Там, где суда зарождаются

С незапамятных времен человек бессознательно использовал законы плавучести.

Свыше 2200 лет прошло с тех пор, как стал известен закон Архимеда. Но только в последние двести — триста лет люди стали разумно подходить к постройке судна.

Долгое время судостроение было искусством, знакомым только небольшому числу мастеров-умельцев. Бывало, спросят такого бородатого умельца, обтесывающего топором брусья корабельного корпуса:

— Как ты, братец, выводишь такие ровные и плавные борта?

— Как? А вот станешь и поведешь вдоль борта глазом, оно и видно тотчас. Где неровно, — обстругаешь, а где закладку лишнюю положишь. Все так делают. И прадед мой так делал…

Поколениями накапливался драгоценный опыт. Тайны ремесла передавались, как самое дорогое в семье, — от отца к сыну. Так, в Англии около двухсот лет гремела фамилия Петтов — семьи, умевшей строить особенно удачные корабли. Ясно, что строились они «по старинке». Без всяких расчетов и мудрых проектов, а по «дедовским» секретным заветам.

Во Франции в середине XVII века было пятьсот корабельных мастеров. Но из них четыреста девяносто шесть даже плохо представляли себе, что и от чего зависит при выборе размеров и форм судна.

Кое-как подсчитать водоизмещение уже построенного судна они еще могли. Но предсказать заранее мореходные качества строящегося корабля не мог никто. Какая у него будет осадка, сколько пушек или груза он возьмет, можно было выяснить только после того, как корабль был спущен на воду и оснащен.

Но вот в 1666 году английский мастер Антони Дин во всеуслышание объявил осадку линейного корабля «Руперт», который еще стоял на стапеле. Это всех так заинтересовало, что на торжественную церемонию спуска приехал сам король со всеми адмиралами и свитой. Конечно, никто из них Дину не верил. И каково же было всеобщее удивление, когда спущенный корабль сел в воду именно на ту глубину осадки, которая была предсказана корабельным мастером! Его величество был в восторге.

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.

При расчете непотопляемости находят необходимое число переборок. Ведь надо разделить корпус на отсеки так, чтобы при аварии и заполнении водой даже сразу двух соседних отсеков судно все-таки не тонуло.

Большую работу проделывают конструкторы для того, чтобы подобрать вид и проставить такие размеры деталей корпуса парохода, чтобы он был прочным.

Как же устроен этот корпус?

Поперечный разрез корпуса современного парохода. 1 — вертикальный киль; 2 — флор; 3 — стрингер; 4 — продольные ребра жесткости; 5 — крайний междудонный лист; 6 — боковой киль; 7 — шпангоут; 8 — днищевая обшивка, 9 — кница; 10 — бимс; 11 — нижняя палуба; 12 — верхняя палуба; 13 — деревянный настил; 14 — шахта грузового люка; 15 — комингс люка; 16 — карлингс; 17 — поперечная переборка; 18 — пиллерс; 19 — настил второго (внутреннего) дна; 20 — бортовая обшивка; 21 — фальшборт, 22 — планширь.

Он состоит из стальной оболочки, не пропускающей внутрь судна воду, и скелета, подкрепляющего оболочку. Стальная оболочка судна — это наружная обшивка, а также настил палубы. Плотно обтянуть скелет обшивкой нелегко. Ведь длина судов достигает 300 метров, а ширина — 35. Толщина же обшивки бывает 20 и более миллиметров. Поэтому наружную обшивку и настилы палуб изготовляют не из одного полотнища, а из многих отдельных листов. Каждый ряд листов по длине судна называют поясом или поясьем. У каждого пояса наружной обшивки свое название: горизонтальный киль, днищевой, скуловой, бортовой, а верхний пояс — у верхней палубы — называют ширстреком. Правда, выше ширстрека есть еще пояс — фальшборт, — но он гораздо тоньше остальных поясов обшивки, да и назначение его совсем другое: без фальшборта плохо пришлось бы и людям и предметам, находящимся на открытой палубе. Их бы смыло за борт набежавшей волной.

Настилы палуб, как и наружная обшивка, тянутся вдоль судна параллельными поясами. Иногда стальной настил покрывают сверху деревянным, чтобы не скользила нога.

Скелет судна образуется так называемым набором корпуса. Главная часть набора — вертикальный киль. Это длинная и высокая полоса, опирающаяся на горизонтальный киль. Она сварена из отдельных листов и идет вертикально по всей длине судна. В оконечностях судна к вертикальному килю присоединяют прочные наклонные брусья из литой и кованой стали. Носовой брус — форштевень, а кормовой — ахтерштевень. С обеих сторон вертикального киля идут несколько таких же продольных полос, но они меньшей толщины и длины. Это днищевые стрингеры. А поперек судна установлены флоры. Днищевые стрингеры, флоры и вертикальный киль несут на себе сплошной стальной настил — внутреннее дно. Этот настил, как и палуба, состоит из продольных поясов. А между ним и наружной обшивкой днища образуется междудонное пространство. Часть днищевых стрингеров и флоров имеет отверстия для облегчения веса и для того, чтобы мог пролезть человек. Другая часть — без отверстий. Таким образом, все междудонное пространство делится на множество изолированных отсеков. В этих отсеках хранятся топливо для котлов, смазочное масло, пресная вода, водяной балласт.

Продолжением флоров выше внутреннего дна являются часто расставленные поперечные ребра — шпангоуты. На них и накладывают листы бортовой обшивки. Шпангоуты по длине судна скрепляются мощными продольными балками, которые называют бортовыми стрингерами. По высоте борта ставят два, три и даже четыре бортовых стрингера. Верхние концы шпангоутов поперек судна — с борта на борт — соединяются горизонтальными балками — бимсами. На бимсы, как пол на междуэтажное перекрытие, ложатся стальные настилы палуб. А бимсы скрепляются продольными горизонтальными ребрами — карлингсами, которые в свою очередь подпираются вертикальными стойками — пиллерсами.

Важной частью корпуса судна являются поперечные переборки. Существуют правила, которые предусматривают определенное количество и порядок расположения переборок, смотря по тому, какого размера судно и для чего оно предназначено. Конструкция переборки довольно проста: это полотнище, подкрепленное вертикальными и горизонтальными ребрами — стойками.

Проектируя корпус, конструкторы следят за тем, чтобы прочность его не была излишней, а размеры частей слишком большими. Ведь в этом случае корпус будет утяжеленным и судну, чтобы сохранить то же водоизмещение, придется брать меньше полезного груза. Поэтому, наоборот, идет борьба за облегчение корпуса. Помочь в этом может применение самой высококачественной стали. Такая сталь повышает прочность конструкций корпуса без увеличения их размеров, а значит, — и веса.

После разработки проекта судна изготовляют рабочие чертежи. По этим чертежам в цехах разных заводов обрабатывают, а потом и собирают в одно целое части корпуса, механизмов и различных устройств судна.

Долгие месяцы, а то и годы напряженной работы над проектом остались позади. Стали известными точные размеры всех частей будущего судна, водоизмещение, мощность его механизмов, нужное количество материалов и оборудования. Расчетами нашли все качества будущего судна, необходимые ему для безопасного плавания. Проект готов.

Судно зародилось на бумаге в виде линий и цифр, в виде толстых книг математических расчетов и сотен, а то и тысяч чертежей. Пора начинать его постройку на заводе.

 

Постройка парохода началась

Каждый пароход во время постройки переживает три особо важных события. Это закладка, спуск со стапеля на воду и подъем флага. Между этими событиями бывают разные промежутки времени. Все зависит от размеров судна. У крупных — каждый промежуток тянется по многу месяцев. У малых — от закладки до подъема флага проходит всего несколько недель. Закладку производят тогда, когда корпус начинают собирать на стапеле. Внутри корпуса закрепляют пластинку, на которой гравер написал: где и когда заложен пароход и как его назвали.

Иногда церемонию закладки обставляют очень торжественно: на стапель собираются рабочие и служащие, приходят приглашенные гости, произносятся речи, играет музыка. Эта церемония как бы означает начало постройки парохода. Но на самом деле постройку начинают задолго до закладки. Постройка нового судна начинается тогда, когда на завод приходит теоретический чертеж парохода и рабочие-плазовщики приступают к разбивке его корпуса на плазе.

Плаз — это огромный зал длиною в 200–300 метров. Он всегда расположен на верхнем этаже большого цеха. Так делают для того, чтобы дневной свет хорошо освещал пол плаза сквозь стеклянную крышу. Пол набирается из гладких, плотно пригнанных друг к другу досок и покрывается светло-серой масляной краской. Получается вроде грифельной доски, но таких размеров, что на ней можно устраивать спортивные состязания. На этом полу по теоретическому чертежу наносят все очертания корпуса в их натуральную величину. Это и называется разбивкой корпуса парохода на плазе. Тут создается как бы гигантская выкройка всего корпуса судна. По ней потом изготовляют отдельные выкройки для каждой детали корпуса. Такими выкройками служат длинные рейки и сколоченные из фанеры или тонких досок шаблоны. Часто делают, как и при шитье костюма, бумажные выкройки. Бумажные выкройки — это эскизы, снятые с плазовой разбивки. Раскройку деталей по таким выкройкам выполняют внизу — в корпусообрабатывающем цехе. Пройдем туда и посмотрим, как это делается.

Вот разметчик с помощью крана уложил на стол большой стальной лист. Затем он смотрит в лежащий перед ним эскиз и, действуя метром и циркулем, уверенно переносит на лист линии контура детали или, наложив шаблон, просто обводит его острой стальной чертилкой. Подручный разметчика легкими ударами молотка по заостренному внизу стержню — керну — делает эти линии отчетливыми и надолго сохраняющимися. Каждая деталь, намеченная такими точечными линиями, идет дальше на участок обработки.

Плаз — дорогостоящее сооружение. Кроме того, на плазовой разбивке корпуса и разметке деталей долгое время занято много разметчиков высокой квалификации. Все это заставило судостроителей искать новый, более совершенный способ раскроя деталей корпуса. И они нашли такой способ. Он называется фотооптической разметкой деталей.

Хотите узнать, что это такое?

Представьте себе проекционный фонарь, лучи которого направлены на подготовленный к разметке стальной лист.

Этот способ называется фотооптической разметкой.

В фонарь вставляют негатив снимка чертежа детали. И на листе с нужным увеличением отчетливо проектируются световые линии раскроя детали. Остается навести их устойчивой краской или набить по ним керном точки. А такую работу может выполнить и малоопытный рабочий. Не нужно и плаза. Негативы снимков дает специальное бюро. Конструкторы этого бюро прямо по теоретическому и рабочим чертежам изготовляют чертежи-шаблоны каждой детали в уменьшенном виде. Затем их фотографируют. Такой способ гораздо дешевле и ускоряет разметку деталей почти в три раза.

Материал для костюма после раскройки разрезают. То же самое делают и с раскроенными листами стали, идущей на постройку корпуса. Прежде для этого применяли пресс-ножницы. Они резали сталь и долго и неточно. Теперь режут газом. Чаще всего — газорезательными автоматами. Самая интересная часть такого автомата — магнитная головка с роликом. Движение ролика передается другой важной части — копирующему устройству. Это устройство перемещает резак так, что он вырезает детали самой сложной формы без всякой предварительной разметки на стальном листе. Надо только иметь набор копир-щитов. А копир-щит — это фанерный или тонкий металлический лист, к которому прикреплены стальные прутки — копиры. Расположение этих прутков как раз соответствует контурам деталей. К копирам и прижимается ролик магнитной головки. Такое устройство заставляет газовый резак, а то и несколько резаков сразу, совершать свое удивительное путешествие, в точности повторяя движение магнитной головки вдоль причудливых границ копиров. Из резака вырывается узкая струя синеватого пламени, оставляя позади себя в металле тонкий и чистый разрез.

Так устроен газорезательный автомат. 1 — прутки на копир-шаблоне; 2 — магнитная головка; 3 — газовый резак; 4 — стальной лист; 5 — вырезанные детали.

Сейчас придумали еще более удивительную машину. Около нее уже нет громоздких копир-щитов. Но резак по-прежнему, без помощи человека, вырезает детали различных очертаний.

Кто же управляет его движениями? Может быть, человек-невидимка? Ничего подобного! Чтобы выяснить это, пройдем в небольшое помещение, неподалеку от чудо-машины. Здесь на столе установлен какой-то прибор, напоминающий радиоприемник. Но, в отличие от радиоприемника, к этому прибору пристроен объектив, почти такой же, как у фотоаппарата. Объектив «смотрит» в лежащий перед ним чертеж вырезаемой детали и с помощью фотоэлектрической копировальной системы заставляет резак издали копировать линии этого чертежа на стальном листе, да еще в нужном масштабе. Точность работы такой машины прямо чудесна. Появление ее является заслугой советских ученых. Но замечательно и то, что ее может обслуживать только рабочий со средним образованием. Таких умных машин и таких рабочих уже немало в цехах судостроительного завода.

Однако не каждая вырезанная из стали заготовка есть уже готовая деталь. Ее иногда нужно согнуть по форме корпуса парохода. Простую погибь делают на гибочных вальцах. А для гибки ребер корпуса есть специальные станки. Все это довольно легкие и быстрые операции. Другое дело, когда листу надо дать сложную погибь — и вдоль и по ширине. Раньше такую гибку делали только вручную. Сначала нагревали листы до белого каления, а потом выколачивали тяжелыми молотами по особым каркасам. Это была очень тяжелая и долгая работа. Для ее выполнения требовалась целая бригада самых опытных и сильных гибщиков. Теперь же листы гнут в холодном виде на гидравлических прессах. Такой пресс стоит недалеко от газорезательной машины. Высотой он с двухэтажный дом. На его пульте управления множество всяких ручек и приборов. В передней части пресса движется вверх и вниз большой поршень. Его называют пуансоном. Пуансон с большой силой давит через специальные штампы на стальной лист. Несколько нажимов пуансона — и лист приобретает любую сложную форму погиби. Сила давления у некоторых прессов достигает 2000 тонн.

Обработанные детали проверяет контролер, после чего их сдают на склад. Со склада они, по мере надобности, отправляются в сборочно-сварочный цех. Там из них собирают конструкции корпуса парохода. Как видите, судостроительная сталь, прежде чем сделаться готовой деталью, проходит три — четыре операции. А всего лет пятнадцать назад такому же куску стали надо было пройти десять — двенадцать операций. Корпусообрабатывающий цех завода был до отказа заполнен различными станками и прессами. Почти все они существовали для того, чтобы обслуживать клепку. Тут были дыропробивные прессы и станки для сверления в деталях отверстий под заклепки. Тут были строгальные станки для строжки кромок листов после грубого реза на пресс-ножницах. Были и станки, отгибающие фланцы (бортики) у концов листов, опять-таки для плотности заклепочных соединений. Было много и других грохочущих, громоздких станков. Теперь большинство из них исчезло.

Что же случилось в судостроении? Что могло ликвидировать множество станков, сократить число операций обработки судостроительной стали и этим самым ускорить постройку пароходов? Причиной этого явилась электросварка металлов, заменившая собой клепку.

 

Дуга-чудесница

Конечно, разговор пойдет не о той дуге, которая нужна, чтобы запрячь лошадь. Наша дуга совсем маленькая — длиною не более 3–4 миллиметров. И служит она для соединения отдельных частей металлических конструкций. Эту дугу можно увидеть повсюду: в усадьбах машинно-тракторных станций, при прокладке газопроводов, на строительстве мостов и пароходов. Что же это за дуга? Давайте понаблюдаем за действиями рабочего, создающего такую дугу. Только наденем очки с темными стеклами, чтоб не испортить глаза. Вот рабочий поудобнее устроился у пригнанных друг к другу деталей. Вот он тоже прикрыл глаза щитком с темными стеклами, а правой рукой сжал ручку со вставленным в нее электродом. А к электроду тянется, как змея, толстый серый провод от источника тока. Свариваемая конструкция заземлена. Тут получается как бы электрическая цепь. Пока электрод не касается изделия, цепь разомкнута, ток выключен. Вот сварщик чиркает электродом по металлу, как спичкой о коробку, и слегка отводит электрод от металла. Сверкнули искры, а потом между электродом и металлом вспыхнула ослепительная дуга. Направляемая рукой рабочего, она медленно поползла вдоль стыка деталей. Ее пламя невыносимо для человеческих глаз. И это неудивительно: температура дуги достигает 3500°. Это только в полтора раза меньше температуры раскаленного солнца. От такой температуры кромки деталей и электрод быстро расплавляются и детали свариваются.

Вот рабочий отвел кончик электрода от металла на расстояние больше, чем 3–4 миллиметра. Электрическая цепь размыкается — и дуга гаснет. Теперь можно беспрепятственно любоваться чудесной работой нашей дуги. Она образовала на стыке деталей блестящую чешуеобразную дорожку — шов. Шов накрепко соединил в одно целое обе детали. Такой способ соединения называют дуговой электросваркой.

Электросварку впервые в мире применил русский изобретатель Н. Н. Бенардос в 1882 году, а его способ усовершенствовал несколько позже другой изобретатель — Н. Г. Славянов. У электросварки большие преимущества перед клепкой и другими способами соединения деталей. Возьмем, к примеру, клепку корпуса парохода. Она была невозможна без применения множества соединительных угольников, стыковых планок, стальных прокладок. Уйму металла и средств тратили на изготовление этих вспомогательных деталей. При электросварке они все не нужны. А сколько металла и труда затрачивалось на клепку! Например, при постройке арктического ледокола в его корпус забили до миллиона заклепок. И для этого потребовалось просверлить два миллиона отверстий в деталях корпуса. При электросварке не надо ни отверстий, ни заклепок. А сколько времени и средств отнимало уплотнение заклепочных швов, или, как его называют, чеканка. Сварной шов не требует этой работы, он гораздо прочнее и плотнее заклепочного шва. Клепку выполняла целая бригада из трех и даже четырех рабочих. А при электросварке работает один рабочий.

Представляете теперь, сколько сберегает электросварка металла, рабочей силы и денег?

Еще быстрее и прочнее сваривают части корпуса парохода сварочными автоматами. Чаще всего встречается сварочный автомат «Трактор». Только не подумайте, что это настоящий трактор. Таким тракторов землю не вспашешь, — он слишком маломощный. Не одолеет он и большого уклона. Да и по размерам и устройству он мало похож на настоящий трактор. Зато стальные детали он сваривает замечательно.

Сварочный автомат «Трактор». 1 — самоходная тележка; 2 — электромотор; 3 — кабель; 4 — сварочная головка; 5 — сосуд с флюсом; 6 — щит управления; 7 — катушка с электродной проволокой; 8 — электродная проволока.

Вот сварщик установил вдоль стыка двух листов палубы небольшую самоходную тележку. На тележке смонтированы части автомата. Тут и маленький электродвигатель, и пост управления, и сосуд с флюсом — пескообразным веществом, и сварочная головка, сквозь мундштук которой пропущен конец электродной проволоки, намотанной на катушку. Самая хитроумная часть автомата — сварочная головка. Она, как говорят, мастер на все руки: возбуждает электрическую дугу, непрерывно подтягивает к месту сварки электродную проволоку, сматывает ее с катушки. И самое главное — она не дает дуге менять свою длину, а это очень важно для качества сварки. Вот сварщик нажал кнопку на посту управления. Тележка плавно покатилась вдоль стыка. Кончик проволоки коснулся стыка деталей, возбудилась электрическая дуга. Ее сразу же покрыл слой флюса, который непрерывно сыплется из сосуда. Дуга становится невидимой под пузырем из расплавленного флюса. Она горит внутри этого пузыря — среди паров расплавленного металла и флюса. Флюс — замечательное вещество. Он отлично защищает сварной шов от вредного влияния азота и кислорода воздуха. При сварке под флюсом почти все тепло дуги идет на сплавление кромок деталей. При ручной сварке много тепла рассеивается в воздухе и металле. А какая большая разница в скорости ручной и автоматической сварки! Говорить об этой разнице — все равно что сравнивать скорость пешехода и автомобиля. Но автомат «Трактор» — весом около 70 килограммов — аппарат громоздкий. Им нельзя, как при ручной сварке, варить в любом положении и в самых тесных местах. Не может он варить короткие и криволинейные швы. И вот ученые изобрели в 1948 году новый аппарат — шланговый полуавтомат. У него тоже есть тележка. Но только она не самоходная. На ней механизм для подачи электродной проволоки к месту сварки.

А это сварочный полуавтомат. 1 — сварочный наконечник с рукояткой и воронкой для флюса; 2 — гибкий шланг; 3 — катушка с электродной проволокой; 4 — подающий механизм, 5 — кабель.

Электродная проволока сматывается с катушки и проталкивается подающим механизмом сквозь гибкий шланг к наконечнику, находящемуся у сварщика в руках. Все остальное совершается, как у автомата «Трактор». Разница в том, что сварщик передвигает наконечник с концом проволоки и сосудом для флюса вручную, а у автомата все механизировано. Поэтому шланговый аппарат называют не автоматом, а полуавтоматом.

Шланговыми полуавтоматами можно варить в таких местах, которые недоступны автомату «Трактор», и быстрее, чем ручной сваркой. Но швы, идущие вверх или над головой, — как говорят, вертикальные и потолочные, — варить ни полуавтоматом, ни автоматом нельзя. Тут уже и в особо тесных местах поле деятельности до сих пор остается за ручной электросваркой.

Но все же ученые считают, что и это ненадолго.

Электросварка совершила полный переворот в судостроении. Она сильно изменила и упростила конструкцию корпуса парохода. Она намного сократила число операций по изготовлению деталей. Наконец, электросварка помогла разработать новые способы скоростной постройки судов.

 

Скоростное строительство

Еще двадцать лет назад техника постройки парохода была невысокой. Тогда корпус на стапеле собирали из многих тысяч отдельных деталей и узлов. Из множества ребер, подаваемых по очереди, составляли скелет корпуса. Потом на скелете собирали оболочку, опять-таки из отдельных листов наружной обшивки и палуб. Все части корпуса соединяли заклепками. Условия работы были трудными. Вес машинки для сверления дыр достигал 30 килограммов, а клепального пневматического молотка — 16 килограммов. Такой инструмент приходилось держать на весу, часто изгибаясь в три погибели в тесных отсеках. Барабанные перепонки рабочих лопались от страшного звенящего грохота, а легкие человека разъедались дымом от горнов для подогрева заклепок.

Работы шли так: пока судосборщики не соберут тот или иной район корпуса, нельзя работать сверловщикам. А пока не закончили свою работу сверловщики, здесь нечего делать клепальщикам. После клепальщиков приходили на стапель чеканщики. Их дело — обеспечить плотность заклепочных швов и испытать корпус парохода на водонепроницаемость. Металл уплотняли особым инструментом — чеканом, а испытывали так: нальют в отсек воды и смотрят снаружи, — нет ли течи в заклепочных соединениях. Если в каком-либо месте просочилась вода, — это место подчеканивали еще раз. Последними приходили на пароход маляры. Они красили испытанные отсеки. Рабочие других специальностей — судомонтажники, электромонтажники, плотники, столяры — приступали к работе только после спуска парохода на воду. Со стапеля сходили в воду пустые корпуса, без механизмов, устройств и оборудования.

Всем этим «начиняли» пароход во время достройки на плаву. Такая постройка тянулась долго — по нескольку лет. С такими темпами нельзя было мириться.

Рабочие и инженеры совместно с учеными взялись за улучшение техники судостроения. И был произведен настоящий переворот. А натолкнул судостроителей на этот переворот новый способ постройки жилых домов. Прежде дома строили по кирпичику. Потом их стали собирать из готовых крупных блоков вместе с оконными рамами и другим оборудованием. Здание растет теперь, словно гриб, — не по дням, а по часам.

Примерно то же произошло и с постройкой парохода. Судостроители рассудили так: нельзя ли уподобить пароход дому? Как бы разбить днище, борта и палубы парохода на большие куски — секции? Как бы эти секции изготовлять заранее в цехе в удобных условиях, а потом быстро собирать из них на стапеле корпус парохода? Так и сделали. Затем секции стали объединять в более крупные куски парохода — блоки.

Из секций собирают блок.

Блок — это уже полновесный кусок корпуса — от борта до борта и от днища до палубы. В сборочно-сварочном цехе завода можно увидеть целую носовую или кормовую оконечность парохода, а также многоэтажную надстройку с палубами, переборками, фундаментами под механизмы, трубопроводами, разными устройствами и даже с оборудованными помещениями. Вес такого куска достигает 100 тонн и более. Тут же стоят огромные днищевые и бортовые секции длиною по 20 метров. Это означает, что теперь корпус собирают не из многих тысяч отдельных деталей и узлов, а из нескольких десятков секций и блоков. Для небольшого судна нужно изготовить только 5–6 блоков. Прежде, до спуска парохода на воду, можно было заранее заготовить для следующего только детали и небольшие узлы. Теперь к моменту спуска одного парохода корпус другого уже фактически готов в виде его огромнейших кусков — секций и блоков. На стапеле остается только сварить их в одно целое.

Небольшое судно собирают из нескольких блоков.

А сами секции и блоки собирают и сваривают из отдельных деталей в укрытых от непогоды, просторных и утепленных пролетах цеха. От этого стали лучше и условия труда рабочих и качество работы.

Сборочный цех занимает большую площадь, разделенную на несколько пролетов. Вдоль цеха на рельсах, проложенных по стенкам здания, двигаются электрические краны. По ферме каждого крана одновременно перемещается поперек цеха тележка с опускающимся и поднимающимся грузовым крюком гаком. Такой кран называют мостовым. Он может подать груз в любое место цеха. В каждом пролете цеха — особые вспомогательные сооружения для сборки и сварки. Вот ровная толстая плита для сборки плоских секций, например переборок.

Для сборки секций с криволинейными поверхностями установлены особые стенды в виде соединенных между собою металлических козелков. Их называют постелями, и это название не случайное. Секция должна плотно лежать, как в постели, на верхних кромках козелков. А форма этих кромок точно соответствует наружному обводу корпуса в районе секции. Поэтому и секция, собранная на этой постели, будет именно такой формы, какой она должна быть.

Для сборки имеются различные приспособления. Они служат для того, чтобы крепче прижать друг к другу отдельные детали перед их сваркой. У каждой бригады — свои приспособления. Одна бригада рабочих собирает только простые узлы секций, другая — только палубные секции, третья — секции бортов, четвертая — днищевые и т. д. Подгоняют детали, обрезая их газом и подрубая пневматическими молотками.

Сборка секции судна в сборочно-сварочном цехе.

Каждую деталь надо установить в секции так, чтобы она не была перекошена, стояла точно по чертежу и по плазовой разбивке.

Такую проверку часто делают не судосборщики, а специальные рабочие — проверщики. Это очень важная профессия при постройке судна. Проверщиков можно увидеть и в цехе при сборке секций, и на стапеле при сооружении из них корпуса.

Но вот секция собрана и сварена. Прежде чем отправить эту секцию на стапель, ее нужно испытать на водонепроницаемость. Чтобы убедиться в плотности сварных швов, их испытывают керосином. Керосин скорее других жидкостей найдет себе дорогу среди неплотностей шва. При испытании шов с одной стороны покрывают меловой краской, а с другой — густо смазывают керосином. Если шов неплотный, то керосин выступит с другой стороны шва темной полосой на меловой краске. Такой шов вырубают и снова заваривают. Может быть и такой случай: шов плотный, но внутри него имеются трещины, пустоты, раковины. Такой шов не может быть прочным, но обнаружить внутренние пороки керосин не может. В этом деле человеку помогают разные приборы. Прежде хорошим помощником в проверке качества сварных швов был рентгеновский аппарат. Он просвечивал шов так, как в поликлиниках просвечивают человека. Сейчас появились и более совершенные приборы. Один из таких приборов называется: ультразвуковой дефектоскоп. По внешнему виду он совсем простой, — в виде небольшого ящика с экраном на передней стенке. Но зато какую чудесную работу проделывает этот прибор! Он направляет в проверяемый шов ультразвуковые лучи-разведчики. Луч отражается от внутренней поверхности шва и возвращается к приемнику прибора. Если на пути луча-разведчика встретилась трещина, раковина или другой порок, рабочий-контролер по изображению на экране определит, что это за порок и на какой глубине он залегает. Этот прибор тоже доверяют только рабочему со средним образованием.

Сваренные и испытанные секции и блоки на огромных платформах доставляют к стапелю. Когда там соберется достаточное их количество и освободится сам стапель, приступают к сборке корпуса парохода.

Сборка корпуса из секций и блоков намного ускорила и работы на стапеле и достройку судна на плаву. Ведь секции и блоки подаются на стапель не пустыми. Их еще в цехе «начиняют» трубопроводами, вспомогательными механизмами, разными устройствами. А в блоках производят иногда даже оборудование и отделку помещений. Так что в секциях и блоках работают не только судосборщики и сварщики. Рядом с ними трудятся и рабочие других специальностей — судомонтажники, электромонтажники, столяры, маляры. На стапеле фронт работ расширяется еще больше. Здесь устанавливают крупное оборудование и выполняют те операции, которые нельзя было выполнить в цехе. А ведь раньше все это делалось уже на плаву, после спуска парохода на воду. И что же получается? Раньше спускали на воду пустые стальные коробки, а теперь судно спускается почти готовым. Остаются отделка да испытания.

Большой переворот произошел и в монтажных работах на стапеле. Возьмем, к примеру, монтаж валопровода. Валопровод — это длинная линия валов, соединяющих двигатель парохода с гребным винтом. На крупных судах общая длина валопровода достигает 100 метров, а отдельных валов — 20 метров. Еще недавно считали, что валопровод нельзя монтировать до спуска парохода на воду. Почему же? Дело в том, что эта работа требует большой точности. Ведь оси валов, в том числе и ось вала двигателя, должны составлять одну совершенно прямую линию. Ось каждого вала не должна отклоняться от этой прямой даже на десятую долю миллиметра. От даже самого небольшого перекоса валы будут плохо вращаться в своих опорах-подшипниках и быстро изнашиваться. А от большого перекоса может быть и авария. Судостроители боялись того, что установят валопровод, а потом, от большого напряжения и изгиба корпуса при спуске парохода точность сборки линии валов нарушится. Вот эта боязнь и заставляла монтировать валопровод на плаву. И только после этого устанавливали главный двигатель. При таком способе надолго затягивались монтажные работы на пароходе. Теперь же главный двигатель устанавливают на стапеле и одновременно с этим ведут монтаж валопровода еще до спуска.

А вот еще один пример. Что сложного в том, чтобы установить какой-либо механизм на свой фундамент? Сложности в этой работе не было бы, если бы не требовалось особой плотности прилегания рамы механизма к поверхности фундамента. Для этого приходится выполнять довольно кропотливую работу. Надо долго ровнять поверхность фундамента вращающимся шлифовальным кругом, а потом подгонять между механизмом и фундаментом всякие клинья и прокладки. Теперь это начали делать проще и скорее: фундамент покрывают густым слоем жидкой пластмассы, а на нее устанавливают механизм. Пластмасса быстро твердеет и заполняет все неровности и пустоты.

Много сил и времени отнимает у судостроителей монтаж судовых трубопроводов. Мы уже знаем, как много вспомогательных механизмов имеется на пароходе. А от них по всем отсекам тянется множество труб. Если растянуть эти трубы в одну линию, получится длина в несколько десятков километров. Прежде трубы гнули вручную и с нагревом. Теперь эти работы механизированы. Ручную гибку труб заменили холодной на мощных станках. Судостроители придумали и новые, скоростные способы монтажа трубопроводов на самом пароходе.

Сколько времени уходило раньше на подгонку труб по месту их установки! Примерит рабочий трубу — не годится, и опять тащит обратно в цех, чтобы перегнуть или подрезать ее. Сколько таких бесцельных путешествий совершали рабочие — из цеха на пароход и обратно! Теперь в цехах применяют специальные макеты. Это дает возможность сразу устанавливать заранее подогнанные по макету трубы на место.

Можно дать еще много примеров работы советских судостроителей по-новому. Сейчас крупные пароходы строят в два — три раза быстрее, чем до войны. И что интересно, — скорость постройки неудержимо растет и в наши дни. Например, построенный у нас первый дизель-электроход ушел в плавание через двадцать месяцев после закладки его на стапеле. А на постройку третьего такого же электрохода затратили всего четырнадцать месяцев.

В этом большая заслуга не только рабочих.

Ведь в постройке и снаряжении современного судна участвуют десятки, а то и сотни, заводов и фабрик. Со всех концов нашей страны присылали они на завод сталь и машины, мебель и трубы, лес и приборы. Все поступало точно в срок.

Без этого скоростное строительство было бы невозможно.

 

На заводе праздник

Строящийся корабль, как и дом, со всех сторон окружен строительными лесами. Леса — многоярусные, и это делается для того, чтобы можно было удобно работать в каждом районе корпуса. Ярусы сообщаются между собою трапами. К каждому ярусу подведены кабели для обеспечения работ электроэнергией и трубопроводы, по которым подаются на стапель вода, пар, сжатый воздух и газы для резки металла. А сбоку от лесов гуляют по рельсам высоченные мощные краны. Их дело — непрерывно подавать на стапель готовые секции, блоки и всякое оборудование парохода.

Сборка корпуса из секций и блоков — дело сложное и ответственное. Прежде чем начать эту сборку, надо выполнить большую подготовительную работу. Тут главную роль играют проверщики и плотники. Проверщики начинают с того, что наносят на стапеле линии, по которым будет проверяться правильность сборки корпуса — по высоте, ширине и длине парохода. Плотники устанавливают прочные опоры, на которых будет покоиться днище. Такими опорами являются в первую очередь кильблоки. Каждый кильблок — это несколько дубовых брусьев, установленных друг на друга поперек корпуса. При постройке крупного парохода ставится до 200 кильблоков и более. Часть кильблоков называют спусковыми. Они разбираются в последнюю очередь — перед самым спуском парохода — и специально приспособлены для быстрой разборки.

Когда все подготовительные работы закончены, можно приступать к сборке корпуса. Тут у строителей возникает немало забот. Главная — это подогнать секции друг к другу так, чтобы получились плавные обводы корпуса, а размеры его соответствовали тем, что указаны на чертеже. Тут большую помощь оказывают проверщики. Они изо дня в день проверяют положение корпуса на стапеле и положение каждой новой секции. Другая важная забота — это не дать корпусу покоробиться от электросварки. Чтобы избежать этого, сборку и сварку корпуса ведут в строгой последовательности сразу в нескольких районах. Одновременно корпус начинает расти и вверх. К настилу днищевых секций приваривают переборки и бортовые секции, а сверху накрывают их секциями палуб. Так и растет с каждым днем гигантский корпус. Растет вдоль, вширь и ввысь, словно дом, возводимый этаж за этажом.

С каждым днем растет корпус судна.

Наконец наступает важный момент постройки парохода — погрузка главных механизмов и котлов. Механизмы — турбины — грузят полностью готовые и испытанные. В такой же готовности грузятся и котлы: обшитые легким стальным кожухом, со всеми клапанами, кранами и приборами.

А вот взмыли наверх и оказались на судне огромные электродвигатели. Значит, перед нами турбоэлектроход.

После погрузки механизмов полностью разворачиваются монтажные работы. Начинают установку дымоходов и трубы. К концу постройки на стапеле в отсеках крупного парохода трудятся тысячи рабочих. Работа не утихает ни днем, ни ночью. В помещениях слепят глаза вспышки электросварки. Это судосборщики заканчивают мелкие работы по корпусу. Судомонтажники окончательно проверяют установку двигателей и валопровода. Электромонтажники затягивают по своим трассам электрические кабели, присоединяют их к потребителям тока. Это нелегкая работа. Например, на строящемся у нас атомном ледоколе электромонтажникам пришлось установить более чем полтысячи электромоторов и протянуть около 300 километров кабелей!..

Маляры заканчивают тепловую изоляцию корпуса и окраску помещений. Столяры собирают по частям мебель и крепят ее к своим местам.

Многолюдно и на верхней палубе парохода. Тут заканчивают монтаж якорных, шлюпочных, грузовых и других устройств. А на капитанском мостике рабочие приборостроительных заводов заняты установкой и регулировкой приборов судовождения и связи. Каких только рабочих профессий не встретишь на строящемся пароходе! И все работающие думают только об одном: как бы скорее и лучше подготовить пароход к выходу в море.

Спуск парохода — это большое событие в жизни судостроительного завода. С одной стороны — это радостный праздник рабочих и служащих. С другой — это почти полная готовность парохода к плаванию. К спуску начинают готовиться за три — четыре недели. В подготовке главным образом участвуют плотники. Первым делом они сооружают из брусьев спусковые салазки. На них пароход сойдет по деревянным дорожкам стапеля в воду. Сойдет так, как санки скатываются вниз по снежной горе. Для этого поверхность дорожек густо насаливают. Раньше на насалку затрачивали тонны дорогого бараньего и говяжьего сала. Теперь обходятся более дешевой смесью парафина и минерального масла.

Плотникам надо еще изготовить особые устройства для того, чтобы задержать посаженный на салазки пароход до того момента, когда все будет готово к спуску. Это упорные стрелы, гидравлические курки и носовой задержник. Упорные стрелы ставят парами у носовой и кормовой частей парохода с каждого борта. Упорная стрела — это короткий деревянный брус. Одним концом он упирается в стапель, а другим — в полоз.

Гидравлические курки ставят в средней части салазок — по одному с каждого борта. Курок задерживает полоз до тех пор, пока на него давит поршень водяного цилиндра. К цилиндру подводится вода. Если вода перестанет давить на поршень, он не будет нажимать на курок и тот освобождает полоз.

Носовой задержник — это несколько кругов пенькового каната, соединяющего конец каждого полоза с кустом из бревен. Если надо отдать задержники, их мгновенно перерубают острым топором. Часто вместо канатных задержников ставят задержники из стальных полос. Тогда такие задержники перерезают газовыми резаками.

Спуск парохода на воду — это продуманная во всех мелочах операция. Каждому участнику спуска назначено по расписанию определенное место и обязанности.

Вот как спускали на воду турбоэлектроход «Родина».

С утра во всех цехах завода царило радостное оживление. В этот день остались позади все заботы и неприятности, которых немало было у судостроителей пока сооружался электроход на стапеле. Тысячи людей спешили к стапелю, где электроход высился многоэтажным гигантом, блестя на солнце свежей краской и отполированными винтами. Он празднично разукрашен гирляндами флагов. Праздничное настроение и у людей, заполнивших площадки у стапеля. Среди них и те, кто проектировал судно, и те, кто строил его, и многочисленные гости. Каждый старается занять самое удобное место, чтобы как следует видеть все подробности этого интересного зрелища. Заняли свои места и участники спуска. Накануне с ними было проведено то, что в театре называют генеральной репетицией.

Часть из них поднялась на электроход. Этим людям тоже предстоит ответственная работа. Одни из них должны после спуска осмотреть все днищевые отсеки и убедиться в том, что в корпусе нет течи. Другие — отдать якорь, освободить судно от спусковых салазок и отвести его к набережной завода.

Уже каждая минута приближает торжественный момент спуска. Вот на специально оборудованную площадку поднимаются директор завода и командующий спуском. Уже отданы трапы, соединявшие судно со строительными лесами. Из репродукторов несется первая команда: «Спусковые кильблоки — вон!» Валятся на землю деревянные брусья, их сразу же оттаскивают в сторону. Один из строителей медленно проходит под днищем электрохода. Он должен удостовериться в том, что ничто не препятствует спуску. Результаты осмотра докладываются командующему. Тот теперь может доложить директору завода о готовности судна к спуску. В наступившей тишине отчетливо звучат его слова: «Товарищ директор!

Судно к спуску готово! Все рабочие расставлены по своим местам. Прошу разрешить спуск нового судна!»

— Добро! — слышится в ответ.

Из репродукторов доносится новая команда: «Носовые стрелы вон!» А вслед за нею следующая: «Кормовые стрелы вон!» Обе команды выполняются точно и быстро. Также выполняется и команда: «Отдать курки!» Теперь только носовые задержники удерживают судно на стапеле.

Наконец раздается последняя команда: «Руби носовые задержники!» Теперь уже ничто не держит электроход. На мгновение судно как бы застыло в раздумье. У каждого из зрителей мелькнула тревожная мысль: «Пойдет ли вниз эта махина?» Бывало и так, что освобожденное от всех задерживающих устройств судно оставалось на месте. Виновницей может оказаться плохая насалка. Возможен и такой случай, что под полоз случайно попадет песок или кусочек металла. На этот раз опасения зрителей оказались напрасными. Над затихшим стапелем прозвучали радостные крики: «Тронулся! Пошел!»

Действительно, электроход медленно тронулся в путь. Громкое «ура!» заглушило величавые звуки советского гимна. К небу взлетела ракета, возвещая о рождении еще одного судна морского флота СССР. Скользя по насаленным дорожкам, судно все больше и больше набирало скорость. Вот оно врезалось кормой в воду, вздымая кверху огромный каскад брызг.

Судно врезалось кормой в воду.

Началось первое плавание электрохода. Пока очень короткое — не более пятисот метров. С грохотом полетели в воду якоря, и электроход остановился, словно вкопанный. К нему подскочили два черных и широкобоких буксира и потащили новорожденного великана к месту достройки.

Достройка теперь идет недолго — несколько месяцев. Тут производят такие работы, которые по тем или иным причинам нельзя сделать на стапеле, например, установка мачт со стрелами и оснасткой — такелажем. За время достройки завершают также отделку и оборудование помещений. Начинаются испытания механизмов, устройств и всего судна в целом. А эта работа очень сложная и ответственная.

Испытания показывают, — действительно ли судно построено так, как требует проект, всё ли в порядке. И только когда все испытания закончены, устранены все дефекты, обнаруженные приемной комиссией, на электроходе поднимается флаг Советского Союза.

Это означает, что судно вступило в строй. Электроход своим ходом идет к причалу порта, чтобы принять груз и пассажиров в первое плавание. Давайте и мы пройдем в порт и побываем на построенном судне.

 

Прогулка по электроходу «Родина»

Белоснежная, залитая светом громада высится у пристани. Всюду суета, обычная при выходе судна в рейс. Работают краны, укладывая в трюмы запасы и грузы. По трапу вереницей поднимаются пассажиры. Некоторые из них попадают на судно не совсем обычным способом: на собственных машинах въезжают они через большое отверстие в борту — прямо в судовой гараж.

Внизу, на пристани, и наверху, на палубах электрохода, — всюду оживление, звонкий смех, веселая суматоха.

Вступив на борт электрохода, пассажир вначале теряется: где найти ему свое временное жилье среди многих таких же помещений семиэтажной плавучей гостиницы? На каком этаже-палубе находится его каюта? Но растерянность пассажира длится недолго. Стрелки и надписи показывают ему путь. Лифтер гостеприимно распахивает перед ним дверцы лифта. И пассажир не успеет опомниться, как уже стоит перед дверью своей каюты. В каюте все удобства, превращающие путешествие советского человека в приятный отдых.

В каюте есть все удобства, превращающие путешествие в приятный отдых.

Здесь мягкая удобная мебель, много света, радио, настольный вентилятор, умывальник с холодной и горячей водой, даже телефон судовой автоматической станции.

Конечно, эти удобства сильно отличаются от той ненужной роскоши, которой стараются ради рекламы блеснуть пароходные компании капиталистических стран. Там все удобства рассчитаны на изнывающего от безделья и скуки капиталиста. К услугам миллионеров семикомнатные каюты с целым штатом прислуги, пальмовые сады и чересчур богато обставленные салоны в четыре этажа высотой. На таких пароходах бывает даже «собачья гостиница» с ванной и особой кухней.

А был как-то даже такой случай, когда на одном пароходе, чтобы поместить благородного скакуна, приспособили, выломав переборки, четыре каюты 1-го класса. За перевозку своего любимца через океан на скачки хозяин заплатил 5000 фунтов стерлингов.

Таких «удобств» на наших судах нет. Зато все, что имеется здесь, — доступно каждому советскому человеку.

Но вот заканчиваются последние приготовления перед отходом судна. Мощный бас гудка «Родины» на минуту заглушает все шумы на пристани: и грохот кранов, и резкие свистки паровозов, и многоголосый гомон людей.

Пассажиры машут платками, смеются, плачут… Они пытаются что-то кричать своим родным и знакомым, остающимся внизу. Но старания напрасны. С высокого борта трудно даже различить лица провожающих. Все сливается в одну сплошную массу.

Электроход медленно отходит. Скоро пристань и весь порт скрываются из глаз.

Погода стоит великолепная. Плавание должно быть увлекательным. Но хочется сделать его и полезным: хотя бы бегло познакомиться с судном.

Давайте выполним это желание и пройдемся по наиболее интересным местам электрохода.

Длина его—180 метров. Чтобы обойти все без исключения палубы и помещения, времени у нас, пожалуй, просто не хватит.

Разверните рисунок, приложенный в конце книги, и следите внимательно.

Вот мы проходим по пассажирским помещениям. Яркий свет озаряет сверкающие чистотой, устланные пушистыми коврами коридоры, площадки и трапы. Множество световых указателей, надписей и объявлений не дает пассажирам заблудиться. Проходя по коридорам, мы видим не только каюты. Здесь и уютные салоны и комнаты отдыха, библиотека-читальня, детская комната, концертный зал, большие рестораны. Красивая отделка стен и потолков, превосходные картины, замечательная удобная мебель украшают все эти помещения.

Вот вход в кинозал, который вмещает триста человек. На витрине объявление: «Сегодня вечером демонстрируется цветной художественный фильм „Дон-Кихот“».

Кто-то из моих спутников захотел попасть на открытый воздух. Лифт немедленно исполнил это желание. Мы уже на самой верхней — «солнечной» палубе.

На солнечной палубе бассейн и солярий.

Здесь действительно от солнца деваться некуда. С одной стороны «солнечной» палубы спортивная площадка, огороженная высокой сеткой. На ней пассажиры играют в теннис и волейбол. С другой стороны — большой бассейн и солярий. В бассейне можно плавать, даже играть в водное поло. Рядом с бассейном «раздевалка», холодные и горячие души.

На «солнечной» палубе, поближе к носу электрохода, находится самое интересное помещение. Это командная рубка — центр управления кораблем. Здесь столько приборов, что с ними не ознакомишься и за день. Решено, что в командную рубку будет организована отдельная экскурсия. А пока мы спускаемся вниз, на следующую — шлюпочную палубу. Она так называется потому, что на ней установлены спасательные шлюпки.

На шлюпочной палубе установлены спасательные шлюпки.

Внутри шлюпок закреплены пустые цинковые ящики. Такие ящики для шлюпки вроде поплавков. Зальет ее всю водой, но она все равно не потонет. Каждая шлюпка снабжена прожектором и компасом, запасом сухарей и консервов, бочонком пресной воды, спасательными кругами.

Все это подготовлено на тот случай, если авария в море заставит людей покинуть судно.

Но как же спустить шлюпку с высокой палубы на воду? Ведь эта палуба примерно на 15 метров поднята над поверхностью моря. Для этого у концов каждой шлюпки стоят две изогнутые стальные балки. Это шлюпбалки. От их верха спускаются к шлюпке тросы с блоками на обоих концах. Их называют шлюпочными талями. Такими талями можно приподнять шлюпку с места, и она повиснет в воздухе. Потом шлюпбалки склоняются за борт и шлюпка оказывается над водой. Это называется «вывалить» шлюпку за борт. Дальше уже дело как будто простое — опустить шлюпку на воду. Если шлюпка невелика, — опускают вручную. А для спуска больших шлюпок пользуются электрическими лебедками.

Но спустить шлюпку в шторм не так-то просто. Тоге и жди, что, пока она дойдет до воды, ее вдребезги разобьет о стальной борт судна.

Надо иметь большой опыт и сноровку, чтобы в горячке и сумятице, да еще при крене судна на больших волнах благополучно спустить шлюпку. Но пока никакой опасности электроходу не грозит. Шлюпки крепко-накрепко прикреплены тросами к своему ложу, или, как говорят моряки, — принайтовлены по-походному, и на них натянуты парусиновые чехлы.

Со шлюпочной мы опускаемся на прогулочную палубу. Ее назначение понятно из самого названия. По ней пассажиры прогуливаются. А устанут, — к их услугам удобные кресла, расставленные тут же по бортам. Приятно отдохнуть в таком кресле, подышать живительным морским воздухом, почитать интересную книжку или полюбоваться чайками, встречными судами и живописным берегом, когда он виден.

Ниже прогулочной — еще одна палуба надстройки, а затем уже — верхняя палуба. На открытой части верхней палубы мы увидели парикмахерскую, мастерскую по ремонту одежды и обуви, киоски для продажи книг и прохладительных напитков, цветов и фруктов.

В средней части верхней палубы расположена фабрика-кухня электрохода — его камбуз. Здесь можно видеть огромные электрические плиты, мясорубки, тестомесилки и хлеборезки. А рядом с камбузом — настоящий хлебозавод. Электрические печи выпекают ежедневно около тысячи килограммов хлеба, пирожков, булочек, пирожных. У плит, котлов и печей трудятся два десятка поваров и хлебопеков. Пища из камбуза доставляется в ресторан специальными лифтами.

На электроходе все электрифицировано: лифты, грузо-подъемные краны, лебедки и многочисленные вспомогательные механизмы для вращения руля, спуска и подъема якорей, шлюпок и трапов.

На судне множество разных насосов, компрессоров, вентиляторов, моторов, и все они электрические.

Электричество охлаждает кладовые для скоропортящихся продуктов. В жилые и служебные помещения по вентиляционным каналам подает свежий воздух, охлажденный в жару, а в холодное время — наоборот, подогретый. Электрический ток согревает ряд помещений при помощи установленных в них грелок. Электрический ток приводит в движение все приборы и аппараты, необходимые для управления судном. Наконец очень много электрической энергии идет и на освещение. Только во внутренних помещениях судна — больше 10 тысяч электролампочек. Как видите, расход электрической энергии огромный. Но она в достаточном количестве вырабатывается на самом судне. Для этого имеется специальная электростанция. Ток от станции бежит по проводам во все помещения судна. Если растянуть эти провода в линию, то получится длина в несколько сотен километров. Но это вспомогательная станция. Главная станция электрохода дает ток для движения судна. Она расположена в машинном отделении — об этом вы уже знаете.

 

Электроход идет по курсу

Вот мы и в командной рубке. В ее передней части — крытое помещение, похожее на веранду дома, но больших размеров. Оно так же, как и веранда, застеклено. Отсюда как на ладони видно все окружающее судно пространство. Это рулевая рубка. Здесь сосредоточены все приборы управления электроходом. Познакомимся с главными из них.

В рулевой рубке электрохода.

Вот у передней застекленной стенки две тумбы. Это приборы для управления движением судна.

Что же находится в этих тумбах?

В одной из них помещен уже знакомый нам машинный телеграф, но с двумя ручками и двумя циферблатами, для правого и левого электродвигателей отдельно. На циферблатах поблескивают надписи: «Стоп», «Малый вперед», «Полный вперед» и другие. Вторая тумба имеет два контроллера, таких же, какие мы всегда видим на передней площадке трамвайного вагона. Наблюдали вы, как работает вожатый трамвая? Вот он повернул ручку контроллера вправо от среднего положения — и вагон движется вперед. Вернется ручка обратно, на середину, — вагон станет. Если повернуть ручку влево, — пойдет назад. Но трамваю не нужны сложные маневры: он двигается только по рельсам. Другое дело — электроход. Много маневров надо проделать ему в тесном порту, прежде чем подойдет он к причалу.

Тут некогда передавать приказы электрику с помощью машинного телеграфа, как обычно. Гораздо проще управлять работой электродвигателей самому — прямо отсюда, из рулевой рубки. Вот для этого и служат контроллеры.

Огромное судно меняет ход, подчиняясь легкому повороту ручки. Контроллер помогает капитану и его помощникам осуществлять любые, самые хитрые маневры электрохода. А в открытом море обходятся одним машинным телеграфом.

Поближе к задней стенке, за которой расположена штурманская рубка, — еще одна тумба, к которой приделан штурвал. Это устройство для поворота руля. А впереди него другая тумба — нактоуз, в которой находится магнитный компас. Это древнейший прибор. Когда-то устройство компаса было несложным: в небольшом сосуде с водой плавал кусок пробки с укрепленной на нем магнитной стрелкой.

Но в XIV веке итальянец Джойя усовершенствовал его. Он насадил магнитную стрелку на вертикальную ось — шпильку — и прикрепил ее к черному бумажному кругу, названному картушкой. Картушка. была разделена по окружности на 16 равных делений — румбов.

Картушка магнитного компаса.

Все это устройство Джойя поместил в сухую круглую коробку — «котелок». С тех пор магнитный компас претерпел немало усовершенствований. Но и теперь он еще похож на компас Джойи. «Котелок» уже не сухой, а заполнен смесью спирта и воды. Он свободно подвешивается в нактоузе на двух шарнирных осях. Оси сделаны так хитроумно, что, как бы ни качало судно на море, «котелок» всегда будет в горизонтальном положении, но разворачиваться в стороны не может. На нем изнутри нанесена курсовая черта, которая точно согласована с направлением носа судна.

Котелок сверху закрыт стеклом, а внизу находится вертикальная шпилька, на которую насажена картушка со сферическим поплавком в середине. Снизу к картушке прикреплены магнитные стрелки. Вот они-то и разворачивают плавающую картушку так, что она всегда смотрит на север своим нулевым делением, обозначенным буквой «N». По окружности картушки нанесены равные деления — 360 градусов. И основные румбы обозначены буквами стран света.

Устройство магнитного компаса. 1 — нактоуз; 2 — котелок, 3 — оси шарнирного (карданного) подвеса, 4 — осветительное устройство; 5 — магнитные стрелки; 6 — картушка, 7 — поплавок, 8 — шпилька; 9 — жидкость; 10 —защитное стекло; 11 — курсовая черта. Курс — 45° (NO).

Величина угла между неподвижной курсовой чертой и делением картушки показывает нам курс электрохода. Достаточно только посмотреть, какое деление картушки встало против черты.

Вот вахтенный помощник капитана командует рулевому: «Курс сорок пять градусов!» «Есть, курс сорок пять!» — следует ответ. И через некоторое время рулевой докладывает: «На румбе — сорок пять!» Это означает, что курсовая черта компаса установилась против деления 45 и судно идет точно на норд-ост.

Теперь только старайся удержать черту против этого места на картушке. А это нелегкое дело. Судно иногда рыскает. Но случалось и еще хуже: судно совсем сбивалось с курса Здесь уже волны, ветер и течения были ни при чем: людей обманывал сам компас. Это происходило в тех случаях, когда рядом с ним находились стальные части корпуса или проходил электрический ток. Правильные показания компаса нарушают и так называемые магнитные бури. От неточности компаса надо ждать всякой беды: можно и на мель сесть, и на прибрежные скалы наскочить.

В 1862 году у берегов Ирландии, только из-за неправильности показаний магнитного компаса, один за другим погибли два больших океанских парохода. Несколько сот людей, груз и пароходы погубило отклонение стрелок маленького прибора.

Такое отклонение стрелок компаса от направления магнитного меридиана называется девиацией. Борьба с девиацией — очень важное дело в мореплавании.

Но полностью уничтожить девиацию моряки не в состоянии. И вот придумали такой компас, который не боится соседства стали и электрического тока. Это электромеханический компас, или, как его называют, гирокомпас. По устройству он очень похож на уже знакомый вам гироскопический успокоитель качки. Главная часть гирокомпаса — тоже массивный диск, но, конечно, гораздо меньше по размерам. Точно так же ось вращающегося волчка-диска при любом отклонении всегда, как и «ванька-встанька», стремится к одному и тому же положению — в плоскости географического меридиана.

Гирокомпас дает судну истинный курс. Он не нуждается в поправках, которые приходится вводить в показания магнитного компаса на девиацию и на разницу в направлениях магнитного и географического меридианов.

А разница эта большая. Представьте себе, что человек все время направляется прямо в ту сторону, куда указывает темный конец стрелки простого магнитного компаса. Идет он на север, но никогда не попадет на Северный полюс. Оказывается, компас приведет его на северную оконечность Канады, к острову Принца Уэльского.

Именно здесь находится магнитный полюс. И, как видите, отсюда далеко до Северного полюса географического.

Сам гирокомпас установлен во внутренних помещениях судна. А его показания автоматически передаются по проводам компасам-репитерам. Такие компасы установлены в рулевой и штурманской рубках и других местах.

Репитеры точно повторяют показания гирокомпаса и уже не подводят моряков.

Гирокомпас передает отсчет изменения курса судна и другим приборам — гирорулевому, курсографу и автопрокладчику курса. Что это за приборы?

Гирорулевой расположен тут же, рядом со штурвальной тумбой. Он избавляет рулевого от хлопотливой и напряженной работы у штурвала. Без всякой человеческой помощи удерживает он судно на заданном курсе, не дает ему рыскать. Стоит судну по какой-либо причине сбиться со своего курса, как гирорулевой, получая от гирокомпаса точное направление движения, сразу исправит положение. При помощи особого устройства, соединенного с рулем, гирорулевой возвращает судно на прежний заданный курс.

«Автоматический рулевой» — гирорулевой. На верхней части прибора установлен репитер гирокомпаса.

Ну, а если вообще потребуется изменить курс судна?

Тогда включают этот прибор и рулевой вращает штурвал до тех пор, пока черта компаса не установится на новом курсе. После этого управление судном снова доверяется гирорулевому.

На длительных прямых участках пути судна рулевой на вахте только контролирует курс. За него честно работает гирорулевой.

Курсограф установлен в штурманской рубке. Этот прибор автоматически записывает все изменения курса судна.

Внутри курсографа особый механизм протягивает бумажную ленту. Пока судно идет своим курсом, перо курсографа чертит на ленте прямую линию. Но стоит только судну сбиться с курса, как на ленте появляются зигзаги.

На ленте курсографа появляются зигзаги.

По этим зигзагам-записям легко определить и момент поворота судна на новый курс и продолжительность следования тем или иным курсом.

Моряки называют курсограф «ябедой». Этот прибор может наябедничать штурману: добросовестно ли нес вахту рулевой, удерживал ли он судно на заданном курсе. Автопрокладчик курса — это автоматический прибор для записи на карте пути корабля. Раньше эту кропотливую работу, при помощи циркуля, транспортира и линеек, выполнял штурман. Сейчас он избавлен от такой работы. Карта расстилается на особой стальной доске, по которой автоматически перемещается каретка с карандашом. Карандаш автопрокладчика рисует на карте линию пути корабля под одновременным действием на него двух приборов: гирокомпаса и лага. Гирокомпас дает направление линии, а лаг легкими толчками двигает карандаш вперед.

Автопрокладчик курса автоматически записывает путь корабля.

Что же такое лаг?

Это прибор для определения скорости хода и пройденного судном пути.

В прежние времена применяли лаг ручной. Его устройство несложно: к деревянному поплавку, в виде сектора, крепилась тонкая веревка — лаглинь, разделенная метками — узлами — на равные части (каждая длиной в одну сто двадцатую часть мили). По дуге сектора приделывался тяжелый свинцовый обод. С таким ободом сектор стоял в воде вертикально. Сопротивление воды не давало ему легко двигаться вместе с судном, и он фактически оставался на месте. Судно уходило от сектора, а лаглинь стравливался за корму. Выпуская его из рук, матрос отсчитывал, сколько узлов стравлено в воду за одну сто двадцатую часа, то есть за полминуты.

Это число узлов в полминуты и соответствовало числу морских миль, проходимых судном за час. Теперь понятно, почему скорость судна до сих пор определяется в узлах.

Ручной лаг имел много недостатков. Он не мог показывать скорость судна непрерывно. Время от времени его надо было выбрасывать и выбирать. И самое главное — ручной лаг не давал показаний пройденного судном пути.

Моряки были недовольны этим лагом, но он еще долгое время оставался единственным средством определения скорости корабля. Только в конце XIX века, используя идею Ломоносова, вместо сектора стали применять вертушку. Сначала ее буксировали за кормой, а потом стали выдвигать через отверстие в днище судна. Новые лаги назвали вертушечными.

Основная часть такого лага — это вделанный в днище судна передающий аппарат с четырехлопастной вертушкой. На ходу судна поток воды вращает выдвинутую вертушку. Чем больше скорость, тем сильнее встречный поток и тем быстрее вращается вертушка. Ее вращение при помощи особого электромеханического устройства передается по проводам стрелкам указателя скорости и счетчика пройденного расстояния, а также автопрокладчику курса.

Когда в работе лага нет необходимости, его убирают внутрь судна, а отверстие в днище закрывают особой задвижкой — клинкетом.

Однако и вертушечный лаг имеет крупные недостатки. Например, в вертушку часто попадают посторонние предметы, особенно водоросли. Лаг часто выходит из строя. Вот почему лет двадцать назад стали широко применять новые — гидравлические лаги.

Гидравлический лаг тоже определяет скорость хода (а значит, и пройденный путь) по силе давления встречного потока воды, возникающего при движении судна. Его работа основана на разности между давлением воды в двух выдвинутых трубках. В одной трубке, развернутой навстречу потоку — к носу, создается полное давление, зависящее и от скорости хода судна и от глубины ее погружения в воду. В другой, развернутой в корму, — давление только от глубины погружения этой трубки, то есть статическое давление. Передающий механизм лага с трубками устанавливают на судне ниже грузовой ватерлинии.

Внутри передающего механизма имеется сосуд, разделенный подвижной горизонтальной перегородкой на две части. Верхняя часть сосуда соединена с забортной водой статической трубкой, а нижняя — трубкой полного давления. Когда судно неподвижно, давление воды в обеих частях сосуда одинаково и перегородка стоит на месте. Но вот судно начинает двигаться, и равновесие давлений нарушается. Давление в нижней части становится больше, отчего перегородка поднимается кверху.

Это движение перегородки с помощью электромеханического устройства и передается стрелкам приборов. У гидравлического лага один серьезный недостаток: это сложность его устройства. А представьте себе, что лаг испортился, перестал давать показания скорости и пройденного пути. Как тут быть? Неужели штурман лишается возможности вести прокладку пути судна? Нет, ему на выручку приходит особый прибор, висящий в командной рубке. Это счетчик оборотов вала двигателя судна.

Схема работы гидравлического лага. 1 — подвижная перегородка; 2 — трубка статического давления; 3 — трубка полного давления; 4 шток-толкатель, 5 — система рычажков; 6 — стрелка указателя; 7 — шкала указателя; 8 — пружина.

Зная число оборотов вала (а значит, и винта) можно по специальной таблице определить скорость хода судна. Это скорость не совсем точная, но зато штурман может продолжать свою работу.

В рулевой рубке электрохода много разных приборов связи. Это телефонные аппараты и всевозможные звуковые и световые электросигнальные приборы. Они связывают командную рубку электрохода со многими помещениями судна.

Вот, например, пожарно-сигнальная станция. К ней отовсюду тянутся провода. Если в каком-либо помещении случился пожар, воздух от нагрева начинает расширяться и давить на упругую пластинку установленного там прибора — извещателя. Пластинка замыкает ток в приборе, и на сигнальной станции сразу же вспыхивает красная лампочка.

Так сразу узнают, где возник пожар. Все приборы, находящиеся в командной рубке, очень облегчают работу капитана и его помощников. Они позволяют судну совершать дальние океанские рейсы с такой же уверенностью, как если бы оно плавало вдоль берега в хорошо изученном районе. Но этого мало: электроходу надо держать связь с другими кораблями и с портами. Значит, ему надо как-то передавать и принимать сигналы — говорить и слушать.

Раньше «языком» судна были сигнальные флаги — днем, и мигающая лампочка, передающая сигналы азбукой Морзе, — ночью, да еще свисток, колокол и сирена. А «ушами» — глаза и слух вахтенных.

Конечно, пользоваться такими «средствами» можно только на близком расстоянии.

Теперь «язык» и «уши» у пароходов и теплоходов действуют как на близком, так и на далеком расстоянии.

Для связи на дальнем расстоянии служит радио.

В радиорубке, на «солнечной» палубе, стоят мощные приемники и передатчики.

В радиорубке стоят мощные приемники и передатчики.

При их помощи с электрохода можно разговаривать на расстоянии многих тысяч миль.

Благодаря радио советские моряки не чувствуют себя оторванными от Родины, где бы они ни находились.

Каждое событие в жизни нашей страны находит живейший отклик среди моряков, находящихся в плавании.

Возьмем, к примеру, такое радостное событие, как выборы в местные советы депутатов трудящихся. Радио широко раздвигает в этот день границы избирательных округов Кировского района Ленинграда, к которым приписаны экипажи всех судов Балтийского пароходства. Эти границы становятся необъятными. Моряки-балтийцы голосуют под всеми широтами в разных морях и океанах — от берегов Антарктиды и до Ламанша, от Тихого океана до знойного Средиземного моря.

Вот как проходили недавние выборы в Совет Ленинграда на пароходе «Жан Жорес». Ночью, накануне знаменательного дня, пароход шел вдоль побережья Франции. До начала голосования оставалось еще много времени, а у входа в кают-компанию уже скопилась очередь. Наконец вахтенный матрос пробил в колокол — рынду — долгожданное время — шесть часов И двери распахнулись перед нарядно одетыми моряками Торжественно звучат слова председателя избирательной комиссии — боцмана Петухова: «Поздравляю вас, товарищи, с большим праздником, — с днем выборов! Прошу приступить к голосованию!»

Через 20 минут судовой радист уже сообщал в Ленинград результаты выборов: все моряки парохода, как один человек, проголосовали за народных кандидатов.

Радио является и замечательным помощником штурмана в его работе по вождению судна. Издавна мореплаватели определяли свое местоположение в море на глаз, по солнцу или звездам. Потом, кроме компаса, появился секстан. Это прибор, позволяющий определять высоту солнца или какой-либо звезды над горизонтом.

Секстаном определяют высоту солнца над горизонтом.

Зная эту высоту и — по хронометру — точное время наблюдения, не трудно при помощи особых таблиц найти местоположение судна в море.

Но для работы с секстаном нужно чистое небо. А как можно установить местоположение судна, если туман или тучи? При таких условиях плавания на помощь штурману приходит радио.

Электромагнитные волны, излучаемые береговыми радиостанциями и улавливаемые судовой станцией, могут в любое ненастье и на большом расстоянии успешно заменять свет берегового маяка. Для этого на судне имеется специальный аппарат — радиопеленгатор. По сигналам двух береговых радиостанций, расположение которых известно на карте, радиопеленгатором легко определяют местоположение корабля. Здесь большую роль играет антенна радиопеленгатора, принимающая радиоволны в строго определенном направлении. Антенна радиопеленгатора имеет форму круглой рамки, вращающейся вокруг вертикальной оси.

Антенна радиопеленгатора имеет форму круглой рамки.

Когда штурман настроит приемник на выбранную им станцию, он поворачивает рамку до тех пор, пока слышимость этой станции не станет очень плохой. Это означает, что плоскость рамки перпендикулярна направлению приходящих от береговой станции радиоволн. Тогда по особой шкале определяют направление на эту станцию или, как говорят, отсчитывают пеленг. Точно таким же образом отсчитывают пеленг и на другую береговую радиостанцию. Проведя на морской карте эти пеленги, штурман в точке их пересечения как раз и найдет местонахождение судна.

А есть и такие радиоприборы, которые работают сами. Им не нужны ни радист, ни штурман. Вот судно терпит аварию. Нужно немедленно дать в эфир сигнал бедствия, а радиста не оказалось на месте. Но на мостике-то всегда есть люди!

Один из них бросается к небольшой доске со светящейся надписью «SOS» и разбивает стекло. В радиорубке моментально начинает работать «автоматический радист». Без всякого участия человека он не только посылает в эфир сигнал бедствия, но и дает координаты потерпевшего аварию судна.

Вы слышали о дизель-электроходе «Обь», который доставил советскую экспедицию в ледяные просторы Антарктики. На этом судне был установлен первый такой «автоматический радист».

В командной рубке электрохода есть еще два прибора. И каждый из них — настоящее «чудо техники».

 

«Эхоглаз» и «радиоглаз»

Человек попал в ущелье и ударил в ладоши. Не пройдет и несколько секунд, как он услышит ответный слабый звук. Это значит, что звук отразился от скалы и вернулся к человеку в виде эха. Давным-давно знали люди о существовании эха. Но они долгое время не могли извлечь из него никакой практической пользы. Впервые это удалось русскому академику Якову Дмитриевичу Захарову.

В 1804 году, поднявшись на аэростате высоко над Петербургом, он крикнул в рупор, направленный к земле. Когда Захаров уловил эхо своего голоса, он отметил время пробега звука до земли и обратно. А затем ему уже не трудно было, зная скорость распространения звука в воздухе, подсчитать, на какой же высоте находится аэростат.

В наше время человек додумался использовать эхо для измерения глубин морей и океанов. Так появился замечательный прибор — эхолот. При работе эхолота используют не обыкновенные звуки, слышимые человеческим ухом, а сверхзвуки, или ультразвуки.

Кто же создает такие звуки? Оказывается, тоненькая пластинка кварца. Если через такую пластинку пропускать переменный электрический ток, то она начинает «дышать», то есть попеременно сжиматься и растягиваться. В одну секунду пластинка «дышит» до семисот тысяч раз. И каким бы легким ни было ее «дыхание», оно увлекает за собой частицы окружающей среды, рождая сверхзвуковую волну. Эти волны мы не слышим, но их действие может быть хорошо заметным.

Если колеблющуюся пластинку кварца поместить в сосуд с жидкостью, то мы увидим нечто необычайное. Здесь вихрем начинают летать частицы взбудораженной жидкости. Ультразвуковой ураган все яростнее и яростнее катит свои волны. Над поверхностью жидкости образуется горка высотою до 100 миллиметров, а капли этой жидкости взлетают вверх на полметра и выше. Ну, а если так будут «дышать» не одна, а десять и больше пластинок?

Представляете, какие звуки будет посылать эхолот на дно моря или океана, если снабдить его многими кварцевыми пластинками? Как же работает эхолот?

К днищу судна приварен стальной ящик; в него вмонтирована пачка кварцевых пластинок. Когда через эти пластинки пропускают ток, они начинают «дышать». «Дыхание» пластинок передается направленным пучком в воду и вызывает ее мощные колебательные движения — ультразвуковые волны. Эти волны мчатся сквозь водную толщу вниз, достигают дна, отражаются от него и бегут обратно в виде эха.

Ультразвуковые волны достигают дна моря, отражаются от него и бегут обратно. 1 — излучатель и приемник эхолота; 2 — прибор — указатель эхолота.

Эхо улавливается второй пачкой пластинок, укрепленной в том же ящике, и тут же превращается в электрические колебания.

Эти электросигналы подводятся к шкале специального прибора, на котором стрелка покажет в метрах глубину моря или расстояние до какого-либо подводного предмета, отражающего звук. А у некоторых эхолотов глубина моря показывается в виде штрихов, наносимых на бумажную ленту самопишущим прибором.

Когда-то глубину морей измеряли ручным лотом, то есть веревкой с грузом на конце. Это была долгая и неточная работа. А об измерении глубины океанов даже и не мечтали. Эхолот изумительно точно и быстро измеряет любую глубину. Чтобы измерить глубину в три километра простым лотом, времени затрачивают свыше часа. Эхолоту для этого нужны секунды. С помощью эхолота удалось точно измерить самую большую глубину океана — 10 863 метра.

Такая глубина оказалась у Марианских островов на Тихом океане. И что важно — измерение глубины простым лотом возможно только с неподвижного судна, а эхолотом — даже на полном ходу. Эхолот не только измеряет глубину.

Когда судно плывет над подводными возвышенностями и долинами, самопишущий прибор эхолота рисует на бумаге точный профиль этого дна Пересекая море, можно привезти с собой изображение рельефа его дна по линии пути судна. А так как море бороздят по всем направлениям множество судов, то по записям их эхолотов можно легко составить точную карту всего морского дна.

Так эхолот превращается в «эхоглаз». По записи на бумажной ленте можно узнать, например, есть ли на дне песчаные наносы.

«Эхоглаз» помогает быстро находить места затонувших кораблей, чтобы поднять их со дна моря. Он даже показывает, в каком положении лежат эти корабли на грунте.

Большую пользу приносит «эхоглаз» советским рыбакам. Пользуясь «эхоглазом», они обнаруживают в глубине моря скопления рыбы, плотность и размеры косяка.

Некоторое сходство с эхолотом имеет другой, удивительный прибор, установленный в особом помещении командной рубки Его называют радиолокатором Много замечательного в этом приборе. Главное в его работе, как и у эхолота, — это отражение от встречных предметов. Но тут уже отражаются не звуковые, а радиоволны.

На этом и кончается сходство в работе обоих приборов. И прежде всего потому, что скорость движения радиоволн около 300 000 километров в секунду Она почти в миллион раз больше скорости звука в воздухе. Это значит, что радиоволна может за одну секунду пять раз «облететь» все границы Советского Союза.

От скалы, находящейся от нас в семи километрах, звуковое эхо прилет через 20 секунд, а радиоэхо — через две стотысячные доли секунды. А при меньшем расстоянии будут даже не стотысячные, а миллионные доли секунды. Ясно, что такое время не сможет засечь никакой хронометр. А вот радиолокатор засекает и даже записывает.

Мало того, он за человека подсчитывает, какое расстояние за это время пройдет радиоволна. Способность радиоволн отражаться от встречных предметов и возвращаться назад в виде радиоэха впервые обнаружена в нашей стране.

Это открытие сделал великий изобретатель радио — Александр Степанович Попов.

Дело было так: в 1897 году А. С. Попов, вместе со своим помощником Рыбкиным, испытывал на Кронштадтском рейде первый в мире радиоаппарат. Ему хотелось по возможности увеличить дальность действия аппарата.

Чтобы менять расстояние между передатчиком и приемником аппарата, Попов установил их на разных кораблях. Передатчик стоял на учебном судне «Европа», а приемник— на крейсере «Африка» Испытание шло хорошо. Рыбкин сидел у приемника и с напряженным вниманием всматривался в точки и тире азбуки Морзе, которые появлялись на телеграфной ленте Вдруг знаки стали все реже и реже, а потом и вовсе исчезли.

— Что за оказия такая? — удивился Рыбкин и взглянул в иллюминатор Он увидел, как между «Европой» и «Африкой» проходил минный крейсер «Лейтенант Ильин».

Минный крейсер заслонил собою пространство между обоими кораблями. Радиоволны, посылаемые с «Европы», встретили неожиданную преграду — корпус проходящего корабля. Вот почему радиоволны не достигли приемника на «Африке», а знаки Морзе на ленте исчезли.

Радиоволнам оставалось одно: отражаться от борта «Лейтенанта Ильина» и возвращаться на «Европу». Но вот минный крейсер прошел — и приемник снова заработал. Попов сразу нашел причину столь удивительного явления. Он уже тогда предсказал, что «отражение радиоволн будет использовано с превеликой пользой для человечества».

Предвидение Попова исполнилось только через сорок лет; первый радиолокатор появился в 1938 году.

Как же работает радиолокатор?

Оказывается, радиоволны он посылает не непрерывно. Передатчик пошлет какую-то порцию волн, а затем автоматически выключится Радиоволны отразятся от встречного предмета, и их встречает уже приемник. Потом передатчик пустит новую порцию волн и опять «отдыхает».

Так попеременно и работают: то передатчик, то приемник. Такая работа нужна для того, чтобы отправляемые волны не смешивались с радиоэхом, и еще — чтобы точно засекать момент отправления радиоволн и возвращения эха.

Радиоэхо, вернувшись назад, «докладывает» только о встрече с каким-либо предметом.

А в каком же направлении произошла встреча? Об этом приемник не говорит. Здесь приходит на помощь антенна радиолокатора. Она ничуть не похожа на антенну радиостанции.

Антенна радиостанции посылает радиоволны по всем направлениям. Антенна радиолокатора так не делает. Вы, конечно, видали, как действует увеличительное стекло. Оно собирает солнечные лучи в одну точку.

Точно так же антенна радиолокатора собирает радиоволны в пучок и пускает его узким лучом по одному направлению. Антенна радиолокатора закреплена на мачте судна или на мостике и все время находится во вращении. Поэтому она при выпуске радиоволн как бы прощупывает окружающее пространство, точно так, как шныряет повсюду луч прожектора. И каждый раз особый прибор показывает направление, по которому выпущен тот или иной пучок волн. Если пучок не встретит какой-либо преграды, то обратно его не жди. Он уже не вернется в приемный аппарат радиолокатора. Стоит только пучку встретить предмет и отразиться от него радиоэхом, как сразу же узнают направление на этот предмет.

Мало того, особое устройство радиолокатора замеряет и записывает те миллионные доли секунды, за которые пучок радиоволн доходит до предмета и возвращается назад. А специальная шкала дает возможность моментально определить, как далеко находится предмет.

Наконец на экране этого устройства появляется и изображение предмета.

Что это за чудесное устройство? Это электронно-лучевая трубка. Описать ее подробно — довольно трудная задача. Лучше увидеть своими глазами. А увидеть электронно-лучевую трубку можно не только в радиолокаторе. Экран обычного телевизора и есть дно такой трубки. Постараемся описать эту трубку хотя бы в общих чертах.

Электронно-лучевая трубка похожа на стеклянную бутыль с длинным горлышком и широким выпуклым дном — экраном, покрытым специальным светящимся веществом. В конце горлышка расположен электронный прожектор, или, как его называют, электронная пушка. Она стреляет по экрану не снарядами, а мельчайшими частицами отрицательного электричества — электронами. После вылета из пушки поток электронов встречает на своем пути колпачок с отверстием. Из него электроны устремляются к экрану уже не беспорядочно, а узеньким пучком.

Далее на пути электронов стоит трубка-электрод. Она заряжена положительным электричеством и потому сильно притягивает к себе электроны, убыстряя их полет. Начинается яростная бомбардировка экрана электронами. Но пучок электронов, хотя и узкий, может дать на экране расплывчатое пятнышко. А нужна яркая точка.

Как тут быть? Тогда придумали ставить между электронной пушкой и экраном еще один электрод, в виде кольца. Этот электрод устроен так, что он сжимает пучок электронов до тончайшего луча. Поэтому электронная пушка стреляет исключительно метко, попадая целым пучком электронов в одну точку. Вот из таких точек и получается изображение на экране. Как же это делается?

Оказывается, электронный пучок превращается в карандаш, который рисует. А помогают ему пластинки горизонтального и вертикального отклонения электронно-лучевой трубки. Только миновав две пары таких пластинок, пучок электронов получает возможность вычерчивать на экране до двадцати тысяч различных линий в секунду. Строчка за строчкой гуляет электронный «карандаш» по поверхности экрана. Так создается на экране электронно-лучевой трубки изображение предмета, пойманного радиолокатором.

Панорама местности (слева) и ее изображение на экране кругового обзора (справа).

Вот радиолокатор отправляет в пространство радиосигнал. На экране мгновенно возникает большой зубец. Он показывает нулевую дальность до цели. Пока радиоэхо не вернулось, электронный луч продолжает рисовать горизонтальную линию.

Возвращение радиоэха отмечается на экране появлением другого зубца, меньшего размера. Промежуток между зубцами и есть расстояние до пойманной цели. На экране имеется масштабная линейка, с помощью которой сразу определяют, как далеко находится цель.

Как мы уже знаем, радиолокатор дает сотни сигналов в секунду; столько же раз возникают на экране зубцы. Но человеческому глазу они кажутся непрерывно светящимися.

А то еще имеются экраны кругового обзора. Тут электронный луч рисует тысячи разбегающихся от центра линий. На экране вспыхивает множество ярких «зайчиков» в тех направлениях, по которым вернулось отраженное целью радиоэхо. Вместе эти «зайчики» дают характерную, понятную только специалисту радиолокации — радиометристу — картину окружающего судно пространства. По расстояниям от центра, по величине, форме и характеру движения «зайчиков» радиометрист определяет, что и где мелькает перед ним, — возвышается ли огромная скала, идет ли какое-либо судно или резвится в море дельфин. Вот как электронно-лучевая трубка делает радиолокатор проницательным глазом судна.

Радиолокатор — незаменимое средство для безопасного плавания судов.

Судно, имеющее радиолокатор, вовремя обнаруживает скалы, рифы и ледяные горы, невидимые в темноте или в тумане. В любую погоду судно может пройти узким проливом и войти без всяких происшествий в наполненную судами гавань, не прибегая к помощи лоцмана.

На экране радиолокатора можно обнаружить за сотни километров встречные корабли, а также самолеты в воздухе. Можно все время наблюдать за их перемещением и определять их курс, скорость и меняющееся до них расстояние.

Радиолокатор становится замечательным средством контроля за движением судов в крупных морских портах. Там диспетчер «регулирует движение», помогает судам избежать столкновения и аварий в тесноте.

Радиолокатор широко используется и в судовождении. Чтобы определить местоположение судна в море, надо с помощью радиолокатора связаться с одним из радиолокационных маяков, установленных в заранее известных местах побережья.

Приемник радиолокационного маяка примет сигнал — запрос радиолокатора судна — и с его помощью автоматически пустит в ход специальный передатчик, который излучит ответный сигнал. Приняв такой сигнал, радиометрист определит направление и расстояние до маяка. Тем самым он сразу найдет местоположение судна в море.

Пока не известно, чем еще удивит нас радиолокатор по мере своего усовершенствования. Кто не читал замечательную сказку о волшебном зеркальце! В нем можно было увидеть все, что ни захочешь. Действие такого зеркальца не было ограничено никакими расстояниями. Может, наступит и такое время, когда сказка о волшебном зеркальце станет былью.

Люди за тысячи километров станут не только говорить со своими родными, но и видеть их в привычной домашней обстановке. Возможно, что это будет даже скорее, чем мы ожидаем.