Мачта парусного судна представляет собой высокий лонжерон или набор лонжеронов, установленный более или менее вертикально на осевой линии корабля или лодки. В его предназначение входит переноска парусов , рангоутов и вышек , придание необходимой высоты навигационному свету , наблюдательной позиции , сигнальной площадке , посту управления , радиоантенне или сигнальному фонарю . [1] Большие корабли имеют несколько мачт, размер и конфигурация которых зависят от стиля корабля. Почти все парусные мачты имеют растяжки . [2]
До середины XIX века мачты всех судов делались из дерева, состоящего из одного или нескольких кусков древесины, которые обычно состояли из ствола хвойного дерева . С 16 века суда часто строились такого размера, что мачты были выше и толще, чем из одиночных стволов деревьев. На этих более крупных судах для достижения необходимой высоты мачты строились из четырех секций (также называемых мачтами). От низшей к высшей они назывались: нижняя, верхняя, верхгалантная и королевская мачты. [3] Придание нижним секциям достаточной толщины потребовало их сборки из отдельных кусков дерева. Такая секция была известна как сборная мачта , в отличие от секций, образованных из цельных кусков древесины, которые были известны как мачты-стойки .
Тех, кто специализировался на изготовлении мачт, называли мачтостроителями.
Для судов с квадратным парусом мачты в их стандартных названиях в порядке от носа к корме (спереди назад) следующие:
Некоторые названия, присвоенные мачтам на судах , оснащенных другими типами снаряжения (где названия менее стандартизированы):
Когда судно имеет две мачты, как правило, главной мачтой является та, которая устанавливает самый большой парус. Таким образом, в бриге носовая мачта является фок-мачтой, а кормовая мачтой — грот-мачтой. На шхуне с двумя мачтами, даже если мачты одинаковой высоты, кормовая мачта обычно несет больший парус (поскольку можно использовать более длинный гик), поэтому кормовая мачта является главной мачтой. Это контрастирует с кетчем или ялом , где кормовая мачта и ее основной парус явно меньшие из двух, поэтому терминология (спереди) грот-мачта и бизань. (В яле термин «джиггер» иногда используется для обозначения кормовой мачты.) [7]
Некоторые двухмачтовые люггеры имеют фок-мачту и бизань-мачту - грот-мачты нет. Это связано с тем, что эти традиционные типы раньше имели три мачты, но было сочтено удобным отказаться от грот-мачты и нести паруса большего размера на остальных мачтах. Это дало больше рабочего пространства, особенно на рыболовных судах. [8] : 19
На судах с квадратным вооружением каждая мачта несет несколько горизонтальных ярдов , на которых крепятся отдельные паруса . [9]
Корабли со складными мачтами используют точку крепления скинии . Определения включают: «частично открытое гнездо или двойную стойку на палубе, к которой прикреплена мачта, с шарниром вверху, позволяющим опустить мачту»; [10] «большой кронштейн, прочно прикрепленный к палубе, к которому крепится основание мачты; он имеет две стороны или щеки и болт, образующий ось, вокруг которой мачта поднимается и опускается»; «существенное приспособление для установки мачты на палубе, чтобы ее можно было легко опустить для буксировки или плавания под мостами», [11] «навесное устройство, позволяющее легко складывать мачту на 90 градусов от перпендикуляра, как для транспортировки лодки на прицепе или проезжая под мостом» [12]
На Западе концепция корабля, несущего более одной мачты, чтобы придать ему большую скорость под парусом и улучшить его мореходные качества, развивалась в водах северного Средиземноморья : самая ранняя фок-мачта была обнаружена на этрусском пиксисе из Цере , Италия , датируется серединой VII века до нашей эры: военный корабль со свернутым гротом вступает в бой с судном противника, развернув фок . [13] Двухмачтовое торговое судно с большим фоковым парусом, установленным на слегка наклоненной фок-мачте, изображено на этрусской гробнице с 475 по 450 год до нашей эры. [14] Артемон ( по-гречески фок) , почти такого же размера, как грот галеры , можно найти на коринфском кратере еще в конце VI века до нашей эры; кроме того, греческие корабли всегда изображались без него до IV века до нашей эры. [15] Считается , что на Востоке древние индийские королевства, такие как Калинга , начиная со 2-го века, командовали военно-морскими парусными кораблями. Одним из самых ранних документированных свидетельств строительства парусов в Индии является фреска с изображением трехмачтового корабля в пещерах Аджанты, датируемая 400–500 гг. н.э. [16] [17]
Фок-мачта стала довольно распространенной на римских галерах , где, наклоненная под углом 45°, она была больше похожа на бушприт , а установленный на ней фок, уменьшенный в размерах, по-видимому, использовался скорее как вспомогательное средство для рулевого управления, чем для толчок. [15] [18] Хотя большая часть древних свидетельств носит иконографический характер, существование фок-мачт также можно вывести археологически из прорезей в ногах фок-мачты, расположенных слишком близко к носу для грота. [19]
Артемон , наряду с гротом и марселем , превратился в стандартное вооружение морских судов в имперские времена , дополненное бизанью на крупнейших грузовых судах. [20] Самыми ранними зарегистрированными трехмастерскими были гигантская Сиракузия , престижный объект, заказанный королем Сиракуз Гиероном II и изобретенный эрудитом Архимедом около 240 г. до н.э., и другие сиракузские торговые корабли того времени. [21] Имперские зерновозы, курсировавшие по маршрутам между Александрией и Римом , также включали трехмачтовые суда. [21] Мозаика в Остии (ок. 200 г. н. э.) изображает грузовое судно с трехмачтовой установкой, заходящее в римскую гавань. [22] Специальные суда могли нести гораздо больше мачт: Теофраст ( Hist. Plant. 5.8.2) описывает, как римляне импортировали корсиканскую древесину с помощью огромного плота , приводившегося в движение целых пятьдесят мачт и парусов. [23]
На протяжении всей античности и фок, и бизань оставались второстепенными по размеру полотна, хотя и были достаточно большими, чтобы требовать полного ходового такелажа . [20] В поздней античности фок-мачта потеряла большую часть своего наклона и на некоторых кораблях стояла почти вертикально. [20]
К началу раннего средневековья оснастка претерпела фундаментальную трансформацию в средиземноморском мореплавании: латен , который долгое время развивался на небольших греко-римских судах, заменил квадратное вооружение , основной тип паруса древних, который практически исчез из записей. до 14 века (пока он оставался доминирующим в Северной Европе). [24] [25] Дромон , бирема с латинским вооружением и веслами византийского флота , почти наверняка имела две мачты, большую фок-мачту и одну на миделе . Их длина оценивается примерно в 12 м и 8 м соответственно, что несколько меньше, чем у сицилийских военных галер того времени. [26]
Многомачтовые парусные корабли были вновь введены в Средиземное море в эпоху позднего средневековья . Все больше и больше входили в употребление крупные суда, и потребность в дополнительных мачтах для управления этими кораблями возрастала с увеличением тоннажа. В отличие от античности, бизань-мачта была принята на средневековых двухмачтах раньше, чем фок-мачта, и этот процесс можно проследить по графическим свидетельствам из Венеции и Барселоны до середины 14 века. Чтобы сбалансировать план парусов, следующим очевидным шагом было добавление носовой части грот-мачты, которая впервые появляется на каталонском рисунке тушью 1409 года. Благодаря штыревому рулю к началу XV века были созданы все передовые технологии проектирования кораблей , необходимые для великих трансокеанских путешествий . [27]
Первая полая мачта длиной 28 м (92 фута) была установлена на американском шлюпе «Мария» в 1845 году и построена из клепок, связанных железными обручами, как бочка. Другие полые мачты были сделаны из двух выдолбленных и склеенных вместе конических бревен. [28] Почти столетие спустя была создана простая коробчатая мачта [ нужны разъяснения ] . [28]
Хотя в XIX веке парусные суда были вытеснены моторными, прогулочные парусные суда и яхты продолжают проектироваться и строиться.
В 1930-х годах на больших яхтах J-класса появились алюминиевые мачты . Алюминиевая мачта имеет значительные преимущества перед деревянной: она легче и тоньше деревянной такой же прочности, не подвержена гниению и может изготавливаться цельной экструдированной длиной. В 1960-е годы дерево было вытеснено алюминием. Обычно используются алюминиевые сплавы, обычно серии 6000. [29]
В последнее время на некоторых парусных яхтах (особенно яхтах самодельной постройки) начали использовать стальные мачты. Хотя сталь несколько тяжелее алюминия, она имеет ряд преимуществ. Это значительно дешевле, а стальная мачта эквивалентной прочности может быть меньше в диаметре, чем алюминиевая, что обеспечивает меньшую турбулентность и лучший поток воздуха на парус. [30] [31]
С середины 1990-х годов на гоночных яхтах стали использовать углеродное волокно и другие композитные материалы для изготовления мачт с еще лучшим соотношением прочности и веса. Мачты из углеродного волокна также могут быть изготовлены с более точно спроектированными аэродинамическими профилями.
Современные мачты образуют переднюю кромку аэродинамического профиля паруса и имеют каплевидное поперечное сечение. На небольших гоночных яхтах и катамаранах мачта поворачивается под оптимальным углом к аэродинамическому профилю паруса. Если мачта имеет длинное и тонкое поперечное сечение и занимает значительную площадь профиля, ее называют крылатой мачтой; лодки, использующие их, имеют меньшую площадь парусов, чтобы компенсировать большую площадь мачты. Существует множество производителей современных мачт для парусных яхт всех размеров, среди некоторых известных компаний — Hall Spars, Offshore Spars и Southern Spars.
После окончания эпохи парусного спорта на военных кораблях сохранились мачты, первоначально в качестве наблюдательных пунктов и для наблюдения за падением выстрелов , а также оборудование для управления огнем, такое как дальномеры , а затем в качестве точки крепления для радаров и телекоммуникационных антенн, которые необходимо установить. высоко, чтобы увеличить дальность действия. Использовались простые шестовые, решетчатые и треножные мачты , а также на некоторых прошлых японских военных кораблях сложные мачты-пагоды .