Творцы корабельной науки

     Когда смотрю на громадные пассажирские лайнеры, которые швартуются у нас у Морского вокзала, не перестаю испытывать чувство восхищения. Великолепные всё же творения рук человеческих!
     История человечества – это история кораблестроения.  При этом корабли постоянно росли в размерах. Не все, конечно, но самые крупные. Технологические возможности человечества сейчас таковы, что сам человек по сравнению со своим творением не виден вообще.
     Конструкторы, да и технологи со строителями, конечно, заслуживают похвалы, но рисуют чертежи этих гигантов по рекомендациям, которые им дают совсем другие люди. Без этих правил они не соберут ничего. А правила делают особые жрецы. Это специалисты - кораблестроители, посвященные в тонкости всего этого дела. Их сравнительно немного. Они знают, какую волну и с какой вероятностью встретит судно или корабль на любом из маршрутов или за весь срок своей эксплуатации, знают,  какой толщины надо брать обшивку и подкрепления и как их расставлять, чтобы судно выдержало любой шторм, и было при этом легким, чтобы не возить лишний металл и прочным, так как авария в море - это страшное дело.
Не только специалисты по прочности игрют в этом деле важную роль, хотя я отдал бы им первую скрипку (уж, очень ответственность велика), но и металлурги, машиностроители (дизелисты, турбинисты), гидромеханики, системщики и даже пожарники тоже в группе посвященных. Пожар на корабле – это страшное бедствие. Перечислять фамилии современных гуру не буду. Их много и их можно найти в соответствующих тематических сборниках. Если брать основоположников, то начинать надо с Леонарда Эйлера. Он пытался, но большого следа именно в этом вопросе не оставил. Очень трудно применять абстактные подходы в таком сложном практическом деле. Много по части совершенствования кораблей сделали англичане. Напоминаю. Петр Первый сначала основательно поучился кораблестроению в Нидерландах, а потом поехал в Англию, так как почувствовал, что там знания по корабольному делу более глубокие. У голландцев было слишком много эмпирики, субъективного опыта и мало расчетных обоснований. В следующем веке настоящий научный подход к проектированию кораблей оформился у англичан. Соответственно, от них и пошли первые опытовые бассейны, а Вильям Фруд и Локвуд Тейлор были их создателями. Что касается Фруда, то это самый настоящий Ньютон от кораблестроения. Он себя обессмертил числом Фруда, которое было введено им в 1870 году. Это скорость, деленная на корень из произведения ускорения свободного падения на длину корабля между перпендикулярами. Это число позволяет грамотно пересчитать на натуру результаты, получаемые в бассейнах на малых моделях. Число Фруда встречается почти всюду. На самом деле работают не только эта, но и другие безразмерные комбинации, но об этом не здесь.  У нас в разряд великих входят А.Н.Крылов, И.Г.Бубнов,  П.Ф.Папкович, Ю.А.Шиманский, В.В.Новожилов, А.И.Вознесенский, Г.А. Фирсов,... .
      Оценка величия вещь субъективная и в некотором отношении конъюнктурная. Кого помещать или не помещать в первую когорту, решать тем, кто занимается вопросами судостроения. Отдельные яркие звезды не сделали бы погоды, если бы не опирались на более многочисленную группу из сильнейших специалистов. К ним можно отнести А.А. Курдюмова, В.А Постнова, О.М.Палия, Г.О.Таубина., Г.В.Бойцова... .  Они основали и подняли российскую судостроительную науку на уровень, который был вровень с передовыми мировыми школами по этому направлению в 20 веке, а иногда и повыше. Если в прошлые века спроектировать и построить по прототипу парусный корабль мог одиночка, то сейчас – это труд коллективный – множества специалистов. Дирижером процесса проектирования является главный конструктор в конструкторском бюро. У него множество замов и отделы, закрывающие те или иные задачи. Что-то можно спроектировать по имеющимся правилам и прототипам, а что-то не ясно, как делать. И тогда обращаются к специалистам из НИИ, тем самым жрецам науки, о которых я уже упоминал. Именно они должны разобраться во всех ситуациях и дать четкие рекомендации, как поступать проектантам судна или корабля в том или ином случае. Чаще всего это случается, когда меняются назначение или обводы судна или когда требуется разместить новые устройства. Прогресс не остановишь, и машины и механизмы совершенствуются постоянно. Ошибки при проектировании обходятся дорого.
     Недавний пример - вполне современный паром "Эстония". Недооценили удары волн и носовой лацпорт (ворота для вывода колесной техники). Двери сломались, герметичность была тут же нарушена, и большое судно с пассажирами и экипажем затонуло за считанные минуты. И это произошло на нашей камерной Балтике, а не в Атлантическом океане, где в осенние щтормы гуляют действительно громадные волны.
     Мы тоже отличились. Упомяну гибель лайнера "Михаил Лермонтов", наткнувшегося по вине старпома и местного лоцмана на подводную скалу у берегов Новой Зеландии в 1986 году. Спасли тогда всех пассажиров и членов экипажа, кроме одного человека. Почему не устанавливают на крупных пассажирских судах навигационные гидролокаторы, наподобие маленьких рыбопоисковых, которые на всех рыбаках, ума не приложу. Он стоит гроши, а видит достаточно далеко. Он бы помог предотвратить катастрофу. Этого, насколько я знаю, нигде не делают и по сей день.
     Развитие техники постоянно ставит новые задачи, меняет приоритеты. Развитие контейнерной торговли несколько десятилетий назад привело к строительству судов с большим раскрытиям палуб, короче с широченными люками. Начался бум контейнерного судостроения. Казалось бы - вперед, строить, пока мощностей хватает. Но не так всё просто. Такие суда получили склонность к скручиванию на косых курсах по отношению к преимущественному распространению волн. Теория кручения тонкостенных стержней была подробно разработана нашими учеными В.З.Власовым и А.А.Уманским. Примерно такие же результаты было получены за рубежом. Потребность заставляет шевелить мозгами. Конкретно, много сделали норвежцы. Но судно не совсем стержень. У него есть резко отличающиеся от обычного стержня или балки окончания - нос и корма. Да и вырезы не строго чередуются. Для создания реально работающей методики проектирования подобных особенных судов пришлось много поработать. Зато конструкторские бюро получили документ, по которому стало возможно проектировать надёжные, и при этом не перетяжелённые суда. Руководил этой работой Таубин Г.О.
     Сложные вопросы ставит плавание во льдах. Не следует обольщаться всеобщим потеплением. Многометровые льды как были, так и есть. Механика взаимодействия корпуса со льдом до конца не ясна, несмотря на различные теоретические модели и различные эксперименты. В тонкий слой между льдом и внедряющимся в него корпусом не особо залезешь. Там давления колоссальные. Что происходит со льдом, как он дробится, на что похож как субстанция?  Работоспособную модель гидродинамического процесса взаимодействия через так называемый "ожиженныцй слой" выдвинули лет 50 назад молодой учёный В.А Курдюмов и маститый специалист Д.Е. Хейсин. Эта теория вполне удовлетворительно работала, предсказывала нагрузки на корпуса и долго осталась надежным  инструментом, но законченных теорий не существует. Накапливались несоответствия, и эта теория была существенно переработана группой специалистов под руководством Е.М. Аполлонова.
      Вопросы качки как стояли основными с самого начала развития кораблестроительной науки, таковыми остаются и по сей день. Попробуйте определить воздействие масс воды на колеблющийся корпус. Это сложная гидродинамическая задача. Смоченная поверхность постоянно меняется. Часть воды увлекается судном, становится как бы присоединившейся, или, как терминологически точнее, присоединенной. Попробуйте её определить. В океане, на мелководье? К тому же происходит ещё и демпфирование процесса. Качка - случайный процесс. Одних спектров волнения предложено множество. Волнение не шутит, Настроение Посейдона часто меняется. Недаром, греки всеми силами пытались умилостивить грозного бога морей.
     Есть спектр Неймана, знаменитого четвертого конгресса в Дельфте, есть спектр Ю.А. Нецветаева, есть спектры Н.Н.Рахманина, А.И.Вознесенского, Г.А.Фирсова, а зарубежных авторов десятки, а, может, сотни. Они, спектры дополнительно различаются на категории волнения: развивающееся, установившееся или затухающее.  Могу заверить, что по каждому из них вы в результате расчётов получите различные результаты. Принцип неопределённости и в этом реально показывает себя. Значит, надо вводить запасы на неизбежные погрешности, вызванные нашим незнанием и волюнтаризмом природы. До конца постигнуть законы мироздания даже на уровне реальной жизни не получится никогда.   
       Тут теория и эксперимент идут рука об руку. Назову действующих в момент написания статьи крупных специалистов. Это В.М.Шапошников, А.А.Родионов, В.Г. Платонов, Г.Б.Крыжевич, Н.Н.Федонюк, Б.А.Ярцев. На самом деле их больше. Всех перечислить нет возможности.
     Ещё хотел бы заметить, что публикаций на судостроительные темы тысячи, десятки тысяч. Но у большинства статей и книг жизнь довольно короткая. Вместе с тем есть работы, которые не теряют актуальности десятки лет, а, может, и сотни лет. Это результат реализации удачных гипотез, которые после подтверждения стали теориями и реализовались в блестящие решения, применимые на практике.      
     Человеческий век недолог, и опытные гуру отходят от дел по возрасту или по болезням, или по другим причинам. В этом деле важно обеспечить преемственность знаний. А эта задача непростая. Неплохие базовые знания дает наш питерский Кораблестроительный институт. Но студенты в наше время учатся спустя рукава. Их больше интересуют заработки на стороне и приятное времяпрепровождение. Поэтому на работу приходят в большинстве своем слабые специалисты. А дальше, как пойдет. Если мотивация заработает, то человек пойдет в рост и по эрудиции, и по должности. Тем не менее опыт не заменишь ничем. А он у старых маститых специалистов. Некоторые из них по понятным причинам не горят желанием этим опытом делиться. Даже, если сохранить в целости всю документацию прошлых лет, для непосвященного при отсутствии помощи опытных коллег разобраться в хитросплетениях прошлых десятилетий задача неподъемная. Публикаций сотни и тысячи. По статьям сделать ничего не получится. Авторы больше заинтересованы в саморекламе, чем в выращивании конкурентов. Знать надо много чего, и голову можно забить разнообразной информацией, а разобраться в том, что главное, а, что второстепенное, далеко не каждый может. Тут, желательно, иметь наставника. В каком-то смысле  это повторение ситуации средневековья, когда были цеховые мастера, которые знали приемы и технологии и которые делали изумительные вещи, секреты изготовления которых впоследствии были утеряны. И их творения не воспроизвести даже на развитом уровне современной техники. Если старый мастер не передавал секреты ученикам, то умение исчезало.
     Как правильно говорят китайцы, нет хуже, чем жить в эпоху перемен. И в такие эпохи эстафеты знаний часто прерываются. В кораблестроении тоже есть проблема разрыва поколений, так как многие специалисты среднего возраста  сменили работу в тяжелые годы перехода от чисто государственной к той, какую мы видим, - смешанной государственно-частной модели экономики.
     Все же кораблестроительное направление привлекательно и, я бы даже сказал, притягательно и для части молодежи, и для пожилых специалистов, которые себя ни в чем другом не видят и продолжают трудиться, хотя зарплаты в отрасли невелики. Замечу, что с две тысячи шестнадцатого года работающим пенсионерам пенсия не индексируется. Остающиеся на производстве специалисты возраста 65++, несмотря на пандемии и возрастные недуги как раз и поддерживают не угасшую пока надежду, что сокровенные знания удастся сохранить, и передать их, не потеряв ничего особо ценного, последующим поколениям.