Содержание к диссертации
Введение
1. Развитие кораблестроительных наук в России в XVIII-XIX вв . 47
1.1. Создание отечественной кораблестроительной школы 47
1.2. Развитие теории проектирования судов зарубежными и отечественными учеными и кораблестроителями 61
1.3. Отдельные виды кораблестроительной проектно-конструкторской документации XVIII – первой половины XIX вв 84
1.4. Технология строительства судов в XVIII – первой половине XIX вв 90
2. Эволюция судов российского парусного флота и их технических характеристик 99
2.1. Классификация кораблей. Штаты флотов и флотилий 99
2.2. Архитектурно-конструктивная компоновка и обводы российских парусных судов XVIII – первой половины XIX вв. 110
2.3. Ходкость, остойчивость, управляемость парусных судов 122
2.4. Развитие малых трехмачтовых судов российского парусного флота 129
2.5. Развитие двухмачтовых судов российского парусного флота 155
2.6. Развитие одномачтовых судов российского парусного флота 200
2.7. Периодизация этапов развития российских парусных кораблей 206
3. Ретродизайн парусных кораблей 237
3.1. Области применения и режимы использования ретро-судов 237
3.2. Актуальность и комплексность ретродизайна 252
Заключение 265
Список источников и литературы 268
Список сокращений и условных обозначений
- Развитие теории проектирования судов зарубежными и отечественными учеными и кораблестроителями
- Отдельные виды кораблестроительной проектно-конструкторской документации XVIII – первой половины XIX вв
- Архитектурно-конструктивная компоновка и обводы российских парусных судов XVIII – первой половины XIX вв.
- Актуальность и комплексность ретродизайна
Развитие теории проектирования судов зарубежными и отечественными учеными и кораблестроителями
В 2011 г. А.В. Иванов исследовал историю яхты «The Royal Transport», подаренной Петру I в 1697-1698 г. английским королем Вильгельмом III39. Он выдвинул предположение и доказал, что первые фрегаты для Балтийского флота в качестве прототипа имели английский фрегат «The Royal Transport». А.В. Иванов пришел к выводу, что одним из результатов Великого посольства 1697-1698 гг. было не только приобретение чертежей и другой технической документации, но и полноценного военного корабля, ставшего образцом при создании кораблей отечественного флота. В 2012 г. А.В. Иванов при комплексном исследовании модели, учтенной в ЦВММ как модель 12-пуш. фрегата «Курьер» (1702 г.), применил свою методику атрибуции и идентификации старинной модели корабля40.
В 2012 г. Г.А. Гребенщикова издала монографию, где исследовала строительство флота на Черном море в период царствования Екатерины II. В 2013 г. опубликована статья о проектировании и строительстве на донских верфях в 1768-1788 гг. фрегатов для Черного моря. В 2014 г. вышла в свет монография по истории Российского флота в период правления Николая I41. В работах Г.А. Гребенщиковой показано влияние политики государства на развитие флота, дан анализ развития штатов, рассмотрены технические новшества в судостроении. Введены в научный оборот архивные документы, содержащие характеристики отечественных и зарубежных кораблей конца XVIII в. и второй четверти XIX в. – периода интенсивного развития.
В 2013 г. А.В. Иванов рассмотрел особенности развития под руководством Петра I декоративно-художественного убранства линейных кораблей. При изучении эскизов и чертежей декора кораблей 90-пуш. «Лесное», пуш. «Св. Андрей», 66-пуш. «Ингерманланд», автор применил палеографический и археографический методы исследования, искусствоведческий и геральдический анализ42.
В 2000-е гг. историю судостроения Украины исследует историк из г. Николаева Н.А. Рыжова (Н.О. Рижева). В ее трудах рассмотрены различные аспекты истории науки и техники судостроения на территории современной Украины с древнейших времен до нашего времени. Вместе с большинством украинских историков, Н.А. Рыжова рассматривает исследуемые процессы как часть украинской истории. Определенное внимание уделено развитию кораблестроения в период последней трети XVIII – середины XIX веков.
В 2006 г. Н.А. Рыжова рассмотрела внедрение новых методик строительства черноморских парусных кораблей43. Первые 66-пуш. корабли строились по типовым проектам, главные размерения соответствовали штатным. В конце 1780-х гг. у построенных на «адміралтействах Півдня України» (на Юге России) кораблей появились особенности: более острые обводы, ост-индская архитектура корпуса. Выводы Н.А. Рыжовой аналогичны таковым у Ю.С. Крючкова и А.Г. Сацкого: корабли имели характеристики, учитывающие особенности черноморского театра военных действий.
В 2008 г. Н.А. Рыжова издала монографию «Історія суднобудування на теренах України (від давніх часів до новітніх часів)», в 2010 г. защитила докторскую диссертацию по теме: «Суднобудування в Україні: етапи й особливості розвитку (від давнини до початку ХХ ст.)»44. Российскую Новороссию Н.А. Рыжова трактует как Юг Украины, российское судостроение на этой территории – как украинское.
Обзор работ по истории науки и техники отечественного кораблестроения, показал, что появление новых исследований, постановка и решение некоторых проблем, четко обозначили существенные пробелы в изучении темы. В отечественной историографии поставлен и решен вопрос создания в России национальной кораблестроительной школы. Однако, не проводился анализ вклада отечественных кораблестроителей и моряков в развитие методов проектирования военных парусных судов. В некоторых публикациях по истории кораблестроения сохраняется мнение о преобладании в XVIII – первой половине XIX вв. не научных методов проектирования парусных судов, основанных на эмпирическом опыте и наблюдениях, и сохранения ремесленнической практики их постройки. Реконструкция методик проектирования и технологии строительства военных парусных судов в XVIII – первой половине XIX вв. позволяет уточнить эту точку зрения.
Исследователи определили тенденции изменения основных характеристик российских парусных судов, связанные с результатами их эксплуатации и военной деятельности, разработали методику эволюционного анализа. Это позволяет выявить наиболее важные, существенные изменения качественных и количественных характеристик старинных парусных судов, дает возможность решить вопрос периодизации истории науки и техники отечественного парусного кораблестроения. Однако, анализа изменения характеристик с применением методологии теории проектирования судов, в том числе теории парусных кораблей, не производилось. Не рассмотрены изменения кораблестроительных элементов российских парусных судов на различных этапах их эволюции, не прослежены четко сами этапы. Не исследовалось изменение полезных качеств судов и вклад русских кораблестроителей в повышение их эффективности. В научный оборот введены многочисленные архивные источники по кораблестроению эпохи парусного флота, однако некоторые фонды использованы недостаточно полно.
Отдельные виды кораблестроительной проектно-конструкторской документации XVIII – первой половины XIX вв
В 1987 г. В.Г. Крайнюков и А.Л. Ларионов определили, что А.А. Попов исследовал проект 66-пуш. корабля «Ингерманланд», характеристики которого соответствуют Кораблестроительному регламенту 1724 г., т.е. более поздней постройки 1735 г. мастера Г.А. Меншикова82.
Вслед за В.Г. Крайнюковым и П.А. Кротовым мы считаем, что методология проектирования и строительства российских кораблей соответствовала применяемой в современном судостроении системе принципов и способов организации и построения научно-технического знания, – оптимизационного проектирования на базе типовых модулей, унификации и стандартизации, но решаемой на методическом уровне начала XVIII века. Качественно новый подход кораблестроителей, под руководством Петра I, к решению проектных и технологических задач, предопределил высокий научный и технологический уровень, достигнутый в первой четверти XVIII в. отечественным кораблестроением83. Отличительной чертой отечественной кораблестроительной школы было обязательное коллегиальное согласование корабельными мастерами чертежей кораблей до их постройки. Этот порядок был законодательно закреплен в 1722 г. Регламентом об управлении адмиралтейства и верфи.
Кораблестроительный регламент 1724 г. представлял собой свод нормативных и расчетно-методических документов, обещающий и закрепляющий достижения отечественных кораблестроителей по оптимизации характери-82 стик военных кораблей основных рангов84. Он создавался под непосредственным руководством Петра I и при его деятельном участии. Регламент вобрал в себя опыт создания флота на Белом, Азовском, Балтийском, Каспийском морях, все лучшие технические решения, применявшиеся европейскими кораблестроителями. Это позволило провести унификацию основных боевых средств флота, поранговую стандартизацию главных размерений, базовых характеристик корпуса, элементов общего расположения, рангоута, такелажа, архитектуры корпуса в целом.
Нормативно-техническая часть Регламента содержала корпусный раздел – «Табель о корабельных пропорциях», куда включены главные размерения и характеристики корпуса. Также в раздел включена роспись артиллерийского вооружения, расположение и размеры пушечных портов по палубам.
Расчетно-методическая часть Регламента включала методологию расчета различных величин и параметров корабельной архитектуры. Этот раздел Регламента именовался «Генеральные регулы [правила] всех рангов кораблям», и содержал системы расчета по английской, голландской и французской методикам. Помимо методики построения теоретического и конструктивного чертежа, Регулы включали «Табель членов корабельного набора», содержащий пропорции деталей корабельного корпуса по рангам кораблей, «Препорции мачт» – табели пропорций рангоута, а также изданный уже после смерти Петра I «Штат корабельного и галерного такелажа»85. Создание основных положений Кораблестроительного регламента обобщало и закрепляло накопленный русскими кораблестроителями опыт, и означало выход России в число ведущих кораблестроительных держав. Кораблестроительный Регламент просуществовал до последней четверти XVIII в., что говорит о его высоком потенциале, опередившем зарубежные аналоги.
Кораблестроительный регламент определял значительное количество параметров корпуса по рангам кораблей: 1) длина по нижней орудийной па-84 лубе; 2) ширина палубы без обшивки; 3) высота борта до нижней палубы без киля (глубина трюма); 4) относительная ширина плоской части днища на миделе (флак); 5) завал надводного борта на миделе; 6) отстояние первого порта от штевня; 7) количество орудийных портов на нижней палубе; 8) практическая шпация; 9) относительная ширина транца; 10) относительная погибь бимсов; 11) расстояние от бака до носового дейдвуда, и так далее.
В 1936 г. И. Сморгонский опубликовал фотокопии и выдержки из рукописи первой четверти XVIII в. «Препорция кораблям от первого рангу до ше-стаго», которые содержат 118 позиций, от длины по килю до размеров гальюна86. В г. Санкт-Петербурге в РГАДА хранятся две записные книжки Петра I, содержащие «Генеральные регулы всех рангов кораблям», и «Размеры воинских кораблей разных рангов». В записных книжках, помимо алгоритмов расчетов параметров корпуса и размеров деталей корпуса, приведены пропорции для вычисления размеров рангоута по рангам кораблей.
Методика определения точек пересечения базовых линий с плоскостью мидель-шпангоута была различной для английской, голландской и французской кораблестроительных школ. Во Франции основными линиями для построения теоретического чертежа служили рыбины – плоскости, рассекающие корпус наклонно к ДП. Петр I при построении теоретического чертежа принял за основу метод, разработанный А. Дином. Теоретическое обоснование английской методики и практические советы по ее применению для построения чертежей, содержались в подготовленном в 1710 г. наставлении английского корабельного мастера на русской службе О. Ная «Об исправлении, которые надлежит сделать в корабельных чертежах». В 1711 г. была переведена, но не опубликована работа А. Дина «Размеры корабля с измерениями для описания или черчения кораблестроительного корпуса»
Архитектурно-конструктивная компоновка и обводы российских парусных судов XVIII – первой половины XIX вв.
Отечественная школа военного кораблестроения, со времени ее становления основывалась на системном подходе к проектированию и строительству военных судов. Качественно новый подход отечественных кораблестроителей, под руководством Петра I, к решению проектных и технологических задач, предопределил высокие боевые качества русских кораблей. Вначале основой для проектов русских кораблей служили иностранные прототипы, оптимизированные для конкретных оперативно-тактических условий прибрежных морских театров. В последующем корабли строятся по самостоятельным проектам, не имеющим аналогов в иностранном кораблестроении, где предпочтение отдавалось увязыванию всех параметров для улучшения боевой эффективности. Стихийная оптимизация характеристик военных кораблей основных рангов, завершилась созданием в 1724 г. кораблестроительного Регламента. Регламент 1724 г. вобрал в себя опыт создания собственного флота, а также лучшие технические решения, применявшиеся европейскими кораблестроителями. Это позволило провести унификацию основных классов кораблей, поранговую стандартизацию главных размерений, базовых характеристик и архитектуры корпуса, элементов общего расположения, рангоута, такелажа. В России проектировались и строились корабли, по мореходным и боевым качествам не уступавшие, а по отдельным параметрам превосходившие зарубежные аналоги. Становление отечественных кадров кораблестроителей осуществлялось на основе приобретения практического и теоретического опыта в совместной работе с талантливыми иностранными мастерами на отечественных верфях, и получения образования за рубежом.
Способность творчески перенимать передовой опыт вновь проявилась в последней трети XVIII в., когда модернизацию отечественного кораблестроения осуществляли как иностранные специалисты - С.К. Грейг, В. Гуннион, Дж. Лэмб, Ч. Ноульс, так и русские кораблестроители - СИ. Афанасьев, А.С. Катасанов, М.Д. Портнов и другие. Уникальный памятник науки и техники отечественного кораблестроения этого времени - вычисленный в 1802 г. в Херсоне корабельным мастером М.И. Суровцевым «Табель о толстоте тел кораблей, фрегатов и других званий судов до грузовой ватор линии в кубических футах и вес воды ими выдавливаемый»150. В документе приведены подробные кораблестроительные характеристики военных и транспортных судов: 29-ти отечественных и 9-ти иностранных линейных кораблей от 66-пуш. «Георгия Победоносца» (1770) до 110-пуш. «Ратного» (1802); 24-х отечественных и 3-х иностранных фрегатов от 32-пуш. «Св. Федора» (1762) до 54-пуш. «Крепкого» (1801); 17-ти бригантин, катеров, шхун и голетов, 10-ти коммерческих судов, 10-ти плавучих батарей и дубель-шлюпок, 9-ти галер, 12-ти лодок и ботов. Уникальность табеля заключается в том, что кроме длины по палубе, ширины без обшивки и глубины интрюма, приведены величины водоизмещения - объемного в кубических футах, и массового в пудах и фунтах, площади мидель-шпангоутов, а также осадка, и высота портов от воды. Используя табель М.И. Суровцева, нами вычислены соотношения главных размерений и коэффициенты полноты водоизмещения - 5 и мидель-шпангоута - Р военных парусных судов (прил. А, табл. 15).
Важным этапом развития отечественной кораблестроительной школы стало открытие училищ корабельной архитектуры в 1792 г. в г. Херсоне и в 1798 г. в г. Санкт-Петербурге. Первое в мире военно-морское инженерное учебное заведение в г. Санкт-Петербурге, к 1827 г. выпустило во флот около 70 квалифицированных кораблестроителей. Творческое осмысление и обобщение мирового опыта позволило российским ученым-кораблестроителям А.С. Грейгу, С.О. Бурачку, А.А. Попову значительно продвинуть теорию проектирования и развитие методов проектирования судов. Значительный вклад в развитие теории корабля и теории проектирования судов внесли научные и учебно-методические труды М.М. Окунева, получившие мировое признание, открывшие русский вклад в развитие кораблестроительных наук. Работы М.М. Окунева – важные методические пособия при создании методик эволюционного анализа и реконструктивного проектирования старинных парусных кораблей на основе современных теорий.
Актуальность и комплексность ретродизайна
Парусное вооружение шняв соответствовало бушприту, фок- и грот-мачтам трехмачтовых судов. На грот-мачте ставился прямой грот, поэтому за мачтой было невозможно поднять кормовой парус на наклонном рю. Один из отличительных признаков шнявы – кормовой парус на гафеле, который не мешает постановке прямого грота. В русском издании конца XVIII в. отмечено, что шнявы несут фок- и грот-мачты, имеют позади грот-мачты тонкую мачту, параллельную ей, которая вершиной упирается в марс, и «носит парус, подобный бизани, выключая что оный привязывается к гафелю а не рю. Прочие паруса походят на корабельные»245. Шняв-мачта, вероятно, появилась в середине XVIII века. Такая мачта изображена у шнявы из альбома Ф.Х. Чапмана 1768 г. «Architectura navalis mercatoria».
В русском флоте первые шнявы были заложены для Азовского флота на Рамоньской верфи близ г. Воронежа греком И. Федотовым. Шнява без названия длиной 65 футов (19,81 м) была заложена 1.04.1700 г. и спущена на воду 1.05.1702 года. Шнява «Таймалар» длиной 60 футов (18,29 м) была заложена 15.09.1702 г. и 2.04.1703 г. приведена к устью р. Воронеж. Шнявы совместно с другими кораблями хранились в Таврове на берегу246.
В 1711 г. в связи с началом русско-турецкой войны к выходу в море готовились три линейных корабля, три шнявы, две русских бригантины и две галеры Азовского флота. 19.07.1711 г. к Троицкой гавани, где находились русские корабли, приблизились семь турецких галер. Командиры корабля «Уния», шняв «Дегас», «Фальк» и «Таймалар» получили приказ выйти из гавани. Увидев выход русских кораблей, галеры спустили паруса и на веслах отошли к турецкому флоту. 23.07.1711 г. русские крейсера выходили в погоню за турецкими бригантинами. Однако судьба Азовского флота решилась 10.07.1711 г. в сухопутном Прутском сражении. После переговоров было заключено перемирие с Турцией, по договору Россия обязалась «все города, у турков взятые, отдать, а новопостроенные разорить». Вместе с другими бое-готовыми кораблями шняву «Таймалар» в августе 1711 г. перевели по Дону в г. Черкасск. В январе 1713 г. первая шнява русской постройки была разлома на. Построенные в 1711 г. шнявы «Мункер» и «Лизет» вместе с кораблями «Гото Предестинация» и «Ластка» были проданы туркам.
Первые шнявы на Севере и на Балтике были трофеями, взятыми в боях со шведами. Во время сражения у г. Архангельска 26.06.1701 г. были захвачены севшие на мель шнява «Мьехунден» и галиот «Фалькен». Шняву «Мье-хунден» построил в 1698 г. известный кораблестроитель Ч. Шелдон. Шнява имела длину 72 голландских фута (20,38 м), шесть пушек калибром 3 фунта, экипаж 35 человек. В некоторых документах судно называется малым фрегатом. А.В. Иванов полагает, что шнява «Мьехунден» послужила образцом для построенных в 1702 г. в Архангельске малых фрегатов близких раз-мерений «Св. Дух» и «Курьер»247. По приказу Петра I взятые суда были отремонтированы, о чем архангельский воевода А.П. Прозоровский в октябре 1701 г. доложил царю248. Петр I в июне 1702 г. во время визита в г. Архангельск совершил на трофейной шняве короткий поход по Северной Двине до д. Вавчуги, чтобы присутствовать при спуске на воду двух новых судов. В устье р. Невы 6.05.1703 г. русские солдаты под командованием Петра I и А.Д. Меньшикова атаковали и взяли на абордаж 8-пуш. шняву «Астрильд» и 10-пуш. галиот (бот) «Гедан». Шнява значительно пострадала в бою, поэтому была отправлена на ремонт на Олонецкую верфь. В коллекции ЦВММ хранится половинчатая модель, ранее идентифицированная как шнява «Аст-рильд». В 2012 и 2015 гг. А.В. Иванов выполнил критический анализ модели. Шнява «Астрильд» была в 1701 г. куплена шведами для военных нужд. А.В.
Иванов привлек для атрибуции модели известное письмо Петра I от 10.05.1703 г. с указанием наличия на захваченном судне восьми пушек и двух фальконетов, при 14-ти портах, и переведенный со шведского «Инвентариум на малую шняву «Астриль» от 3.07.1701 г. где указаны двухмачтовое вооружение со шпринтовыми парусами без бушприта, и наличие утопленного полуюта249. Первоначально в 2012 г. была подтверждена атрибуция модели и определена длина судна «по штевням» – 69 футов (21,0 м). В 2015 г. А.В. Иванов подверг сомнению прежнюю идентификацию полумодели, выявив сходство с относительно твердо атрибутированной полумоделью «новоизобретенного» корабля «Бухарест» Донской флотилии.
На гравюре шнявы «Астрильд», выполненной П. Пикартом в 1703 г. по снятому с натуры эскизу, изображено двухмачтовое судно с прямыми парусами, восемью пушками по борту250. На гравюре у шнявы фок-мачта изображена с двумя прямыми парусами и показана однодеревой, хотя имеет марсовую площадку. На однодеревой грот-мачте поднят гафельный грот с гиком, выше него – прямой грот-топсель, у которого изображен только верхний рей. Между мачтами поднят на штаге треугольный грот-стаксель. Однодеревый бушприт несет кливер. В списках шведского флота «Астрильд» числится бригантиной, в отличие от шнявы «Мьехунден»251. Возможно, разница в классификации вызвана наличием гика у гафельного паруса «Астрильда».