Цепная навигация на лодке

Открытка с изображением цепного парохода на реке Сена во Франции. Подпись гласит: «Конфлан Сент-Онорин - рукав Сены. Поезд барж».

Модель немецкого цепного парохода на Эльбе .

Навигация на цепной лодке или цепное судоходство – малоизвестная глава в истории судоходства на европейских реках. Примерно с середины XIX века суда, называемые цепными лодками, использовались для буксировки вереней барж вверх по течению с помощью фиксированной цепи, лежащей на русле реки. Цепь была поднята со дна реки и прошла над палубой парохода, ее тянули с помощью тяжелой лебедки с паровым двигателем. Различные компании управляли услугами цепных лодок на таких реках, как Эльба , Рейн , Неккар , Майн , Заале , Гавел , Шпрее и Сона , а также на других реках в Бельгии и Нидерландах. Цепные лодки также использовались в США.

Эта практика вышла из моды в начале 20 века, когда пароходы с мощными двигателями и котлами высокого давления, способные преодолевать силу речного течения, стали обычным явлением.

Историческое развитие

Ранние технические разработки до 19 века.

Перевозка товаров по реке на заре существования цепных лодок была ограничена деревянными судами без собственного бортового двигателя. Двигаясь вниз по течению, лодки либо просто двигались по течению, либо паруса использовали силу ветра. Для перемещения вверх по реке люди или тягловые животные на бечевниках, использовались которые тянули лодки на длинных веревках. На мелководье лодки также можно было продвигать вверх по течению с помощью длинных шестов . Там, где буксировка с тропы на берегу реки была невозможна, метод, известный как коробление использовался . Эти участки реки можно было преодолеть, закрепив веревку перед лодкой, а затем используя команду, чтобы тащить ее вверх по течению.

Концепция перевозки кораблей Мариано в его мюнхенском рисунке (1438 г.)

В иллюминированной рукописи, датируемой 1438 годом, итальянский инженер Якопо Мариано проиллюстрировал фундаментальную концепцию, на которой впоследствии была основана навигация цепных лодок. Лодка тянется вверх по течению на тросе, проложенном вдоль реки. Веревка намотана на центральный вал, приводимый в движение двумя боковыми водяными колесами (см. верхнюю схему). За речным судном находится небольшой объект, похожий на лодку, который тянет течением, удерживая трос натянутым и тем самым обеспечивая необходимое трение на валу.

Концепция судоходства Фаусто Веранцио около 1595 года.

В 1595 году Фаусто Веранцио описал систему навигации на канатной лодке, которая позволяла развивать большую скорость и не требовала каких-либо дополнительных средств движения. Две лодки соединены тросом, который обернут вокруг блока, прочно закрепленного на дне реки. Меньшая лодка, идущая вниз по течению, движется очень быстро, движимая большими водными парусами с обеих сторон, и тем самым тянет большую лодку вверх по течению против течения. Большая баржа на фотографии имеет два установленных по бокам водяных колеса, которые наматывают трос и еще больше увеличивают его скорость. Однако не зафиксировано, использовалась ли эта система на практике.

В 1723 году Пауль Якоб Марпергер, который позже стал избирательным саксонским коммерциенратом , описал предложение профессора математики Николауса Молвица из Магдебурга использовать механическую помощь, чтобы справиться с быстрыми течениями под магдебургскими мостами. В то время для преодоления этого участка реки требовалось 50 человек. Идея заключалась в том, чтобы построить «машину» с двумя горизонтальными валами, при этом буксирный трос вращался вокруг переднего вала таким образом, чтобы он постоянно разматывался с него снова на задний вал. По мнению Марпергера, при дополнительном использовании рычагов пять или шесть человек могли бы успешно провести лодку. При этом он подчеркнул, что машина "была произведена", но "никогда не принималась в эксплуатацию". Судя по его описанию, элементы этого основного принципа кажутся похожими на те, которые впоследствии использовались позже при строительстве цепных лодок. Позже этот участок реки стал отправной точкой для первых цепных лодок в Германии.

Канатная лодка маршала Мориса Саксонского (1732 г.)

Первые практические попытки использовать канатную лодку были предприняты в 1732 году по инициативе маршала Мориса Саксонского , находившегося тогда на французской службе. Они произошли на реке Рейн в окрестностях Страсбурга . Три пары цилиндров различного диаметра были расположены на горизонтальном валу и приводились в движение двумя лошадьми. В зависимости от требуемой силы веревку тянули, наматывая ее на одну из пар цилиндров, в то время как две другие пары двигались по инерции. Переменное соотношение позволило лучше использовать силу. По сравнению с буксировкой с суши эта система могла перемещать вдвое больший груз при том же количестве тяжеловозов на судно.

Эксперименты первой половины XIX века.

После 1820 года несколько изобретателей во Франции работали отдельно, но одновременно над техническим воплощением лодок, которые можно было бы передвигать с помощью тросов или цепей. В их число входили инженеры Турасс и Курто, проводившие эксперименты на реке Соне недалеко от Лиона. трос из пеньки длиной примерно 1 километр (3300 футов) буксирный Они прикрепили к берегу реки . Он был намотан на вращающийся барабан на борту, который тянул лодку вперед. Шесть лошадей использовались для вращения барабана.

С развитием индустриализации в XIX веке спрос на транспортные мощности на водных путях заметно увеличился. Но эта индустриализация также произвела революцию в самих методах транспорта. Изобретение парового двигателя означало, что теперь двигатель стал доступен для питания кораблей независимо от ветра и волн. Однако мощность первых паровых машин была относительно низкой, но в то же время они были очень тяжелыми. Поэтому были предприняты попытки использовать его силу наиболее эффективным способом для перемещения кораблей.

Несколько позже два инженера, Турасс и Курто, провели испытания на Роне между Живором и Лионом, используя энергию пара. Корабль сопровождения с паровым приводом доставил пеньковый канат длиной 1000 метров (3300 футов) вверх по течению и закрепил его на берегу. Затем конвоир вернулся и отнес горький конец веревки к буксиру . Последний поднялся на веревке вверх по реке, по пути передавая ее барабану на корабле сопровождения. Во время этого процесса второй корабль сопровождения поспешил вверх по течению, чтобы закрепить второй трос и тем самым сэкономить время ожидания.

Виношон де Кемон провел испытания на реке Сене, в ходе которых веревку заменили цепью. Результаты первых испытаний можно прочитать в «Ежегоднике изобретений» 1866 года: « Хотя во всех этих [предыдущих] попытках не использовалась непрерывная цепь, скорее, буксирную цепь всегда приходилось тянуть вперед на лодке, прежде чем корабль можно было поставить на воду. Результаты оказались настолько приятными, что к 1825 году под руководством Эдуарда де Риньи на основе этих систем была создана компания для ведения переговоров по Сене на участке от Руана до Парижа. .

Однако внедрение предприятия по перезалогу не удалось из-за неправильного проектирования. Цепной пароход La Dauphine не был построен в точном соответствии со спецификациями Tourasse. Тяга была слишком велика , а двигатель слишком слабым. Кроме того, валы находились слишком далеко в кормовой части палубы. Более того, капитал компании был недостаточным.

В 1826 году М. Ф. Бурдон испытал вариант с двумя пароходами . Один из кораблей двинулся вперед, используя гребное колесо , одновременно разматывая веревку длиной 600 метров (2000 футов). Полностью размотав канат, судно встало на якорь и подтянуло к себе второй буксир с цепью прикрепленных барж, причем задний буксир помогал этому процессу своим ходом. Затем две лодки поменяли позицию и повторили процедуру. Однако во время постановки на якорь было потеряно много времени.

Со времени этих первых попыток в первой половине XIX века технология цепных лодок неуклонно совершенствовалась, и во Франции произошло первое успешное использование цепных лодок. После этого цепями были снабжены и другие французские реки и каналы. В Германии цепи были заложены в Эльбе , Неккаре , Майне , Шпрее , Гавеле , Варте и Дунае . В России тоже получило распространение цепное судоходство. Всего в Европе было проложено около 3300 километров (2100 миль) цепи.

Изменения в плавании цепных лодок во второй половине XIX века.

Цепные лодки произвели революцию на внутреннем водном транспорте , особенно на реках с сильным течением. По сравнению со стандартным до сих пор методом буксировки цепная лодка могла буксировать гораздо больше барж и гораздо больших размеров. Возможная загрузка одной баржи всего за несколько лет выросла в пять раз. Кроме того, транспортировка на цепных лодках была намного быстрее и дешевле. Количество рейсов, которые могла совершить лодка, увеличилось, например, на Эльбе почти в три раза.

Вместо двух рейсов в год шкипер мог совершать от шести до восьми рейсов в год или вместо преодоления 2500 километров (1600 миль) его судно могло проходить до 8000 километров (5000 миль) в год. Соответственно, сроки доставки были короче и надежнее; одновременно сокращая затраты.

Благодаря использованию парового двигателя впервые стало возможным удовлетворить растущий спрос на транспортные мощности, вызванный ростом индустриализации во второй половине XIX и первой половине XX века. Цепная навигация на лодках дала морякам и их баржам возможность конкурировать с растущей конкуренцией со стороны железных дорог. До появления цепных лодок колесные пароходы уже работали в качестве буксиров и грузовых судов на некоторых участках реки, но они не стали прорывом в массовом транспорте. Ввиду зависимости от уровня воды реки и рыночных экономических интересов пароход не мог гарантировать регулярное сообщение. Только после того, как регулярные перевозки с быстрым сообщением, а также гарантированные низкие транспортные расходы на цепных лодках, перевозки речных барж смогут стать конкурентоспособными.

С развитием и ростом использования новых форм энергии, таких как гребной винт и дизельный двигатель в первой половине 20-го века, самоходные суда все больше вытесняли цепные лодки. Развитие речных систем и конкуренция со стороны автомобильного и железнодорожного транспорта еще больше снизили прибыльность индустрии цепных лодок, предназначенных для непрерывной буксировки. Со временем использование цепных лодок стало ограничиваться несколькими особенно трудными участками реки.

Распространение в Европе

Франция

Карта распределения услуг цепных лодок во Франции

первый технически и экономически успешный цепной пароход «Эркюль» В 1839 году на участке с быстрым течением реки Сены в пределах города Парижа был построен . . Именно на этом же участке реки несколько лет назад из-за технических трудностей потерпел неудачу де Риньи.

Начиная с Парижа в 1854 году, сообщение цепных лодок распространилось вверх по течению до города Монтеро при впадении в Йонну , а также вниз по течению до Конлана (в устье Уазы ) . С 1860 года услуги были расширены к устью Сены. Максимальная общая длина цепи Сены составляла 407 километров (253 мили). еще один маршрут длиной 93 километра (58 миль) по самой Йонне - между Монтеро и Осером . Кроме того, в 1873 году был добавлен

Природа русла Сены создавала идеальные условия для цепных лодок. Река была равномерно глубокой, имела относительно крутой уклон, русло ее было песчаным и ровным. Напротив, реки, исток которых находился в альпийском регионе, были менее подходящими. Это означало, что, особенно когда реки были в разливах , они несли с собой большое количество песка. В ходе испытаний, проведенных на Роне , было обнаружено, что цепь часто засыпалась песком и камнями. Испытания на Соне также не увенчались успехом и были сравнительно быстро прекращены.

Цепные лодки также обеспечивали речные перевозки по каналам Франции, а также по рекам. Туннели на самом высоком уровне этих каналов были очень длинными, и для буксировки лодок через них использовались цепные лодки с электрическим приводом. Из-за отсутствия вентиляции в туннельных системах цепные лодки с электроприводом продолжали использоваться даже после появления самоходных теплоходов.

Бельгия

В 1866 году в Бельгии. цепные пароходы курсировали по каналу Виллебрук между Брюсселем и местом впадения канала в Рюпель . В отличие от цепных лодок во Франции и Германии, цепные лодки в Бельгии использовали систему фон Букье, при которой цепь проводилась не по центральной линии корабля, а просто по цепному колесу на борту корабля. Цепное колесо было снабжено зубцами, предотвращающими проскальзывание цепи. Ежедневно в каждом направлении работало около пяти цепных лодок, каждый из которых тянул цепочку от 6 до 12 барж.

Германская империя и Австрийская империя

Распространение цепных лодок в Германии.

Эльба и Заале

В Германии цепное судоходство началось в 1866 году с закладки железной цепи на Эльбе . Первые регулярные перевозки с использованием цепного парохода состоялись на участке Эльбы между Магдебургом -Нойштадтом и Букау . Длина этого маршрута составляла около трех четвертей прусской мили (хорошие 7,5 километров (4,7 миль), т.е. фактическая длина составляла от 5 до 6 километров (от 3,1 до 3,7 миль)). В этом месте у Домфельзена река текла особенно быстро. Цепной пароход эксплуатировался Гамбургско-Магдебургским пароходством.

Первые два парохода на Эльбе имели ширину 6,7 метра (22 фута) и длину 51,3 метра (168 футов) и были оснащены моторизованными двигателями мощностью около 45 киловатт (60 л.с.), и буксировал четыре баржи водоизмещением до 250 тонн. К 1871 году цепь уже была продлена от Магдебурга до Шандау на границе с Богемией . Три года спустя Гамбург-Магдебургское пароходство продлило маршрут на северо-запад до Гамбурга . До 28 цепных лодок гремели вверх по течению на общей длине 668 километров (415 миль). В 1926–27 с больших участков Эльбы были сняты цепные лодки и подняты цепи. Цепные пароходы использовались только на самых сложных участках. Последний участок в Богемии закрылся в 1948 году.

На Заале в 1873 году были приняты в эксплуатацию цепные лодки, курсирующие от устья реки до Кальбе , а к 1903 году сообщение было расширено до Галле , в общей сложности на 105 километров (65 миль). Последняя цепная лодка на Заале еще работала в 1921 году.

Дунай

Получив в 1869 году концессию на предоставление услуг цепных лодок, Дунайское пароходство проложило цепь между Веной и Пресбургом (прежнее название Братиславы ). Однако в 1871 году на некоторых участках реки уже было запрещено цепное судоходство. В 1881 году цепные лодки курсировали по Дунаю от Шпитца до Линца . В эксплуатации было десять цепных кораблей. Цепь все чаще рвалась (в среднем один раз за поездку), что стало причиной того, что в 1890 году цепные лодки были переоборудованы в буксиры. было налажено сообщение на цепных лодках В 1891 году между Регенсбургом и Хофкирхеном (113 километров (70 миль)). В 1896 году было прекращено движение цепных лодок между Веной и Иббсом, а в 1906 году также было прекращено сообщение между Регенсбургом и Хофкирхеном.

Из-за сильного течения на Дунае цепные лодки не могли использовать цепь при движении вниз по течению. Поэтому им приходилось иметь большие гребные колеса по бокам в качестве дополнительного средства движения, вырабатывающие 300–400 лошадиных сил (220–300 кВт).

Браге

(польский: Brda) длиной 15 километров (9,3 мили) Нижний Браге служил связующим звеном между рекой Вислой и хорошо развитой сетью водных путей с Западной Европой. Этот водный путь был особенно важен для перевозки леса, но лесные плоты по реке Браге приходилось буксировать вверх по течению между устьем Вислы и городскими шлюзами Бромберга . В течение многих лет лошади использовались для буксировки барж по этому очень извилистому и относительно быстрому участку реки шириной 26 метров (85 футов). 12 ноября 1868 года владелец Бромбергской транспортной компании ( Bromberger Treibercomptoir ), ответственный за буксировку, подал в совет Бромберга заявку на получение лицензии на введение цепных лодок на нижнем Браге.

Концессия, предоставленная 3 июня 1869 г., была ограничена сроком в 25 лет и по существу соответствовала прусским правилам, действовавшим на Эльбе. Вскоре после этого, летом 1869 года, началось первое плавание по тропе с использованием цепного парохода, построенного компанией Maschinenfabrik Buckau . Однако осенью операцию пришлось прекратить, так как лодка не могла обеспечить требуемых характеристик и скорости. Летом 1870 года была представлена ​​запасная лодка достаточной мощности. Тем не менее в день можно было совершать только один или два рейса. Лишь после строительства короткого пути на самом критическом участке в марте 1871 года и приобретения второй цепной лодки весной 1872 года значительное количество лесных плотов стало возможным буксировать цепными лодками.

Один пароход собрал плоты у устья Браге и оттащил их примерно на километр вверх по течению. Затем он передал плоты длиной 100 метров (330 футов) и шириной 7,5 метров (25 футов) второму пароходу на оставшиеся 14 километров (8,7 миль) к шлюзам в Бромберге. Транспортное обслуживание стало прибыльным, и количество цепных лодок было увеличено до четырех. 30 апреля 1894 года министр торговли и промышленности и министр общественных работ продлили концессию еще на 25 лет.

Неккар

Цепные лодочные баржи на реке Неккар в Хайльбронне, до 1885 года.

К 1878 году первая цепная лодка также поступила в эксплуатацию на реке Неккар между Мангеймом и Хайльбронном , буксируя девять барж. Эксплуатацией цепных лодок руководила компания Chain Ship Company Неккара ( Kettenschifffahrt auf dem Neckar AG ). Однако регулирование стока реки шлюзами в 1930-х годах, которое позволило превратить ее в крупный водный путь, положило конец до сих пор прибыльным цепным лодкам Неккара и заменило их большими баржами.

Гавел и Шпрее

На реке Гавел тоже был небольшой период испытаний цепных лодок. Хотя течение Гавела всегда было небольшим, тем не менее большое количество груженых барж можно было недорого отбуксировать с помощью цепного парохода. На реках Гафель и Шпрее, между Пихельсдорфом. недалеко от города Шпандау и моста наследного принца ( Kronprinzenbrücke ), Унтербаума на окраине Берлина, Берлинская баржевая компания, основанная в 1879 году двумя англичанами, 16 июня 1882 года открыл цепную лодочную службу. В Хавелланде было множество кирпичных заводов, продукция которых перевозилась почти исключительно морским транспортом. Летом 1894 года цепные лодки на Гавеле и Шпрее были отозваны. Их вытеснило развитие парового буксира с гребными винтами.

Основной

Основная статья: Навигация на цепной лодке по Майну

Цепные лодки также использовались на реке Майн в период с 1886 по 1936 год. Цепь была проложена на судоходном участке реки длиной 396 километров (246 миль) между Майнцем и Бамбергом . На Майне действовало до 8 цепных катеров. Цепь была извлечена из Майна в 1938 году и использована повторно. Цепные лодки на Майне также в просторечии назывались Маакух или Мяакух («Главная корова»).

Россия

Цепной буксир "Енисей" на реке Енисей, Красноярский край, Россия

Волго-Тверское сетевое пароходство открыло грузовые перевозки по Верхней Волге между Рыбинском и Тверью . Этот участок реки длиной примерно 375 километров (233 мили) плохо регулировался и часто имел глубину всего 52 сантиметра (20 дюймов). Тем не менее достигнутая прибыль была низкой. В 1885 году на Волге работало всего 10 цепных пароходов, каждый мощностью 40 или 60 лошадиных сил (30 или 45 кВт).

Цепное судоходство было также налажено на Шексне в 1871 году Цепным пароходством на Щексне. штаб-квартира которого находилась в Санкт-Петербурге . Цепь простиралась на 445 километров (277 миль) от места впадения реки в Волгу до города Санкт-Петербурга. С самого начала служба цепных лодок добилась плохих результатов. Впоследствии компания прекратила цепное сообщение на участке маршрута длиной примерно 278 километров (173 мили), который имел очень небольшой уклон, и заменила его услугами буксира. На оставшихся 167 километрах (104 мили) участке с сильным течением цепные лодки за многие годы принесли прибыль около 30%. В 1885 году компания представила на этом участке 14 цепных пароходов, каждый мощностью 40 лошадиных сил (30 кВт).

Кроме того, цепные перевозки осуществлялись по « Москве» 4 пароходами по 60 лошадиных сил (45 кВт) каждый, а по реке Свирь — 17 пароходами общей мощностью 682 лошадиных силы (509 кВт). Проект, который должен был связать тогдашнюю российскую столицу Санкт-Петербург с островом Котлин в заливе Финалд, был разработан в XIX веке, но от него отказались.

По состоянию на 2022 год единственным цепным катером, находящимся в эксплуатации в российских водах, является дизель-электрический буксир «Енисей» (1964 г., проект № 1111-03), который буксирует караваны судов по Казачинским порогам на Енисей реке в Сибири .

Техническое описание

Цепная лодка

Основная статья: Цепная лодка

Принципиальная схема цепной лодки

Цепная лодка тянулась вперед с помощью цепи, проложенной в русле реки. Для этого цепь поднималась из воды стрелой на носу судна и спускалась по палубе, следуя продольной оси корабля, к цепному приводу посередине. Мощность передавалась от парового двигателя к цепи преимущественно через барабанную лебедку . Оттуда цепь провели через палубу к гику на корме и обратно к руслу реки. Благодаря боковому перемещению стрелы и двум рулям, установленным спереди и сзади, можно было снова перебросить цепь на середину реки даже на излучинах реки.

Цепь

Звено дужки (красное), используемое для размыкания цепи.

Цепь . должна была оплачиваться самими транспортными компаниями и была изготовлена ​​из бесшовных стальных звеньев Отдельные звенья были из хороших свариваемых прутков с низким содержанием углерода. В зависимости от участка реки типичная толщина прутков составляла от 18 до 27 миллиметров (от 0,71 до 1,06 дюйма). Несмотря на это, поломки случались часто. Цепь имела кандалы на расстоянии нескольких сотен метров (триста тридцать футов), которые можно было открыть при встрече двух цепных лодок. Большинство этих высококачественных цепей были изготовлены в Англии или Франции.

Встреча лодок, идущих в противоположных направлениях

Если встречались две цепные лодки, необходим был сложный маневр , при котором одна лодка с помощью вспомогательной цепи передавала цепь другой лодке. Эта процедура означала задержку судна, идущего вверх по течению, как минимум на 20 минут, тогда как судно, идущее вниз по течению, в результате маневра задержалось примерно на 45 минут. Внедрение вспомогательных двигателей позволило цепным лодкам двигаться вниз по течению своим ходом, не используя цепь, что позволило избежать необходимости выполнения этих трудоемких операций.

Испытания с «бесконечными» цепочками

Чтобы избежать больших затрат на покупку цепи или троса, Дюпюи де Лом провел испытания на Роне с использованием «бесконечной» цепи. Лодка использовала собственную цепь, которую передняя стрела спускала на воду; его вес заставил его лечь на русло реки. На корме цепь снова выдергивалась из воды и цепным приводом тянулась вперед по палубе корабля. Если предположить, что нижняя часть тяжелой автономной цепи не сможет скользить по руслу реки, корабль сможет двигаться вперед. Этот тип силовой установки никогда не использовался в коммерческих целях, поскольку достаточная передача мощности была возможна только в том случае, если длина цепи соответствовала условиям. Если вода была слишком глубокой, длина цепи, лежащей на дне реки, становилась слишком короткой, чтобы создать необходимое трение. Если вода была слишком мелкой, длина цепи в реке становилась слишком большой и не вытягивалась, а лежала витками на дне. Таким образом, изменения глубины реки значительно усложняли управление судном.

Уступки

Цепным судоходным компаниям требовалась лицензия на эксплуатацию цепных лодок. Эта уступка гарантировала компании исключительное право на этот вид судового транспорта. Поскольку покупка цепи и цепных лодок представляла собой большое финансовое бремя для оператора, концессия должна была обеспечивать определенную степень безопасности. Но это не исключило конкуренции со стороны железных дорог, колесных пароходов или обычных буксируемых барж. В свою очередь, в концессии регулировались права и обязанности моряков. Например, каждую баржу приходилось перевозить по тарифам, установленным государством.

Сравнение с лопастными пароходами

Цепным лодкам приходилось сталкиваться с конкуренцией не только на железных дорогах, но и на самих водных путях. По сравнению с колесными пароходами цепные пароходы имели преимущества везде, где условия плавания были трудны, например, на порогах, крутых поворотах реки и отмелях.

Течения и скорость течения

На гребном колесе или винтовом пароходе вода толкается назад, чтобы переместить ее вперед. Значительная часть энергии преобразуется в турбулентность и поэтому не используется для движения корабля. Однако цепной пароход тянется вперед на прочной цепи и поэтому может превратить гораздо большую часть своей паровой энергии в тягу. При той же тяговой силе это позволило сократить расход угля примерно на две трети.

При более высоких скоростях течения реки преимущество все больше смещается в пользу цепного парохода. В 1892 году Эвальд Беллинграт ввел следующее общее правило: при среднем уклоне реки 0,25 ‰ преимущество имеют колесные пароходы. Между 0,25‰ и 0,3‰ оба типа судов эквивалентны. Выше 0,3‰ преимущество имеет цепная лодка. При уклонах выше 0,4‰ гребным пароходам становится все труднее продвигаться вперед, а при уклонах более 0,5‰ они совершенно неспособны буксировать баржи.

Практический опыт показал, что свободноходные гребные буксиры мощностью 400 лошадиных сил (300 кВт) могут развивать скорость около 3 метров в секунду (11 км/ч; 6,7 миль в час) при речном течении 0,5 метра в секунду (1,8 км/ч). ч; 1,1 мили в час). Таким образом, они могли бы предоставлять коммерчески жизнеспособные услуги при скорости течения до 2 метров в секунду (7,2 км/ч; 4,5 миль в час). Можно было бы договориться о даже больших градиентах, если бы они были только на небольшом расстоянии. Ослабив буксирные тросы, колесные пароходы смогли преодолеть препятствие. К тому времени, когда прикрепленные баржи вошли в зону с более быстрым течением, пароход уже проплыл мимо нее и снова смог развить полную тягу. При скорости потока более 3 метров в секунду (11 км/ч; 6,7 миль в час) выходная мощность упадет до нуля. Многие из более крутых участков реки были относительно короткими, и их можно было преодолеть на колесных пароходах с помощью описанного маневра.

Однако быстрое течение во время разлива на реках также может быть проблематичным для цепных лодок. Движение или отложение отложений или гравия могут похоронить цепь. Русло реки с большим количеством уступов или больших валунов, как, например, на некоторых участках Дуная, приводило к зацеплению цепи и было серьезным препятствием для цепных лодок.

Вода, поднимаемая колесными пароходами, также привела к значительному усилению волнения, что привело к увеличению риска повреждения берега. Создаваемые ими дополнительные течения и волны также создавали дополнительное сопротивление буксируемым баржам. За цепной лодкой, напротив, вода была спокойной.

Глубина

Некоторые цепные лодки имели мелкую осадку всего 40–50 сантиметров (16–20 дюймов), предназначены для использования при очень низком уровне воды и, таким образом, адаптированы к условиям многих рек того времени. Даже на глубине 57 сантиметров (22 дюйма) на Неккаре все еще можно было эффективно вести службу. Однако для коммерческой работы пароходам требовалась значительно большая глубина - 70–75 сантиметров (28–30 дюймов). Причем при сильном течении минимальная глубина воды для пароходов была больше. Буксирам с винтовой силовой установкой также необходима большая глубина воды для эффективной работы. Только гребной винт, находящийся глубоко под водой, может обеспечить достаточную тягу.

Цепные корабли имели не только мелкую осадку; но их технический принцип был выгоден и при небольших уровнях воды: на мелководье цепь поднималась под небольшим углом, и очень большая доля мощности пара могла быть преобразована в тягу. Если глубина воды была очень большой, это увеличивало долю энергии, необходимой для подъема цепи. Вес цепи создавал силу, направленную под углом вниз, и эффективность снижалась. Кроме того, с увеличением глубины снижалась маневренность.

Инвестиционные затраты

Сама цепочка повлекла за собой высокие инвестиционные затраты для судоходной компании. По оценкам , на участке реки Майн длиной 200 километров (120 миль) между Ашаффенбургом и Китцингеном стоимость первой цепи, включая укладку, составила более одного миллиона марок. Это почти точно соответствовало общей цене восьми цепных лодок, которые должны были использоваться на этом участке. Цепь необходимо было постоянно поддерживать и обновлять примерно каждые 5–10 лет.

Помимо стоимости цепи, были затраты на переоборудование паромов , которые на этом маршруте составили около 300 000 марок. Это преобразование было необходимо, поскольку цепь, используемая цепными лодками, и тросы, используемые паромами, не допускались к пересечению. Поэтому обычные кабельные паромы пришлось переоборудовать в реактивные паромы .

Гибкость

Первые цепные корабли могли работать только будучи прикрепленными к цепи; то есть они использовали цепь при движении как вверх, так и вниз по течению. При встрече двух цепных лодок, идущих в противоположных направлениях, им приходилось совершать специальные маневры, что приводило к большой потере времени. На реке Неккар длиной 130 километров (81 миль) с семью цепными лодками это означало шесть маневров, которые стоили не менее пяти часов для тех, кто шел вниз по течению. Чтобы избежать этой трудоемкой операции, баржи на определенных участках реки во Франции передавали цепочку барж с одного цепного парохода на другой. Однако такой перенос также занял значительное количество времени.

Баржи обычно буксировались только вверх по течению. При движении вниз по течению баржам обычно позволяли просто дрейфовать по течению, чтобы сэкономить деньги. При сильном течении управлять длинной вереницей барж было довольно опасно. Если цепную лодку пришлось внезапно остановить (например, если цепь порвалась), существовал серьезный риск того, что следующие за ней суда столкнутся с ней и тем самым вызовут аварию .

На заре появления цепных лодок колесные пароходы продвигались вверх по течению медленнее, чем цепные лодки. Однако при движении вниз по течению они были быстрее и могли тащить за собой баржи.

Помимо технических ограничений цепных лодок, их владельцев сковывали лицензионные правила, которые, например, устанавливали порядок передвижения и транспортные сборы. Поэтому они не были столь гибкими в реагировании на спрос и предложение, как компании, занимающиеся колесными пароходами.

Отклонить

Одной из причин упадка цепных лодок стало улучшение технических характеристик новых колесных пароходов. Они смогли обеспечить большую тягу при меньшем потреблении угля. Составному двигателю лопастного парохода, исходя из его мощности, требовалось лишь примерно половина количества угля. Цепные пароходы не смогли воспользоваться преимуществами этих составных паровых машин из-за их неравномерной работы. В то же время сетевые судоходные компании страдали от высоких инвестиций и затрат на техническое обслуживание.

Другой причиной их гибели стала канализация рек. На Эльбе была проведена большая работа по регулированию течения, которая выровняла уклон, уменьшила изгибы реки и устранила мелководья. В результате преимущества цепного корабля были снижены.

На Майне и Неккаре также были построены многочисленные дамбы и шлюзы, которые создавали искусственные барьеры для цепных лодок. Запрудование реки увеличило глубину воды и снизило скорость стока. В частности, длинные вереницы барж приходилось разделять на шлюзах и пропускать по отдельности, что приводило к значительной потере времени.

Цепные лодки в литературе

Марк Твен , американский писатель, дал юмористический исторический рассказ о встрече с цепными лодками на реке Неккар в Германии. Он описывает это событие следующим образом:

Ближе к полудню мы услышали вдохновляющий крик:

«Плыви хо!»

«Куда?» крикнул капитан.

«Три очка от флюгера!»

Мы побежали вперед, чтобы увидеть судно. Это оказался пароход, поскольку в мае они впервые начали курсировать по Неккару. Это был буксир весьма своеобразного телосложения и внешнего вида. Я часто наблюдал за ней из отеля и задавался вопросом, как она передвигается, поскольку, очевидно, у нее не было ни пропеллера, ни весла. Теперь она приближалась, производя тот или иной шум и время от времени усугубляя его хриплым свистком. За ней были привязаны девять килевых лодок, которые следовали за ней длинной, стройной шеренгой. Мы встретили ее в узком месте, между дамбами, и нам обоим едва хватило места в тесном проходе. Когда она проходила мимо и стонала, мы поняли тайну ее движущегося импульса. Она не ехала вверх по реке на веслах или гребном винте, а тащила себя за большую цепь. Эта цепь проложена в русле реки и закреплена только на двух концах. Его длина составляет семьдесят миль [сто десять километров]. Он поступает через нос лодки, проходит вокруг барабана и выдается за корму. Она тянет за эту цепь и тащит себя вверх по реке или вниз по ней. Строго говоря, у нее нет ни носа, ни кормы, ибо на каждом конце у нее есть длиннолопастные рули, и она никогда не поворачивается. Она постоянно использует оба руля направления, и они достаточно мощные, чтобы позволить ей поворачивать вправо или влево и проходить повороты, несмотря на сильное сопротивление цепи. Я бы не поверил, что такое невозможное возможно; но я видел, как это произошло, и поэтому знаю, что есть одна невозможная вещь, которую МОЖНО сделать. Какое чудо попытается сделать человек в следующий раз?

— Марк Твен , Бродяга за границей

См. также

• Кабельный паром

Литература

• Ле Сюёр, Бернар. Туаж: История и техника , Ассоциация друзей Лодочного музея (Конфлан-Сент-Онорин, 1994), 180 стр. ISSN 0753-4167
• Шолль, Ларс У. Когда ведьмы буксировали корабли: история буксировки цепями и веревками на Рейне , Эрнст Кабель Верлаг (Гамбург, 1985), 58 стр. ISBN   3-8225-0006-2
• Определение цепной доставки в лексиконе судоходства , Дж. Фридрихсон, с. 149. Проверено 1 марта 2014 г.
• Пребл Джордж Генри: Хронологическая история возникновения и развития паровой навигации ; 2009 стр. 268, ISBN   978-1-113-19107-6