// Вие четете...

Мъдрости от миналото

Учени и моряци заедно в морските експедиции.

„Истината се изяснява постепенно, така както настъпва утрото.“

В търсене на морски път „от Северния океан до Камчатка”. През май 1765 г. три кораба – „Чичагов“, „Панов“ и „Бабаев“, кръстени на имената на морските офицери, които ги командват, напускат Колския залив със задачата да „създадат“ в търсене на морски път „от Северния океан до Камчатка”. Екатерина II поверила общото ръководство на експедицията на В.Я. Чичагов. Корабите имали двоен външен корпус, което увеличавало защитата им от леда. Изследователите успяват да достигнат до северозападния бряг на Свалбард и до 80°30′ св. ширина. Задачата за преминаване по Северния морски път с ветроходен кораб остава неизпълнена. Значението на експедицията на Чичагов обаче не може да се подценява; това била първата експедиция в Арктика, оборудвана със специално научно оборудване и инструменти, предимно проектирани от M.В. Ломоносов. Тя проникнала на север до ширини, които все още не били достигани от предишни западноевропейски експедиции.

През втората половина на 18 век по настояване на М.В. Ломоносов, е организирана експедиция, водена от капитан 2-ри ранг П.К. Креницин и капитан-лейтенант М.Д. Левашев за по-нататъшно описание на Алеутските острови и крайбрежието на Америка. Провежда се през 1764-1770 г. и поставя началото на едно систематично и задълбочено проучване на Алеутския хребет, но като цяло не е напълно успешно.
Обширните проучвания на Руската Америка са свързани с дейността на Руско-американската компания, която обединява през 1798 г. всички търговци, които са били на северозападните брегове на Америка.

Петербургската академия на науките и флота. Връзката на Петербургската академия на науките с флота, разбира се, не се ограничавала до съвместната работа на учени и моряци при подготовката и провеждането на морски научни експедиции. Приносът на руските учени в корабостроителната наука, към научните основи на военното и търговското корабостроене е голям.
Сред първите пълноправни членове на Петербургската академия на науките Л. Ойлер и Д. Бернули постигат изключителни резултати в областта на физическите основи на корабостроенето и корабоплаването. Швейцарец по произход, Д. Бернули работи в Санкт Петербург осем години (1725-1733), публикува много научни трудове. В Санкт Петербургската академия на науките Бернули започва изследвания върху основите на механиката на флуидите, завършвайки с основната му работа „Хидродинамика, или бележки за силите и движенията на флуидите“ (1738). Той за първи път въвежда термина „хидродинамика“ в научното обръщение, като заедно с Ойлер става основател на тази наука, на която до голяма степен се основава теорията на кораба.

Уравнението, наречено на Бернули, показва връзката между налягането и скоростта на флуида по линия на тока, като се отчита действието на гравитацията. Уравнението е приложение на закона за запазване на механичната енергия към неподвижното движение на идеален флуид. Трудно е да се надцени значението на разкритата от него закономерност за корабите и техническите средства, свързани с течна среда.

Л. Ойлер е поканен в Русия по препоръка на Д. Бернули. За 20 години става член на Петербургската академия на науките, като остава член 56 години, чак до смъртта си. Написва в Санкт Петербург общо около 500 научни труда. В неговата основополагаща работа „Общи принципи на движението на флуидите“ (1755 г.) са дадени диференциални уравнения на движение за идеален флуид. Отчитайки промените в скоростта на частиците, Ойлер извел основното уравнение на хидродинамиката, наречено на негово име.

В пълната колекция от произведения на Ойлер четири тома са посветени на научните основи на корабостроенето, два от тях са от произведението „Морска наука“. За първи път са публикувани през 1749 г. в Санкт Петербург на латински, който тогава се смята за общоприет за научни публикации. Първият том на „Морска наука“ е посветен на съпротивлението, което изпитва тялото при праволинейно движение във вода. Вторият том е пряко свързан с корабостроенето. Това се доказва от заглавията на някои глави: „За равновесното положение на корабите“, „За наклона, който корабите могат да имат“, „За работата на руля“, „За действието на греблата“, „За проектирането на мачти” и др. Работата „Морска наука” е завършена на Ойлер по указание на Санкт Петербургската академия на науките. Не без причина по-късно академик А.Н. Крилов пише, че теорията на кораба произхожда от нашата Академия на науките.

Ойлер разбира, че работата по корабостроенето е донякъде академична и трудна за тогавашните корабостроители и решава да представи съдържанието й в по-популярна форма в една книга, наречена Теорията на кораба (1773). Новата книга, написана на френски, веднага получава световно признание и оказва истинско влияние върху дизайна на кораба. Неговият превод на руски език и допълненията са направени от член на Санкт Петербургската академия на науките М.Е. Головин, назовавайки работата по следния начин: „Пълна спекулация за структурата на управляващите кораби“ (1778 г.). Последното издание на книгата има три части: за равновесието на кораба, стоящ на едно място; за съпротивлението, на което са подложени корабите, плаващи по водата, и за действието на кормилото; за оборудването и за управлението на кораби.

Основният принос на Ойлер към теорията на кораба е теорията за стабилността. Метацентричното уравнение на статичната стабилност при малки ъгли на крен е оцеляло и до днес почти непроменено.
През осемнадесети век корабостроителната наука все още била единна, а не разделена на отделни научни дисциплини, така че Ойлер се занимавал и с проблемите на здравината на корабните конструкции. Той бил първият, който написва есе, изцяло посветено на този въпрос и с много дълго заглавие: „Изследването на силите, на които всички части на кораба са подложени при килево и бордово клатене, и най-добрият начин да се създаде в тяхното сглобяване сила, необходима, за да се противопостави на тези сили, без да се увреждат положителните качества на кораба.“ В него Ойлер последователно разглежда силите, действащи върху кораба при липса на вълни, при килево и бордово клатене. Анализирайки външните сили, действащи върху кораба по време на накланяне, Ойлер използва концепцията за огъващ момент като мярка за огъване на корпуса, показва подходи за изчисляване на корпуса като греда и доказва, че основните деформации на корпуса идват от неговото общо огъване. Всъщност в дървеното корабостроене няма методи за изчисляване на надлъжната якост на корпуса. Корабостроителите разчитали на опита.

Идеите на Ойлер се оказват много важни още за създаването на изчислителните методи по време на строителството на метални кораби, чиято дължина значително се увеличава. В същото време тази работа представила резултатите от проучвания и препоръки, които веднага влезли в практиката. По-специално, той предложил метод за определяне на критичното натоварване за компресиран прът, при който той губи стабилност. Този критичен товар все още носи името на учения. В научната си работа Ойлер многократно се връща в областта на корабостроенето, към теорията и конструктивната механика на кораба.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар