Ганзейский союз
Учитывая географические условия северной Европы, галеры не нашли широкого применения. Основным судном, определившим облик европейских судов на многие годы стал когг
Когг — основной тип судна Ганзейского союза. Это высокобортное, палубное, одномачтовое судно с мощным набором корпуса. Характерная особенность коггов — навесной руль и прямые штевни, сильно скошенные к линии киля. Наибольшая длина судна — 30 м, длина по ватерлинии − 20 м, ширина − 7,3 м, осадка − 3 м, грузоподъемность — до 200 т.
Рейковый прямой парус площадью 180—200 м2 поднимался на мачте, составленной из нескольких собранных и подогнанных в единый ствол бревен. Кормовая надстройка была конструктивно связана с корпусом. На ахтерштевне крепилась платформа с зубчатым ограждением. Кормовая площадка занимала около половины длины судна. Под ней располагались помещение, имеющее вход с палубы, и каюты, в бортовых стенках которых иногда прорубались окна. Форштевень заканчивался наклонной мачтой — бушпритом, служившим для растяжки паруса спереди. Когги Ганзы оказали большое влияние на развитие парусных судов Северной Европы.
Древняя Русь
В начале X века подвиги русских на водах были уже знамениты: история повествует, что Олег, выступив из Киева по Днепру с 2000 легких судов, из коих на каждом было по 40 человек, прошел Черное море, обложил Константинополь, взяв постыдную для греков дань, и прибил щит свой на вратах Царьграда.
Последовательными этапами развития древнеславянского и древнерусского судостроения были корабль из прутьев, коры или кожи, долбленый челн-однодеревка, ладья, набойная ладья, морская ладья, или морянка, струг, насад, досчанник.
Основой для древнерусской ладьи, как и при строительстве челнов, было выдолбленное дубовое или осиновое бревно. Для увеличения высоты борта основа наращивалась досками.
Ладьи, длиною не превышавшие 20м, были достаточно широки, высокобортны и могли вмещать до 40 человек.
Эпоха парусников ( XV − xiXв.В. )
По сравнению с доисторической эпохой корабли обрели основные черты, присущие всем кораблям последующих эпох: наборный корпус с палубой, подвесной руль.
В раннем средневековье заканчивается эволюция гребных судов, начавшаяся с доисторических времен. Они достигли своего совершенства в виде венецианских галер. Конструкция галеры практически не меняется до их полного исчезновения.
Появляются чисто парусные суда, необходимые для неограниченного мореплавания.
XV век в жизни европейских народов отмечен как время великих географических открытий.
Каррака представляла крупное (до 2000 т) и вместительное торговое судно, имевшее до трех палуб и применявшееся для плавания в Индию.
Каравелла — сравнительно небольшое судно (200—400 т) с более пропорциональными, чем у карраки, соотношениями главных размеров, более быстроходное, однопалубное, с высоким полубаком, для защиты от волн. Она имела три и более мачт, из которых фок-мачта была с прямым парусом, остальные с латинскими.
Совместно с требованиями океанского плавания в развитии к кораблестроения, так и способа ведения морских боев революцинизирующую роль сыграло введение огнестрельного оружия.
Появление огнестрельного оружия способствовало развитию металлургии, прогресс которой влиял на совершенствование пушек
Первые пушки, установленные на судах, были небольшого калибра (50—160 мм) и весьма разнообразны по своей длине и по весу выбрасываемой бомбы.
Порох был плохого качества и горел медленно, поэтому пушки делались длинноствольными, чтобы порох успел сгореть. За отсутствием картузов (таковые появились только в середине XVII века) насыпка пороха в дуло производилась совками, что ограничивало число выстрелов из крупной пушки двумя-тремя за время всего боя; такая медленная стрельба возмещалась числом пушек,
.Дальность стрельбы пушек того времени не превышала 120 м.
В начале XVI столетия французский кораблестроитель Дешарж строивший суда в Бресте, предложил прорезывать порта для орудий в бортах судна. Это имело громадное значение в деле развития военного кораблестроения, а также повлияло на изменение тактики морского боя.
Вместо одной палубы, обычной для кораблей XV столетия, появляются несколько палуб, число которых постоянно увеличивается как вниз, так и вверх — в форме различных палубных надстроек. Совершенствуется парусное вооружение и такелаж, конструкторы серьезно занимаются внешними обводами корпуса, стремясь увеличить скорость хода.. Одновременно с конструктивными изменениями развивается технология постройки корпуса и оборудования с целью увеличения долговечности судов. Большое внимание уделяется вооружению парусников, и не только военных. Постепенно увеличивается число палубных орудий, которыми для защиты от нападений пиратов вооружаются также и торговые суда.
Западноевропейский боевой корабль XVI в., галеон, относится к классу больших морских кораблей. Он имел четыре обычных и одну мощную наклонную мачту. Впечатляюще выглядят паруса и такелаж корабля, имеющего две или три палубы и ряд палубных надстроек. Не менее внушительны также вооружение (сорок палубных пушек) и художественные украшения на носу и корме. Форма корпуса и изгиб киля вместе с усовершенствованными парусами обеспечивали галеону большую скорость и лучшую управляемость по сравнению с кораблями позднего средневековья.
В XVII веке в обойму ведущих морских держав входит Англия. Вальтер Релей в 1650 г. в своих сочинениях по морскому делу доказывает, что единственным защитником страны от внешнего нашествия является сильный и хорошо оборудованный флот. В области кораблестроения он и другие современники отмечают улучшение очертаний корабля и парусности его, подъем выше от воды нижних пушечных портов, введение шпилей для подъема якорей и усовершенствованных помп для откачки воды из трюма, покрытие подводной части корабля медными листами для предохранения от обрастания.
Фактически рангоут трехмачтового корабля был определен. Его вид и термины, с ним связанные, показаны на рис
Так как артиллерия — главное оружие боя — была сведена к известному однообразию, то явилась возможность классифицировать военные корабли по рангам в зависимости от числа пушек. Последнее в то же время определяло число палуб и величину кораблей.
Было установлено шесть рангов военных кораблей, как показано в английской таблице 1727 г.
Боевые корабли соединялись в эскадры. Боевым строем был строй кильватерной колонны (корабли располагались в линию один за другим). Это вызывалось бортовым расположением пушек. В боевую линию входили самые сильные корабли первых трех рангов, отчего они и получили название линейных кораблей.
На развитие техники имели большое влияние успехи математики и механики, положившие начало постановке научного изучения технических объектов производства, в том числе и корабля.
Письменные труды по кораблестроению появляются только в конце XVII века.
Первым исторически известным трудом по кораблестроению является книга, изданная в 1536 г. во Франции, Bafius «De Re Navali», содержащая описания, иногда фантастические, древних судов.
В 1671 г. в Амстердаме выходит обстоятельный труд Николая Витсена «Sheeps bouw en bestier», содержащий описание методов постройки кораблей, желательные ее улучшения и исторические справки.
Развитие к тому времени математического анализа позволило подвести под факты, выявляемые кораблестроительной практикой, научный базис; возникает потребность изучения мореходных качеств корабля.
В конце XVIII века появляется новая научно-прикладная дисциплина теория корабля, проверяющая свои выводы указаниями опыта и ставящая ряд экспериментов по выработке наилучших обводов корабля с целью увеличения его ходкости.
В трудах этого времени даются указания о соотношении главных размеров корабля, разрабатывается учение о плавучести и остойчивости и их измерении. Вводится понятие о метацентре и его положении относительно центра тяжести корабля. Исследуются условия сопротивления воды (эксперименты с движением в воде тел разного образования) и вопросы ходкости корабля под парусами, поворотливости, а также ставится, с возможной в то время полнотой исследования, ряд других вопросов, относящихся к кораблю, в том числе и напряжений, испытываемых им на волнении.
В 1795 г. в Англии Вофуа производит опыты над сопротивлением воды движению тела и обусловливает роль трения воды о поверхность движущегося погруженного тела. Эти исследования, равно как и открытый еще в 1686 г. Ньютоном закон механического подобия, послужили основанием для экспериментального изучения вопросов ходкости корабля в XIX веке (работы Скотт-Росселя, Ранкина, Фруда и др.).
Следует отметить также работы в области кораблестроения известного шведского кораблестроителя Фридриха Чапмана. Ф. Чапман в 1768 г. дает способ вычисления площадей сечений корабля, его водоизмещения, центра величины и метацентрического радиуса, указывает влияние на остойчивость и качку ширины корабля и метацентрической высоты.
Таким образом, статическая остойчивость корабля к тому времени была уже освоена в основных своих положениях.
Появление паровых судов в начале XIX столетия означало закат парусников на существовавшем тогда технологическом уровне. Однако, прежде чем уступить сцену судам с механическим двигателем, парусники достигли высшей точки в своем развитии − появились клиперы.
Клипер – большое транспортное судно, предназначавшееся для скоростных рейсов между Европой, Америкой и Азией.
На них было устранено все, что хоть в какой-то мере могло препятствовать уменьшению сопротивления воде и воздуху. Палубные надстройки сокращены до минимума. «Длина бежит!» Следуя этому принципу, клиперы строили с таким расчетом, чтобы длина их почти в шесть раз превосходила ширину. Впервые к судостроению были применены законы гидродинамики. Легкость конструкции достигалась не в ущерб прочности, а путем применения отборной древесины и железных шпангоутов. Деревянная обшивка обивалась сверху медной жестью Медная обивка подводной части судна, оказавшаяся весьма эффективной.