Антони Дин был первым судостроителем, применившим математику при составлении точного проекта судна. А ведь составить проект — это и означает определить наиболее выгодные размеры и очертания корпуса и все качества судна до начала его постройки.
С тех пор далеко вперед ушли наука и техника судостроения. Теперь уже ничего не делается на глазок и «по старинке». Прошла пора потомственных мастеров, знающих секретные дедовские приемы. Теперь все подчинено единому, подтвержденному расчетами инженерному проекту.
Но при составлении проекта современного судна приходится иметь дело и со стальным корпусом, и с различными механизмами, и с электрооборудованием, и с приборами судовождения. Знать все эти разнообразные элементы судна одинаково хорошо не может никто. Вот почему судно проектируют не один, не несколько человек, а сотни конструкторов самых разнообразных специальностей, собранных в конструкторское бюро. Они работают в огромных чертежных залах. В их распоряжении богатые технические библиотеки, лаборатории, умные счетные машины, мастерские и бассейны для испытания моделей судов.
Разработка проекта — дело очень сложное и долгое. Бывает, что она тянется дольше, чем постройка судна. Вообразите себе такое гигантское сооружение, как современный двенадцатипалубный пароход длиною в 300 метров. Ведь это целый плавучий город, со множеством мощных механизмов и сложных приборов, электростанций, сотнями жилых и служебных помещений, — словом, со всем тем, что потребуют 4000–5000 его «жителей». Но этот город не стоит, а двигается по волнам океана, да еще со скоростью 60 километров в час! Такой пароход собран из десятков тысяч различных частей — от огромных, как дом, стальных конструкций корпуса до самых точных и мелких деталей аппаратуры.
От каждой из деталей, от того как они пригнаны друг к другу, зависит судьба судна, а значит, — жизнь сотен и тысяч людей. Исправить какой-либо изъян при шитье костюма легко. А попробуйте перекроить и переделать уже собранный узел механизма или корпуса судна, изготовленный из твердого металла! Вряд ли что из этого выйдет. А если и выйдет, то с большими трудностями и затратами денег.
Поэтому нужно все предусмотреть и распланировать заранее — на бумаге, на чертежах.
Чтобы строить судно, надо до мельчайших подробностей знать, как оно будет выглядеть и что потребуется для его оборудования и оснащения. Сколько и каких материалов для него понадобится.
Нужно быть уверенным заранее в его прочности, в том, что оно возьмет именно столько груза, сколько предполагается, в том, что плавание будет и безопасным и быстрым.
Мы уже знаем, что быстроходным можно сделать любое судно, если установить на нем соответствующей мощности двигатель. Но так делать нельзя. Ведь такой двигатель иногда будет весить и занимать места столько, что судну некуда будет и грузы брать.
А если увеличить размеры судна, чтобы груз все-таки взять, то увеличится сопротивление воды движению судна.
И придется, чтобы не уменьшать скорости… ставить двигатель еще мощнее прежнего!
Выход из этого «заколдованного круга» только один: нужно правильно сочетать все эти противоречащие друг другу стремления. Чтобы ни скорость не увеличивалась в ущерб грузоподъемности, ни наоборот.
Разумное решение этих вопросов во многом зависит и от того, насколько удачно выбраны размеры и форма корпуса парохода.
Сколько груза должно брать будущее судно и какую примерно скорость хода оно должно иметь, — конструкторы знают из задания. Поэтому разработка проекта и начинается с определения таких размеров судна, в которые уместились бы и нужное количество груза и двигатель.
После того как подобрали подходящую форму корпуса и начертили теоретический чертеж, подсчитывают водоизмещение. А одновременно по теоретическому чертежу изготавливают модель, которая испытывается в опытовом бассейне.
Как производятся испытания, — вы уже знаете. В результате испытаний уточняют, какую мощность должен иметь двигатель, чтобы судно двигалось с заданной скоростью, и улучшают форму корпуса.
Много изобретательности проявляют конструкторы, когда они составляют чертежи общего расположения. Нелегко разместить в ограниченном пространстве парохода множество механизмов, устройств и помещений. В просторных корпусах фабрики или завода это не вызвало бы никаких затруднений. Другое дело на пароходе, где приходится учитывать каждый квадратный метр площади.
Одновременно с составлением проектных чертежей производятся необходимые расчеты. По теоретическому чертежу определяют мореходные качества парохода: плавучесть, остойчивость, непотопляемость и управляемость. Если они окажутся плохими, то приходится снова переделывать проект.