Парус: вчера, сегодня, завтра

Хотя эпоха парусного флота осталась далеко позади (последним поколением крупных коммерческих парусников, как мы помним, были винджаммеры, к числу которых относится «Крузенштерн» и «Седов»), парусное судостроение не кануло в лету. Первое, что приходит на ум, когда речь идёт о современном парусном флоте – это спортивные яхты, парусные катамараны и иные подобные суда. Существуют также и крупные круизные парусники, самым известным из которых, пожалуй, является «Ройял Клипер», прототипом которого стал барк «Пруссия». Последний, кстати, относился к парусникам «линии П», как и «Падуя», которую уже почти 80 лет весь мир знает под именем «Крузенштерн». Говоря о современном парусном судостроении также уместно упомянуть интерес к созданию копий исторических кораблей, и, конечно, строительства учебного парусного флота.


Хотя эпоха парусного флота осталась далеко позади (последним поколением крупных коммерческих парусников, как мы помним, были винджаммеры, к числу которых относится «Крузенштерн» и «Седов»), парусное судостроение не кануло в лету. Первое, что приходит на ум, когда речь идёт о современном парусном флоте – это спортивные яхты, парусные катамараны и иные подобные суда. Существуют также и крупные круизные парусники, самым известным из которых, пожалуй, является «Ройял Клипер», прототипом которого стал барк «Пруссия». Последний, кстати, относился к парусникам «линии П», как и «Падуя», которую уже почти 80 лет весь мир знает под именем «Крузенштерн». Говоря о современном парусном судостроении также уместно упомянуть интерес к созданию копий исторических кораблей, и, конечно, строительства учебного парусного флота.


Если вы полистаете старые журналы по конструированию и строительству кораблей и судов, вы увидите, что проектирование парусников не прекращалось даже тогда, когда стало очевидным, что их эпоха навсегда ушла в прошлое. И речь идёт не только о судах и кораблях вышеперечисленных назначений, но и о грузовых, вспомогательных и иных судах, в проектировании и дальнейшей эксплуатации которого парус сочетался бы с передовыми достижениями текущего дня. В прошлом веке неизбежное возрождение паруса объясняли… экономической целесообразностью: «Самые быстроходные грузовые суда мира — контейнеровозы типа «Силенд» эксплуатируются на скорости 26 уз, которая на целых 7 уз меньше расчётной! Причина? Экономика. Расходы на топливо так велики, что иногда дешевле держать суда на приколе, чем эксплуатировать, особенно, если обратный рейс приходится совершать в балласте. Повышение цен на топливо стало тем рычагом, который уже несколько изменил наши представления о будущем флота» (журнал «Катера и Яхты» №74, 1978). Мы, люди сегодняшнего дня, знаем о том, насколько с тех лет усовершенствовались суда: силовая установка, винто-рулевое устройство и даже обводы корпуса. Те, кто хоть немного имеет представление о кораблестроении, знает, что вышеперечисленные элементы могут очень сильно влиять на расход топлива. К тому же создаются новые двигатели, которые способны работать на новых видах топлива, которые дешевле и/или экологичнее…

Впрочем, оставим эти вопросы инженерам и учёным. Мы сегодня посмотрим на проекты, которые существовали в те годы, когда казалось, что парус вот-вот возродится.

Вот таким представляли танкер будущего в конце 70-х лет (журнал «Катера и Яхты» №74, 1978):

Безусловно, в те годы уже никто не рассматривал парус как основной движитель. Подразумевалось, что он может стать вспомогательным средством для использования неисчерпаемого природного ресурса – ветра, и таким образом сможет сократить расходы на топливо.

Проект рудовоза (журнал «Катера и Яхты» №74, 1978):

При очевидных преимуществах паруса всё же невозможно сбросить со счетов, что погода – явление непостоянное. Развитый рангоут при встречном ветре может сыграть злую шутку и заставить увеличить расход сэкономленного ранее топлива. Однако над этой проблемой инженеры прошлых лет активно работали.

В журнале «Катера и Яхты» 1978 года писали, перечисляя передовые на тот момент проекты: «По-прежнему имеют сторонников ветродвигатели — «ветряки». Действительно, в них все соответствует современным понятиям об использовании энергии ветра. Важное их достоинство состоит в том, что судно сможет идти против ветра (задача, решить которую не удается при любых других типах вооружения). Воздушный винт изменяемого шага, вращение которого передаётся на водяной гребной винт, эффективен в очень широком диапазоне скорости ветра (делает 3—10 об/мин), механизация работы с «парусом» — полная <…> Уорвик Худ — яхтенный конструктор (автор австралийского «двенадцатиметровика») —подсчитал, что при перевозках дерева, муки и цемента из Австралии к Западному Самоа или Тонга рентабельность парусника обеспечивается даже в случае отсутствия обратного груза. На нём же могут одновременно проходить практику курсанты. <…> Судя по отрывочным сообщениям печати, этот проект близок к реализации».


На наш взгляд очень интересным выглядит «Проект Церера»: « Это шестимачтовое судно с косым вооружением <…> и дополнительными парусами в носу или по бортам при ходе полными курсами. Какие паруса — сплошные либо вентилируемые — предполагается уточнить после испытаний в аэродинамической трубе. <…> Имеющийся на борту дизель-генератор рассчитан только на снабжение электроэнергией бытовых систем, работу навигационной аппаратуры и электропривода лебёдок и рулевой машины. Аккумуляторы, питающие гребной электродвигатель, заряжаются... вращением ВРШ при ходе под парусами, но не забыты и другие источники даровой энергии: ветродвигатели, движение масс воды при приливах-отливах и волнении (успокоители качки, в особенности — килевой, будут работать как генераторы), солнечные батареи».


Прежде, чем перейти к современным парусникам, мы остановимся на ещё одном проекте. И.Г.Шнейдер в книге «Операция парус» упоминал «Динашифф»: «Пока это проект, но за ним стоят 20 лет исследовательской работы, включая продувки в аэродинамической трубе и испытания в опытовом бассейне. Авторы доказывают, что на основе современных достижений науки можно построить принимающий 16500 т груза парусник, средняя скорость которого будет на 60% выше, чем у винджаммеров, и который сможет конкурировать с современными теплоходами. Каждая из шести поворотных мачт «Динашиффа» несёт по пять прямых парусов; паруса эти растягиваются на профилированных реях без промежутков и в целом составляют один эффективный (высокий и узкий) гигантский парус площадью 1200 кв.м. Управлять электромоторами, поворачивающими мачты, поднимающими или убирающими любой из 30 парусов, сможет дистанционно, из рубки, где установлен специальный компьютер, один вахтенный офицер».


Одним из авторов проекта «Динашиффа» стал немецкий инженер Вильгельм Прёльсс. Именно он разработал парусное вооружения типа «Дайнариг» (DynaRig, первоначально DynaSchiff, «Динашифф»), которое, как несложно догадаться, изначально предназначалось для крупнотоннажных грузовых судов. Главная особенность DynaRig в том, что паруса убираются не к реям, а к самой мачте, благодаря чему можно обойтись без бегучего и стоячего такелажа и полностью автоматизировать управление, значительно уменьшив размер экипажа. Сами паруса можно без особых проблем ставить под разным углом к ветру, благодаря подвижности мачт.

В настоящее время этот тип вооружения реализован на яхте «Мальтийский сокол» (2006). Благодаря высокой степени автоматизации, чтобы управлять яхтой, достаточно одного человека. Ирония заключается в том, что парус в современном судостроении изначально задумывался для экономии топлива, однако для управления мачтами используются электродвигатели, которые работают от дизельных генераторов, т.е. яхта расходует топливо, даже идя под парусами. Поэтому ни об экологичности, ни об экономии речи быть не может (не говоря уже о дороговизне самого проекта).


Ещё один известный проект с данным типом парусного вооружения – парусная яхта «Чёрная жемчужина» 2018-го года постройки. В отличие от «Малтийского сокола», идея о том, что парус должен служить экономии топлива, реализована намного успешнее. Технологии, которые используются на этой яхте, даже для сегодняшнего дня выглядят, словно научная фантастика: «Это единственное судно в мире, способное накапливать энергию из альтернативных источников – солнца, ветра и воды. В огромные чёрные паруса площадью 2900 кв.м встроены гибкие жидкокристаллические солнечные батареи, которые собирают солнечную энергию. При движении набегающие потоки воды раскручивают винты яхты, генерируя дополнительное электричество. «Лишняя» энергия накапливается в аккумуляторах – их хватает на 10 часов работы всех систем судна. Это позволяет яхте пересечь Атлантику, не потратив ни единого литра топлива» («Комсомольская правда», 2022).


Однако эти проекты в настоящий момент невозможно поставить «на поток», ввиду их высокой стоимости. К тому же, особенности эксплуатации грузового судна и яхты (пусть даже 100-метровой длины) сильно отличаются, поэтому вопрос, насколько реально, а, главное, рентабельно устанавливать подобное парусное вооружение на грузовых судах, остаётся открытым.

Чего не скажешь о роторных парусах, которые уже завоёвывают морские просторы.

Впервые роторные турбопаруса были успешно испытаны на шхуне «Букау» ещё в далёком 1924 году. Турбопарус использует энергию ветра, на основе эффекта Магнуса. Как и в случае с «Дайнариг», предполагалось, что турбопарус можно будет устанавливать на танкеры, балкеры и другие тяжёлые суда для уменьшения расхода топлива. Надо сказать, в этот раз дело оказалось более успешным.

Если говорить о судах, построенных в недавние годы, уместным будет упомянуть грузовое судно E-Ship 1, которое было сдано в эксплуатацию в 2010 году. Роторные паруса Флеттнера используют на нём в качестве вспомогательных движителей.


В 2020, во время Кругосветной экспедиции парусников Росрыболовства, посвящённой 200-летию открытия Антарктиды и 75-летию Победы в Великой Отечественной войне, курсантам и экипажу «Крузенштерна» даже довелось увидеть это судно воочию. Так на просторах Мирового океана встретились два совершенно непохожих друг на друга парусника из абсолютно разных эпох.


К слову, на просторах всемирной сети можно найти немало фотографий действующих судов различного назначения и разных годов постройки с этим типом парусного вооружения. Но не только турбопарус завоёвывает морские просторы, но и иные типы жёстких парусов.

В 2022 году был спущен на воду новый супертанкер New Aden (компания China Merchant Energy Shipping (CMES)), на котором установлены четыре больших паруса. Длина судна – более 300 метров. Жёсткие паруса, немного похожие на крылья самолёта, позволяют сократить средний расход топлива почти на 10%, а с этим снизить выбросы углекислого газа примерно на 2900 тонн.


Для того, чтобы описать все вариации жёсткого паруса, которые существуют сегодня, понадобится ещё несколько статей. Проектированием современных парусников успешно занимаются целые компании. Поэтому можно смело говорить о том, что, вопреки популярному мнению, парус не канул в лету, а идея о том, что он поможет снизить расходы на топливо даже на крупных судах и сделать мир немного чище, жива, как никогда. Парус продолжает эволюционировать и, думаем, ещё успеет удивить не только людей, далёких от кораблестроения, но даже инженеров.