Бетонные корабли: Суда из бетона и почему они не тонули

Суда из бетона и почему они не тонули

13.02.2020

Большинству будет сложно поверить, однако в XIX и XX веке некоторое время пользовались немалой популярностью бетонные суда. Многие наверняка удивится этому факту и спросят, как такое вообще возможно на практике. На самом деле все просто.

Дело в том, что конструкция таких судов ничем не противоречит известным законами физики, более того, бетонные суда (как и любые другие) в полной мере работают в рамках известного закона Архимеда. В итоге судно, созданное из железобетона, вовсе не уходит на дно, как камень, брошенный вводу, а держится на поверхности и, более того, имеет достаточно неплохие динамические характеристики. Такое судно с меньшей вероятностью переворачивается на волнах, однако и идет из-за своей большой массы намного медленнее.

Те, кто все еще сомневаются в том, что судно из бетона способно держаться на плаву, должны задуматься над тем, что, следуя этой логике, абсолютно каждое судно с корпусом из металла должно точно так же стремиться ко дну. Однако этого не происходит. Более того, и те, и другие суда способны брать на борт сотни тонн груза и многочисленных пассажиров. Происходит все это благодаря выталкивающей и подъемной силе, которые равны весу жидкости, вытесняемой частью тела, которая была погружена в воду. Этот закон был открыт Архимедом еще в III веке до нашей эры.

Первое судно из железобетона появилось в 1849 году благодаря усилиям французского инженера и изобретателя Ламбо. Это была всего небольшая лодка, которая произвела сенсацию на международной морской выставке 1855 года. Творение Ламбо дало импульс к строительству других судов из бетона. Правда, интерес к ним продержался недолго, и уже через несколько лет про инновацию забыли.

Вернулись в Европе к бетону в судостроении только в годы Первой мировой войны, когда конфликтующие страны нуждались в огромном количестве кораблей, но при этом испытывали острую нехватку высококачественной стали. К 1919 году было построено более 1 тыс. судов с использованием такой технологии. Больше всего их было создано в Италии, Германии, Норвегии, Франции, Дании и Швеции. Некоторое количество судов из железобетона было спущено на воду в США и даже Китае.

Снова к строительству судов из бетона вернулись уже после Второй мировой войны. Пик пришелся на 1946-1948 годы. На сей раз больше всего «каменных» судов построили в СССР и послевоенной Германии. В годы войны в США было создано около трех десятков подобных плавательных средств, однако впоследствии о них снова забыли. Использовались суда вплоть до начала XXI века. Некоторые из них на ходу и сегодня. Бетон в настоящее время применяют при строительстве плавучих нефтехранилищ и буровых платформ. В 1975 году был создан железобетонный танкер для хранения сжиженного газа, имеющий грузоподъёмность 60 тыс. тонн. Это судно до сих пор эксплуатируется в Яванском море. В современном мире есть энтузиасты, которые делают яхты из этого нестандартного для судостроения материала. Несколько таких судов есть в киевском яхт-клубе.

Пожалуй, самое знаменитое бетонное судно – это  «Atlаntus». Его длина составляла 77 м, вес – 2,5 тыс. тонн. Оно было построено Liberty Ship Building Company в штате Джорджия и спущено на воду 5 декабря 1918 года. Судно было вторым в мире по счету бетонным судном, построенным во время подготовки к Первой мировой войне. Война, правда, закончилась за месяц до сдачи, но «Atlаntus» использовался для перевозки американских солдат из Европы домой, а также для транспортировки угля в Новую Англию. В 1920 году судно было списано и оставлено в порту Вирджиния.

В 1926 году «Atlаntus» приобрел полковник Джесси Розенфельд. Он собирался построить док для всех бетонных судов, дабы в случае опасности иметь возможность быстро их мобилизовать. В марте 1926 года восстановленный «Atlаntus» начали буксировать к мысу Кейп-Мей в США. Однако 8 июня налетел шторм, и судно потерпело крушение всего в 150 метрах от берега Сансет-Бич. Были попытки поднять судно для ремонта, однако они не увенчались успехом. С того времени «Atlаntus» стал туристической достопримечательностью. В конце 50-х судно раскололось на две части. В настоящее время «Atlаntus» продолжает оставаться в 150 метрах от пляжной линии.

Новости по теме

01.12.2020

Бактерии против нефтеразливов

«Роснефть» представила мультик о полезных бактериях, способных очищать моря от остатков нефтепродуктов, находящихся на […]

30.01.2020

«Восточную верфь» модернизируют

Корпорация развития Дальнего Востока и «Восточная верфь» заключили соглашение об инвестиционной деятельности в свободном […]

20.11.2020

Строить суда стало дешевле

Падение цен на строительство судов привело к резкому росту заказов в Южной Корее. По […]

история появления и недолгая жизнь

Останки бетонного корабля

Много веков лодки и корабли строили из древесины, благодаря ее уникальным качествам, среди которых пластичность материала и простота его обработки. Однако, в связи с относительно небольшой прочностью, пожароопасностью и подверженностью материала гниению, человечество всегда находилось в поиске альтернативного материала, в качестве которого одно время всерьез рассматривали и даже применяли железобетон и армированный цемент.

Бетонные корабли не получили признания, и на то есть причины, но они прочно вошли в историю кораблестроения и военных летописей, так как их появление в какой-то мере связано с двумя мировыми войнами.

Содержание статьи

• История появления
  • Особенности бетонных кораблей
• Актуальность использования бетонных кораблей
  • S. S. Atlantus
  • S. S. Polias
  • Quartz  IX-150
  • S. S. San Pasqual

История появления

Бетонный корабль

Размеры и грузоподъемность кораблей стали увеличиваться после того как появились паровые двигатели. На фоне возросшего грузопотока на водных маршрутах, древесина уже не могла удовлетворить запросы судостроительной отрасли — в том числе и из-за высокой стоимости заготовки корабельного леса. 19 век связан активным поиском альтернативного материала.

Одним из них была сталь, но цена  изготовления корабля с таким корпусом была высока, а сам процесс отличался большой трудоемкостью. В поисках дешевого и технологичного материала судостроители обратили внимание на бетон.

Корабли из бетона

Историю появления железобетона связывают с именем французского садовника Жозефа Монье, который занимался разведением цветов в длинных ящиках из бетона, которые опирались на ножки и часто переламывались пополам.

Однажды Монье поместил в бетонную массу при изготовлении очередного ящика несколько железных прутьев, и получил крепкую конструкцию. Затем, в 1867 году последовало получение патента Жозефом Монье на изготовление кадок на основе армированного цемента.

Интересный факт. Справедливости ради следует вспомнить о том, что еще в 1802 году стержни из металла использовались российскими зодчими при армировании перекрытия, в основе которого был известковый бетон, когда строился Царскосельский дворец.   Этим же путем пошел в 1829 году Фокс – инженер из Англии, реализовавший перекрытие из бетона, армированного металлом. При изобретении огнестойкого железобетонного перекрытия соотечественник Фокса – Уилкинсон, также получил патент в 1854 году, а в 1865 году построил железобетонный дом. За год до этого, французом Куанье была построена железобетонная церковь.

Первое плавательное средство в виде весельной лодки, было построено в 1849 году французом Ламбо.

Ламбо и его изобретение

При ее изготовлении инженер соединил металлическую сетку с цементом. Для получения прочного и трещиноустойчивого материала достаточно равномерно распределить стальные элементы в относительно большом количестве по сечению изделия. В 1855 году данная конструкция произвела фурор на международной выставке в столице Франции.

Идею подхватили американские и европейские инженеры, появились первые попытки изготовления  парусных яхт и лодок.

Современная яхта из железобетона

Настоящей сенсацией стало самоходное железобетонное морское судно (Namsenfijord), изобретенное норвежским инженером Николаем Фегнером в 1917 году. После этого американцами было создано аналогичное судно (сухогруз Faith), а в период Второй Мировой войны американскими конструкторами были созданы корабли из железобетона в количестве 24-х штук и 80 барж.

Особенности бетонных кораблей

Небольшой бетонный корабль

Железобетон обладает средней плотностью меньше чем у стали в 3 раза.

Отсюда вытекает ряд положительных качеств использования железобетона для строительства судов:

1. Корпус такого корабля легче переносит нагрузку при затирании ледяными массами, нежели металл или древесина, прочность на сжатие у которых ниже. Корпус из железобетона является монолитным, в то время как металлический состоит из листов и имеет сварные швы, которые расходятся при особенно сильном давлении льда;
2. Бетон является ремонтопригодным материалом. При образовании пробоины достаточно залить поврежденный фрагмент свежим раствором опалубочным способом. Инструкция настолько проста, что справиться с подобной работой могут своими руками обычные рабочие;

Процесс возведения железобетонного корабля

3. Стоимость строительства подобного корабля гораздо ниже, чем судна из металла;
4. Бетон не подвержен коррозии, и не покрывается ржавчиной под воздействием соленой морской воды;
5. Бетон предельно прост в работе, поэтому скорость возведения такого судна существенно выше;
6. Бетон является огнестойким негорючим материалом;
7. В трюмах бетонных кораблей исключено образование конденсата, что особенно актуально при перевозке груза, чувствительного к воздействию влаги.

Останки железобетонного судна на реке Луга

Именно из-за существенных недостатков железобетонные суда в свое время были сняты с производства:

1. Тяжелый корпус становится причиной большой осадки;
2. Большая толщина корпуса необходима для того, чтобы он обладал той же прочностью, что и стальной, однако такое судно сжигает больше топлива, что сводит на нет рентабельность перевозок;
3. Бетону не страшны статические нагрузки, но его легко повредить при сильном ударе;
4. Ранее было отмечено, что строительство бетонного корабля занимает меньше времени, но следует учесть природный фактор – в условиях низких температур с бетоном работать нельзя;
5. Такое судно не получится модернизировать – если к металлическому кораблю можно приварить дополнительный фрагмент, то с бетоном так не поучится.

Актуальность использования бетонных кораблей

Корабль из бетона

Почему бетон заслужил столь пристальное внимание со стороны судостроителей? Во времена мировых войн серьезная проблема обозначилась при нехватке стали, которая по большей части шла на изготовление оружия.

В то время строительство судов из железобетона стало своего рода выходом из трудного положения – они обладали большей прочностью, чем металлические аналоги, были ремонтопригодны при образовании пробоин, материал оказался долговечным и не боялся льда в зимнее время.

Железобетонный корабль

В процессе эксплуатации стали очевидны слабые стороны подобных кораблей – бетон оказался не самым подходящим материалом. Основной проблемой стала необходимость создания очень толстого корпуса корабля, чтобы по прочности он не уступал металлическим конструкциям. Однако это влияло на вес судна – оно становилось тяжелым, и сжигало много топлива при движении.

Потрёпанный временем корабль из железобетона

При повреждении корпуса и образовании пробоины, такой корабль быстро шел ко дну. Именно поэтому военные моряки во времена Первой Мировой войны их прозвали «плавающими надгробиями», и боялись нести на них службу.

Несмотря на это, усовершенствование подобных судов продолжалось – происходило увеличение их размеров, и в 1919 году был произведен спуск на воду крупнейшего 130-ти метрового нефтяного танкера СС Сельма. Часть его обломков в наши дни возвышаются над водами залива Галвестон в Техасе.

Останки СС Сельмы

Первая Мировая война породила немало экземпляров железобетонных кораблей во многих странах, в том числе в Турции и Китае. С 1915 по 1919 год Америка, Англия, Германия, Франция, Италия, Норвегия, Швеция, Дания и Голландия в том или ином количестве производили корабли из железобетона в связи с нехваткой стали, и быстрым способом строительства судов в условиях большой нужды в тоннаже.

Все, что осталось от корабля Сан Паскуаль (побережье Санта-Мария, Куба)

Вторая Мировая война также послужила причиной нехватки стали, и новые 24 бетонных корабля пополнили ряды ранее построенных. Усовершенствованный материал и автоматические бетоносмесители позволили произвести строительство в срок и пополнить флот более сильными и прочными моделями судов.

Интересный факт. Роль бетонных кораблей в военное время неоценима. При высадке десантных частей у берегов Нормандии, на них перевозили топливо и боеприпасы, использовали как плавучие понтоны.

Останки старинного бетонного корабля

В послевоенный период добыча стали вышла на исходный уровень и обрела прежнюю доступность для судостроительной отрасли. Корабли из железобетона сняли с производства за нерентабельностью, а сохранившиеся после войны суда затопили. Некоторые стали достопримечательностью, как в Британской Колумбии – с десяток судов установили в виде дуги, чтобы они выполняли функцию волнорезов.

Фрагмент волнолома в Колумбии

Можно отметить отдельные сохранившиеся на сегодняшний день экземпляры.

S.S. Atlantus

SS Atlantus, порт Вирджиния, 1926 год

Это судно спустили на воду в декабре 1918 года. Он признан одним из знаменитых бетонных  кораблей времен Первой Мировой войны. «Atlantus» перевозил военнослужащих американской армии после завершения войны из Европы. Также это судно доставляло уголь на берега Новой Англии. Списали корабль в 1920 году и отправили в порт Вирджинии.

S. S. Polias

Корма  S. S. Polias

Этот бетонный корабль был построен раньше S. S. Atlantus, но на воде оказался позже на месяц. Так же использовался для перевозки угля в порты Новой Англии. Участь судна была печальной. В результате шторма его выбросило у берегов города Майн на рифы.

В результате 11 человек экипажа погибли при попытке спастись самостоятельно, остальные, не покинувшие корабль, были спасены на следующий день. Снять судно с рифов не удалось, а в 1924 году, налетевший на него ураган, разбил его надвое. Обе части затонули — впрочем, корма иногда виднеется над поверхностью моря, напоминая о страшных событиях.

Quartz  IX-150

Бетонное судно «Quartz»

К легендарным образцам послевоенного времени можно отнести бетонный корабль «Quartz» с бортовым номером IX-150. В 1946 году американские военные проводили испытание атомной бомбы в рамках операции под названием «Перекрёсток».

Несколько судов, в том числе и «Quartz» были помещены в эпицентре взрыва. Впоследствии, военные изучали и анализировали характер повреждений, образовавшихся на подопытных судах в результате ядерного удара.

S. S. San Pasqual

Судно из бетона S. S. San Pasqual

В качестве нефтяного танкера, бетонное судно S. S. San Pasqual было введено в эксплуатацию в июне 1920 года. Через год корабль попал в шторм и получил повреждения. Ремонт длился на протяжении трех лет. Одна кубинская торговая компания приобрела это судно в 1924 году, и использовала его трюм как складское помещение.

История этого корабля богата на события. В военные годы его использовали в качестве наблюдательного пункта за противником – немецкими подводными лодками. Судно много раз подвергалось обстрелам из крупнокалиберных орудий и пулеметов.

Во времена революции на Кубе, в трюме корабля была организована тюрьма для противников Че Гевары. В разное время судно было использовано как спортивный и рыболовный клуб, а в 1990-м году он получил статус комфортабельного отеля. С тех пор оно уже более 20 лет украшает побережье Кубы, привлекая новых туристов.

Существуют и другие образцы бетонных кораблей, встречающиеся в разных точках мира.

Бетонная баржа

Баржа из бетона на сегодняшний день сохранилась в хорошем внешнем состоянии. Располагается она на территории поселка Горячие Ручьи (5 км от  ЗАТО Полярный), который когда-то был базой разведывательных кораблей Северного Флота.

Дефицит стали в годы Второй Мировой войны коснулся и Советского союза, поэтому существуют плавательные средства из железобетона и отечественного производства. Например, в рижском порту Волери у причала стоит железобетонный сухогруз.

Палубные надстройки отсутствуют, но сохранились гребной механизм и рулевая система. В камбузе и гальюне сохранились остатки облицовочной плитки.

Яхта «Нефертити»

В Нижнем Новгороде в центральном яхт клубе есть своя достопримечательность в виде парусно-моторной крейсерской яхты «Нефертити». Для ее строительства ее в 70-х годах XX века, использовали армированный цемент.

Бетонные корабли: история

Изучение бетонного флота Киптопеке

Стоя в государственном парке Киптопеке на восточном берегу Вирджинии, недалеко от устья Чесапикского залива, я смотрел на запад через воду, не видя ни одной части полуострова Вирджиния примерно в 16 милях от меня. Но прямо перед собой, начиная менее чем в тысяче футов от пирса, я увидел линию из нескольких затонувших бетонных кораблей, известных под общим названием «Бетонный флот». Корабли из бетона? Это кажется безумием. Но бронированные лодки, вероятно, казались столь же нелепыми обычному человеку, когда они впервые отправились в плавание в 1800-х годах. Желая узнать больше и увидеть эти реликвии вблизи и лично, я спустил свой каяк с лодочной рампы в парке.

Девять бетонных кораблей образуют два волнолома, четыре с северной стороны и пять с южной. Ближайший к стартовой площадке и причалу — S.S. Leonard Chase Wason , названный в честь бывшего президента Американского института бетона. За ним, в нескольких милях, я мог видеть мост-туннель Люциуса Дж. Келлама-младшего длиной 17,6 миль, который пересекает Чесапикский залив.

Восточная сторона S.S. Leonard Chase Wason

Подплывая ближе, я заметил, как стихия, время и деятельность человека сказались на этих 366-футовых бегемотах. Служа волнорезами, их обветренные западные стороны были обращены к открытой воде на несколько миль, чтобы принять на себя основной удар волн, в то время как их восточные стороны выглядели гораздо менее изношенными. Умышленно затоплен в 1948, чтобы укрыть паромный терминал Литтл-Крик-Кейп-Чарльз, на этих кораблях образовались многочисленные трещины и большие пробоины. Открытая ржавая арматура и другие опасности создают небезопасные условия для лодок, которые подходят слишком близко, поэтому в парке вывешены знаки, призывающие людей соблюдать дистанцию ​​не менее 50 футов.

Сломанный корпус обнажает внутренние части корабля

На самом южном конце двух волнорезов я увидел S.S. Willard A. Pollard с характерной маркировкой «h30» на носовой части. Как и Wason, Pollard и все остальные корабли на Киптопике названы в честь пионеров науки и разработки бетона. Когда волны разбивались о его незащищенный правый борт, я думал о том, как хорошо эти корабли служат волнорезами, непоколебимо противостоя силам Матери-Природы. Создается впечатление, что их конкретная структура была выбрана специально для этой задачи. Фактически, несколько бетонных кораблей были затоплены в Нормандии, чтобы создать волнорез, защищающий войска, высадившиеся в день «Д». Те, что здесь, в Киптопеке, были построены около 1943, когда сталь пользовалась большим спросом из-за войны, а бетон был недорогим и его было много. Не приспособленные для боя, эти корабли вместо этого служили транспортными и учебными судами в южной части Тихого океана.

SS Willard A. Pollard в конце цепи бетонных кораблей, образующих волнорез

Проплывая рядом с S.S. Willard A. Pollard , я мельком заметил четырех или пяти дельфинов, плывущих стаей. Я заметил других диких животных, обитающих на бетонных кораблях или рядом с ними, особенно коричневых пеликанов. Эти красивые и несколько комичные птицы имеют размах крыльев около шести футов и могут весить от восьми до десяти фунтов. Я видел так много во время каякинга, что трудно представить, что они находились под угрозой исчезновения в 1970-х годов в результате ДДТ и некоторых стойких пестицидов (тех, которые сопротивляются разрушению), использование которых позже было прекращено. Их возвращение — настоящая победа природы.

Бурый пеликан в полете

На сваях к югу от волноломов или рядом с ними отдыхало множество неполовозрелых бурых пеликанов. Они выглядят довольно просто, так как им требуется около трех лет, чтобы приобрести более яркое взрослое оперение. Изучая их, я наблюдал, как некоторые открывают свои большие клювы, обнажая эластичный горловой мешок, который они используют для ловли до четырех фунтов рыбы и беспозвоночных каждый день.

Неполовозрелые коричневые пеликаны

Помимо бурых пеликанов, как мне сказали, парк является хорошим местом для наблюдения за мигрирующими сапсанами, кречетами, американской пустельгой, камышевками и дроздами.

Подплыв к Южному пляжу парка, я выбрался на берег и исследовал землю, где нашел мертвого полосатого репейника. Напоминая дикобраза, эта рыба отпугивает хищников, надувая свое тело в колючий шар. Вам определенно захочется посмотреть, куда вы ступаете, если решите ходить босиком.

Останки полосатого морского окуня

Я также нашел то, что, по словам рыбака, было тушой красной барабанной рыбы (также известной как морской окунь или канальный окунь). Как следует из названия, эти рыбы издают барабанные звуки во время нереста, используя специальные мышцы, которые трутся о их воздушный пузырь. Заглянув внутрь его рта, я увидел несколько рядов мелких острых зубов. Но, заглянув еще дальше в его горло, я увидел еще больше зубов. Этот второй набор, известный как глоточные зубы, используется для измельчения устриц и других моллюсков.

The remains of a red drum fish

Oral teeth of a red drum fish

Pharyngeal teeth of a red drum fish

Kiptopeke State Park is one of the most unique places Я плавал в водоразделе Чесапикского залива. Хотя я видел и другие бетонные суда, я никогда не видел таких больших или высоких над ватерлинией, как на Киптопике. Его близость к Атлантическому океану иногда делает его более похожим на океан, чем на залив, а его четкий вид на запад создает захватывающие закаты. До пандемии коронавируса парк арендовал тандемные и одиночные байдарки, но с 2021 года мне сказали, что они не могут найти персонал для управления арендой. Я искренне надеюсь, что эту услугу можно будет восстановить в ближайшее время, чтобы те, у кого нет каяка, могли исследовать Бетонный флот, ценить дикую природу и наслаждаться греблей здесь так же, как и я. Тем не менее, в парке возобновились туры на байдарках под руководством рейнджеров для осмотра кораблей.

Для получения дополнительной информации см.
Департамент охраны природы и отдыха штата Вирджиния (DCR) – Государственный парк Киптопеке
Заброшенная страна – Бетонные корабли Киптопеке; Долгий путь в безвестность
Вирджиния, округ Колумбия – Волнорез Киптопеке
Бетонные корабли – Волнорез Киптопеке
Посетите восточный берег Вирджинии – Корабли-призраки восточного берега Вирджинии
Программа Чесапикского залива – Бурый пеликан
Национальный зоопарк – Бурый пеликан
Одубон – Коричневый пеликан 9018 Программа Чесапикского залива – полосатый камыш
Комиссия по охране рыбы и дикой природы Флориды – Red Drum (Redfish)

Государственный парк Киптопеке

Расположение государственного парка Киптопеке недалеко от оконечности восточного побережья Чесапика делает парк идеальным местом для наблюдения за птицами.