряде. В каждом ряде составляющие расположены так, чтобы стыки между флорами и футоксами приходились на середины деталей параллельного слоя. Получается попеременный шаг, при котором детали соседних рядов держат друг друга.
 |  |
Сшивали элементы БОЛТАМИ или шпильками - длинными металлическими стержнями квадратного сечения, которые прошивали оба слоя насквозь. Кроме них в скреплении применяли КОКСЫ. Это, по сути, эквивалент современных штифтов. Их вбивали в торцы соприкасающихся деталей так, чтобы в каждый они входили наполовину. Таким образом, достигалось армирование всех составляющих шпангоута, а, следовательно, и его прочность.
 |
Упоминая это качество, то есть прочность нельзя не упомянуть о немало важном факторе в этом вопросе. Для особой прочности куски древесины подбирали с таким расчетом, чтобы природная кривизна древесины максимально повторяла завалы шпангоутных элементов. Именно направление волокон делало сложные по форме детали крепкими. Особенно такая необходимость была у флоров. Во-первых, на эти детали ложился вес не только вышестоящих шпангоутных штук, но и всего корабля. А во-вторых, по мере приближения к носу и корме флоры становились все более изогнутыми. Поэтому древесину для флоров подбирали особо тщательно. Те части дерева, которые имели хороший изгиб, рогатину, природное искривление называли кокора. Такие части дерева шли на жизненно важные силовые элементы корабля, например кницы или флоры. Уже упомянутая старн-кница в ахтерштевне была одна из первых, куда уходила самая лучшая кокора.
Полные шпангоуты, как настоящие, так и дополнительные имеют и еще одну разновидность. Если коротко, то они отличаются и по конструкции, и по внешним обводам. Они имеют вид буквы «V», то есть гораздо острее тех, что были описаны ранее. Мне всегда эти ребра напоминали фужеры.
Несколько выше я упоминал то, что кормовые обводы корпуса имеют острые очертания. Сейчас это выплывет…
 |
| Изменяющаяся форма корпуса от миделя к корме на схемах 74х пушечника Будрио |
Именно к этой части корпуса и принадлежат V-образные шпангоуты. Перед тем, как продолжить необходимо заострить внимание еще на одном моменте, который оговаривался выше, а именно на кормовом дейдвуде. Я упоминал, что образно этот элемент можно разделить на два подвида. Так вот, сейчас речь пойдет именно о 2 подвиде. И только о нем! Потому что V-образные ребра неразрывно связаны с дейдвудом, на основе старн-кницы. У первого вида дейдвуда подобного строения шпангоутов нет, и кормовая часть корпуса таких наборов построена по другим принципам. Его я тоже обязательно коснусь, но чуть позже. А сейчас все внимание на V-образную форму шпангоутов и старн-кницу в дейдвуде. По внешнему виду можно легко увидеть, что область дейдвуда, незабранного наружней обшивкой в этом варианте нет, обшивка идет от самого киля и закрывает все пространство вплоть до старн-поста (одна из составляющих ахтерштевня). Внутреннее пространство имеет немного больше места, за счет более низкого дейдвуда. Кормовые шпангоуты практически до самого конца имеют симметрию. Но из-за остроты такие шпангоуты отличаются по конструкции. Причиной тому невозможность сделать флоры из цельного куска. Поэтому их собирают по частям: один из рядов собирают из 2 вертикальных половинок флора, а 2 слой заполняют горизонтально расположенными кусками дерева. Такие элементы называются КРАЧЕСЫ. Это единственный вид шпангоутных штук, которые имеют волокна поперек формы. Так они сшивают соседний нецельный флор. Для максимальной жесткости ярусы, стоящих друг на друге крачерсов, имеют на своих щеках замковое соединение. Практика и история показывают, что подобная конструкция выдерживает непростую морскую жизнь. В остальном же конструкция этих кормовых шпангоутов такая же, как и у прочих.
 |
| крачесы |
Что ж, теперь настал черед обратить внимание на 1 подвид кормового дейдвуда и кормовым шпангоутам этого варианта. Теперь особенно хорошо заметна разница между 2 типами дейдвудов, и первая же мысль которая естественным образом возникает в голове: «хм, а как же поставить шпангоуты при этом дейдвуде? Он настолько высок, что прежним методом это вряд ли получится сделать». Точно! Не получится! При таком дейдвуде кормовые шпангоуты имели кардинально другое строение. Они уже не могли быть симметричными, поэтому и входят в другую группу - неполные (теперь становится понятным деление на полные и неполные виды ребер) и условно обозначим их J-образными. Такие ассиметричные шпангоуты приставлялись сбоку к дейдвуду. Именно поэтому он и имел такую высоту. Для большей площади соприкосновения с посадочными плоскостями у шпангоутов. То, что ассиметричные детали с большим весом стремятся оторваться - неоспоримо. Для того чтобы этого не произошло, требовались весьма точные отлаженные действия строителей при монтаже. Как только такие шпангоуты вставали на свои места, их тут же подпирали снаружи. Вдобавок, изнутри их связывали поперечными брусами между собой, и продольными- с соседями. Таким образом, на период монтажа остова они были надежно закреплены. Позже, когда появлялись пояса клямсов, внутренняя и внешняя обшивка давление распространялось на остальной корпус, и он становился абсолютно стабилен. Единственное направление куда могли стремиться на отрыв кормовые J-образные шпангоуты - это вниз. Это понимали и мастера, поэтому исключили и эту возможность. Решение было весьма простым и гениальным. В дейдвуде делали небольшую выборку в виде ступенек. И теперь каждый из шпангоутов имел под собой уступ, не дающий ему сползти вниз. Это и есть то последнее назначение дейдвуда, о котором я и предупреждал ранее.
 |
| На этой схеме можно увидеть разницу между полным шпангоутом (справа) и идущим ближе к корме неполным шпангоутом (слева). Обе половинки скреплены с дейдвудом, причем соединение сделано весьма интересным замком. |
Остались не упомянутыми шпангоуты в носовой оконечности. Приступим к ним. Но и здесь мы начнем разговор опять-таки с дейдвуда. Когда приводилась выдержка со словарным описанием этого слова, то там оговаривалось, что он, дейдвуд бывает как кормовой, так и носовой. Смысл в этой оконечности корпуса у этого элемента точно такой же. С одной стороны обеспечить жесткость между килем и штевнем, а так же дать основу для установки носовых шпангоутов. На этом конце корпуса тоже можно различить 2 способа и два вида шпангоутов. В первом случае полные, симметричные шпангоуты так же доходят практически до самого конца.
Этот вариант имеет понятные преимущества - симметричную фигуру проще удержать на киле. Но есть и весьма существенные недостатки. Они связаны с округлостью в этой части корпуса. Можно сказать, что форма кораблей 17- 18 веков была близка к полусфере, то есть искривления были сразу по всем плоскостям. И чтобы добиться такой округлости, но при этом не потерять нигде в толщине, необходимо было ставить весьма толстые по ширине шпангоуты, и порой это увеличение было двукратным. В реальности это означает, что носовые шпангоуты становятся гораздо тяжелее. Кроме этого это еще и означает расход большого количества довольно ценной древесины, ведь большая часть после малковки просто уходит в опилки. Поэтому логичным решением было развернуть носовые и кормовые шпангоуты под некоторыми углами. В этом случае проблемы перерасхода и тяжести были решены.
 |
Разворот шпангоутов означал, что и в носовой оконечности будут находиться ассиметричные ребра, со всеми повторяющимися вопросами и проблемами, которые я уже упоминал. Но точно так же, как и в случае с кормовыми, здесь это проблема решается при помощи дейдвуда.
 |
Поворотные шпангоуты устанавливаются так, чтобы их пятки попадали на АПРОН. Это деталь является повторением прежней идеи, но в новой обертке. Апрон имеет лесенку, и он шире, чем остальные детали форштевня. Он имеет весьма интересную форму. У шпангоутов же, что на нем стоят, отсекли кончики, что в итоге позволило найти весьма гениальное решение.
 |
| Так выглядит апрон на схемах. |
 |
| А так на модели. |
К слову, разворот шпангоутов по вертикали с тем же успехом применяли и в кормовой оконечности. Так параллельно существовали 2 системы.
 |
| На этих снимках полные шпангоуты доходят вплотную до кормовой и носовой оконечностями. Это модель французской «Авроры». У других французов компоновка такая же. |
 |
| А это английский «Эссекс» с поворотными ребрами. Этот подход так же характерен и для других «соотечественников» этого корабля. |
Касаясь темы шпангоутов уместно упомянуть и то, что порой некоторые модели имеют своеобразную конструкцию ребер. Они имеют поперечные искривления. Такая конструкция обусловлена расположением орудийных портов. Естественно то, что их края должны совпадать с топтимберсами шпангоутов. Но иногда компоновка орудий на палубе не позволяла совместить край порта с краем ребра. Именно поэтому, самым простым решением было сделать шпангоут с искривлением.
 |
| это «Пандора». В этой работе хорошо различимы поперечные искривления шпангоутов |