Безкоштовна технічна бібліотека ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Каравелла. Історія винаходу та виробництва Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Каравелла - тип вітрильного судна, поширений у Європі, особливо Португалії та Іспанії, у другій половині XV - початку XVI століття. Один із перших і найвідоміший тип кораблів, з яких починалася епоха Великих географічних відкриттів. Епоха Великих географічних відкриттів була однією з переломних історія людства. Буквально за кілька десятиліть кордони відомої людини світу небувало розсунулися. Європейці вступили в контакт із далекими, раніше невідомими їм народами, відкрили безліч нових земель, на їхніх картах з'явилися невідомі раніше материки та океани. Зрозуміло, що великі географічні відкриття були викликані найрізноманітнішими політичними, соціальними та економічними причинами. Однак не останню роль відіграли тут і визначні технічні досягнення середньовіччя у морській справі.
Для того щоб мореплавці могли наважитися на далекі експедиції, вони повинні були мати у своєму розпорядженні ходкі, міцні та місткі кораблі. Відомо, що таким судном стала каравелла, саме ім'я якої стало синонімом епохи географічних відкриттів. Усі видатні експедиції цього часу: плавання Колумба через Атлантичний океан (починаючи з 1492 р.), подорож Васко да Гами навколо Африки та через Індійський океан (1497-1498 рр.), плавання Кабрала (1500 р.) та Амеріго Веспуччі ( у 1498-1502 рр.), а також безприкладна навколосвітня подорож Магеллана (у 1519-1522 рр.) були здійснені на каравелах. Ці кораблі як би увібрали в себе все найкраще, що встигли нагромадити за попередні століття мистецтва суднобудування та кораблеводіння. Порівнюючи між собою типові кораблі початку і кінця середньовіччя, відразу можна відзначити їхню головну відмінність: якщо в кінці античності морське судно було переважно веселим, а вітрило відігравало лише допоміжну роль, то на початку нового часу судно стало виключно вітрильним і зовсім втратило веселість. Над розвитком та вдосконаленням парусного озброєння корабля передусім працювала творча думка середньовічних майстрів. (Це, втім, зовсім не означає, що великі гребні судна - галери - зникли зовсім. Ні, галери широко використовувалися (головним чином як бойові кораблі) ще в першій чверті XVIII століття, але конструктивно вони дуже мало відрізнялися від зразків, які були створені ще в античності.) Перша зміна в вітрильному озброєнні середземноморських судів стосувалася форми самого вітрила: на місце широко поширеного за старих часів прямокутного прийшло трикутне або косе вітрило. Це вітрило, що отримало назву "латинського", було запозичено європейцями від арабів. Проте самі араби навряд чи були його винахідниками, оскільки косий вітрило з давніх-давен використовувався мореплавцями Індійського океану. Спочатку при озброєнні судна трикутним вітрилом передній кінець рею підтягувався до форштевню (носового краю судна); до щоглі рей прикріплювався в нижній його третині і не під прямим кутом, а похило. Кут нахилу рею в залежності від сили та напряму вітру можна було змінювати. Пізніше відмовилися і від довгого похилого рею, а стали вгору на короткій щоглі піднімати гафель (спеціальний рей, що похилявся в задній частині щогли (ззаду неї) і піднімається вгору по щоглі). До гафеля кріпилася верхня шкаторина косого вітрила. Використання косого вітрила відразу полегшило управління кораблем, оскільки він відчував подих навіть найлегшого бризу. Друга зміна стосувалася числа вітрил. Вже в пізній античності окрім щогли з головним вітрилом з'явилася друга щогла з носовим вітрилом - артемоном. Винахід артемона стало серйозним кроком вперед у морській справі, оскільки завдяки йому з'явилася можливість ходити не тільки при попутному, але і при бічному вітрі, що раніше було зовсім неможливо. Однак два ці удосконалення не могли серйозно вплинути на конструкцію судів. Добре відома з давніх-давен галера продовжувала залишатися основним типом судна протягом усього раннього середньовіччя. Наступні важливі зміни у суднобудуванні відбулися за доби хрестових походів. У цей час розпочався бурхливий розквіт середземноморської та балтійської торгівлі. Утримувати кораблі з великою кількістю веслярів стало невигідно. Купці все частіше й частіше віддавали перевагу вітрильним кораблям. Основними типами транспортних судів у XII-XIV століттях стали неф і когг, причому когг використовувався північ від народами Прибалтики, а неф Півдні - народами Середземномор'я. І нефи, і когі були дуже місткими судами. Їх поява стала початком переходу від весело-парусних суден до суто вітрильним.
Вітрильне озброєння нефа швидко удосконалювалося. Спочатку передню щоглу з артемоном замінили сильно нахиленим до носа брусом, що виступає попереду форштевня – бушпритом, причому на обох – носовій та головній щоглах – ставилися трикутні вітрила. Оскільки збільшити швидкість судна можна було насамперед за рахунок збільшення загальної площі вітрил, то для розміщення додаткових вітрил у XIV столітті стали встановлювати спочатку дві, а потім три і навіть чотири щогли. На двощогловому кораблі передня щогла ставилася посередині корабля і мала висоту, рівну приблизно довжині кіля, а задня знаходилася на кормовому краю кіля. Кожну щоглу постачали трикутним рейковим вітрилом. Довжина реї передньої щогли дорівнювала довжині кіля, на задній вона була коротшою. Установка кормової щогли призвела до зменшення тиску води на кермо, що виникає під час увалювання судна під дією носового вітрила. Завдяки цьому судно стало більш маневреним. Тим часом прямокутне вітрило продовжувало використовуватися в північній Європі. Обслуговувати вітрило із такою значною поверхнею було важко. Поступово головне вітрило почали подовжувати знизу. При цьому з'явилися рифи - зав'язки, протягнуті крізь вітрило, за допомогою яких можна було змінювати площу вітрила (зарифити його). Змагання між прямим і косим вітрилом закінчилося зрештою тим, що стали використовувати обидва вітрила, оскільки прямий вітрило був незамінний при сильних попутних вітрах, а другий - добре брав слабкі бічні та зустрічні вітри. Поєднанням прямих і косих вітрил було досягнуто одночасно високу швидкість і хорошу маневреність судна. Різні концепції парусного озброєння поєдналися у вигляді трищоглового нефа. Його передня щогла - фок-щогла - несла пряме вітрило, площа якого становила лише третину поверхні гроту - прямого вітрила на другій, грот-щоглі. Третьою була бизань-щогла, що несе на косому реї вітрило, що називалося, як і щогла, бизанню. (На чотирищогловому судні задня щогла називалася бенавентур-щогла і теж несла латинське вітрило.) Таке оснащення дозволяло використовувати велике вітрило - грот - для приведення судна в рух. За рахунок енергії вітру за допомогою менших вітрил можна було маневрувати. Такі трищоглові кораблі були поширені вже у XII столітті. У другій половині XV століття було здійснено дроблення вітрил. Вище грота поставили менше вітрило - марсель. Заміна одного вітрила дещо зменшила небезпеку для судна під час шторму та полегшила керування ними. Найменшими за обсягом вітрилами міг керувати менший за кількістю екіпаж. Подальшим нововведенням у вітрильному озброєнні став блинд-парус над бушпритом. Зі збільшенням парусного озброєння на щогли стало виявлятися значне навантаження, тому їх почали зміцнювати до бортів спеціальними снастями - вантами та фордунами. У другій половині XV століття ванти були забезпечені вибленками, які стали виконувати роль мотузяних сходів, укріплених між вантами. Мистецтво плавання при зустрічному та бічному вітрі було освоєно на початку раннього середньовіччя. За допомогою шкітів - тросів, прикріплених до нижніх кромок вітрил, натягували той чи інший кінець вітрила, повертали його, і вітер гнав судно в потрібному напрямку. Коли вітер віяв у корму, він ударяв у вітрила перпендикулярно і діяв на них з повною силою. У цьому випадку вітрила ставили впоперек судна. Якщо вітер не зовсім збігався з курсом судна, дув ззаду, але трохи під кутом, вітрила залишали в тому ж положенні (поперек судна). У цьому випадку сила вітру, що дме, фактично розпадалася на дві - одна діяла перпендикулярно вітрилу, як і в першому випадку, і рухала судно вперед, інша - ковзала вздовж вітрила і тому не діяла на нього. Чим крутішим був напрям вітру до курсу судна, тим менше ставала складова, що рухала корабель уперед. У тому випадку, коли вітер дув безпосередньо в борт корабля, тобто перпендикулярно до курсу судна, площину вітрил дещо розвертали назустріч вітру так, щоб вона становила з ним гострий кут. Тоді сила вітру знову розкладалася на дві складові: одна рухала судно вперед, інша діяла в борт судна. Але тепер поперечна складова припадала не лише на корпус судна, а й на вітрила. Якби корабель мав круглу форму, він би завжди рухався в напрямку прямого кута до вітрил, але так як корпус судна був довгастий, то рух уперед і рух вбік були далеко не рівні між собою. Опір руху вбік було незрівнянно більше, ніж руху вперед, внаслідок великої довжини підводної частини, а опір руху вперед було дуже мало. Тому судно значно більшою мірою рухалося в потрібному напрямку, ніж зносилося (дрейфовало) убік. Таким чином, повертаючи вітрила назустріч вітру, можна було йти в потрібному напрямку не тільки при бічному, але й до певного моменту при бічному зустрічному вітрі. Якщо ж вітер віяв майже або прямо назустріч судну, розкладати вітер описаним вище способом через сильну бічній складовій було вже неможливо. У цьому випадку кораблю доводилося лавірувати: вітрила ставили так, що судно рухалося то вперед і вліво, то вперед і вправо, маючи вітер то з правого, то з лівого боку, і пливло вперед зигзагоподібно ламаною лінією, частини якої складають більш-менш гострі. кути з напрямом вітру. При цьому воно все-таки більше просувалося курсом, ніж відхилялося від нього. Зі всього сказаного стає ясно, що управління вітрилами наприкінці середньовіччя стало великим і складним мистецтвом. Поруч із вітрилами йшло вдосконалення керма. Спочатку в кормовій частині нефа з обох боків були отвори для коротких з широкими лопатями весел, якими судно керувалося. У XIII столітті рульове весло стали розташовувати не правому борту, а безпосередньо за кормою. Це був вимушений захід. Поки під вітрилами ходили тільки за попутного вітру, бортове весло цілком відповідало своєму призначенню. Але коли мореплавці освоїли техніку судноводіння під час бортових вітрів, виникли серйозні ускладнення. Під впливом цих вітрів корпус судна нахилявся у бік застосування вітрової навантаження. Якщо судно кренилося на лівий борт, рульове весло виходило з води, якщо ж на правий - весло, навпаки, так глибоко йшло у воду, що керманич не міг зрушити його з місця. Розташоване позаду корми рульове весло не піддавалося дії качки і справно виконувало свої функції. Кермо, що нагадує сучасне, вперше з'явилося на початку XIV століття. Він складався з лопаті, або пера, з'єднаної з держаком, на яке одягали ручку - румпель. Румпель розташовувався перпендикулярно держаку на висоті верхньої палуби. Спочатку кермо поверталося безпосередньо за румпель. Згодом було винайдено штурвальне колесо, барабан якого намотувалися троси, прикріплені до румпелю. Завдяки використанню зубчастої передачі значно полегшилося зусилля з перекладки керма. Протягом багатьох століть дошки обшивки корабля кріпили внахлестку один на одного. Наприкінці XIV століття на Середземномор'ї стали застосовувати обшивку вгладь, коли пояси дощок обшивки прилягали один до одного бічними гранями врівень. Такий спосіб складання дозволив зменшити опір корпусу під час руху у воді. Крім того, так було легше забезпечити герметичність стиків та кріпити дошки обшивки до шпангоутів. Через Португалію та Іспанію цей спосіб став відомим у Франції, а в середині XV століття його перейняли у бретонських суднобудівників голландці. В 1459 перший корабель подібної конструкції з'явився на Балтиці. В Англії судна з обшивкою вгладь почали будувати лише з початку XVI ст. Всі кораблі з таким кріпленням обшивки в просторіччя стали називатися "каравелами" від італійського cara bella ("красива форма"). Можна зробити висновок, що каравели як особливого типу суден (на зразок шхуни, барка чи фрегата) у строгому сенсі цього слова ніколи не існувало. Це поняття завжди було дещо розмите. До XV століття каравелами називалися маленькі безпалубні судна. За часів Колумба вони вже були значно більшими. Каравеллою, між іншим, могли охрестити неф, якщо він мав гладку обшивку. Зважаючи на все, саме так і було справу з найзнаменитішою каравелою - флагманським кораблем Колумба "Санта-Марією", яку сам адмірал називав нао (неф). За свідченням Пантеро-Пантера, каравела - "дуже легке і ходке судно. Вона порівняно невелика, має чотири щогли..." Разом з тим, каравела була дуже міцним та містким судном. Звичайними для каравели були високі борти при глибокому прогинанні палуби в середній частині судна і чудове вітрильне озброєння. Спочатку на них ставили виключно латинські вітрила, але за часів Колумба все більшого поширення стали набувати прямі вітрила, які за попутного вітру дозволяли досягти більшої швидкості. Вибираючи судна для своєї першої експедиції, Колумб свідомо віддав перевагу каравелу, хоча міг би знайти кораблі більшого розміру. "Санта-Марія" мала водотоннажність близько 130 тонн. Висота грот-щогли становила 28 метрів. Вона несла чотири вітрила: фок, грот, бизань та блінд. Два інші кораблі Колумба - "Пінта" та "Нінья" були каравелами малого тоннажу, з-поміж суден, що забезпечують прибережні перевезення. Пізніше кораблі Колумба послужили взірцем для інших дослідників, які вирушали до невідомих земель. На їх зразок почали будувати безліч аналогічних судів, призначених насамперед океанських плавань і відкриття нових земель. Автор: Рижов К.В. Рекомендуємо цікаві статті розділу Історія техніки, технології, предметів довкола нас: ▪ WD-40 Дивіться інші статті розділу Історія техніки, технології, предметів довкола нас. Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті. Останні новини науки та техніки, новинки електроніки: Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
Інші цікаві новини: ▪ Космічна ракета, що працює на вугіллі ▪ Чому колесо винайшли так пізно ▪ Акустичні маяки захистять від зіткнення з птахами Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки
Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки: ▪ розділ сайту Індикатори, датчики, детектори. Добірка статей ▪ стаття Суперколісний рушій. Поради моделісту ▪ стаття Звідки взялися статуї на острові Пасха? Детальна відповідь ▪ стаття Бенінказу. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Літаючі календарики. Секрет фокусу
Залишіть свій коментар до цієї статті: All languages of this page Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт www.diagram.com.ua |