Краят на XIX в. е период на интензивни научни изследвания и разработки в много отрасли, включително в областта на военноморското инженерство. Предложени са много нови и амбициозни проекти, които имат различен успех, но един от най-ярките примери вероятно са корабите с колела.
Замислени за първи път от френския изобретател Ернест Базен, този експериментален вид плавателни съдове имат за цел да направят революция в морския транспорт, като се плъзгат над вълните на масивни въртящи се колела, вместо да ги прорязват като конвенционален корпус.
Въпреки смелата визия и дългогодишните усилия, корабите с колела се оказват технологична задънена улица. Въпреки това те остават интересна бележка под линия в историята на морския дизайн.
И така, какви са били тези уникални кораби?
Кораби с колела
Базен вярва, че за да извлечеш най-доброто от експлоатационните качества на един кораб, трябва да премахнеш или намалиш един съществен елемент от неговата конструкция – съпротивлението на водата или съпротивлението на корпуса.
За тази цел той предвижда начин да се намали площта на кораба, която се допира до водата, като на практика се издигне корпусът изцяло над водата. Подобно на концепцията на съвременните подводни криле, Базен вярва, че това може да се постигне чрез използването на поредица от огромни плаващи дискове или колела с форма на леща.
Неговият първоначален проект се състои от кораб с три двойки от тях, монтирани отстрани на основния корпус. Тези масивни кухи колела с диаметър 32,8 фута (10 метра) и дебелина 11 фута (3,6 метра) осигуряват плавателност и, което е по-интригуващо, служат като част от задвижващата система на кораба.
Шофиране, а не плаване по океана
С тяхна помощ основният корпус на корабът с колела трябва да се намира на около четири метра над морското равнище, където да се помещават двигателите с обща мощност 750 конски сили и помещенията за екипажа.
Когато са неподвижни, дисковете се държат подобно на традиционните корпуси с потъване от около 9,8 фута (3 метра). Смята се, че когато се въртят, те предлагат двупосочно задвижване, като изтласкват водата както надолу, така и назад.
Очаква се това да генерира значително по-голяма тяга напред при намалено триене. Тестовете на моделите в работилницата на Базен показват, че корабът с ролки може да достигне впечатляваща скорост, потенциално 32 възела.
Ако бъде постигната, тя ще надхвърли значително средната скорост от 20 възела на съвременните океански лайнери. Самият Базен смело твърди, че умалената версия на неговия кораб може да развие скорост до 47 възела, като същевременно изразходва много по-малко гориво от конвенционалните параходи.
Ако един стандартен лайнер изразходва от 3000 до 4000 тона въглища за трансатлантическо пътуване със скорост 22 възела, Базин смята, че неговият кораб ще се нуждае само от 800 тона при скорост 30 възела. Поне на хартия ролковият кораб изглежда като нещо, което наистина променя правилата.
Реалността е жестока господарка
Теорията, която стои зад проекта на Базен, в ретроспективен план е добра на хартия, но тъй като днес не виждаме нито един кораб да „шофира“ из океана, вероятно нещо се е объркало.
Нека обаче първо се върнем малко назад и разгледаме по-ранни опити на Базен, които също не се увенчават с успех.
В началото на 80-те години на XIX в. Робърт Фрайър, британски изобретател, построява подобен прототип на кораб с колела, кръстен Алис. Плавателният съд на Фрайър използва три колела с гребла, разположени в триъгълна форма под плоска палуба.
Въпреки 12-годишна работа и разходи от 14 000 паунда, „Алис“ така и не успява да се движи със собствена сила. Проектът е спрян, вероятно поради липсата на ефективно задвижване извън самите гребла.
Базен обаче се ангажира с години на моделиране в мащаб и механично усъвършенстване, преди да построи прототип в реални размери. Пуснат е на вода на 19 август 1896 г. в Сен Дени край Париж. Наречен „Ernest-Bazin“, корабът е с водоизместимост 280 тона и е проектиран единствено като изпитателен стенд за концепцията на колелата.
Ако той успее, е трябвало да бъде създаден пълномащабен океански лайнер, който ще може да превозва пътници от Хавър до Ню Йорк само за 60 часа. Всичко изглежда чудесно за Базен и неговия нов вид кораб; остава само да се изпробва в реални условия.
Изпитване на кораба с колела
Инженери и наблюдатели предполагат, че корабът на Базин може да бъде не само бърз, но и стабилен, икономичен и подходящ за пътуване на дълги разстояния. Но ентусиазмът отстъпва място на разочарованието по време на първите морски изпитания.
Докато масивните дискове се въртят във водата, те повдигат и пренасят големи количества вода върху повърхността си, подобно на водно колело. Тази прилепнала вода значително увеличава съпротивлението и действа като спирачка на колелата.
Вместо да се въртят свободно и да задвижват ефективно кораба напред, колелата се въртяха бавно и изискваха много повече енергия от предвиденото. Разходът на гориво рязко нарасна, а обещаните високи скорости се оказаха непостижими.
Още преди да извърши планираното пътуване през Ламанша в началото на 1897 г., става ясно, че концепцията за кораб с колела, поне в този си вид, не е жизнеспособна. С тогавашните материали и двигатели не е било възможно да се преодолеят съответните сили.
Трагично, Базен умира през януари 1898 г., само няколко седмици след като твърди, че е намерил решение на проблема с водните късове. Той стига дотам, че обявява плановете си за подобрен океански лайнер с четири двойки дискове, но смъртта му – и неуспехът на „Ernest-Bazin“ – на практика слагат край на проекта.
Повече ролкови кораби никога не са построени.
Третият път за късмет?
Въпреки че проектът на Базен е изоставен, идеята за кораб с ролкови колела се появява за кратко десетилетия по-късно. През 30-те години на миналия век в списания за наука и техника като Modern Mechanix и Popular Science се появяват футуристични концепции, включително ролкови лайнери и триколесни кораби.
В тези спекулативни статии се представят огромни плавателни съдове, използващи въртящи се колела или цилиндри за плавателност и задвижване, които обещават скорост и блясък в морската епоха. Никой от тях не е построен.
Приблизително по същото време, когато Базен прави експерименти, в Северна Америка се появява друг любопитен кораб. Фредерик Кнап, адвокат в Прескот, Онтарио, конструира „ролкова лодка“ през 1897 г. За разлика от плавателния съд на Базин, базиран на колела, корабът на Кнап представлява по същество един дълъг, въртящ се цилиндър.
Вътрешен двигател завърта цялата външна повърхност, което теоретично би могло да движи лодката по водата като хоризонтално колело с гребло. Резултатите са очаквано незадоволителни.
Плавателният съд трудно надхвърля скорост от пет възела, труден е за управление и не успява да изпълни обещанието си за „миля в минута“. След няколко неуспешни изпитания ролковата лодка на Кнап е трайно закотвена и в крайна сметка бракувана.
Неговият опит, както и този на Базен, подчертава значителните предизвикателства при прилагането на ротационното движение във водния транспорт.
Наследството на една мечта
За съжаление Ernest-Bazin е класически пример за това, че смелото мислене и практичното инженерство не винаги се съчетават. Би било наистина невероятно да се пътува с такъв кораб. Съдбата обаче има други идеи.
Това, което погубва проектите на Базин (и на други изобретатели), не е концепцията сама по себе си, а реалностите на триенето, динамиката на флуидите и ограниченията на инженерната мисъл от края на 19-ти век.
Поради това тези кораби остават любопитна бележка под линия във военноморската история, язвително напомняне за това как дори най-изобретателните идеи в крайна сметка трябва да отстъпят пред законите на реалния свят.
Източник: InterestingEngineering
