تطور الأشرعة على السفن في القرن الثامن عشر
مميزات صناعة الشراع
قبل ظهور القوة البخارية في القرن التاسع عشر، كانت السفن الحربية تعتمد على الرياح وأشرعتها. كانت الأشرعة هي التي زودت السفن الشراعية بالقوة الدافعة والقدرة على المناورة في المعركة. يبدو أن ما يمكن أن يكون أبسط من الشراع؟ لقد سحبت قطعة القماش وفويلا!
ومع ذلك، لكي يعمل الشراع بشكل جيد، يجب أن يكون قويًا بما يكفي (لتحمل الرياح والأضرار) وخفيفًا ومرنًا بما يكفي ليتعامل معه البحارة الذين يقومون بهذا العمل على ارتفاعات وغالبًا في ظروف جوية صعبة.
وهذا التوازن، كما اتضح، من الصعب للغاية تحقيقه، لذلك في القرن الثامن عشر، كان الحل الوسط هو استخدام أنواع مختلفة من القماش لأشرعة مختلفة: تم أخذ مواد أخف لأشرعة الطبقة الثانية والثالثة والرابعة، و مادة أكثر سمكًا وأقوى للأشرعة ذات الطبقة السفلية.
تم استخدام هذا الرسم لتوضيح مقالة "الأشرعة" المنشورة في المجلد السابع عشر من "الموسوعة العسكرية" والتي نشرتها شراكة النشر آي دي سيتين عام 1914 في عاصمة الإمبراطورية الروسية - مدينة سانت بطرسبرغ .
قماش باللغة البريطانية القوات البحرية تم التقييم بالرقم. كان القماش رقم 1 هو الأثقل والأثقل، وكان القماش رقم 8 هو الأرق والأخف وزنًا. عادةً ما تحتوي الإصدارات الأثقل من القماش على سدى مزدوج، بينما تحتوي الإصدارات الأخف على سدى واحد.
حتى الشراع المستقيم كان له تصميم معقد إلى حد ما. في البداية، كانت الأشرعة مربعة أو مستطيلة، ولكن بحلول بداية القرن السابع عشر، بدت أشبه بشبه منحرف، حيث كانت الثقوب والمثبتات في الفناء العلوي أقصر في الطول منها في الفناء السفلي. كان هذا بسبب إدخال معدات أكثر موثوقية وإطالة الساحات. غالبًا ما يكون اللوف مقعرًا لأعلى لالتقاط الريح بشكل أفضل.
عند الحواف، تم ثني القماش إلى النصف وتم تمرير ليكروب هناك، وتم نقله إلى الجزء الخلفي من الشراع، بحيث يمكن للبحار في أحلك ليلة أن يميز الجزء الأمامي من القماش من الخلف عن طريق اللمس. كان كابل Luff أكثر سمكًا من الكابلات الأخرى.
يحتاج الشراع بعد ذلك إلى وجود حلقات (ثقوب) وألواح مركزية (خطوط الشعاب المرجانية) لاستيعاب قوس الشعاب المرجانية (الشريط الأفقي الذي يسمح بالشعاب المرجانية).
حافة الشراع. الليكترو والثقوب واضحة للعيان.
وهكذا، في القرن الثامن عشر، استغرق الأمر أكثر من ألف ساعة عمل لصنع شراع علوي واحد لسفينة ذات 74 مدفعًا.
الشراع يخرج إلى المحيطات
قبل عام 1700، كانت القوى البحرية الكبرى تدير أساطيلها في المياه الأوروبية خلال أشهر الصيف وكانت دائمًا قريبة من الموانئ الصديقة. نظرًا لأن القوة النارية كانت حاسمة، فقد تم تحميل السفن بالبنادق والذخيرة إلى أقصى حد - على حساب التعامل معها والظروف الجوية.
لكن الاقتصاد الاستعماري سريع النمو في العالم الجديد والتوسع الهائل في التجارة مع آسيا أدى إلى تغيير في الأولويات الاستراتيجية. كان لا بد من نشر القوة البحرية عبر محيطات العالم باستخدام سفن قادرة على العمل في ظروف مناخية أكثر قسوة. تغيرت العمليات البحرية أيضًا، مع التركيز بشكل أكبر على مناورة الأسطول للحصول على ميزة تكتيكية على العدو. ونتيجة لذلك، كان على السفن الحربية وأشرعتها التكيف مع هذه المتطلبات.
وبما أننا نتحدث عن تكيف السفن، فيمكننا أيضًا التحدث عن تكيف الأشرعة. وفي هذا الوقت بدأت تظهر الأشرعة، أي الأشرعة الموجودة بين الصواري. زاد عددها خلال القرن الثامن عشر فقط، لأن الأشرعة كانت عبارة عن أشرعة مائلة وسمحت للسفينة بتحمل الرياح بشكل أكثر حدة، مما يوفر مزايا تكتيكية في المعركة وأمانًا أكبر في الأحوال الجوية السيئة، خاصة عندما كانت السفينة تتعرض لرياح قوية.
HMS Lady Nelson (1798) مع مجموعة الأشرعة.
ظهرت الأشرعة الأولى في رويال نيفي عام 1709 وحتى عام 1720 كانت مثلثة الشكل، ولكن بعد عام 1760 تم تركيب بعض الأشرعة رباعية الزوايا أيضًا. تم وضع الشراع في البداية على الدعامة بين الصواري والصواري الرئيسية وبين الصواري الرئيسية والأمامية، وعندما أصبحت الدعامات سميكة جدًا بسبب توسيع الحفارة، تم رسم درابزين على طول الدعامة.
أما الذراع فقد تم استخدامه في القرن السابع عشر على السفن الصغيرة، لكنه لم يدخل بسرعة إلى البحرية. والحقيقة هي أن هذا الشراع يقع على سكة منفصلة يمكن أن تمر بشكل مستقل بين الغابات، لذلك تم خياطة كابل إضافي في حلقه، حيث تم رفع الذراع من سطح السفينة، وليس من القوس. وهكذا، فإن رف الذراع كان بمثابة استمرار للسكة.
في نهاية القرن الثامن عشر، تم وضع الأذرع على قضبان دائمة لتسهيل الإعداد.
الأكثر أهمية للمناورة كانت الأشرعة القوسية، وقد خضعت لأكبر التغييرات.
أولاً، كلما امتدت هذه الأشرعة إلى الأمام، كلما زادت سرعة السفينة، وفقًا لقاعدة الرافعة المالية. في بداية القرن الثامن عشر، كانت السفن الشراعية تحتوي على صاري رأسي صغير على القوس، حيث تم وضع واحد أو اثنين من الأشرعة المستقيمة (عمياء القنبلة)، بالإضافة إلى شراع تحت القوس (أعمى أو سبريتس). جنبًا إلى جنب مع ريشة مستقيمة أكبر، عملت هذه الأشرعة على زيادة السرعة أو يمكن أن تكون بمثابة رافعة دوارة. ومع ذلك، غالبًا ما يتم استخدام الستارة كشراع متحرك أو للموانئ أو للإزالة/التثبيت. إن عدم وجود كمية كبيرة من المعدات جعل من الممكن وضع الفناء بشكل عمودي تقريبًا (ما يسمى بالستارة الساخنة)، أي أنه في هذا الوضع كان يعمل مثل ذراع الرافعة.
HMS Prince (1670) في مهب الريح. الستارة العمياء والستائر المعتمة مرئية بوضوح.
ولكن نظرًا لأن معدات الإبحار هذه كانت معقدة وفعالة بشكل محدود، فقد بدأت الستائر تختفي منذ عام 1705، وتدريجيًا (استمرت هذه العملية لمدة 20-25 عامًا) تم استبدالها بأذرع.
ماذا فعلوا بالضبط؟ لقد قاموا بإطالة هيكل القوس وبدأوا في مد الأشرعة المثلثة بينها وبين الصاري الأمامي، مما جعل المناورة أسهل والتحكم فيها من الأشرعة المستقيمة.
من بين الأشرعة الرئيسية، خضع الميززن لأكبر قدر من التغييرات. إن مزايا وجود شراع متأخر في المؤخرة من أجل القدرة على المناورة معروفة منذ زمن طويل. قدم هذا الشراع نفوذًا كبيرًا عند الدوران. ومن خلال الصاري المتزن كان هناك شعاع ريو يسير بشكل غير مباشر، حيث كان يوجد شراع من النوع اللاتيني.
إتش إم إس وولويتش (1677). يمكن رؤية الميززن اللاتيني الموجود على رو-ري بوضوح.
ولكن كان غير مريح. عندما تم تدوير الريو راي في اتجاه واحد، فإن جزء الشراع الموجود على الجانب الآخر من الصاري المتزن منعه من القيام بالدوران بشكل فعال. لذلك، منذ ثلاثينيات القرن الثامن عشر، تم تقصير ريو راي تدريجيًا، وبحلول ستينيات القرن الثامن عشر لم يعبر الصاري، ولكنه أصبح الآن على جانب واحد فقط، على الرغم من الحفاظ على وظائف الدوران الخاصة به بالطبع. ومع ذلك، فإن الشراع المتأخر لا يزال قائما.
ولكن بحلول وقت حرب الاستقلال الأمريكية، بدأ البريطانيون في استبدال الميزن المتأخر بشراع تجريبي. لقد فعلوا ذلك ببساطة - بدلاً من ريو راي، قاموا بتركيب نصفين من الياردات (ذراع الرافعة والرمح)، حيث تم سحب شراع الرمح. تدريجيًا انتشر هذا الابتكار إلى جميع السفن تقريبًا. اعتبارًا من عام 1798 - عام معركة أبو قير - فقط HMS Vanguard هي التي احتفظت بالشراع المتأخر على الميزان وريو راي الذي يعبر الصاري.
HMS لا يعرف الكلل كجزء من قوة مور ضد الفرقاطات الإسبانية، 5 أكتوبر 1804. يمكن رؤية تجربة الشراع على الميزن بوضوح.
بالمناسبة، كان من الممكن أن تكون السفينة الثانية من نوعها هي HMS Alexander، ولكن لم يكن هناك حظ، لكن سوء الحظ ساعد - تعرضت السفينة لعاصفة أثناء السباق على نابليون، وفقدت جميع الصواري، وأثناء إصلاحات الميزان تم إعادة بنائه باستخدام أحدث الأساليب.
مما كانت مصنوعة من الأشرعة؟
هنا لا بد من القول أنه تم استخدام مواد مختلفة في بلدان مختلفة. في البداية، كانت المادة الرئيسية لصنع الأشرعة هي القنب، وذلك في المقام الأول لأن هذه المادة تقاوم المياه المالحة بشكل فعال ولا تتعفن تقريبًا. ولكن كان هناك أيضًا عيب كبير - كانت أشرعة القنب ثقيلة جدًا وكان من الصعب جدًا على البحارة التعامل معها. كما أدى الوزن الزائد على الصواري إلى زيادة قيمة الارتفاع المركزي، مما هدد السفينة بضعف الاستقرار والانقلاب.
لذلك، منذ حوالي ثلاثينيات القرن الثامن عشر، بدأ البريطانيون في التحول إلى أشرعة الكتان، وغالبًا ما كان الكتان يُصنع في روسيا.
أما بالنسبة للأسطول الروسي، فإن جميع معدات السفن الشراعية الروسية والحبال والشباك والأعلام والأشرعة وحتى زي البحارة، وصولاً إلى زي البحارة، كانت مصنوعة من القنب في ذلك الوقت. كانت كل سفينة تتطلب ما بين 50 إلى 100 طن من ألياف القنب للمعدات كل عامين.
ظلت هذه الحالة حتى نيكولاس الأول، الذي نقل الأسطول الروسي إلى الكتان. وهذا هو السبب في كل شيء تقريبا القصة في أسطول الإبحار، كانت أشرعة السفن الروسية ذات لون أصفر-أخضر قذر - فقط لون نسيج القنب.
لا تظن أن أسلافنا كانوا أغبياء - فقد حدثت المدخرات المعتادة: تبلغ تكلفة قماش القنب 7-8 روبل للرطل الواحد، بينما تكلف قماش الكتان 16-22 روبل للرطل الواحد، اعتمادًا على جودة الصنعة. من الواضح أن الأولوية في الإمدادات والتمويل في روسيا كانت تُمنح دائمًا للجيش، لذلك قرروا أن البحارة يمكنهم التعامل مع أشرعة القنب.
استخدم الهولنديون والفرنسيون قماش الكتان المبيض مع مزيج صغير من ألياف القنب لخياطة الأشرعة.
معركة أبو قير، هجمات السرب الإنجليزي تحت الشراع.
رأى الإسبان أن الكتان هو المادة الرئيسية للأشرعة، لكنهم قاموا بالإضافة إلى ذلك بنقعه في أصباغ خاصة و"تجهيزه" حتى يتمكن القماش من مقاومة التعفن والمياه المالحة.
ربما كان الأمريكيون أول من صنع الأشرعة من القطن. لا، في البداية، هم، مثل أي شخص آخر، صنعوا أشرعتهم من خليط من الكتان والقنب. لكن في ثلاثينيات القرن التاسع عشر بدأوا بالتفكير. القطن مادة جيدة للجميع - خفيف وناعم. مشكلة واحدة - أنها لا تدوم طويلا. واقتداء بالفرنسيين، بدأوا في تشريب القطن بزيت بذر الكتان. وسرعان ما تم استبدال زيت بذر الكتان بالراتنج - واتضح أن القطن كان مناسبًا تمامًا للقماش. وفي نفس الوقت فإن الأشرعة المصنوعة منه بنفس القوة تكون أخف من الكتان والقنب. وبدءًا من أربعينيات القرن التاسع عشر تقريبًا، بدأ الأسطول الأمريكي في الإبحار بأشرعة القطن.
سرعات السفن الشراعية
سيكون من المثير للاهتمام أن نرى ما أعطى تطور الأشرعة للسفن الشراعية. ولكن كيف يمكننا تحديد ذلك؟ دعونا نجرب أبسط المعلمة - السرعة. نعم، هذا خطأ بعض الشيء، لأن شكل الهيكل، وتغليف الجزء السفلي بصفائح النحاس، ونسبة الطول إلى العرض أثرت عليه، ولكن مع ذلك...
لذلك، وفقًا لمقال مورغان كيلي "سرعة السفن الشراعية خلال الثورة الصناعية المبكرة، 1750-1830"، زادت سرعة السفن في الممرات من 3-4 عقدة في خمسينيات القرن الثامن عشر إلى 1750-6 عقدة في عشرينيات القرن التاسع عشر. ثلاثينيات القرن التاسع عشر. لن يبدو الأمر كثيرًا، أليس كذلك؟
لكن السرعات القصوى عندما تضاعفت تقريبًا. في ثلاثينيات القرن الثامن عشر، كانت السرعة القياسية للسفينة الحربية في ظل الرياح المنعشة هي 1730-5 عقدة، وفي القرن التاسع عشر كانت 6-1800 عقدة. بدأت الفرقاطات، بدلاً من 8-9 عقدة (السرعة المعتادة في ظل الرياح الجيدة في بداية القرن)، في تطوير ما يصل إلى 6-7 عقدة (على سبيل المثال، دستور USS وHMS Endymion).
وأخيرًا، للحصول على مثال لسرعة بعض سفن أسطول البحر الأسود خلال عشرينيات القرن التاسع عشر (من مقال بقلم أ. م. جليبوف "تحليل الدفع والاستقرار وإمكانية التحكم في سفن أسطول البحر الأسود خلال حرب روسيا التركية" 1820-1828 بناءً على البيانات الأرشيفية”).
المراجع:
1. فيليب ك. آلان “على ساحل مالابار” – منشور بشكل مستقل، 2021.
2. A. M. Glebov "تحليل الدفع والاستقرار وإمكانية التحكم في سفن أسطول البحر الأسود خلال الحرب الروسية التركية 1828-1829." بناءً على البيانات الأرشيفية" - أخبار جامعة ولاية ألتاي، 2012.
3. مورغان كيلي وكورماك أوجرادا "السرعة تحت الإبحار خلال الثورة الصناعية المبكرة (حوالي 1750-1830)" - سلسلة أوراق عمل مركز UCD للبحوث الاقتصادية، رقم. WP14/10، كلية دبلن الجامعية، كلية الاقتصاد بجامعة دبلن، دبلن.
4. روبرت كيبينج "عناصر صناعة الشراع: كونها دراسة كاملة عن الأشرعة المقطوعة، وفقًا لأكثر الأساليب المعتمدة في خدمة التجار" - إف دبليو نوري وويلسون، 1847.
5. ديفيد ستيل "عناصر وممارسات التلاعب والملاحة البحرية" - ديفيد ستيل: لندن، 1794.
معلومات