Корабли и кораблестроение

Всесветная дорога — море, и каждый
день много отходит кораблей...
А мир велик.… И море приветствовало Его.
А. Грин. Возвращение «Чайки»

Считается, что первым народом, умевшим строить корабли в настоящем смысле этого слова, первыми корабелами были египтяне. Древние суда, о которых мы имеем сведения, появились задолго до постройки пирамид, т. е. примерно за 5—6 тыс. лет до н.э. Уже тогда суда были специализированными: на одних воины отправлялись в поход, на других возили каменные глыбы для строительства, на третьих — скот в легких кабинах. Существовали даже суда для перевозки мертвых и корабли для священных церемоний. Постепенно гребной флот сменился более быстроходным — парусным. В XV в. мореходы вышли на просторы океана, а в XVI в. уже делались попытки построить пароход. «Парусник без парусов, испускавший из дырки палубы черный дым», привел летом 1543 г. в порт Барселоны португальский капитан Бласко де Гарай. В ту эпоху для внедрения технических новинок необходимо было благословение короля и главы церкви. Капитан не дождался разрешения и умер, изобретение было забыто, и первые тихоходные и неуклюжие пароходы появились лишь в XIX в. В России первый пароход «Елизавета» был спущен на воду в 1815 г. Это была деревянная барка длиной 18 м, шириной 15 м и осадкой 0,6 м. Колеса диаметром 4,2 м приводились в движение 14-сильной машиной Уатта, труба на пароходе была кирпичная. Совершив несколько удачных пробных рейсов по Неве, «Елизавета» отплыла с пассажирами в Кронштадт, куда и доставила их за 2 ч 45 мин, восхитив своей скоростью современников. В XX в. наряду с паровыми машинами стали применять двигатели внутреннего сгорания (см. каталог двигателей), появились атомные энергетические установки и суда на подводных крыльях, но проблема увеличения скорости судов осталась.
Сейчас в морях и океанах обживается все больше участков суши, и они не могут существовать сами по себе. Нужно регулярно доставлять на них грузы, вывозить сырье, добытое в море. Конечно, часть забот возьмут на себя самолеты и аэростаты, но основная перевозка крупных грузов наверняка ляжет на «плечи» такой морской техники, как суда- транспорты. Необходимо доставлять грузы как можно быстрее. Каким образом повысить скорость судов?
Наблюдая за плавающими дельфинами, ученые выяснили, что их лобовое сопротивление составляет лишь 12% сопротивления, которое можно было бы ожидать при соответствующих размерах и форме этих морских животных. Им помогает кожа. Дело в том, что она управляема в каждой своей точке. В процессе движения она самонастраивается в соответствии со скоростью, направлением и характером набегающего потока жидкости. Самонастройка осуществляется сосудистой и нервной системами кожи, содержащей мельчайшие кожные сосочки, основанием которых являются кожные валики, направленные вдоль тела. Каждый сосочек улавливает характер течения и на своем участке предупреждает развитие турбулентности. Вот какой сложный механизм надо реализовать в модели, чтобы плавать по-дельфиньему. И здесь без материалов, обладающих высокой эластичностью, не обойтись.
Заинтересовались исследователи и хвостом дельфина. Сейчас уже созданы конструкции из резины и пластмассы, которые с помощью гибких рычагов совершают движения, напоминающие колебания его хвостового плавника. Они заменяют гребной винт. Пока подобные конструкции опробованы только на небольших моторных лодках, но результаты обнадеживающие. Лодка тратит топлива на 30% меньше, чем аналогичная по мощности, но старой конструкции.
Дельфин — не самый быстроходный обитатель морских глубин. Его скорость — 40—50 км/ч. Рекордсменом является меч-рыба — при броске она развивает скорость до 130 км/ч.