В технических видах спорта рекорд мира — не только высочайшее спортивное достижение, но и наглядный показатель уровня развития науки и техники. Если говорить о борьбе за установление водно-моторных рекордов, то стоит подчеркнуть особо: это и сугубо экстремальный спорт, и смертельно опасная работа человека, демонстрирующего очередное чудо техники, — работа, которая сродни деятельности летчика-испытателя. Достаточно, пожалуй, напомнить, что на рекордных скоростях, а сегодня это — за 500 км/ч!, перегрузки при ударе даже о сравнительно небольшую волну могут составлять до 30 g.
Уже 24 года держится абсолютный мировой рекорд скорости — 511 км/ч, однако фактически никто за это время и не пытался "поднять планку": столь сложна (и дорога) подготовка техники, столь велик риск. Нынешний рекордсмен — австралиец Кен Ворби — и не думает скрывать, что его рекордный глиссер еще имеет некоторый запас мощности, который позволит, не меняя техники, побить собственный рекорд. Однако зачем рисковать, пока достижению 24-летней давности никто не грозит.
А риск велик. Статистика убеждает в этом — восемь из десяти претендентов на абсолютный рекорд погибли:
- 1930 г. — англичане Генри Сигрейв и его механик Холлиуэй на "Мисс Англии II".
- 1952 г. — англичанин Джон Кобб на "Крестоносце".
- 1954 г. — итальянец Марио Верга на "Лауре".
- 1956 г. — американец Стенли Сайерс на "Сло-Мо-Шен IV".
- 1964 г. — американец Ли Тейлор на "Хаслере" (до того он однажды уже побывал на том свете — 18 дней не приходил в сознание). В этом же году искалечен американец Лес Стоудачер на "Старс энд Страйпс".
- 1967 г. — шестикратный рекордсмен мира англичанин Дональд Кемпбелл на "Синей птице".
- 1989 г. — Крейг Арфонс...
На смену им приходили новые смельчаки. Лучшие конструкторы снова и снова разрабатывали новые проекты. Так или иначе, за 50 лет, прошедшие с момента регистрации в УИМ первого рекорда (1928 г., Гар Вуд), цифра абсолютного рекорда скорости на воде (среднее арифметическое двух проходов километровой трассы в обоих направлениях в один день) выросла в 3.4 раза. Давайте посмотрим, как это начиналось.
Водно-моторный спорт (далее ВМС) относительно молод — ему около ста лет (см. "КиЯ" №168), его история гораздо короче, чем таких более аристократических водных видов спорта, как академическая1 гребля или яхтенные гонки. Вплоть до последних десятилетий ВМС справедливо считался прикладным видом спорта, готовящим поколение людей, владеющих современными скоростями и более близких к миру моторизованной техники, чем, скажем, те же гребцы или яхтсмены. Кстати сказать, еще совсем недавно гребля и парус тоже считались важными прикладными видами спорта, работавшими на потребности флота, но с явным падением его значения они понемногу превратились в чисто атлетические.
Не будем о грустном. Не будем рассуждать о том, что нынешняя повальная автомобилизация и развитие авто- и мотоспорта в какой-то мере заняли нишу, некогда "отведенную" водномоторникам. Главное — ВМС жив и будет жить, пока продолжается рост скоростей, расширяется география и растет зрелищность состязаний, возникают новые типы спортивных судов (гидроциклы, "пневматические" классы), пока катера все активнее выходят в открытое море, завоевывая почетные призы на трансокеанских и даже кругосветных трассах... А ведь с момента первого пересечения Ла-Манша (1904 г.) не прошло и ста лет!
Любопытно, что возможности ДВС — более компактных и простых в эксплуатации, чем паровая машина, и потому более пригодных для установки на малых судах, сразу же оценили яхтсмены. Даже примитивные первые ДВС можно было с успехом использовать в качестве вспомогательного двигателя, необходимость которого на тяжелых крейсерско-гоночных яхтах тех лет ощущалась уже давно. Среди яхтсменов-"передовиков", поставивших ДВС на свои яхты, возникло естественное желание померяться скоростями. И вот Парижский яхт-клуб в 1889 г. провел гонку нескольких яхт под моторами, она, судя по всему, и является первым в мире водно-моторным соревнованием. Подробности неизвестны, но самый факт сомнению не подлежит: ВМС возник "внутри" парусного спорта.
Отступление первое
Что есть спорт? С античных времен сидит в крови человека состязательность — необъяснимое с точки зрения здравого смысла стремление померяться с соперником силами, ловкостью, быстротой бега (да мало ли еще чем?). И сидит с детства. Между прочим, из детства, как ни странно, идет и само это слово "спорт", происходящее от английского и даже старофранцузского "disport", некогда означавшего "игра". Так от невинных детских игр и пошла история мирового спорта, ныне все чаще принимающего очень далекие от игры — экстремальные, опасные для спортсмена формы, с многотысячной "платой за страх" и запутанной закулисной интригой.
Итак, победное внедрение ДВС на водном транспорте, в первую очередь— на самых малых судах, привело к зарождению и развитию нового вида спорта. Разумеется, и раньше случались состязания в скорости речных колесных пароходов. Уже давно шла борьба паровых лайнеров за Голубую ленту на трансатлантической линии, однако все это не имело никакого отношения к спорту — речь шла об острейшей борьбе конкурирующих судоходных компаний.
Принято вести историю собственно ВМС от первой более или менее достоверно описанной гонки на Сене по программе показа достижений техники на Всемирной парижской выставке 1900 г. Лучшим среди участников стал некий мосье Дюбонне: он, выступая на катере "LAiqlon", первым закончил оговоренные условиями гонки девять кругов на 7.5-мильной дистанции. Его лучшую скорость круга — 9.5 статут, миль в час (15.4 км/ч) обычно и считают первым рекордом скорости под мотором.
Отступление второе
Стоит отметить, что этот результат отнюдь не мог считаться абсолютным рекордом скорости на воде: то были только самые первые шаги еще примитивных ДВС! Катера паровые и тем более некоторые паровые боевые корабли XIX в. обладали существенно большими скоростями. Сравните, например, скорость "L’Aiqion" с показанными гораздо раньше скоростями построенного в 1885 г. знаменитым Натаниэлом Херрешофом 28-метрового торпедного катера "Stiletto" (41.8 км/ч) или построенного не менее знаменитым Джоном Торникрофтом 54-метрового миноносца "Boxer" (46.7 км/ч). В июне 1897 г. во время морского парада королевского флота на Спитхейдском рейде 30-метровая паротурбинная "Turbinia" сэра Чарлза Парсонса (см. "КиЯ" №77) потрясла моряков всего мира, продемонстрировав невероятную скорость в 39 статут. миль в час (62.7 км/ч). Вот этот результат, по сути, мог быть абсолютным рекордом скорости на воде! Однако он, понятное дело, тоже не имел отношения к спорту.
Вернемся, однако, к ВМС. В 1900-1903 гг. почти одновременно на Сене, Темзе, в Монако, на озерах Нового Света (а начиная с лета 1904 г. — и на Неве, в Петербурге) стали проводиться гонки моторных лодок. Деление на классы было не только всюду разным, но чаще всего и совершенно нелогичным, о сравнимости результатов не могло быть и речи. Тем не менее соревнования проводились все чаще, а в 1908 г., как известно (см. "КиЯ" №168), гонки катеров были даже включены в программу Олимпийских игр.
Однако истинные скорости победителей неуклонно росли и уже в 1903 г. вплотную подошли к 40 км/ч. Анализ результатов давал объективную основу для обобщения накопленного опыта и проектирования новых, все более совершенных конструкций.
Важным шагом к сближению позиций организаторов соревнований стало учреждение в 1903 г. лордом Альфредом Хармсвортом переходящего Международного приза, иногда именуемого просто Британским призом либо Призом Хармсворта. Ежегодные соревнования на этот приз и стали своеобразным чемпионатом мира, на них регистрировалась и наивысшая скорость круга. (О специальных заездах на установление рекордов речи не велось еще много лет!)
Во второй гонке на Приз Хармсворта и был зафиксирован рекорд "образца 1904 г.": французский спроектированный Сейлером 10-метровый катер с 84сильной машиной (в дальнейшем замененной на 120-сильную) показал скорость 40.39 км/ч. Полное его название "Trefle-a-Quatre-Feuilles", что можно перевести как "Четверка треф". Гонщик Генри Брасье получил 17 400 франков и увез приз "через канал".
Подчеркнем: соотношения размерений и чисто водоизмещающие обводы катеров тех лет соответствовали скоростям домоторных времен, а самый принцип "длина бежит" был хорошо отработан на судах гребных, парусных и паровых...
Отступление третье
Упомянем спорт гребной. В принципе, это технический вид спорта, поскольку материальная часть при сугубо ограниченной энерговооруженности — это мускулатура максимум восьми гребцов — имеет огромное значение. Лодки и весла создают лучшие мастера, спортсменов тренируют годами, а каковы же результаты? Наивысшим проявлением возможностей спортсменов на водоизмещающей лодке известный английский конструктор Уффа Фокс считал скорость восьмерки распашной с поистине невероятным отношением длины к ширине, равным 30. Максимальная скорость этой 18.3-метровой лодки при водоизмещении 822 кг составила 20.4 км/ч. И не было никакой надежды на повышение скоростей. Это доказывало, что "длина бежит" и "побеждает" лишь до определенного предела скоростей.
До поры до времени рост скоростей катера напрямую зависел от роста мощности двигателя. "К примеру; — пишет Б. Гибнер (см. "КиЯ" №4), — на английском катере "Нэпир Минор", специально построенном для борьбы за Британский приз, была установлена машина мощностью 75 л.с. А на следующей его модификации "Нэпир Минор II" мощность была уже в пять раз больше!"
С этим же обстоятельством связана создающая немалую путаницу и частая в те годы замена двигателя на одном и том же катере. Вот, допустим, известнейший катер "Ursula". На первом этапе его жизни на нем стоял 200-сильный "Volseley", однако в протоколах следующих соревнований значатся уже два таких двигателя, а в конце громкой спортивной жизни того же катера работали на нем 760 л.с. Если, однако, в начале повышение мощности давало ожидаемую прибавку в скорости, то затем скорость сколько-нибудь заметно расти перестала и увеличивалось только волнообразование.
Информация об изображении
Один из первых патентов на "корпус автомобильного каноэ для высоких скоростей"
Двигатели имели огромные вес и габариты — занимали большую часть длины гоночного корпуса. Поскольку долгое время мощность установки можно было повышать только увеличением числа цилиндров, борьба за скорость приводила к росту размерений катера, в первую очередь — его длины. Это совпадало с твердым мнением судостроителей, что относительно узкий и длинный водоизмещающий корпус всегда будет быстроходнее короткого при той же ширине и энерговооруженности.
Один из первых патентов на "корпус автомобильного каноэ для высоких скоростей"
Впрочем, передовые ученые и конструкторы (в первую очередь создатели боевых кораблей), такие, как сэр Джон Торникрофт, уже давно сомневались в этом и проводили большую работу по совершенствованию комплекса корпус — двигатель — движитель, повышению и скоростных, и мореходных качеств корабля — в том числе и кораблей возникающего в тот период "москитного" флота. Однако на гоночной технике это отражалось с некоторым опозданием. Так что первый (и последний) олимпийский чемпион по ВМС, сын конструктора — Том Торникрофт не имел особого преимущества перед такими состоятельными спортсменами, как лорд Ховард или герцог Вестминстерский, имевший возможность заказать катер лучшему из катеростроителей того времени — Сэму Эдгару Саундерсу (добавим — и нанять в механики одного из создателей установленного на катере двигателя "Wolseley").
С другой стороны, известно, например (см. "КиЯ" №168), что на катере Тома "Gyrinus" проходили испытания бортовые глиссирующие пластины, позволяющие идти уже в переходном к глиссированию режиме2 (считается, что это добавило 2 узла скорости!). Надо полагать, сэр Джон не упускал случая проверить в гонках и некоторые другие свои идеи, что в конце концов и привело к созданию им знаменитой "Миранды" и на ее основе — сравнительно мореходных торпедных катеров "СМВ" (тех самых, которые в августе 1919 г. налетели на Кронштадт).
Кевин Десмонд приводит в своей книге фото уже совершенно плоской — глиссирующей — кормы катера "Viper ГУ", на котором одновременно испытывались и бортовые скеги, и гребные винты нового типа. На нем проводил эксперименты Альберт Хикман (будущий создатель "морских саней"). Катер с двигателем "Ferro" мощностью всего 25 л.с. показал неплохие результаты в 21-футовом классе, демонстрируя движение уже в переходном режиме.
Подводя итоги первого — доглиссирующего — периода развития моторных судов, обычно отмечают, что высшим его достижением были 75 км/ч построенного в 1908 г. для участия герцога Вестминстерского в гонках Олимпийских игр катера "Wolseley-Siddeley II". Олимпийским чемпионом герцог не стал (посадил катер на отмель), но на первенстве мира в Монако выступил прекрасно. Поскольку эта победа была одержана в день св. Урсулы, катер тут же переименовали, и он гораздо более известен под названием "Ursula". В проекте этого круглоскулого катера с относительной длиной 7.5 Саундерс не только воплотил весь накопленный за двадцать лет опыт создания водоизмещающих гоночных судов (расчетная скорость 35 уз, или 65 км/ч), но и предвосхитил пути перехода к чистому глиссированию. При угле килеватости в нос от миделя 20°, на кормовой половине корпуса днище становилось совершенно плоским и плавно поднималось, позволяя размещать большой гребной винт (диаметром 0.64 м), а в дальнейшем — два винта. Таким образом, здесь мы видим уже комбинирование обводов с появлением широкого глиссирующего участка на значительной части длины катера.
Как пишет Уффа Фокс, впоследствии этот принцип был развит и, в частности, положен в основу создания высокоскоростных американских катеров периода Второй мировой войны; создателем их провозгласили Джона Хакера, начисто забыв о новаторстве Саундерса.
И, тем не менее, "зарегистрированный на километровой дистанции рекорд "Урсулы", — пишет наш историк Б. Гибнер (см. "КиЯ" №4), — оказался тупиком: возможности водоизмещающих судов были исчерпаны. При дальнейшем повышении скорости хода сопротивление воды движению катера возрастало настолько, что преодолеть его увеличением мощности двигателей не удавалось". Действительно, увеличивать размерения и мощность против 14.935x1.981 м и 760 л.с. на "Урсуле" оказалось практически бесполезно.
Отступление четвертое
Перенесемся в середину тридцатых. Идет испанская война. Для контроля "за невмешательством" создается международная эскадра, и Сталин решает ввести в ее состав от СССР достраивающийся на заводе Жданова корабль, который должен был произвести сенсацию. В проекте лидера "Ленинград" сочетались очень мощное вооружение (5 130-миллиметровых орудий) и рекордная скорость хода (свыше 41 уз), однако в погоне за такой скоростью обводы 127.5-метрового водоизмещающего корабля, спроектированного по итальянскому образцу, сделали слишком "изящными" (относительная длина его была равна 10.9). Каждый вечер раздавался звонок из Кремля, а завод никак не мог сдать лидер флоту. Как только турбины начинали работать на полную мощность, под штевнем лидера возникала огромная волна, корабль получал очень большой дифферент — узкая корма, под которой были размещены три огромных гребных винта, буквально проваливалась вниз, начиналась сильнейшая вибрация корпуса, гребные винты кавитировали, а скорость нисколько не возрастала...
Это был тупик. Никакое совершенствование обводов водоизмещающих кораблей, никакое увеличение мощности турбин так и не позволило добиться повышения скоростей за черту 42 уз. Кстати сказать, именно поэтому во всех флотах и сегодня самые современные эсминцы, фрегаты, БПК и т. п. имеют скорости хода не выше достигнутых... еще накануне Первой мировой войны ("Новики"; 37.3 уз).
Не будем углубляться в теорию корабля и сравнивать числа Фруда, однако отметим, что 40-42 уз — это те же самые роковые для водоизмещающих судов всех размеров 75-77 км/ч, в которые "уперлись" создатели гоночных катеров на четверть века раньше!
Информация об изображении
Конструкция корпуса и теоретический чертеж глиссирующего катера "Maple Leaf IV"
Британский приз Хармсворта покинул Англию в 1907 г. после победы американской лодки "Dixie" (52 км/ч). Четыре последующих года подряд "Dixie" с порядковыми номерами II, III и IV выигрывали состязания на этот приз, но в 1912 г. сэр Эдгар Моккей показал скорость 93 км/ч и вернул приз в Англию. Это выступление считается важным этапом в борьбе за скорость. И даже не потому, что впервые катеру Моккея "Maple Leaf IV" удалось перешагнуть 50-узловый барьер, а потому, что на смену водоизмещающим пришли глиссирующие реданные катера.
Конструкция корпуса и теоретический чертеж глиссирующего катера "Maple Leaf IV"
В конечном счете это привело к тому что гораздо большие скорости стали доступны катерам меньших размерений и с меньшими мощностями. Заметим, способствовали этому и несомненные успехи моторостроителей: если удельный вес двигателя 3 кг/л.с. на "Урсуле" сам по себе считался потрясающим достижением, то вскоре это уже стало нормой.
Самый принцип глиссирования был высказан и даже запатентован давно — где-то во второй половине XIX в., но только гораздо позднее, около 1910 г., появились необходимые для создания глиссирующего катера достаточно мощные и относительно легкие двигатели. Подчеркнем: в течение нескольких десятилетий, говоря "глиссер", всегда имели в виду глиссер с поперечным реданом. Редан, несколько снижающий сопротивление трения, позволял выходить на глиссирование с меньшей мощностью...
Итак, решающий шаг вперед был сделан конструктором Саундерсом, построившим катер для Моккея. Этот шаг стал возможен благодаря идеям американца Уильяма Генри Фобера: за период с 1906 по 1909 г. он получил девять патентов на реданные глиссеры (впрочем, была запатентована и идея 8-реданного океанского лайнера с пятью гребными винтами). На одном из патентов мы видим диковинный глиссер с тремя реданами, которые на кромках снабжены регулируемыми "транцевыми" плитами (триммерами); в носовой части — длинный вращающийся киль-плавник; движителем служат своеобразные гребные колеса, работающие в прорези поперек днища.
Отметим, что первый построенный Фобером и продемонстрированный на Сене небольшой глиссер никаких подобных "заумностей" не имел, что и произвело особенно сильное впечатление: он развил скорость вплоть до 72 км/ч, после чего Фобер объявил, что применение его идеи гарантирует гоночному судну длиной 15 м скорость 72 км/ч с машиной не мощнее 500 л.с., т. е. чуть ли не вдвое менее мощной, чем на водоизмещающих катерах соперников.
Так или иначе его работы вдохновили Саундерса. Взяв за основу патент Фобера 1908 г., он убрал носовой киль-плавник и уменьшил число реданов с восьми до пяти. В принципе получился остроскулый практически плоскодонный (угол килеватости 2.5°) реданированный корпус с выступающим килем и изогнуто-килеватыми обводами на прикилевой четверти ширины у ДП. Продольная профилировка характеризуется углом подъема килевой линии 2° от кромки каждого редана в нос. Относительная длина — не более 4.75. Водоизмещение — такое же, как на "Урсуле" (те же 5.25 т), но при практически той же мощности ("Остин" — 800 л.с. против 760) расчетная скорость на целых 20 уз, или 37 км/ч, выше!
Мировая война прервала соперничество гонщиков и катеростроителей Старого и Нового Света, так что приз Хармсворта несколько лет провел в Англии. Но уже в 1920 г. на первом же послевоенном соревновании отличился молодой американский гонщик Гар Вуд, которому и суждено было через несколько лет стать первым официально признанным рекордсменом мира. Пока что он, выступая на глиссере "Мисс Америка", победил, показав потрясающую по довоенным меркам скорость — около 123 км/ч.
Англичане, мечтавшие о реванше, специально для борьбы за мировое первенство стали строить несколько однореданных глиссеров серии "Эстелла". В гонках на приз Хармсворта 1930 г. двум "Эстеллам" противостояли три "Америки". И снова победил Гар Вуд, выступавший на 8.5-метровой "Америке LX", на которой стояли два "Паккарда" по 1100 л.с. (затем замененные на 1600сильные). Любопытно, что следующая "Америка" под номером Х имела уже четыре таких двигателя. Относительно большая ширина глиссеров позволяла ставить машины не одну за другой, а попарно — рядом.
Если же говорить не о победах в очередном чемпионате мира, а об абсолютном рекорде скорости, то первым в его историю было вписано имя Гара Вуда: на "Мисс Америке VII", имевшей два "Паккарда" по 900 л.с., он показал скорость 149.41 км/ч.
Основная литература
- 1. Б.Гибнер, История мирового рекорда скорости на воде, «КиЯ» №4.
- 2. Kevin Desmond, Power Boat. Speed, London, 1988.
- 3. Uffa Fox, Seamanlike sense in Powercraft, London, 1969.
Примечания
1. Такое странное название напоминает о том, что первые регулярные гонки на веслах проводились между студентами Кембриджа и Оксфорда, которые именовались тогда академиями.
2. С этого же начинали и наши авиаторы — создатели первых отечественных торпедных катеров (см. "КиЯ" №137).