سفن خرسانية. تجربة غير عادية في بناء السفن
بناء سفينة خرسانية في الولايات المتحدة الأمريكية خلال الحرب العالمية الأولى ، الصورة: erazvitie.org
يقوم الناس ببناء العديد من مرافق السباحة منذ آلاف السنين. لسنوات عديدة ، كانت مادة بناء السفن الوحيدة المتاحة والأنسب هي الخشب. بمرور الوقت ، تم استبداله بالفولاذ. ولكن حتى ذلك الحين لم يتوقف فكر بناة السفن. لطالما كانت البشرية تبحث عن مواد بديلة ؛ في القرن العشرين ، أصبحت الخرسانة فجأة مادة من هذا القبيل في بناء السفن.
تجدر الإشارة إلى أن الخرسانة ، مثل الفولاذ ، كانت مادة أكثر ربحية من الخشب. هذه المواد لا تتعفن ولا تحترق ولديها قوة جيدة. في الوقت نفسه ، تحول بناة السفن إلى أبحاث غير عادية وليست من حياة جيدة. ظهر الطلب على السفن الخرسانية المسلحة خلال الحرب العالمية الأولى بعد النقص المتزامن في الفولاذ وحمولة الأساطيل التجارية الحالية.
التجارب الأولى على السفن الخرسانية
في القرن التاسع عشر ، بدأ البحث عن مادة بديلة للخشب يمكن استخدامها في بناء السفن. كان الخيار الواضح هو الفولاذ الذي سيحل محل الخشب. ومع ذلك ، فإن تكلفة الصلب نفسه وتكلفة بناء السفن ذات الهيكل الفولاذي تعتبر مرتفعة. بدت عملية البناء ذاتها في القرن التاسع عشر كثيفة العمالة وتستغرق وقتًا طويلاً. ليس من المستغرب أن البحث عن مادة بديلة في بناء السفن ، تكون رخيصة ومتقدمة تكنولوجياً ، لم يتوقف.
أصبحت الخرسانة فجأة مادة من هذا القبيل. في منتصف القرن التاسع عشر ، اقترح المخترع الفرنسي جان لويس لامبو مشروعًا غير عادي جذب انتباه زوار معرض باريس العالمي لعام 1854. قدم المخترع زورقًا للتجديف ، كان أبرزها مادة وتكنولوجيا التصنيع.
القارب الخرساني لامبو في متحف بريجنول ، الصورة: podparusami.club
كان هيكل القارب مصنوعًا من شبكة سلكية تم تلبيسها بالإسمنت. قدم جان لويس لامبو اختراعه كشيء يمكن أن يحل محل الخشب تمامًا. تم إظهار الاهتمام بالحداثة من قبل المخترعين من العديد من دول العالم ، الذين بدأوا في إنشاء نماذجهم الخاصة من القوارب واليخوت. صحيح أن هذا الاهتمام لم يدم طويلا وسرعان ما نسي المشروع. لم يكن هذا مفاجئًا ، نظرًا للسرعة التي تطورت بها التكنولوجيا في تلك السنوات.
سفن خرسانية أمريكية
عادت فكرة بناء السفن من الخرسانة بالفعل في الربع الأول من القرن العشرين. وتذكروا مثل هذه الفرصة بعيدًا عن الحياة الجيدة. حتى عام 1914 ، لم تكن أغنى دول العالم منخرطة في بناء سفن الخرسانة المسلحة. تم إنتاج هذه السفن في نسخ واحدة ، على سبيل المثال ، من قبل تركيا والصين.
ومع ذلك ، بعد اندلاع الحرب العالمية الأولى ، كان هناك نقص في احتياطيات الصلب الصناعي في العالم ، وفي الوقت نفسه ، كان هناك نقص في الحمولة التجارية الحالية سريع. كان حجم نقل البضائع العسكرية يتزايد ، في نفس الوقت كانت السفن تتعطل ، بما في ذلك تدميرها أو اعتراضها من قبل العدو. على هذه الخلفية ، منذ عام 1915 ، حولت جميع الدول المتقدمة تقريبًا انتباهها إلى السفن المصنوعة من الخرسانة المسلحة.
حتى عام 1919 ، تم تنفيذ العمل في بناء مثل هذه السفن بنشاط في الولايات المتحدة الأمريكية وبريطانيا العظمى وألمانيا وفرنسا والسويد والنرويج والدنمارك وهولندا وإيطاليا ودول أخرى. في المجموع ، تم تجميع ما لا يقل عن ألف سفينة خرسانية ذات أغراض مختلفة (الصنادل ، ناقلات البضائع السائبة ، العبارات ذاتية الدفع ، القاطرات البحرية ، إلخ) بحمولة إجمالية تزيد عن 600 ألف طن. في الوقت نفسه ، مع نهاية الحرب العالمية الأولى ، لم يعد بناء مثل هذه السفن شيئًا.
بناء أول سفينة خرسانية أمريكية Faith ، الصورة: twitter.com/CenturyAgoToday
كانت أشهرها سلسلة من السفن الخرسانية التي بنيت خلال الحرب العالمية الأولى في الولايات المتحدة. أعجب الأمريكيون بمشروع المصمم النرويجي نيكولاي فيجنر ، الذي بنى في عام 1917 سفينة بحرية ذاتية الدفع من الخرسانة المسلحة. كانت السفينة التي يبلغ طولها 26 متراً وتبلغ إزاحتها حوالي 400 طن تحمل اسم "Namsenfjord".
أعجب بالمشروع النرويجي في الولايات المتحدة ، تم إنشاء سفينة أكبر بكثير بعد عام. في مارس 1918 ، تم إطلاق سفينة الشحن Faith. كانت السفينة كبيرة بما يكفي. تجاوز طول البدن 100 متر ، وبلغ حجم الإزاحة 6125 طنًا. بلغت قوة المحطات المركبة على متنها 1760 حصان. أقنعت هذه السفينة أخيرًا الأمريكيين بإمكانية وآفاق بناء السفن الخرسانية.
على الفور تقريبًا ، وافق الرئيس وودرو ويلسون على مشروع لبناء 24 سفينة خرسانية للتاجر والأسطول المساعد. وبلغت قيمة المشروع 50 مليون دولار (معدلة للتضخم أكثر من 11 مليار دولار بسعر الصرف اليوم). كان من المفترض أن توسع السفن من قدرات النقل للأسطول الأمريكي خلال الحرب العالمية الأولى. ولكن بحلول وقت البناء النشط ، انتهت الحرب.
في إطار هذا البرنامج ، تم الانتهاء من 12 سفينة ، بالضبط نصف الحجم المخطط له. علاوة على ذلك ، تم تشغيلهم جميعًا بعد الحرب. اليوم يمكنك بسهولة العثور على معلومات حول ما حدث لكل سفينة من السفن الـ 12 المبنية ، وهذه المعلومات متاحة على الإنترنت. يمكن ملاحظة أن سفينة الشحن الأولى Faith ، التي تم بناؤها حتى قبل وضع السلسلة ، خدمت بضع سنوات فقط وغرقت قبالة سواحل كوبا في عام 1921.
الباخرة الخرسانية التي تقطعت بها السبل SS Atlantus ، الصورة 1926
نشأت الزيادة الثانية في الاهتمام بالسفن الخرسانية بالفعل خلال الحرب العالمية الثانية. هذه المرة ، تم بناء 24 سفينة من هذا القبيل في الولايات المتحدة. تم بناء كل منهم من عام 1942 إلى عام 1943. خلال فترة ما بين الحربين العالميتين ، تم تحسين تكنولوجيا البناء ، وكانت السفن الجديدة أقوى وأخف وزناً من سابقاتها.
بحلول يوليو 1943 ، اكتمل الأمر بالكامل ، بينما استغرق بناء سفينة واحدة أقل من شهر. أغرق الأمريكيون سفينتين من الخرسانة المسلحة كحواجز خلال عمليات إنزال نورماندي. تم استخدام بعض السفن التي نجت من الحرب كحواجز للأمواج. واستخدم الأمريكيون سفينة الكوارتز الخرسانية ، التي نجت من الحرب العالمية الثانية ، في التجارب النووية. أسلحة على بيكيني أتول. عملت السفينة على تقييم مستوى الضرر الناجم عن انفجار نووي.
إيجابيات وسلبيات السفن الخرسانية
تم استخدام السفن الخرسانية ، التي تم بناؤها في بداية القرن العشرين ، بشكل أساسي لنقل الفحم والنفط ، كما عملت بشكل جيد في نقل البضائع السائبة الجافة ، مثل السكر. في هذا الصدد ، تجاوزوا حتى نظرائهم من الصلب ، لأن السفن الخرسانية لم تكن لديها مشكلة تكوين المكثفات ، التي عانت منها السفن الفولاذية العادية. لذلك بالنسبة للبضائع التي لا تتحمل الرطوبة ، كانت السفن الخرسانية أفضل بالتأكيد.
كانت المزايا الرئيسية للسفن الخرسانية المسلحة هي التكلفة المنخفضة للبناء ، فضلاً عن إمكانية استخدام الأفراد ذوي المهارات المنخفضة ، دون تشتيت انتباه المتخصصين عن أحواض بناء السفن التقليدية. كما أن مقاومة الخرسانة للتآكل وخصائص المواد المقاومة للحريق كانت تسمى أيضًا مزايا مهمة. بالإضافة إلى ذلك ، كان لسهولة البناء تأثير إيجابي على وقت بناء السفن.
بالإضافة إلى مزايا السفن الخرسانية ، كانت هناك عيوب واضحة. لتوفير قوة مماثلة للمعدن ، يجب أن يكون سمك بدن السفن الخرسانية أكبر عدة مرات. تسبب الهيكل الثقيل لهذه السفن في حدوث غاطس كبير ، مما قلل من قدرتها على المياه الضحلة ، في القنوات والأنهار. في المقابل ، قلل السماكة الكبيرة للبدن أيضًا الحجم الداخلي المفيد للحوامل.
ناقلة النفط الأمريكية من الخرسانة المسلحة "بالو ألتو" ، كاليفورنيا ، 1920 ، الصورة: wikimedia.org
نظرًا لأن السفن الخرسانية أثقل من السفن الفولاذية ، لضمان قدرة تحمل مماثلة ، سيكون من الضروري بناء سفن ذات أحجام كبيرة ، بما في ذلك الحجم ، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة السحب. تحتاج هذه السفن إلى أن تكون مجهزة بمحطات طاقة أكثر قوة ، مما يجعل تشغيلها غير مربح في العديد من الجوانب ، مما يلغي جميع المزايا الاقتصادية الأخرى.
ومن العيوب الخطيرة الأخرى أن الخرسانة ، التي يمكنها تحمل الأحمال الساكنة القوية ، تتضرر بسهولة بسبب الاصطدامات أو الصدمات القوية. على سبيل المثال ، غرقت سفينة الشحن الأمريكية كيب فير ، التي تم إطلاقها في عام 1919 ، في عام 1920 بعد اصطدامها بسفينة أخرى. غرقت السفينة ، التي كان على متنها 19 من أفراد الطاقم ، في ثلاث دقائق فقط.
مكّنت تجربة الحربين العالميتين الأولى والثانية ، بالإضافة إلى بناء السفن بعد الحرب ، من تشكيل مجموعة من السفن التي تبين أن الهيكل الخرساني المسلح هو الأكثر تبريرًا وسرعة. تضمنت هذه الفئة سفن أسطول الإرساء أو السفن غير ذاتية الدفع. على سبيل المثال ، الجرافات ، الصنادل ، العبّارات ، الولاعات. يمكن ترك هذه السفن بدون صيانة لفترة طويلة ، فهي لا تصدأ وتتطلب تكاليف إصلاح أقل ، حيث يتم وضعها لعقود.
في الوقت نفسه ، بعد سنوات قليلة من الحرب العالمية الثانية ، لم يعد بناء السفن الخرسانية المسلحة شيئًا عمليًا. في الوقت الحاضر ، هناك عدد قليل من المتحمسين مغرمين بمثل هذه المشاريع. الأكثر فعالية من حيث التكلفة والتي نجت حتى يومنا هذا هي الهياكل العائمة المصنوعة من الخرسانة المسلحة - الأرصفة ومراحل الإنزال. تسمح تقنية البناء المبسطة والمتانة الأكبر وتكاليف البناء المنخفضة بالوجود في العالم الحديث.
معلومات