Медная обшивка — это метод защиты корпуса деревянного судна от нападения корабельных червей , ракушек и других морских растений за счет использования медных пластин, прикрепленных к поверхности корпуса ниже ватерлинии . Он был впервые разработан и разработан Королевским флотом в 18 веке. В древности древние греки использовали свинцовые пластины для защиты подводного корпуса.
Износ корпуса деревянного корабля был серьезной проблемой в эпоху парусного спорта . Корпуса кораблей постоянно подвергались атакам корабельных червей, ракушек и других морских растений, и все это оказывало негативное воздействие на корабль, будь то структурное, в случае червя, или влияющее на скорость и управляемость, в случае водорослей. Наиболее распространенными методами решения этих проблем было использование деревянной, а иногда и свинцовой обшивки. Расходная деревянная обшивка эффективно обеспечивала неструктурную обшивку корпуса, защищающую от атак червя, и ее можно было легко заменять в сухом доке через регулярные промежутки времени. Однако трава быстро росла и замедляла корабли. Свинцовая обшивка, хотя и более эффективна в решении этих проблем, чем древесина, плохо вступала в реакцию с железными болтами кораблей. [1]
Различные методы гравировки и оплаты были еще старше, чем методы обшивки. Использовались три основных вещества: белое вещество, [2] представлявшее собой смесь китового жира , канифоли и серы ; черная субстанция, [2] смесь смолы и смолы ; и коричневое вещество, [2] которое было просто серой, добавленной к черному веществу. Обычной практикой было покрывать корпус выбранным веществом, а затем покрывать его тонким внешним слоем деревянных обшивок. [3]
Использование медной оболочки было впервые предложено Чарльзом Перри в 1708 году, но оно было отклонено Военно-морским советом по причине высокой стоимости и предполагаемых трудностей в обслуживании . Первые опыты с медной обшивкой были проведены в конце 1750-х годов: медными пластинами были обшиты днища и борта килей и ложных килей некоторых кораблей. [4]
В 1761 году эксперимент был расширен, и 32-пушечному фрегату HMS Alarm было приказано омеднить все днище в ответ на ужасное состояние, в котором он вернулся со службы в Вест-Индии . HMS Alarm был выбран потому, что в 1761 году было отправлено письмо о состоянии корабля, в котором говорилось, что черви из воды нанесли значительный ущерб деревянному корпусу корабля. [5] До того, как были установлены медные пластины, корпус был покрыт «мягким материалом», который представлял собой просто волосы, пряжу и коричневую бумагу. Медь показала себя очень хорошо как в защите корпуса от нашествия червей, так и в предотвращении роста сорняков, поскольку при контакте с водой медь образовывала ядовитую пленку, состоящую в основном из оксихлорида меди , которая отпугивала эти морские организмы. Более того, поскольку эта пленка была малорастворимой, она постепенно смывалась, не оставляя морских обитателей возможности прикрепиться к кораблю. Однако вскоре Адмиралтейство обнаружило, что медные болты, которыми пластины крепились к корпусу, вступили в реакцию с железными болтами, использованными при строительстве корабля, в результате чего многие болты стали практически бесполезными. В 1766 году из-за плохого состояния железных задвижек Алармовскую медь сняли. [6]
После этого эксперимента, сдерживаемый непредвиденной и непонятой гальванической реакцией между медью и железом, свинцовую обшивку попробовали еще раз, хотя она оказалась непригодной для этой задачи, поскольку пластины имели тенденцию падать с корпуса пугающе быстро. К 1764 году второе судно, HMS Dolphin , было обшито медью специально для того, чтобы подготовить его к исследовательскому путешествию в тропических водах. [7] Корпус «Дельфина » был осмотрен в 1768 году после того, как корабль дважды обогнул земной шар; произошла значительная коррозия железных компонентов корпуса, которые пришлось заменить. [5] В 1769 году была предпринята еще одна попытка омеднения корпуса корабля, на этот раз на новом корабле, который был построен с использованием болтов, изготовленных из медного сплава. На этот раз результаты оказались гораздо более благоприятными, но проблемы с болтами все равно остались. Начало и усиление с 1773 года войны с Америкой отвлекли внимание от проблемы крепления болтов, необходимой для реализации полномасштабной программы омеднения. [8]
К 1780-м годам технология распространилась в Индию. Правитель Майсура Типу Султан распорядился, чтобы все корабли его военно-морского флота получили медную обшивку после соблюдения льгот на кораблях Французской и Ост-Индской компаний. [9]
В разгар американской войны Королевский флот в 1778 году приступил к обмазке днищ всего флота. Этого бы не произошло, если бы не война. Это также произошло потому, что в 1778 году г-н Фишер, судостроитель из Ливерпуля (который вел оживленную торговлю с Западной Африкой), отправил письмо в Военно-морской совет. [11] В нем он рекомендовал «медную обшивку» как решение проблем корабельных червей в теплых тропических водах и влияния на скорость усиков морских водорослей, цепляющихся за корпуса. Само письмо не сохранилось и косвенно упоминается в другой официальной переписке, хранящейся в Национальном морском музее; это могло быть связано или совпадать с новым критическим техническим прорывом в защите железных болтов путем наложения толстой бумаги между медными пластинами и корпусом. Недавно это было успешно (вероятно) опробовано на HMS Jupiter . Этот прорыв должен был привести к победе над Адмиралтейством. [8]
Письмо Фишера увидел новый контролер ВМФ Чарльз Миддлтон , у которого в то время была серьезная проблема с поставкой более 100 кораблей для американской войны за независимость (1775–1783), которая в том же году (1778) усугублялась французским оппортунизмом в объявив войну Великобритании в поддержку американских повстанцев. Это фактически превратило локальную гражданскую войну в глобальный конфликт. За ней последовала Испания в 1779 году и Нидерланды в 1780 году, и поэтому Британии пришлось столкнуться с тремя своими величайшими соперниками. Миддлтон придерживался мнения, что Британия «превзошла численностью на каждой станции», и что военно-морской флот должен был «вытащить нас из нынешней опасности». Он понимал, что меднение позволяет флоту оставаться в море гораздо дольше без необходимости чистки и ремонта подводного корпуса, что делает его очень привлекательным, хотя и дорогим, предложением. Ему пришлось расширить флот, но времени на пополнение флота не было, а доступные ресурсы были ограничены. Чтобы построить военный корабль, может потребоваться пять лет и 2000 деревьев. Однако он мог отремонтировать существующий флот, он ухватился за решение Фишера и 21 января 1779 года написал в Адмиралтейство. Он также обратился непосредственно к королю Георгу III по этому «вопросу величайшей важности» с просьбой о необходимом финансировании. Он взял с собой модель HMS Bellona с медным днищем, чтобы проиллюстрировать метод. Король поддержал его в том, что это был дорогостоящий процесс для непроверенной технологии.
На каждое судно в среднем требовалось 15 тонн меди, нанесенной в среднем на 300 пластин. Вся медь поставлялась британскими рудниками (единственной страной в мире в то время, которая могла это сделать), причем крупнейшим рудником была гора Парис в Англси , северный Уэльс. Рудник Парис недавно начал крупномасштабную добычу и наполнил британский рынок дешевой медью; однако 14 тонн металла, необходимые для омеднения 74-пушечного линейного корабля третьего ранга, по-прежнему стоили 1500 фунтов стерлингов [12] по сравнению с 262 фунтами стерлингов за древесину. Считалось, что преимущества увеличения скорости и времени в море оправдывают соответствующие затраты. В мае 1779 года Миддлтон разместил в доках Портсмута приказ о медении всех кораблей, вплоть до 32 орудий, когда они в следующий раз войдут в сухой док. В июле этот заказ был расширен за счет кораблей с 44 орудиями и менее, всего за год — 51 корабль. Затем было решено, что весь флот должен быть омедненным из-за трудностей с содержанием смешанного флота, состоящего из кораблей с медью и без меди. К 1781 году было омеднено 82 линейных корабля, четырнадцать 50-пушечных кораблей, 115 фрегатов и 182 судна без рейтинга.
Однако все это было слишком поздно, чтобы предотвратить потерю американских колоний; тем временем французы угрожали прибыльной торговле сахаром в Карибском бассейне, которая в то время считалась более важной для британских интересов, чем 13 колоний . Торговля сахаром покрывала расходы, связанные с американской войной за независимость и англо-французской войной (1778–1783) . Недавно покрытые медью корабли Королевского флота, еще не испытанные, были успешно использованы Родни при разгроме французов в битве при Сенте у Доминики в 1782 году.
К моменту окончания войны в 1783 году проблемы с болтовым креплением корпуса снова стали очевидными. [13] Наконец, был найден подходящий сплав для корпусных болтов — медь и цинк. Ценой больших затрат Адмиралтейство решило в 1786 году продолжить замену болтов на всех кораблях военно-морского флота, тем самым окончательно устранив проблему коррозии болтов. Этот процесс длился несколько лет, после чего не потребовалось никаких существенных изменений в системе омеднения и металлическое покрытие оставалось стандартным методом защиты подводного корпуса корабля до появления современной противообрастающей краски . [4] В 19 веке чистая медь была частично заменена металлом Мунца , сплавом, состоящим из 60% меди, 40% цинка и небольшого количества железа. Преимущество металла Мунца заключалось в том, что он был несколько дешевле меди.
После его широкого внедрения в Королевском флоте некоторые судовладельцы использовали этот метод на своих торговых судах. Единственное омедненное судно было зарегистрировано в регистре Ллойда в Лондоне в 1777 году — шлюп-работорговец «Хок» водоизмещением 140 тонн. [14] [15] Это конкретное судно произвело впечатление на Адмиралтейство, когда оно было проверено Сэндвичем в 1775 году в Ширнессе после 5-летнего путешествия в Индию. [16] К 1786 году было омеднено 275 судов (около 3% торгового флота). К 1816 году эта цифра выросла до 18% британских торговых судов. [15] Медные листы экспортировались в Индию для использования на построенных там кораблях. В конце 18 - начале 19 века около 30% индийских кораблей были покрыты медью. [17]
Владельцев торговых судов привлекла экономия, которую удалось получить благодаря медной обшивке, несмотря на первоначальные затраты. Поскольку меднение было дорогостоящим, только лучшие владельцы были склонны вкладывать средства в этот метод, и в результате использование медной оболочки имело тенденцию указывать на хорошо найденное и обслуживаемое судно, что привело к тому, что Lloyd's of London взимала более низкие страховые взносы, поскольку суда представляли больший риск. [ нужна цитата ] Отсюда и возникла фраза «медное дно» как показатель качества,
Омеднение чаще использовалось на торговых судах, плавающих в теплых водах. Корабли, плавающие в более холодных северных водах, часто продолжали использовать сменные деревянные доски обшивки. Организмы, сверлящие древесину, представляли меньшую проблему для этих сосудов, и их часто регулярно подвергали крену – операция, которая могла нанести значительный ущерб дорогостоящему омеднению. [15] Меднение широко использовалось на невольничьих кораблях . [15] После того, как Закон об отмене работорговли стал британским законом в 1807 году, работорговля стала незаконной, поэтому работорговцы ценили быстроходные корабли, которые с большей вероятностью уклонялись от патрулирования судов Королевского флота, намеревающихся их захватить.
В конце 18 - начале 19 века сэр Хамфри Дэви провел множество экспериментов, чтобы определить, как уменьшить коррозию, которую морская вода вызывает на незащищенной медной оболочке. С этой целью он погрузил на берег медь разной толщины, а затем измерил, насколько морская вода разрушила каждую из них. Листы разных металлов оставались в морской воде четыре месяца, а затем были исследованы. В этом испытании также были задействованы два портовых корабля: один с дополнительной цинковой лентой, другой — с железной. Дэви заметил, что, хотя цинк и железо сами по себе покрываются карбонатом, который позволяет сорнякам, растениям и насекомым прикрепляться к металлу, медные листы, соединенные с чугунными или цинковыми деталями, не содержат каких-либо прикрепленных форм жизни или обесцвечивания. . Незащищенная медь в результате коррозии быстро меняет цвет с красноватого на зеленоватый. [18] Когда другие металлы были смешаны с медью в соотношении от 1:40 до 1:150, не было видимых признаков коррозии и минимальная потеря веса. [18] Когда соотношение было изменено на 1:200 и 1:400, произошла значительная коррозия и потеря веса. Поэтому Дэви выступал за защиту меди от чугуна, поскольку его производство было самым дешевым, и, по его наблюдениям, ковкий железо и цинк изнашивались быстрее.
Термин «медное дно» по-прежнему используется для описания предприятия, плана или инвестиций, которые безопасны и наверняка будут успешными. [19] Родственное слово «медное крепление» (и глагольная форма « медное крепление ») используется аналогичным образом, хотя и с оттенком «защищенный, однозначный», а не «заслуживающий доверия, надежный». [20]
{{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь ){{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )Подлинный;
заслуживающий доверия.
