 |
 |
 |
"Самобытный тип волжской баржи."
Самобытный тип волжской баржи формировался в течение второй половины XIX века и в свою очередь оказал значительное влияние на становление дела классификации судов в России, послужив стимулом для создания Русского Регистра.
Впервые требования к новому типу грузового судна были сформированы в 40-х годах ΧΙΧ века, когда в Волжском бассейне обобщался первый опыт активного внедрения механической тяги.
Буксирные пароходы, тауэры, кабестаны и конномашинные суда первоначально буксировали традиционные сплавные суда: барки, коломенки, гусяны, унжаки, подчалки, межеумки. Их общими характерными особенностями были: отсутствие палубы (грузовые помещения закрывались тесовой крышей, не участвовавшей в обеспечении общей прочности) и значительное сопротивление движению из-за формы корпуса, оптимизированной главным образом в расчёте на наиболее удобное размещение груза и плавание в условиях сплава. Соответственно отсутствовали поперечные связи в верхней части корпуса (бимсы). У многих судов, например у коломенок, носовая оконечность делалась шире, чем кормовая (т.е.в средней части присутствовала не цилиндрическая, а «расширяющаяся» вставка), подобно стволу дерева, который плывёт по течению комлем вперёд. В условиях сплава это обеспечивало устойчивость на курсе.
Подобная конструкция была оптимальна в условиях сплавного судоходства, когда судно шло вниз по течению, сплавляясь с помощью потесей и лота. Вверх же против течения судно шло под парусом, на вёслах, бечевой или взводом (завозом якорей).
Внедрение механической тяги позволило формировать караван из 10-15 судов, последовательно соединённых с буксирующим судном. Как следствие встал вопрос о снижении сопротивления судов и повышении их прочности, как продольной, так и поперечной, поскольку суда в караване, за исключением последнего (замыкающего) подвергались значительным растягивающим напряжениям. В результате корпус судна разрушался в течение одной-двух навигаций. Кроме того, логика снижения буксировочного сопротивления, уменьшения накладных расходов требовала формирования каравана из меньшего числа судов, большего водоизмещения.
Время требовало принципиально нового типа речного грузового судна. Им стала баржа.
В качестве прототипа были приняты наиболее современные суда той эпохи – клиперы. Теоретический чертёж и конструкция корпуса разрабатывались на основе чертежей клиперов «драгоценной» серии «Изумруд» и «Яхонт». Отметим, что классические клиперы «Эн Мак-Кейн» и «Рейнбоу» появились в 1844-1845 г.г., а отечественные баржи (первые 12 единиц) уже весной 1848 года. Приходится признать, что отечественные инженеры в ту пору были весьма хорошо осведомлены о технических новинках (в том числе и заокеанских) и умели не только их заимствовать, но и творчески переработав быстро внедрить в практику отечественного судостроения и судоходства.
У судов были оставлены почти те же, что и у клиперов обводы ватерлиний, изменено было лишь днище, которое вместо килевого было сделано плоским. На первых баржах практически в неизменном виде сохранялась клиперская форма штевней и форма кормы. Совершенные обводы корпуса позволили существенно снизить буксировочное сопротивление, что было весьма важным, учитывая малые мощности первых буксирных судов (как правило 10 -50 кВт, редко 80- 90 кВт). У более поздних барж (когда существенно возросла мощность буксирных судов) носовая часть часто стала делаться ложкообразной, а корма – санной. Это были достаточно крупные суда. Их длина лежала в пределах от 96 до 117 м.
Первоначально баржи предназначались для перевозки сухих грузов. Преимущественно генеральных и полумассовых (навалочных упакованных в мешки). Затем появились баржи пассажирские и наливные. В проектировании и строительстве барж принимали участие такие выдающиеся отечественные инженеры как Боярский А.К., Одинцов А.И., Шухов В.Г.
В конструкцию корпуса были введены бимсы, продольные бортовые связи – бархоуты. Практически все баржи несли парусное вооружение, хотя и не такое развитое, как у прототипа – клипера. На ранних баржах, обычно один прямой парус. Поздние баржи обычно несли 2 - 3 мачты, оснащённые гафельными парусами и стакселями. Высота мачт достигала 20 метров. Мачты делались заваливающимися.
Наличие парусов на буксируемом несамоходном судне в ту пору не было чем-то необычным. Морские буксируемые лихтеры также несли 2 -3, а иногда и 4 мачты с упрощённым парусным вооружением. Это позволяло решить ряд важных задач: снижался расход топлива на буксирном пароходе, повышалась управляемость, уменьшалась качка на волнении. При благоприятном ветре скорость увеличивалась на 25 %. Парусное вооружение сохранялось на баржах и лихтерах до 30-х годов ΧΧ столетия.
Но энергия ветра использовалась не только для движения. На многих баржах устанавливался ветряк (по типу ветряной мельницы) от которого работал насос осушительной системы.
Однако пожалуй самой интересной особенностью волжских барж был комплекс мер по обеспечению общей прочности. Причём он был единым, как для деревянных, так и для появившихся позже стальных корпусов.
Суть его заключалась в том, что кривая нагрузки в любом её варианте полностью соответствовала кривой распределения сил поддержания (строевой по шпангоутам). Т.е. эпюры нагрузки и сил поддержания были одинаковы по форме. В результате ни изгибающего момента, ни перерезывающих сил в корпусе не возникало. Для состояния порожнём, это достигалось соответствующим размещением связей корпуса, судовых устройств, оборудования, назначением размеров конструкций.
Для тех или иных вариантов загрузки это обеспечивалось соответствующим распределением грузов, что отражалось в грузовом плане. В ходе эксплуатации требования грузового плана соблюдались неукоснительно.
Несколько сложнее было обеспечить требуемое размещение груза на наливных баржах. Однако и здесь отечественными инженерами были найдены весьма оригинальные решения.
На деревянных баржах, где обеспечить непроницаемость переборок и необходимое распределение груза по длине судна было затруднительно, предотвращение обвисания оконечностей достигалось с помощью металлических шпренгелей крепившихся за кильсоны. На стальных баржах корпус делился на большое число отсеков лёгкими переборками. Число таких отсеков достигало 46. Для сравнения: число отсеков на наливных судах спроектированных в соответствии с Правилами Германского Ллойда не превышало 6. Наличие большого числа отсеков позволяло осуществить распределение груза по длине в строгом соответствии распределению сил поддержания.
Отсутствие изгибающих моментов и перерезывающих сил позволяло минимизировать размеры связей, как обшивки, так и продольных и поперечных балок набора, что привело к существенному облегчению корпуса, росту коэффициента утилизации водоизмещения по грузоподъёмности.
Для сравнения размеры связей применительно к стальным судам.
- Толщина обшивки волжской баржи……………………………...4,76 -6,35 мм
- немецкой………………………………………................................7 – 10 мм
- Толщина палубы волжской баржи…………………………….....3,17 – 6,35 мм
- немецкой …………………………………………..........................5,5- 7 мм
- Шпация на волжской барже……………………………………...609 мм
- немецкой…………………………………………….......................500 мм
- Толщина переборки на волжской барже……………………….3,17 – 4,76 мм
- немецкой………………………………….…..................................4 -5 мм
- Размеры поперечных балок (шпангоутов и бимсов):
- волжских барж. …..………………..................................................76 х 51 х 6,3 мм
- немецких…………………………....................................................85 х 65 х 8 мм
Отметим, что размеры волжских барж, и стальных и деревянных постоянно возрастали, имея ограничением только габариты судового хода. Так средняя грузоподъёмность деревянных барж составляла 1600 – 2000 т, однако строились и суда грузоподъёмностью до 6500 тонн. Размерения этих гигантов составляли: длина 160 м, ширина 19,2 м, высота борта 5 м.
Грузоподъёмность стальных барж составляла 3900 – 6000 т. Наиболее крупные имели грузоподъёмность до 10300 т, при длине 160,3 м, ширине 22,04 м высоте борта 3,81 м и осадке до 3,55 м.
В этих условиях ни Германский Ллойд, ни Британский Ллойд не имели возможности классифицировать подобные суда. Сказывалось отсутствие опыта проектирования, постройки и эксплуатации подобных судов, что только и могло послужить основой для разработки нового раздела правил классификации.
В России же этот необходимый опыт был уже накоплен техническими комиссиями страховых обществ. Обобщение же этого опыта стало основой при создании в 1913 году Русского Регистра. Таким образом волжские баржи это не только оригинальный тип судна, но и ярчайшая страница истории отечественного и мирового судостроения, свидетельства таланта отечественных инженеров, отражение самобытной научной школы, этап в развитии водного транспорта.
Библиография.
1. Истомина Э.Г. Водный транспорт России в дореформенный период. М. Наука 1991 г. 264 стр.
2. Одинцов А.И. Перевозка нефтяных продуктов по рекам Волжского бассейна. Труды съезда русских деятелей по водяным путям 1910 г. С.П. б. Паровая скоропечатня М.М. Гутзаца. 1910 г.
3.Тюрин И.В. "О некоторых недостатках современной постройки деревянных баржей". Труды съезда судовых деятелей.-СПб.: Типография И.Усманова, 1904 г.