po co stalowy kadłub okładać drewnem?

Okręty Wojenne do 1905 roku

Moderatorzy: Marmik, crolick

Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4354
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

po co stalowy kadłub okładać drewnem?

Post autor: Maciej3 »

Przy przeglądaniu planów krążownika D’ENTRECASTEAUX natrafiłem na dość jednoznaczne oznaczenie, że kadłub mniej więcej od linii wodnej ( w zasadzie od miejsca nieco ponad nią ) został obłożony drewnem.
Drewno na pokładzie okrętu stalowego to rozumiem, ale na dnie? Cała część podwodna + trochę nad nią, ale tylko tyle co mogły tam fale zamoczyć, niewielkie fale, zostało obłożone drewnem.
Trochę mnie to dziwi.
W czasach drewniaków, to pamiętam, że się czasem dno okładało jakąś blachą - jaką to bywało różnie, o ile pamiętam zwykle miedzianą, i tu widzę jakiś sens.
Ale żelaźniaka obłożyć drewnem?
Pewną sugestią może być przeznaczenie do służby w koloniach, ale po co to robili tak naprawdę?
Wolniej obrasta skorupiakami? Jakoś nie sądzę. Może się mylę, ale wydaje mi się, że drewno to raczej szybciej niż stal - czy jestem w błędzie?
Osłona przed korozją? Coś mi się nie widzi.
Jakiś inny powód?
Historia jest najlepszą nauczycielką życia, bo
Jeszcze nigdy, nikogo, niczego nie nauczyła.
pd
Posty: 109
Rejestracja: 2007-01-23, 20:45

Re: po co stalowy kadłub okładać drewnem?

Post autor: pd »

Aby pokryć miedzią, jako zabezpieczenie przeciwporostowe okrętu operującego z dala od doków. Pokrycie bezpośrednie na stal nie było możliwe ze względu na korozję elektrochemiczną. Miedź (cuivre rouge) jest pokazana na niektórych rysunkach d'Entracasteaux.
Krzysztof Gerlach
Posty: 4381
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Re: po co stalowy kadłub okładać drewnem?

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Porastanie dna żelaznych okrętów operujących w tropikach przez kaczenice, pąkle i wodorosty było bardzo długo ważnym i trudnym do rozwiązania (poza sposobem podanym przez pd) problemem, znacznie groźniejszym niż na okrętach drewnianych.

Żelazny statek "Pekin" towarzystwa P&O opuścił Anglię w lutym 1847 i był dokowany w Bombaju w październiku. Stwierdzono wówczas: „Nie mogę porównać go do niczego innego niż na wpół zanurzonej skały. Kaczenice/pąkle miały 9 cali długości, druga warstwa była kompletna, z pierzastą formacją koralowców wyrastającą od kępki do kępki. "Pekin", normalnie szybki statek, miał przez to obrośnięcie prędkość zredukowaną do 6,5 węzła.”

Jak podawał David K. Brown: Żelazne okręty na wodach krajowych musiały być dokowane przynajmniej raz na 12 miesięcy dla usunięcia warstwy muszli i wodorostów. Na Morzu Śródziemnym i Czarnym okręty wchodziły na dok co 6 miesięcy, a na Oceanie Indyjskim potrzebowały tego co 4 miesiące, o ile nie spędzały jakiegoś czasu w wodach słodkich, które zabijały wiele porostów. Główny inżynier Kompanii Wschodnioindyjskiej w Bombaju raportował, że kiedy "Indus" stał w doku, on usunął z tego okrętu kaczenice czy pąkle grube na 12 cali i długie na 18 cali.

W 1860 i 1868 jeden z pionierów budownictwa żelaznych okrętów, Grantham, pisał: „Stary wróg żelaza – adhezja roślinnej i zwierzęcej materii do zewnętrznej części kadłuba, popularnie zwane obrastaniem – pozostaje nie pokonany. Przynajmniej od 30 lat napinano każdy nerw dla usunięcia tego zła. Nauka wyczerpała swe rezerwy a ludzie praktyki wykorzystali każdą sugestię obiecującą rozwiązanie problemu, ale uzyskany postęp jest bardzo niewielki." Dlatego zatrudnianie żelaznych okrętów na zagranicznych placówkach, gdzie nie ma środków do czyszczenia dna co każde 6 miesięcy, jest niepożądane." Nawiasem mówiąc tenże Grantham już w 1842 proponował rodzaj ochrony katodowej właśnie nie dla zapobiegania korozji elektrolitycznej, ale przeciwdziałania obrastaniu.

Wg Ewana Corletta: jeszcze w roku 1870 spółka P&O wydała około 70 tysięcy funtów na czyszczenie dna swoich jednostek, podczas gdy opancerzone okręty francuskiej marynarki spędziły w 1866 średnio po 55 dni każdy w suchym doku na oskrobywaniu dna. W 1864 żelazne statki zmierzające do Wielkiej Brytanii z Chin potrafiły być - z powodu obrastania - opóźnione o dwa lub trzy miesiące. W 1862 na zebraniu Royal United Services Institution podkreślano, że „czysty okręt przeciwnika przechwyci jeden z naszych, który akurat będzie obrośnięty, nasz będzie na straconej pozycji”. Inny rozmówca utrzymywał, iż "większość naszych żelaznych okrętów opancerzonych jest prawie tak obrośnięta jak peruki prawników”. Piloci z Southampton odkryli, że podczas sezonów wiosennych i letnich muszą wyciągać swoje żelazne jednostki pilotowe na brzeg co dwa tygodnie, dla oskrobywania ich z obrostów, a inni mieli podobne doświadczenia. Szczególnej troski przysparzały okręty wojenne. "Achilles", żelazna fregata pokryta przed wodowaniem antyporostową kompozycją opracowaną przez Admiralicję (i bardzo dobrze spisującą się na próbach w 1845 i 1847), tak obrosła do czasu, kiedy zaczęto jej próby, że uzyskiwała prędkość o 3 węzły mniejszą niż bezpośrednio po oczyszczeniu. Złośliwie zauważono, że jednak ta obiecująca antyporostowa substancja wydawała się być raczej wspaniałym nawozem dla morskich porostów.

Spencer Robinson: „Obrastanie było bardzo intensywne w wodach tropikalnych, z utratą prędkości około 3 węzłów po 4 miesiącach (ekwiwalent dwukrotnego wzrostu potrzebnej mocy)."
White uważał, że 6-miesięczne obrośnięcie na wodach krajowych zwiększało wymaganą dla danej prędkości moc o 20-25 procent, a z końcem roku o 50 procent. Na wodach tropikalnych te przyrosty mogły ulec podwojeniu.

Jeszcze długo po amerykańskiej wojnie secesyjnej nie opracowano skutecznych farb przeciwporostowych, więc żelazne okręty działające na wodach tropikalnych odległych od krajowych baz musiały albo niezwykle często wracać do doków, ale nosić miedziane obicie na drewnianym podkładzie. To drugie, mimo że drogie i ciężkie, bardzo się opłacało, ponieważ już po pary tygodniach jednostka z takim poszyciem była zdecydowanie szybsza od nie zabezpieczonych.
Skuteczne farby przeciwporostowe pojawiły się w samym końcu XIX w. Brown zauważa kąśliwie, że "były one cudownymi miksturami z miedzi, soli arsenu i rtęci, i zapewne zabiły tyle samo malarzy co wąsonogów".

Cytaty z Davida Browna ("Before the Ironclad" oraz "Warrior to Dreadnought") dotyczące późniejszych czasów:
Współcześnie Barrett wykazał, że mniejsze obrośnięcie powstałe w ciągu 18 miesięcy na niechronionym dnie lotniskowca Illustrious zwiększyło opory ruchu o około 80 procent.
Nawet jeszcze podczas II wojny światowej obrastanie podnosiło opór tarcia o około 0,25 procenta dziennie w umiarkowanie ciepłych wodach oraz o 0,5 procenta w tropikach.
W latach 1893-1904 zauważono, że wzrost organizmów przytwierdzonych do dna okrętu znajdującego się w stałej służbie, zanurza jednostkę głębiej z każdym rokiem o około ¾ cala.
Krzywe obrazujące moc potrzebną do napędu krążownika pancernego z przełomu XIX/XX wieku z określoną prędkością pokazują, że z obrośnięciem powstałym po 176 dniach od opuszczenia doku, prawie dla każdej prędkości potrzeba niemal dwukrotnie więcej mocy niż przy dnie oczyszczonym.
Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4354
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

Re: po co stalowy kadłub okładać drewnem?

Post autor: Maciej3 »

Bardzo dziękuję za odpowiedź. Faktycznie pokrycie kadłuba miedzią wszystko tłumaczy. W zasadzie miedź bezpośrednio na żelaz też można położyć, ale jak by to delikatnie ująć, nie wpłynie to pozytywnie na trwałość konstrukcji ;)

Takie jeszcze pytanie na deser - co szybciej obrasta - żelazo czy drewno?
Domyślam się, że pewnie jeszcze zależy od drewna, ale tak pi razy drzwi...
Historia jest najlepszą nauczycielką życia, bo
Jeszcze nigdy, nikogo, niczego nie nauczyła.
Krzysztof Gerlach
Posty: 4381
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Re: po co stalowy kadłub okładać drewnem?

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Obawiam się, że ścisła odpowiedź na to pytanie jest trudna, ponieważ kiedy pojawił się ten problem dla okrętów żelaznych (pamiętamy, że pierwsze jednostki z nieodpowiedniego materiału konstrukcyjnego szwendały się po rzekach, typu Sekwana albo chińskich, czy na kanale La Manche, gdzie prawie lub wcale nie obrastały), na prawdziwych okrętach drewnianych był już dawno opanowany, więc nikt ich nie obdzierał teraz z miedzi, żeby sprawdzić, co szybciej zarośnie.
Jednak generalnie nie należy mylić świdraków z obrastającymi kadłuby kożuchami z kaczenic, pąkli (skorupiaków z rzędu wąsonogów), wodorostów (glonów, alg). Świdraki jedzą drewno, więc pewne gatunki drewna bardziej im smakują i są lżej strawne, inne wydają się za twarde albo nawet trujące. Żelazo i stal nie należą do pokarmów tych miłych zwierzątek. Ale świdraki drążą w drewnie tunele, więc kadłuba nie obrastają. Problem kożuchów hamujących prędkość dotyczy zupełnie innych zwierząt i roślin. Stworzenia te (zwłaszcza kaczenice i pąkle) lubią jak najbardziej stałe, trwałe podłoże. Żelazny kadłub zapewniał znakomite, lepsze niż drewniany, bo żaden świdrak im go spod siedzenia nie wyżerał. Żywią się nie materiałem konstrukcyjnym, lecz (zwłaszcza te zwierzęce, ale nie tylko) otwierają "paszcze" i czekają, aż im woda pokarm wrzuci. Do tego dobry jest ruch - jeśli go nie ma, same muszą sobie rozmaitymi niby kończynami to pożywienie naganiać, a to jest bardzo męczące. Jak się przyczepią do świetnego w tej roli, żelaznego kadłuba mają zapewniony prawie ciągły ruch dzięki płynącemu okrętowi. Żyć nie umierać.
Może sie mylę, ale wydaje mi się, że w czasach jednostek drewnianych nikt z powodu obrastania aż tak bardzo nie histeryzował, jak po przejściu na żelazo.
Krzysztof
Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4354
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

Re: po co stalowy kadłub okładać drewnem?

Post autor: Maciej3 »

Jakby to ująć - może jak coś wyżerało dziury w dnie, to dodatkowe obrastanie nie było aż takim problemem. A poz tym jak coś pływało z prędkością kilku węzłów, to ten dodatkowy opór aż aż tak bardzo przeszkadzał?
Pomijam jakieś klipry czy inne wynalazki, gdzie faktycznie komuś mogło zależeć na prędkości.
A co do późniejszych - narzekań, cóż brytyjskie wymagania co do prędkości czy zasięgu dla "6 miesięcy poza dokiem na wodach tropikalnych" to jednak coś innego niż "zaraz po wyjściu z doku na zimnych wodach". Zużycie paliwa i wymagane moce jakby trochę inne...
Historia jest najlepszą nauczycielką życia, bo
Jeszcze nigdy, nikogo, niczego nie nauczyła.
Krzysztof Gerlach
Posty: 4381
Rejestracja: 2006-05-30, 08:52
Lokalizacja: Gdańsk

Re: po co stalowy kadłub okładać drewnem?

Post autor: Krzysztof Gerlach »

Niewątpliwie po trosze wszystkie te elementy miały wpływ. Myślę, że jednak decydujące były okoliczności wynikające z określonego momentu historycznego. Dla okrętów drewnianych poważny problem stanowiły świdraki i zwykłe gnicie. Obrastanie było bardzo dokuczliwe, ale małe i średnie żaglowce dało się położyć na burtę na byle plaży czy płyciźnie, wypalić do cna wszystko, co przywarło do dna, zasmołować i wrócić do normalnego żeglowania. Nie musiano szukać wielkich stoczni czy wracać do Europy. Kiedy zastosowano obicie miedziane, rozwiązano kwestię świdraków (prawie nic to nie dało na gnicie), a przy okazji - jako niespodziewana i nadzwyczajna premia - gruntownie poprawiła się odporność na porastanie. Skorzystano z niej oczywiście, ponieważ przyniosła wielkie konsekwencje - bardzo wydłużył się okres między remontami, a różnica prędkości miała duże znaczenie i wartość. Drewniane fregaty i liniowce żaglowe faktycznie poruszały się często ze średnimi prędkościami dobowymi rzędu kilku węzłów, lecz maksymalnie (np. w pościgu) osiągały kilkanaście węzłów. Na podstawie analizy kursów i przebiegów dobowych dwóch eskadr spieszących się w drugiej połowie XVIII w. do tego samego punktu, Larrie D. Ferreiro z George Mason University oszacował, że obicie miedzią dawało 10-procentowy przyrost średniej prędkości. Nie wpływało to na koszty paliwa, ale mogło oznaczać sukces lub klęskę całej operacji. W czasie wojny amerykańskiej obite miedzią ciężkie liniowce brytyjskie bez trudu doganiały w tropikach lekkie i zwinne fregaty francuskie - wcześniej rzecz prawie nie do pomyślenia.
Natomiast żelazne okręty miały pełnić w tropikach przede wszystkim funkcje krążowników, czyli ścigać i zwalczać żeglugę przeciwnika. Żelazne statki parowe miały konkurować z żaglowcami. Żelazne klipry budowano oczekując konkurencyjności z drewnianymi i kompozytowymi. W tym czasie problem z porastaniem kadłubów uważano już od dziesięcioleci za opanowany. Zatem ponowne jego pojawienie się zszokowało współczesnych. Oglądali drewniane statki i okręty swobodnie uciekające przed krążownikami, które je miały zwalczać. Oglądano szybkie okręty, które ledwo się poruszały. Oglądano statki, które na długich trasach z Dalekiego Wschodu nie miały najmniejszych szans na konkurowanie prędkością z "przestarzałymi" statkami drewnianymi. No a potem oczywiście, jak Pan pisał, doszedł aspekt dodatkowej mocy silników i zużycia paliwa, co uczyniło kwestię super ważną. Na dodatek wszystko urosło i żelaznych krążowników nie dało się po prostu położyć na burtę dla wypalenia kaczenic, pąkli i glonów - takie jednostki musiały wracać do bazy.
Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4354
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

Re: po co stalowy kadłub okładać drewnem?

Post autor: Maciej3 »

Na dodatek wszystko urosło i żelaznych krążowników nie dało się po prostu położyć na burtę
Oj tam, oj tam. Jak widać na załączonym obrazku, jak się chciało to się położyło. Tylko potem kłopoty z postawieniem były ;)
Przepraszam, ale nie mogłem się oprzeć.
USS_Milwaukee_(C-21)_stranded.jpg
USS_Milwaukee_(C-21)_stranded.jpg (101.39 KiB) Przejrzano 1438 razy
Historia jest najlepszą nauczycielką życia, bo
Jeszcze nigdy, nikogo, niczego nie nauczyła.
ODPOWIEDZ