Электронный текст подготовили Колин Белл, Джозеф Купер, Крис Логан и группа онлайн-корректоров Проекта Гутенберг (http://www.pgdp.net)
Примечание переводчика.
Larger versions of figures 5, 6, and 7 can be viewed by clicking on the figure image.
Материалы Музея истории и техники: Публикация 21
Первое паровое судно «Саванна»: Исследование для создания масштабной модели, Говард И. Чапелл
Говард И. Чапелл
Первое паровое судно САВАННА: Исследование для создания масштабной модели
Оригинальные чертежи первого трансатлантического парохода «Саванна» не сохранились, и многие популярные изображения этого знаменитого судна основывались на модели 70-летней давности, хранящейся в Национальном музее США. Однако эта модель в нескольких важных аспектах отличается от современных ей иллюстраций.
Чтобы исправить эти очевидные неточности при создании новой аутентичной модели, была предпринята реконструкция оригинальных чертежей. В качестве источников использовались судовой журнал и таможенное описание корабля, французский отчет об американских паровых судах, опубликованный в 1823 году, а также сообщения в российских газетах того времени, посвященные визиту «Саванны» в Санкт-Петербург во время ее исторического плавания 1819 года. Здесь описаны ход этого исследования и полученные в его результате сведения о размерениях и общем описании судна.
Об авторе: Говард И. Чапелл — куратор отдела транспорта в Национальном музее США Смитсоновского института.
В коллекции плавучих средств Национального музея США имеется оснащенная модель-копия, которая предположительно изображает первое трансатлантическое паровое судно «Саванна». Долгие годы эта модель считалась в целом достаточно точным изображением и служила основой для бесчисленных иллюстраций. Как ни странно, модель (USNM 160364) не совпадает с описанием в опубликованном каталоге [1] в отношении боковых гребных колес. Она также не согласуется с материалами в отчете Марестье [2], который считается единственным источником современного изображения «Саванны».
Недавнее присвоение имени знаменитого парохода кораблю с ядерной установкой значительно усилило общественный интерес к первому пароходу и его предполагаемой модели. В связи с этим Национальный музей предпринял исследование, необходимое для исправления или замены существующей модели. Это исследование было выполнено сотрудниками транспортного отдела Музея при содействии Франка О. Брейнарда из Американского института торгового флота, Юджина С. Фергюсона, куратора отдела механической и гражданской инженерии Музея, и других лиц.
«Саванна» совершила переход из Саванны, штат Джорджия, в Ливерпуль, Англия, в период с 22 мая по 20 июня 1819 года; затем она направилась на Балтику, где заходила в Санкт-Петербург (ныне Ленинград), Стокгольм и некоторые другие порты. На обратном пути она прибыла в Саванну 30 ноября, а 3 декабря вышла в Вашингтон, округ Колумбия, куда прибыла 16 декабря. Ее оригинальный судовой журнал, который сейчас выставлен в Музее [3], охватывает период с 28 марта 1819 года, когда она впервые вышла из Нью-Йорка в Саванну, по декабрь 1819 года, когда она находилась в Вашингтоне.
Figure 1.—Old model of the Savannah, built under the supervision of Captain Collins. This model has been removed from exhibition in the United States National Museum because of inaccuracies. (USNM 160364; Smithsonian photo 14355.)
Старая модель (рис. 1) была построена около 1890–1892 годов Лоуренсом Дженсоном, мастером-судостроителем и изготовителем моделей из Глостера и Рокпорта, штат Массачусетс, под руководством капитана Джозефа Коллинза из Рыболовной комиссии США. Заметки в архивах транспортного отдела Музея показывают, что исследование для этой модели проводилось капитаном Коллинзом с использованием неопознанной литографии, напечатанной после трансатлантического плавания, и тех сведений об американских парусных судах эпохи «Саванна», которые тогда удавалось получить. В этих записях содержится жалоба на то, что к тому моменту не удалось обнаружить ни одного современного ей изображения парохода.
Старая неточная модель, выполненная в масштабе половины дюйма на фут, представляет собой вспомогательный колесный пароход с парусным вооружением корабля. Размерения модели по масштабу составляют около 120 футов наибольшей длины, 29 футов по мидель-шпангоуту и 13 футов 6 дюймов высоты интрерспирса. На выставочной табличке указано, что тоннаж составлял около 350 тонн по старым обмерам. На модели установлены грубые деревянные гребные колеса радиального типа, высокая прямая дымовая труба между фок- и грот-мачтами, небольшая рубка в носовой части от трубы, приподнятый ют и круглая корма.
Figure 2.—The United States National Museum's new model of the Savannah. This model was built by Arthur Henning, Inc., of New York City, from the ship's plans as reconstructed by staff members of the Museum's division of transportation. (USNM 319026.)
Первым шагом в исследовании для создания более точного изображения «Саванны» было получение таможенного описания судна. Было легко установлено, что она строилась как парусное пакетбот на верфи Фикетта и Крокетта [4] в Корлерс-Хуке на Ист-Ривер в Нью-Йорке и была спущена на воду 22 августа 1818 года. В ее судовом свидетельствовании указано, что она имела длину 98 футов 6 дюймов между перпендикулярами, ширину корпуса 25 футов 10 дюймов, высоту интрерспирса 14 футов 2 дюйма, вместимость 319 70/94 тонн, а также прямую корму, круглый подзор, отсутствие шкафутных галерей и носовую фигуру в виде мужского бюста.
Эти измерения «Саванны» потребовали от исследователей изучить метод снятия размерений для судовых свидетельств в 1818 году. Было обнаружено, что действовавшее тогда таможенное правило измеряло длину между перпендикулярами выше верхней палубы, от «передней кромки форштевня» до «задней кромки ахтерштевня». Ширина корпуса измерялась по внешней стороне обшивки в самом широком месте корпуса выше главных ватервейсов. Если судно имело одну палубу, глубина измерялась вдоль кильсона у главного люка от внутренней обшивки до нижней стороны палубного настила; если судно было двухпалубным, регистровой глубиной считалась половина измеренной ширины [5]. Однако изучение судовых свидетельств ряда судов 1815–1840 годов показало, что на практике двухпалубные суда обычно обмерялись как однопалубные; очевидно, так было и в случае с «Саванной». Кроме того, из-за отсутствия точных измерительных приборов регистровые размеры не всегда были точны, особенно длина, погрешность которой часто достигала одного фута на сотню, что было обнаружено при исследовании судов различных классов. Из-за присущих трудностей измерения до требуемых точек такое положение сохранялось даже после внедрения стальных рулеток в конце XIX века.
Затем исследователи Музея обратили свое внимание на изучение труда Марестье — французского отчета об ранних американских паровых судах, который стал известен некоторым американским историкам флота в 1920-х годах. Автор был французским корабельным инженером, который по приказу своего правительства провел два года в Соединенных Штатах в период с 1819 по 1822 год, изучая американские паровые суда, шхуны и военные корабли. Опубликованный отчет содержал материалы только по паровым судам и шхунам. Часть, касающаяся военных кораблей, не была опубликована, и рукопись не найдена по настоящее время (1960 г.). Эта редкая книга имелась лишь в нескольких библиотеках коллекционеров или общественных учреждениях в Соединенных Штатах. В 1930 году автор перевел главу о шхунах [6], а в 1957 году Сидни Уодингтон перевел большую часть остального текста [7]. В результате этих публикаций и более ранних опубликованных ссылок материалы Марестье получили широкую известность среди лиц, интересующихся судами.
Figure 3.—Marestier's sketch of the Savannah (from plate 8 in Withington's translation of the Marestier report). Heights of lower masts are excessive by all known American masting rules; and, according to Marestier's drawing of the engine (see figure 4), the deckhouse is too short.
В переводе Уодингтона указано, что «Саванна» имела длину 30,48 метра (100 футов), ширину 7,92 метра (26 футов), а ее осадка составляла 3,66 метра (12 футов) легком и 4,27 метра (14 футов) в полном грузу. Набросок Марестье (см. рис. 3), показывающий «Саванну» снаружи бортов, изображает судно с парусным вооружением корабля и сплошной палубой, с небольшой рубкой впереди грот-мачты и почти на траверзе боковых гребных колес. Труба расположена немного впереди рубки и имеет колено в верхней части. Показаны леерное ограждение юта из сетки и носовая фигура в виде бюста. Расположение клюза в носовой части указывает на то, что вал колеса находился на уровне палубы или около того. По конструктивным соображениям и в соответствии с эскизом вал колеса должен был располагаться чуть выше палубы.
Figure 4.—Marestier's drawings of the Savannah's engine (from plate 7 in Withington's translation of the Marestier report). The graphic dimensions do not precisely correspond to the scale of dimensions in Marestier's text, nor with other recorded measurements.
Чертежи машины и гребных колес Марестье [8] воспроизведены на рисунке 4. Некачающаяся паровой машины наклонена в сторону вала гребного колеса. Шатун приводит в движение крейцкопф, с которым шарнирно соединен шток, или шатун (качающаяся тяга), приводящий в движение коленчатый вал гребного колеса. Рядом с паровым цилиндром находится цилиндр воздушного насоса, также соединенный с крейцкопфом. Трубы подачи и выпуска пара подходят к золотниковой коробке на крышке парового цилиндра, диаметр которого, согласно описанию, составлял 1,035 метра (3,4 фута), а ход поршня — 1,5 метра (4,9 фута).
Гребные колеса показаны железными, с двумя жесткими спицами, расположенными напротив друг друга на ступице. Остальные спицы (четыре сверху и четыре снизу от жестких спиц) шарнирно закреплены на ступице и удерживаются в расправленном состоянии цепными раскосами. Эти восемь лопастей складываются парами к каждой из жестких спиц. Колеса показаны на виде сбоку (с верхними шарнирными лопастями, сложенными поверх жестких спиц) и в разрезе; на последнем показаны форма плиц (лопастей), ступицы и наружного подшипника вала. Колеса описываются как имеющие диаметр 4,9 метра (16 футов), в то время как плицы имеют ширину 1,42 метра (4,65 фута) и глубину 0,83 метра (2,72 фута). Два внешних угла каждой плицы срезаны почти под углом 45°. На эскизе колеса показаны в сложенном виде; согласно описанию, при необходимости их можно было демонтировать с вала и укладывать на палубу. Способ снятия колес с вала не описан, но судя по чертежам, вероятно, их отсоединяли от вала, снимая стопорный болт снаружи и сдвигая колеса с квадратного вала. Ступица кажется подходящей для этого. Марестье утверждает, что эту операцию можно было выполнить за 15–20 минут; судовой журнал показывает, что на ее выполнение в море уходило от 20 до 30 минут.
Марестье заявляет, что на судне были установлены мачты для гафельных триселей (spencer masts) и трисели на фоке и гроте, а также мачта для триселя на бизани для контр-бизани; он изображает их с флагштоками для королевских парусов (ройялов), но без реев для ройялов [9]. Дымовая труба описывается как поворотная. Фордуны стень-юта сдвоенные, крепящиеся у палубы, возле леера, и впереди передних вант фок-мачты, чтобы не задевать трубу и фок-мачту.
Котлы находились в трюме, но Марестье не приводит их размеров. Однако он отмечает, что на американских пароходах пространство для пара в котлах составляло от 6 до 12 объемов цилиндра. Давление пара в котлах «Саванны» он указывает равным от 2 до 5 фунтов на квадратный дюйм, а максимальную частоту вращения колес — 16 оборотов в минуту. Котлы могли работать на угле или дровах. Судя по эскизу судна работы Марестье, труба находилась со стороны топки; котел или котлы располагались под машиной.
Судовой журнал «Саванны» содержит мало полезной технической информации, кроме того, что судно легко развивало 9–10 узлов под парусами при свежем ветре, показывая хорошие ходовые качества под парусом. Под одними паровóй тягой журнал приписывает судну скорость в 6 узлов; Марестье оценивал ее скорость в 5 1/4 узла на гладкой воде. Из журнала следует, что при работе машины она обычно убирала паруса, хотя в редких случаях использовала и пар, и паруса. При переходе из Саванны в Ливерпуль она, судя по всему, шла под паром чуть менее 90 часов за период примерно в 18 дней (из общего времени перехода в 29 дней и 11 часов). Нет никаких свидетельств намерения совершить весь переход исключительно на паровой тяге, поскольку судно задумывалось как вспомогательное, с парусами в качестве основного движителя.
Капитан Коллинз заявляет в своих записях, что судно было построено Фрэнсисом Фикеттом как пакетбот для линии Гавра, принимало на борт 75 тонн угля и 25 кордов дров, а обошлось в 50 000 долларов. По всей видимости, в значительной мере цитируя Пребла [10], он также утверждает, что паровая машина развивала мощность в 90 лошадиных сил и имела цилиндр диаметром 40 дюймов при ходе поршня 5 футов.
Пребл указывает, что судно было куплено для переоборудования в пароход после спуска на воду, и приводит высказывания Стивенса Роджерса, шкипера «Саванны», о том, что корабль строился как гаврский пакетбот и что этот проект разорил одного из инвесторов — Уильяма Скарборо. Роджерс, сделавший эти заявления в 1856 году, также говорил, что судно было построено «Крокером и Фикеттом». Современные тому газеты, цитируемые Преблом, сообщают, что на судне было 32 спальных места в каютах для пассажиров.
Моррисон [11] приписывает постройку «Саванны» Фрэнсису Фикетту и говорит, что она предназначалась для гаврской пакетботной линии. Он заявляет, что судно обошлось в 50 000 долларов; что ее гребные колеса, каждое с восемью лопастями, имели диаметр 16 футов; и что у нее были брезентовые кожухи колес, поддерживаемые железным каркасом. Моррисон также рассказывает об истории судна после ее возвращения из России — о демонтаже и продаже ее механизмов Джеймсу П. Аллеру, о ее эксплуатации в качестве парусного пакетбота между Нью-Йорком и Саванной под владением и командованием капитана Холдриджа, а также о ее посадке на мель и гибели во время норд-остового шторма 5 ноября 1821 года на Большом Южном пляже у Беллпорта на южном берегу Лонг-Айленда. Он также сообщает, что паровой цилиндр ее машины экспортировался на выставке в Хрустальном дворце в Нью-Йорке в 1853 году и что судно оказалось неэкономичным из-за большого объема пространства, занимаемого машиной, котлами и топливом, что оставляло мало места для груза. Моррисон, по-видимому, использовал некоторые из заявлений, сделанных в 1836 и 1856 годах Стивенсом Роджерсом, который был шкипером в том знаменитом плавании.
Тайлер [12] называет акционеров Savannah Steamship Company, владельца «Саванны». Компания была предложена капитаном Мозесом Роджерсом, а ее акционерами были Уильям Скарборо, Джон Маккенна, Сэмюэл Говард, Чарльз Говард, Роберт Айзекс, С. К. Даннинг, А. Б. Фаннин, Джон Хаслетт, А. С. Баллок, Джеймс Баллок, Джон Богу, Эндрю Лоу, полковник Дж. П. Генри, Дж. Минис, Джон Спаркман, Роберт Митчелл, Р. Хабершем, Дж. Хабершем, Гидеон Потт, В. С. Жиллет и Сэмюэл Йейтс. Тайлер доказывает на основе устава компании, что целью было создание пакетботной службы Нью-Йорк — Саванна, для которой «Саванна» должна была стать первым судом. Он показывает, что из-за экономического кризиса 1819 года «Саванна» плыла в Ливерпуль балластом и без пассажиров. Ее запас топлива указан как 1 500 бушелей (75 тонн) угля и 25 кордов дров. [Следует отметить, что 1 500 бушелей битуминозного угля не совсем равны 75 тоннам]. Тайлер цитирует С. К. Гилфиллана [13] относительно критики машины и ее конструкции.
Партингтон [14] оценил расход угля примерно в 10 тонн в сутки; отметил неэкономичное расположение судна с машиной и котлом, занимающими большую часть пространства миделя, между фок- и грот-мачтами; и указал расположение оси гребного колеса «выше бортовой обшивки», то есть в надводном борту выше ватервейса. Данное им описание демонтажа колес состоит в том, что поворотные лопасти снимались, а фиксированные лопасти в горизонтальном положении оставались на валу. Это согласуется с русским описанием, упоминаемым позже. Судовой журнал неоднократно говорит о «навешивании» и «снятии» гребных колес, что указывает на то, что колеса полностью удалялись с валов и укладывались на палубу.
Уоткинс [15] на основании бухгалтерских книг С、вена Вейла, владельца металлургического завода Спидвелл близ Морристауна, штат Нью-Джерси, показал, что машина была построена Вейлом, но, судя по всему, по чертежам Дэниела Дода. Последний построил котел «Саванны» в Элизабет, штат Нью-Джерси, и изготовил некоторые детали машины, которые он поставлял Вейлу, в некоторых случаях в незавершенном виде. Эти бухгалтерские книги, находившиеся у Джона Лиджервуда из Нью-Йорка в 1890 году, показывают, что паровой цилиндр имел внутренний диаметр 40 3/8 дюйма и ход поршня 5 футов. Упоминание в бухгалтерских книгах об ошибке в чертеже поршня, сделанном Додом, доказывает, что именно Дод спроектировал машину.
Уоткинс заявляет, что паровая машина оценивалась в 90 лошадиных сил. Он не приводит диаметр цилиндра насоса, но, судя по масштабу чертежа Марестье и довольно неопределенной записи в бухгалтерской книге Вейла, он составлял от 17 до 18 дюймов. Цитируя капитана Коллинза довольно подробно, Уоткинс пишет, что грот-мачта была смещена дальше в корму, чем это было принято на парусных судах, и что судно имело круглую корму. Коллинз, очевидно, основывал свое мнение на неопознанной «современной литографии» и на «всех других иллюстрациях этого знаменитого судна». Представление Коллинза о внешнем виде «Саванны» показано на рисунке К. Б. Хадсона, который воспроизведен в качестве фронтисписа в публикации Уоткинса. Заявление Стивенса Роджерса, опубликованное в газете New London Gazette в 1836 году, по-видимому, послужило первоисточником для утверждений относительно запасов топлива «Саванны», ее продажи и гибели в 1821 году, когда судно принадлежало капитану Натаниэлю Холдриджу и находилось под его командованием, «ныне капитану ливерпульского пакетбота United States». Уоткинс также дает изображение надгробного камня Стивенса Роджерса, на котором имеется небольшая резьба, предположительно изображающая «Саванну». Надгробие было изготовлено в 1868 году.