Żagle razem z parą od 1850

Okręty Wojenne do 1905 roku

Moderatorzy: crolick, Marmik

Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Żagle razem z parą od 1850

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Odcinek 1.
ROLA OŻAGLOWANIA W DRUGIEJ POŁOWIE XIX WIEKU, NA JEDNOSTKACH PAROWO-ŻAGLOWYCH

Wybierając jako cezurę rok 1850, znajdziemy się w świecie (morskim), gdzie pływały obok siebie żaglowce bez pomocniczego napędu mechanicznego, bocznokołowce z dodatkowym napędem żaglowym oraz śrubowe jednostki parowo-żaglowe. Bywały też (na rzekach) parowce pozbawione jakichkolwiek żagli, ale w minimalnej liczbie i odgrywające marginalną rolę.
Silniki parowe mogły już mieć znaczną moc (938 koni indykowanych na brytyjskim liniowcu „Blenheim”, około 1800 koni indykowanych na statku „Great Britain”), która zresztą szybko wzrastała w kolejnych dziesięciu latach (4403 konie indykowane na brytyjskim liniowcu „Howe”, 4750 koni indykowanych napędu kół łopatkowych i 4890 koni indykowanych napędu śruby na statku „Great Eastern”). Były też dużo bardziej niezawodne niż te z okresu pionierskiego. Jednak ich piętą achillesową pozostawało ogromne zużycie paliwa (niskie ciśnienia pary, tylko jednokrotne jej rozprężanie, brak odzysku ciepła). Chociaż tekst ma być o żaglach, to wprowadzenie jest niezbędne, ponieważ wiązało się z wyborem podejścia do takielunku.
Można było myśleć o działaniu tylko na wodach macierzystych i pobliskich, o kursowaniu na krótkich trasach. Wtedy główna rola przypadała maszynie parowej, a ożaglowanie traktowano jako złą konieczność. Tak rozwiązywano wiele kabotażowców, szybkich jednostek pocztowych z ograniczonych wód, małych kanonierek, pływających baterii a nawet liniowców wojennych.
Można było nastawić się na (często subsydiowaną przez państwo) żeglugę transatlantycką z pocztą i pasażerami, uniwersalność silnych okrętów wojennych itp., rozwijając równorzędny napęd parowy i żaglowy. Takie statki i okręty miały zarówno potężne maszyny parowe, jak bardzo rozbudowane ożaglowanie.
Można było skupić się na wykorzystaniu i obronie szlaków handlowych o ogólnoświatowym zasięgu, gdzie nie brakowało mil do przepływania, ale węgla było za to jak na lekarstwo. Wtedy na statkach i okrętach (przede wszystkim fregatach i korwetach, jednak także na niektórych liniowcach) główny napęd zapewniały żagle, a dość mocna maszyna parowa pełniła tylko rolę pomocniczą.
Można było w końcu skoncentrować się na maksymalnej obniżce kosztów inwestycji i eksploatacji. Brano zwyczajny, standardowy żaglowiec, pływający niemal wyłącznie na żaglach, ale instalowano też na nim słaby silnik do okazjonalnego użytku. Zwiększało to bezpieczeństwo, możliwości w razie flauty, manewrowość w porcie itd. Lecz w zasadzie ciągle chodziło o okręt żaglowy z bogato rozwiniętym takielunkiem.

Kolejną kwestią, którą należy brać po uwagę, jest rodzaj pędnika parowego, ponieważ w ogromnym stopniu wpływał zarówno na podejście do wykorzystywania ożaglowania, jak i możliwości jego rozwiązania. Wydawałoby się, że druga połowa XIX w. to okres koegzystencji żagli wyłącznie z śrubą, ale bocznokołowce nie ustąpiły tak łatwo. W ciągu całej wojny krymskiej (1854-56) oddawały wielkie usługi, w specyficznych warunkach często spisując się lepiej od jednostek śrubowych (mogły pływać na płytszych wodach, miały uzbrojenie nieliczne, lecz świetnie nadające się do ostrzeliwania słabo bronionych celów lądowych, przy pewnym rozwiązaniu napędu mogły dokonywać zwrotów w miejscu, niczym czołg). Scotia, luksusowy transatlantyk bocznokołowy Cunarda, dzierżył Błękitną Wstęgę Atlantyku jeszcze w 1868, a pływał z takim napędem do 1872.
Okręty parowo-żaglowe pływały jeszcze długo potem, na morzach już w zasadzie wyłącznie z śrubą, jednak trzeba pamiętać, że w ostatniej ćwierci XIX w. mamy przeważnie do czynienia z parowcami, na których napędu żaglowego zamierzano użyć wyłącznie w wyniku awarii maszyn (wtedy stawały się czystymi żaglowcami), oraz jednostkami żaglowymi, na których silnik poza portem uruchamiano tylko w razie długotrwałej flauty, uporczywych, przeciwnych wiatrów czy bezpośredniego zagrożenia (a wtedy stawały się de facto czystymi parowcami).
Krzysztof Gerlach
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Odcinek 2.
SPOSÓB PŁYWANIA NA BOCZNOKOŁOWCACH
Jednostki bocznokołowe wyjątkowo silnie odbiegały od żaglowców. Umieszczenie wielkiej maszynowni i ogromnych kół łopatkowych na śródokręciu burzyło wszystkie subtelne ustalenia równowagi masztów, zmieniało środek parcia na żagle, momenty sił itd., wypracowane przez stulecia. Bocznokołowiec NIE MÓGŁ być dobrym żaglowcem, co miało dwie konsekwencje – po pierwsze, cały nacisk kładziono na napęd mechaniczny, jako podstawowy, poświęcając na jego rzecz inne cechy; po drugie, o doskonałość takiego okrętu pod żaglami nie troszczyli się zbytnio ani inżynierowie, ani dowódcy. Ponieważ maszynownia zajęła miejsce grotmasztu, większość pierwszych jednostek bocznokołowych wyposażano w takielunek dwumasztowego szkunera, albo brygu. Żagle miały raczej stabilizować (koła łopatkowe bardzo nie lubiły, kiedy przy kołysaniu wychodziło na zmianę z wody to jedno, to drugie) niż napędzać. Taką samą rolę odgrywało zresztą potem szczątkowe ożaglowanie pierwszych opancerzonych okrętów ochrony wybrzeża, chociaż już śrubowych. Packety bocznokołowe kursujące przez kanał La Manche i na podobnych trasach, nie musiały zbytnio troszczyć się ani o koszt czy niedostępność paliwa, ani o żagle. Bunkrowały w porcie wyjścia, przemierzały krótki szlak pod parą (chociaż w korzystnej sytuacji rozwijano żagle dla większej prędkości i obniżki kosztów), bunkrowały na miejscu i wracały. Opłaty ponosili bogaci pasażerowie, którym się spieszyło oraz użytkownicy poczty, będącej do 1850 ciągle najważniejszym środkiem łączności na świecie. Ponieważ zdarzyło się sporo razy, że po awarii silnika taki okręt czy statek ulegał katastrofie, gdyż siła napędu zapewniania przez jego mizerne ożaglowanie była za mała, dodawano potem bardzo często trzeci maszt. Jednak trójmasztowiec z grotmasztem prawie w miejscu bezanmasztu, a bezanmasztem prawie na samej tylnicy, pozostawał – z punktu widzenia własności żeglarskich – żałosną hybrydą. Wielkie, bardzo długie statki pasażersko-pocztowe, szczególnie transatlantyki, mogły sobie pozwolić na większą liczbę masztów, ale kosztem utraty zwrotności, przez co dla celów wojennych (poza transportem ludzi i wyposażenia) stawały się bezużyteczne.
Typowy sposób wykorzystywania żagli, jako pędnika zdecydowanie pomocniczego w stosunku do pary, na takim późnym, trójmasztowym bocznokołowcu o często występującym takielunku szkunera rejowego, wyglądał następująco:
przy wiatrach pełnych i z baksztagu stawiano na fokmaszcie cztery żagle rejowe, od bramsli w dół ewentualnie nawet lizele, zaś sztaksle dziobowe oraz gaflowe żagle na grot- i bezanmaszcie w skromnym zakresie, dla ulżenia pracy sternika;
przy kursie 5,5 rumba do wiatru (c. 62 stopnie) nie było mowy o rejowych lizelach, chociaż pozostawały rejowe żagle główne fokmasztu, jednak nad żaglami gaflowymi tylnych masztów pojawiały się skośne topsle, żagiel gaflowy znajdował się też przy fokmaszcie, zaś nad bukszprytem rozpinano kliwer i bomkliwer;
przy kursie 4 rumby do wiatru (45 stopni) zachowywano na wszystkich masztach tylko żagle skośne, przed dziobem znikał bomkliwer, zastępowany skośnym sztafokiem; opuszczano też stengi (!);
przy kursie na wiatr zwijano wszystkie żagle (ewentualnie poza kliwrem), opuszczano co się tylko dało (reje, stengi, gafle) i pokładano całą ufność w maszynie parowej.

Już tutaj objawiło się coś, co miało stać się cechą charakterystyczną wszystkich jednostek parowo-żaglowych. Jeśli takielunek był sprawny z żeglarskiego punktu widzenia (wysokie, silne maszty, długie reje), to bardzo korzystnie wspomagał pracę silnika. Za to przy płynięciu tylko pod parą oddziaływał w każdy szkodliwy sposób, jaki tylko się dało – wydatnie podnosił opór aerodynamiczny, przeszkadzał w utrzymywaniu kursu, zwiększał kołysanie. Jeśli natomiast, przeciwnie, maszty były niskie i wiotkie, reje krótkie, to poruszanie się za pomocą samej maszyny parowej dawało dużo lepszy efekt, ale wspomaganie napędu mechanicznego przez żaglowy przy wykorzystywaniu obu zmierzało w kierunku czystej iluzji. Jest naturalne, że w miarę wzrostu mocy i niezawodności silników zarządzano coraz silniejszą redukcję takielunku, aby nie tracić prędkości i paliwa przy rejsach pod parą.
Krzysztof Gerlach
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Odcinek 3.
PROCEDURA PRZEŁĄCZANIA OBU NAPĘDÓW NA BOCZNOKOŁOWCACH
Mogła być bardzo prosta, albo zawiła i niebezpieczna. Z powodów wymienionych wyżej, jednostki te z reguły pływały z włączonym silnikiem i rozpostartymi żaglami równocześnie. Już w marszu, zarówno zmiana obrotów (poza biegiem wstecznym), jak refowanie czy rozwijanie płócien nie kolidowało ze sobą i nie wymagało żadnych uzgodnień lub specjalnej kolejności. Włączanie i wyłączanie napędu kół łopatkowych zajmowało około dwóch-trzech minut w każdych warunkach (ciężkie sztormy pomijając), więc nie stanowiło żadnego problemu, nie potrzeba było do tego się zatrzymywać albo specjalnie zwalniać.
Kłopoty zaczynały się wtedy, gdy ktoś chciał bocznokołowcem płynąć na samych żaglach EFEKTYWNIE. Koła łopatkowe, nawet wysprzęglone i obracające się swobodnie, stawiały wielki opór, hamując ruch postępowy jednostki. Dawało się tego uniknąć poprzez tymczasowy demontaż wszystkich łopatek na zanurzonej części koła. Praca taka była szalenie żmudna, czasochłonna i niebezpieczna, wymagała też spokojnego morza. Rzadko się na nią decydowano.
Krzysztof Gerlach
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Odcinek 4.
SPOSÓB PŁYWANIA I PRZEŁĄCZANIA NAPĘDU NA ŚRUBOWCACH
Tutaj zróżnicowanie było ogromne, co wynikało ze scharakteryzowanych na wstępie różnych koncepcji, który z napędów ma być pomocniczy i do czego przeznaczona jest konkretna jednostka. Śruba też stwarzała problemy dla zachowania tradycyjnego i przez stulecia zoptymalizowanego systemu takielunku – jeśli maszynownię sytuowano w środkowo-przedniej części okrętu (co było najkorzystniejsze z uwagi na rozkład obciążeń), długi wał śrubowy uniemożliwiał osadzenie grotmasztu w nadstępce, czyli zapewnienie mu wystarczającego usztywnienia; kominy sterczące z pokładu i do tego kierujące iskry na żagle przeszkadzały w całkowicie swobodnym rozmieszczaniu masztów; kształty kadłuba optymalne dla śruby nie były najlepsze dla jednostki żaglowej. Tym niemniej w porównaniu z kłopotami na bocznokołowcach były to przeszkody minimalne. Okręt śrubowo-żaglowy mógł mieć takielunek prawie kopiowany z pływających w tym samym czasie żaglowców. Dawało to wszystkie dobre skutki (budowa autonomicznych jednostek, zarówno wielkich, jak małych, sprawnych pod żaglami w każdych warunkach, wydatne wspomaganie pracy maszyn parowych w korzystnych sytuacjach, owocujące wielkimi prędkościami lub oszczędnością paliwa) i wszystkie złe (duży opór aerodynamiczny po zwinięciu żagli, kołysanie). Oczywiście można było machnąć ręką na zalety żeglarskie, skrócić maszty do wielkości wystarczającej przy awarii silnika i nastawić się na korzystanie głównie z napędu mechanicznego. Wybór krótkich tras w rejonach dysponujących składami węgla i zapewnienia źródeł finansowania kosztownego paliwa, były tu warunkami.
Od koncepcji użytkowania uzależniano nie tylko proporcje nacisku na oba napędy, ale i konkretne rozwiązania konstrukcyjnego, które z kolei wymuszały inne korzystanie z żagli.
Jeśli napęd żaglowy nie był priorytetem, rozmieszczano maszynownię i kotłownię, a na statkach handlowych także ładownie i ich luki bez zwracania szczególnej uwagi na najlepszą pozycję masztów, dawano krótkie kolumny masztowe, stosowano wieloskrzydłowe śruby o najwyższej efektywności. W chwili przechodzenia z marszu na silniku na marsz pod żaglami wystarczyło rozłączyć sprzęgło na wale śrubowym, umożliwiając swobodne obracanie się śruby – dawała ona wówczas znacznie mniejszy opór niż w stanie zablokowanym. Odwrotna procedura była równie prosta, chociaż włączenie sprzęgła pozostawało oczywiście trochę trudniejsze. Taka jednostka nie była nadzwyczajnym żaglowcem – wysokie kominy oznaczały silny opór aerodynamiczny; śruba, nawet luźna, powodowała straty oporu w wodzie; niskie maszty nie zapewniały dużej powierzchni i właściwego rozmieszczenia żagli.
Jeśli zatem priorytetem było stworzenie jednostki o dużej autonomiczności, zdolnej do bezproblemowego dokonywania dalekich rejsów, mogącej długo operować na wszystkich oceanach świata, a posługującej się silnikiem tylko w szczególnych przypadkach lub w walce, postępowano zgoła inaczej. Omasztowanie było prawie optymalne, nastawione na niesienie wielu dużych żagli. Śruba musiała nadawać się do chowania (w rejsie pod żaglami) całkowicie za tylnicą, a więc stosowano tylko wariant dwuskrzydłowy, dający się ustawić i zablokować w pionowym położeniu skrzydeł. Jeszcze lepiej było wyciągnąć śrubę całkowicie ponad wodę – na takich okrętach typowym rozwiązaniem były podwójne tylnice (ustawione w tandem), a między nimi szyb do podnoszenia w górę i chowania w kadłubie całej śruby. Grube, wysokie kominy, tak niekorzystne aerodynamicznie, chowały się teleskopowo poniżej nadburcia.
Od tej procedury cały ów okres we flotach wojennych wziął szeroko znaną nazwę „Up screw, down funnel”!
Przy takiej koncepcji okrętu parowo-żaglowego, sposób zmiany napędu był jednak nieporównanie bardziej skomplikowany. Opuszczanie czy podnoszenie teleskopowego komina za pomocą korby, przekładni ślimakowej i łańcuchów nie sprawiało wielkich trudności, chociaż zajmowało czas. Jednak już śruby nie wystarczyło rozłączyć z wałem na sprzęgle, trzeba było jeszcze jej krótkim, bezpośrednim wałem obracać ręcznie aż do pionowego ustawienia skrzydeł i zablokować; do obracania kilkunastotonową lub cięższą śrubą nie wystarczały kombinerki i krzepki chłop. Kiedy należało śrubę podnieść w szybie, zaangażowanie załogi było wprost niesamowite. Na słynnym „Warrior” z 1861 do podnoszenia ważącej 26 ton śruby ustawiało się przy fałach 600 ludzi (!!!), czyli prawie cała załoga okrętu.
Przejście z trybu żaglowego do silnikowego było w tym przypadku nieznacznie łatwiejsze, ale też żmudne i czasochłonne.
Trudno jednoznacznie odpowiedzieć, co wpływało na decyzję takiej zmiany lub ją wymuszało, gdyż w rozmaitych marynarkach było różnie, pomijając oczywisty fakt, że w przypadkach związanych z bezpieczeństwem pełną odpowiedzialność ponosił dowódca. W Royal Navy już wojna krymska obnażyła brak wyszkolenia żeglarskiego oficerów po długich latach pokoju. Przy dodatkowym ubóstwie liczebnym załóg (nowa sytuacja polityczna i świadomość społeczna wykluczały brankę z czasów Nelsona, chociaż prawo ciągle ją dopuszczało) stworzyło to paradoksalną sytuację, w której potomkowie najsłynniejszych żeglarzy migali się od rozwijania żagli i najchętniej pływaliby cały czas tylko na silniku. Oczywiście głównodowodzący, mogący za chwilę znaleźć się z flotą unieruchomioną przez brak paliwa, oraz Admiralicja – zmuszona do rozwijania bardzo kosztownego systemu transportu węgla na wielkie odległości lub płacenia drakońskich cen za granicą, gwałtownie się temu przeciwstawiali! Nie było już jednak żadnej wątpliwości, że bitwy między okrętami nowoczesnych flot drugiej połowy XIX w. MUSZĄ toczyć się od parą (co najwyżej wspomaganą żaglami). Tymczasem w USA marynarka weszła od 1869 w „ciemne lata” (do 1885). Admirał Porter, wywierający w niej przemożny wpływ, widział swoje posłannictwo w powrocie do „duchowej czystości” ery żagli. Kongres był zdecydowanie wrogi budowie nowoczesnych okrętów i niechętny do przydzielania funduszy. Departament marynarki wysyłał do oficerów okólniki, które nakazywały posługiwanie się tylko napędem żaglowym, a parą wyłącznie w nagłej konieczności. Każdy dowódca musiał prowadzić skrupulatną buchalterię zużycia węgla, odnotowywać czerwonym atramentem każde włączenie silnika i we wszystkich wypadkach przekroczeń uznanych za nieuzasadnione, pokrywać koszt paliwa z własnej kieszeni. Nakazano zastąpić wszystkie śruby czteroskrzydłowe – dwuskrzydłowymi. Wyszkolenie załogi w manewrach żaglami stało się podstawą do awansu każdego oficera. Zakazano jakichkolwiek modyfikacji, które sprzyjałby napędowi śrubowemu kosztem ożaglowania. Uznano, że nawet wyższa prędkość okrętu nie może być usprawiedliwieniem dla obniżenia „zdrowia i wygody załogi”, które – wg tej koncepcji – mogły być zapewnione wyłącznie używaniem napędu żaglowego. W tym czasie inni ostatecznie zmieniali maszty z miejsc zawieszania żagli w stanowiska obserwacji i sygnalizacji. Czyli – żadnej tendencji uniwersalnej, chociaż inaczej miała się rzecz na handlowych parowo-żaglowcach cywilnych, na których wszędzie na świecie decydowała ekonomia.
Krzysztof Gerlach
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Odcinek 5.
ZAŁOGI
Tutaj, jak wspominałem, niewiele mogę powiedzieć. W każdym razie nie było dylematu okresu przejściowego. W połowie XIX w. każdy liniowiec śrubowy, fregata śrubowa czy takaż korweta miały absolutnie pełny takielunek, co najmniej tak samo rozbudowany (choć niekoniecznie identyczny, jak wydaje się niektórym) jak „Victory” pod Trafalgarem. Liniowce walczyły pod parą, lecz pływały głównie pod żaglami jeszcze długo (a w US Navy, jak wspomniałem wyżej, absurdalnie długo). Pomimo pojawienia się wież Colesa, Ericssona i innych, przez następne dziesięciolecia przeważała na tych okrętach artyleria burtowa. Wyszkolenie załogi (poza maszynową) – co do pryncypiów, a nie wielu bardzo ważnych szczegółów technicznych – nie musiało się dużo zmieniać. Przejście do napędu czysto mechanicznego następowało stopniowo, a nie skokowo. Połączone było z rozwojem nowych systemów uzbrojenia (miny, torpedy, działa gwintowane, odtylcowe, dalmierze, centralne sterowanie ogniem), łączności, przeciwpożarowymi itd. Ktoś musiał to wszystko obsługiwać, więc w miarę upływu czasu coraz mniejsza część załogi zajmowała się żaglami, aż w końcu taka specjalizacja zanikła. Na trójpokładowcu z początku XIX w. też zresztą nie wszyscy marynarze „biegali po masztach” , ponieważ wszystkie ciężkie liny (fały, brasy, kontrbrasy, szoty i halsy żagli dolnych, gejtawy, gordingi) wybierano z poziomu pokładu, a poza tym trzeba było jeszcze strzelać z tej setki dział!
Zatem nawet w czasach „czystych” żaglowców zdecydowana większość marynarzy była szkolona w podwójnej roli – musieli znać się równie dobrze na obsłudze żagli, co dział. Tak podczas bitwy jak przemarszu do pracy przy takielunku potrzebna była mała grupka ludzi. Tylko niektóre manewry (szczególnie w nagłych przypadkach) wymagały angażowania prawie wszystkich. Pozostali rzadko byli „bezrobotni” (chociaż w zwykłe dni przysługiwały im godziny wypoczynku), gdyż na żaglowcu zawsze było coś do roboty – pompowanie wody zęzowej, naprawianie żagli, lin, konserwowanie pokładu, metalowego wyposażenia i całego uzbrojenia, sporządzanie pakuł uszczelniających itd. nie kończyło się w zasadzie nigdy. Poza tym dobrzy dowódcy prowadzili stałe ćwiczenia w obsłudze żagli i dział. Jedne i drugie można do znudzenia prowadzić „na sucho”. Każdy kto był we współczesnym wojsku, dobrze to wie. Na parowcach z pełnym takielunkiem nie zmieniło się nic (załoga maszynowa stanowiła zupełnie odrębną, izolowaną grupę). Na parowcach o ograniczonym takielunku mniej ludzi było zaangażowanych w obsługę żagli, lecz – tak jak na żaglowcach – wszyscy oni mieli CO NAJMNIEJ podwójne funkcje, byli tak samo gnani do prac porządkowych oraz ćwiczeń i na ogół się nie nudzili. Da się nawet powiedzieć, że roboty im przybyło, ponieważ – jak pisał z obrzydzeniem wspomniany wcześniej admirał Porter: „pogorszenie [wyszkolenia żeglarskiego] załóg może być w dużej mierze przypisane zatrudnianiu marynarzy przy ładowaniu węgla na okręty i wynoszeniu popiołów, kosztem ich bardziej prawidłowych i przynależnych obowiązków”.
Krzysztof Gerlach
Awatar użytkownika
Ksenofont
Posty: 2105
Rejestracja: 2004-12-27, 23:28
Lokalizacja: Praga

Post autor: Ksenofont »

Serdecznie dziękuję!

Myślałem, że chodzenie pod żaglami i silnikiem jednocześnie było zbyt ryzykowne (pożary!) żeby praktykować je regularnie...
A tu tak...

Nie było problemu przejścia z napędu żaglowego na silnikowy i wejście do akcji?

Czy też raczej starano się walczyć tylko z silnikiem?

Pozdrawiam i bardzo dziękuję
Tymoteusz Pawłowski
Myślisz, że było zagrożenie, które im umknęło; problem, którego nie poruszyli; aspekt, którego nie rozpatrywali; pomysł, na który nie wpadli; rozwiązanie, którego nie znaleźli?!?
Obrazek
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Dla jednostek przede wszystkim parowych (na których żagle stanowiły tylko dodatek) równoczesne chodzenie pod żaglami i parą było typowe, oczywiście na otwartym morzu. Na innych rzadsze, lecz też stosowane. Słynny Kearsarge wyciągał na samym silniku 8,5 węzła, na samych żaglach (z wysprzęgloną śrubą) 10 do 11 węzłów, a z włączonym silnikiem i rozpostartymi żaglami, przy umiarkowanym wietrze – ponad 13 węzłów. Zatem się opłacało.

Opisałem dość szczegółowo wszystkie przypadki przechodzenia z napędu żaglowego na silnikowy i zaznaczyłem, że mogło to być niezwykle łatwe (na bocznokołowcu), dość łatwe i dość kłopotliwe (odpowiednio na śrubowcu z unieruchomioną śrubą oraz ze śrubą puszczoną swobodnie, w obu przypadkach odłączoną na sprzęgle od wału śrubowego), aż do niezwykle żmudnego i czasochłonnego (na śrubowcu z śrubą podniesioną szybem do wnętrza kadłuba). Natomiast wejście do akcji bojowej to już całkiem inna beczka.
Aby włączyć napęd silnikowy i z niego korzystać nie wystarczały sprzęgła – maszyna parowa musiała być gotowa do ruchu, tzn. w kotłach musiała być wytworzona para. Jeśli ktoś pływał parowo-żaglowcem po rozległych oceanach i wykorzystywał wszelkie znane metody, by oszczędzać paliwo „na czarną godzinę” i jak najefektywniej posługiwał się samymi żaglami – podnosił z wody śrubę, opuszczał kominy – to przecież nie grzał cały czas pod kotłami, tak na wszelki wypadek. Zatem od pomysłu uruchomienia napędu mechanicznego do jego praktycznej realizacji upływało sporo czasu. Ale nie potrzeba było do tego stopować.
W przypadku akcji bojowych decyzję podejmowano prawie zawsze dużo wcześniej. Kiedy sojusznicy szykowali się do bombardowania Sewastopola w 1854, angielski admirał nalegał, by wszystkie ciężkie okręty walczyły w ruchu, a ponieważ wiele z nich było jeszcze czystymi żaglowcami, oznaczałoby to walkę pod żaglami, w której rola pary byłaby bardzo ograniczona. Lecz francuski głównodowodzący stanowczo nakazał swojemu admirałowi stanięcie na kotwicy. Po tej decyzji Francuzów wszystkie liniowce i fregaty aliantów (no, może prawie wszystkie) walczyły stojąc, nie tylko bez żagli, ale nawet z częścią omasztowania odwiezioną dla bezpieczeństwa (by nie prowokować pożarów od rosyjskich granatów i pocisków zapalających) na ląd. Liniowce śrubowe poradziły sobie z podejściem na wskazane pozycje same, ale w tej sytuacji liniowce żaglowe trzeba było podprowadzić. Do bakburt przywiązano więc małe parowce, które je hmm... jak to prawidłowo nazwać - doholowały bocznie?
Podczas bombardowania Sweaborga w 1855, kiedy z uwagi na zanurzenie duże okręty i tak musiały się trzymać poza zasięgiem ognia, małe żaglowce doholowano na pozycję przy pomocy parowców, a wykorzystywane jednostki parowe pozostawały w ciągłym ruchu, używając tylko napędu mechanicznego.
Takie postępowanie było zdecydowanie najczęstsze (zwłaszcza na ciasnych wodach, jak chińskie rzeki). Dominowała tendencja, by akcje bojowe prowadzić teraz tylko pod parą. Nikt jednak nie przepływał Atlantyku, Morza Śródziemnego, Dardaneli i Morza Czarnego na żaglach, by nagle zacząć zmieniać napęd na widok zbliżającego się rosyjskiego celu. Na wszelkie decyzje i ich realizacje było więc dużo czasu. W bitwach pod Helgolandem w 1864 i pod Lissą w 1866 nikt (tak mi się wydaje, a nie mam ochoty szukać!) nie używał żagli, bez względu na to, czy miał ich mnóstwo (jak duńskie fregaty albo austriacki liniowiec śrubowo-żaglowy Kaiser), czy dysponował tylko szczątkowymi żaglami skośnymi (jak na wielu pancernikach), chociaż zwisały one u drzewc w pozycji zwiniętej (lub podciągniętej na gejtawach), gotowe do wykorzystania w razie nagłej potrzeby.
Nawet podczas pojedynku tylko dwóch okrętów śrubowo-żaglowych o całkiem wydatnych ożaglowaniach – jak Kearsarge z Alabamą w 1864 – walczono wyłącznie lub prawie wyłącznie (różnie o tym w rozmaitych relacjach) pod parą, chociaż rajder południowców i slup Unii używały przede wszystkim żagli w operacjach na oceanach (Alabama miał zresztą szyb do podnoszenia śruby w głąb kadłuba, Kearsarge jedynie odłączał śrubę), a z kolei podczas wymykania się krążownikom Północy jednostki „korsarskie” Południowców włączały dopalacze w postaci równoczesnego napędu żaglowego i parowego.
Pozdrawiam, Krzysztof Gerlach
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Post Scriptum.
Dowódca rajdera konfederatów "Alabama" twierdził, że na jego okręcie od przekazania mechanikom rozkazu "rozpalenia pod kotłami", do efektywnego włączenia napędu mechanicznego upływało 20 minut.
Krzysztof Gerlach
piotrs
Posty: 108
Rejestracja: 2007-07-29, 09:40
Lokalizacja: Lublin

Post autor: piotrs »

Szanowny Panie Krzysztofie,

20 minut na "zrobienie pary" wydaje mi się być stanowczo za mało. To raczej czas zgotowania czajnika wody. Choć może paradoksalnie dawne kotły o małej wydajności i niskim ciśnieniu (a co za tym idzie niższej temperaturze) szybciej dawały parę. A może stosowano jakieś "spec-patenty" ?
Kilka dni temu wpadł mi w ręce biuletyn jakiejś firmy, która chwaliła się, że dzięki zastosowanym przez nią ulepszeniom udało sie skrócić czas rozpalania olejowych kotłów ostatniego(?) dunajskiego parowca "Schoenbrunn" z 3 dni do zaledwie kilku godzin.

Pozdrawiam
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Panie Piotrze,
Nie znam się na kotłach opalanych olejem, nie należą już do epoki, którą się interesuję. Nie wnikam też w specyfikę parowców rzecznych. Jednak pomysł, aby jakikolwiek okręt bojowy z drugiej połowy XIX w. tracił trzy dni na rozpalenie pod kotłami jest ABSURDALNY. Przy tym te 20 minut kwestionowane przez Pana to efekt pewnego nieporozumienia. Na ówczesnych okrętach parowo-żaglowych bardzo rzadko utrzymywano ogień cały czas pod kotłami w taki sposób, by mieć bez przerwy parę pod odpowiednim ciśnieniem. Ale z drugiej strony, jeśli można było oczekiwać konieczności użycia napędu parowego, równie rzadko wygaszano go CAŁKOWICIE. Z reguły dosypywano stopniowo niewielkie ilości węgla, tyle, by zapewnić żarzenie. Aby być konkretnym – na omawianym rajderze „Alabama” kotły pracujące w pełni zużywały normalnie około 16 ton węgla; jednak, jeśli chodziło tylko o podtrzymanie ognia, spalały zaledwie 1 tonę dziennie. Wówczas przejście do stanu umożliwiającego pracę maszyn zajmowało owe 20 minut. Co zresztą nie było rekordem. W dzienniku okrętowym pod datą 7 grudnia 1862 Semmes zanotował: „Natychmiast rozkazałem opuścić śrubę i rozpalić [w znaczeniu: zwiększyć] ogień, a w ciągu 15 minut mieliśmy wszystko sklarowane i znajdowaliśmy się pod parą, z załogą na swoich stanowiskach”. Ale może Pan przyjąć, że kłamał – mnie tam nie było.
Inżynierowie w stoczni budującej „Alabamę” twierdzili, że przejście od stanu całkowicie zimnego do osiągnięcia ciśnienia pary potrzebnego do pracy silnika zajmowało od dwóch do trzech godzin - w 1862 r. W świetle doświadczeń z Dunaju może też kłamali. Podobnie jak mechanicy i oficerowie z „Warriora” oraz tych wszystkich ówczesnych okrętów parowo-żaglowych, których danymi dysponujemy. Kłamstwo zbiorowe i międzynarodowe.
Ale ja mam inne zdanie.
Pozdrawiam, Krzysztof Gerlach
piotrs
Posty: 108
Rejestracja: 2007-07-29, 09:40
Lokalizacja: Lublin

Post autor: piotrs »

Dziękuję za wyjaśnienie. Też podejrzewałem, że podtrzymywano ogień (temperaturę i ciśnienie) i że zacytowany przez Pana rozkaz "rozpalenia pod kotłami" oznaczał w istocie "dorzucenie do ognia".

Pozdrawiam serdecznie,
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Zgadza się. Jednak stwierdzenie „podtrzymywano ogień (temperaturę i ciśnienie)” może sugerować mniej wtajemniczonym, że owo dokładanie jednej szesnastej węgla w stosunku do normalnego zużycia pozwalało utrzymać robocze ciśnienie pary. Takich cudów oczywiście nie było.
Na „Warrior”, który – w przeciwieństwie do „Alabamy” - stale operował w eskadrach, a ponadto na wodach krajowych nie miał większych problemów z pozyskiwaniem paliwa, parę utrzymywano przez nieproporcjonalnie długie okresy. Na początku lat 1860-tych było to 75 procent czasu pływania. O ile jednak maksymalne ciśnienie w kotłach, kiedy poruszano się z największą prędkością pod „pełną parą”, wynosiło 22 funty na cal kwadratowy, to podczas pozostałego czasu (nie mówiąc o okresach wygaszania) utrzymywało się na poziomie zaledwie około 12 funtów na cal kwadratowy.
Pozdrawiam świątecznie, Krzysztof Gerlach
piotrs
Posty: 108
Rejestracja: 2007-07-29, 09:40
Lokalizacja: Lublin

Post autor: piotrs »

Jeszcze raz dziękuję.

... ale też samo utrzymywanie temperatury i ciśnienia w kotle wymaga mniej paliwa niż ich utrzymywanie i jeszcze wytwarzanie pary dla silnika.

Pozdrawiam jeszcze bardziej świątecznie
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Jasne. Ale istotne jest, że kiedy wykorzystywano żagle jako jedyną siłę napędową, a ogień podtrzymywano pod kotłami tyle tylko, by nie wygasł i by dojście do pełnej mocy nie zajęło zbyt dużo czasu, NIE PODTRZYMYWANO maksymalnego roboczego ciśnienia pary, ani nawet jakiekolwiek zbliżonego do niego.
Pozdrawiam, Krzysztof Gerlach
piotrs
Posty: 108
Rejestracja: 2007-07-29, 09:40
Lokalizacja: Lublin

Post autor: piotrs »

Oczywiste, że zachowywano rozsądny kompromis między oszczędnością paliwa a zdolnością szybkiego uzyskania pełnej mocy.
Różnica między ciśnieniami 22 i 12 PSI ( z grubsza 1,5 i 0,8 atmosfery) nie jest jednak bardzo wielka - zwłaszcza, że odpowiadające im temperatury wynoszą ok. 127 i 117 stopni Celsjusza.

Pozdrawiam
Krzysztof Gerlach
Posty: 4453
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Dobrze Pan przelicza, ale myli się co do zasady (wytłumaczenie niżej).

W charakterze prezentu świątecznego dla zainteresowanych tą tematyką.

Fragment z podręcznika o budowie i eksploatacji okrętowych maszyn parowych, wydanego w 1855 r., a napisanego przez profesora matematyki z Royal Naval College, Portsmouth oraz przez głównego inżyniera Royal Navy.

Rozdział pt. „Postój kotła (wstrzymanie pracy kotła bez wygaszenia)”
Postój kotła jest metodą oszczędzania paliwa. Praktykuje się ją wtedy, gdy okoliczności wymagają, aby zatrzymany silnik mógł być ponownie uruchomiony po krótkim czasie przygotowań, OD OKOŁO 20 MINUT DO PÓŁ GODZINY. Jeśli służba, w której zatrudniony jest okręt dopuszcza opóźnienie rzędu OD GODZINY DO PÓŁTOREJ GODZINY po otrzymaniu rozkazu rozpoczęcia pracy silnika, oszczędność wskazuje na sens CAŁKOWITEGO WYGASZENIA PALENISK i zatrzymanie wody w kotłach (pozwalając jej się schłodzić), przy zamkniętych zaworach między kotłami a silnikiem.
Operacja wstrzymania pracy kotła bez wygaszania może być opisana w sposób następujący: płonący węgiel odsuwa się od mostka [przewału, progu ogniowego, czyli przegrody zamykającej popielnik i częściowo palenisko z końca przeciwnego drzwiczkom paleniskowym]; rzuca się nań małe ilości wilgotnego węgla i popiołu oraz zamyka zasuwy kominowe; jeśli zasuwy nie są zamontowane lub nie są szczelne, należy zamknąć drzwiczki popielnika. „Postój kotła” praktykuje się w następujących sytuacjach: na przykład po rzuceniu kotwicy, kiedy jest prawdopodobne, że okręt będzie musiał ruszyć ponownie w krótkim czasie; lub kiedy siła wiatru albo pływu wskazuje, że trzeba będzie zapewne użyć napędu parowego dla złagodzenia naprężeń łańcuchów kotwicznych. W takich przypadkach MOŻNA DOPUŚCIĆ SPADEK CIŚNIENIA PARY DO POZIOMU CIŚNIENIA ATMOSFERYCZNEGO, jeśli wiadomo, że nie będzie ona potrzebna przez spory czas. Jednakże jeśli okręt kotwiczy na redzie, może być niezbędnym mieć parę w takiej gotowości, aby być zdolnym do przedmuchania i wyruszenia w bardzo krótkim czasie. W takim przypadku ciśnienie pary musi być utrzymywane na wyższym poziomie.
Kiedy realizuje się postój kotła PRZY PŁYNIĘCIU POD ŻAGLAMI, wartość utrzymywanego ciśnienia pary zależy od natury służby oraz siły i zmienności wiatru. Jeśli pozwolić spaść ciśnieniu DO POZIOMU CIŚNIENIA ATMOSFERYCZNEGO, NA JEGO PODNIESIENIE POTRZEBA BĘDZIE 20 DO 30 MINUT. Dokładna wartość zależeć będzie od jakości węgla (węgiel walijski potrzebuje więcej czasu niż z północy kraju). Temperatura, do której kocioł się ochładza w konkretnym czasie też będzie mieć wpływ na czas potrzebny do ponownego nagrzania, podobnie jak temperatura i wilgotność powietrza.

Przetłumaczył K.G.
ODPOWIEDZ