[Перевод] Пароходы, часть 1: Пересекая Атлантику
<< До этого: Рельсовая революция
Большую часть этой истории мы концентрировались на событиях, происходивших на Британском острове — и на то есть веские причины. Самоподдерживающийся благотворный цикл угля, железа и пара, а также глубина и широта эксплуатации Британией паровой энергии значительно превосходили аналогичные показатели других стран в течение примерно 150 лет с момента, когда первая паровая машина Ньюкомена родилась, оглашая окрестности громкими стонами и свистом. Исключением стал стоявший особняком американский речной транспорт.
Но Британия, хотя и была островом, не оставалась изолированной от остального мира. Она участвовала в торговле товарами и обмене идеями, а также постоянно расширяла свою империю (не обращая внимания на редкие неудачи), прирастая землями Канады, Южной Африки, Австралии и Индии. Скрепы этой империи обязательно тянулись через океаны нашей планеты в виде доминирующего военного флота, объёмного торгового флота, а также кораблей Ост-Индской компании, размывавших границы военной и коммерческой власти — наполовину государственной, наполовину корпоративной. Британия безусловно и постоянно превосходила всех своих морских соперников — Испанию, Нидерланды и Францию — благодаря чему и достигла морского господства.
Испытывая воды
Потенциальные возможности объединения энергии пара и морской военной мощи были очевидными. Парусники были рабами капризов атмосферы. В штиль они оставались беспомощными, шторм мог увлекать их куда угодно, а неблагоприятное направление ветра — задерживать в портах на долгие дни. Непостоянство ветра делало время путешествий непредсказуемой и могло украсть возможность победоносной битвы даже у сильнейшего флота. В 1814 году Вальтер Скотт отправился в путешествие вокруг Шотландии, и все превратности его странствий под парусом раскрываются страница за страницей в его мемуарах:
4 сентября 1814 года… Ветер очень слаб, и это нам не на руку. Навигация мелководная и сложная. Собрали военный совет, и, рассмотрев трудности, связанные с подходом к Дерри, и вероятность попасть в штиль, когда мы туда доберёмся, решили отказаться от намеченного визита в этот город… 6 сентября 1814 года… Когда мы вернулись на борт, ветер был неблагоприятным для прохода через устье Клайда, и мы решили бросить якорь и войти в залив Ламлаш. 7 сентября 1814 года. У нас было достаточно шансов на то, чтобы раскаяться в принятом прошлой ночью решении, поскольку ветер, со своей обычной капризностью, изменился, как только мы снялись с якоря, дул очень сильно и почти прямо против нас, так что мы бились об него короткими галсами, что сделало ночь очень неприятной…[1].
То, что пар сделал для обретения власти на суше, что он сделал для речных путешествий, то же он мог обещать и для морских путешествий: привнести регулярность и предсказуемость, сглаживая этим грубый хаос природы.
Загвоздка заключалась в поставках топлива. Парусному судну, конечно, требовалось только то «топливо», которое оно собирало из воздуха по ходу движения. Речное судно могло легко пополнять запасы топлива на берегах по мере следования. Пароход, пересекающий Атлантику, должен был брать с собой весь запас топлива.
Схема «Саванны». Очевидно, судно проектировалось, как парусное, а паровой двигатель и гребное колесо были добавлены уже постфактум.
Первые попытки создания морских судов с паровым двигателем обходили эту проблему, используя по умолчанию привычные паруса, а паровая машина просто обеспечивала им дополнительную мощность. Американское торговое судно «Саванна» пересекло Атлантику и зашло в Ливерпуль в 1819 году по этой схеме. Но преимущества паровой энергии, доступной по необходимости, не оправдали затрат на перевозку неработающего двигателя и топлива через океан. Его владельцы быстро переоборудовали «Саванну» обратно в чисто парусное судно.[2] У Макгрегора Лэйрда в 1832 году был более продуманный план, когда он отправил два парохода, «Куорра» и «Альбурка», построенных в доках его семьи, вместе с парусным судном, в экспедицию вверх по реке Нигер, чтобы принести торговлю и христианство в центральную Африку. Корабли Лэйрда несли паруса для использования в открытом океане и регулярно снабжали себя дровяным топливом, останавливаясь близ побережья. Паровые двигатели начинали играть свою роль, когда маленькая оперативная группа добиралась до реки, что позволяло кораблям легко перемещаться вверх по течению[3].
Брюнель
Мечта Лэйрда о преобразовании Африки закончилась гибелью большинства членов его экипажа. Но сам Лэйрд выжил, и ему вместе с его родиной было суждено сыграть свою роль в развитии настоящих океанских пароходов. Лэйрд, как и сам великий Уатт, родился в Гриноке, на берегу залива Клайд, а первые рабочие коммерческие пароходы в Британии появились именно на Клайде, перевозя пассажиров между Глазго, Гриноком, Хеленсбургом и другими городами. Скотт совершил поездку на таком пароме из Гринока в Глазго в процессе своего шотландского путешествия, и в его воспоминаниях ярко выражен контраст между его морскими переходами и паровым транзитом по Клайду, который проходил «с плавностию движения, вероятно, напоминающей полёт»[4].
Судостроители Клайда, имея под рукой железо и уголь, повышали распространённость подобных плавных, предсказуемых паровых путешествий в водах Британии и вокруг неё. К 1822 году они уже построили сорок восемь паровых паромов, на одном из которых катался Скотт; в следующем десятилетии судовладельцы расширили сферу обслуживания в Ирландском море и Ла-Манше за счёт более крупных судов, таких как 240-тонный, 70-сильный «Суперб» Дэвида Нэпира и 250-тонный, 100-сильный «Маджестик» [5].
И в самом деле, прямейший путь к дальним паровым путешествиям лежал через постройку крупных корпусов. Из-за плавучести пароходы не страдали от резкого роста потребления топлива с увеличением размера, как это происходит в той же ракетной формуле. По мере роста корпуса судна его способность перевозить уголь увеличивается пропорционально его объёму, в то время как сопротивление воды, которое приходится преодолевать двигателям (и, следовательно, необходимый размер двигателя), увеличивается только пропорционально площади его поверхности. Марк Бофой, учёный многих направлений, глубоко интересовавшийся военно-морскими вопросами, убедительно доказал это в серии экспериментов с реальными корпусами судов на воде, опубликованной посмертно его сыном в 1834 г.[6] В конце 1830-х гг. появились две конкурирующие команды британских финансистов, инженеров и морских архитекторов, которые соревновались в том, кто первым воспользуется этим фактом, создав достаточно большой пароход, чтобы сделать трансатлантические паровые путешествия технически и коммерчески жизнеспособными.
К удовольствию для вашего историка, более успешную команду возглавила более яркая фигура, Изамбард Кингдом Брюнель: даже от его имени веет характером (имя его соперника, Джуниуса Смита, начинается сильно, а заканчивается банально). Необычная фамилия Брюнеля происходит от его отца-француза Марка Брюнеля, ещё более необычное второе имя — от матери-англичанки Софии Кингдом, а самое необычное первое имя происходит от какого-то древнего франкского воина.[7] Старший Брюнель происходил из процветающей нормандской фермерской семьи. Изамбарл, второй его сын, должен был получить образование священника, но восстал против этого призвания и вместо этого в 1786 году поступил на флот. Вынужденный бежать из Франции в 1793 году из-за своей деятельности в поддержку роялистского движения, он некоторое время работал инженером-строителем в Нью-Йорке, а в 1799 году переехал в Англию, чтобы разработать механизированный процесс изготовления блоков шкивов для британского флота вместе с одним из великих перспективных инженеров того времени Генри Модсли [8].
Самое известное изображение Брюнеля перед цепями его детища, самого большого в мире парохода в 1857 году.
Молодой Изамбард родился в 1806 году, начал работать на своего отца в 1822 году и заболел железными дорогами после того, как в 1831 году прокатился по линии Ливерпуль — Манчестер. Компания «Великая западная железная дорога» (ВЗЖД) [Great Western Railway] назначила Брюнеля главным инженером в 1833 году, когда ему было всего двадцать семь лет. ВЗЖД возникла благодаря группе бристольских торговцев, которые наблюдали за ростом Ливерпуля и опасались, что без железнодорожного сообщения с центральной частью Великобритании они потеряют свой статус главного перевалочного пункта британской торговли с Соединёнными Штатами. Под руководством Брюнеля строители ВЗЖД проложили самый длинный на то время маршрут — около 190 км от Лондона до Бристоля, и с беспрецедентными затратами на выравнивание местности, наведение мостов и прокладку тоннелей. Брюнель настаивал на широком расстоянии между рельсами (семь футов, или чуть больше двух метров друг от друга), чтобы обеспечить плавный ход на высокой скорости, и действительно, локомотивы ВЗЖД развивали скорость до 95 км/ч, а средняя скорость на больших расстояниях, включая остановки, превышала 60 км/ч. Хотя ширококолейные рельсы, за которые упорно боролся Брюнель, давно исчезли, ребристые железные своды железнодорожных навесов, спроектированных им для каждой конечной станции — вокзала Паддингтон в Лондоне и Темпл-Мидс в Бристоле — стоят и служат железнодорожному транспорту до сих пор [9].
Гравюра с изображением конечной станции Темпл-Мидс в Бристоле, принадлежащей к ВЗЖД
Согласно легенде, стремление Брюнеля построить трансатлантический пароход началось с небрежного замечания, брошенного на собрании директоров ВЗЖД в октябре 1835 г. [10] Кто-то начал ворчать по поводу длины железнодорожной линии, а Брюнель сказал ему примерно следующее: «Почему бы не сделать её ещё длиннее и не пустить пароход из Бристоля в Нью-Йорк?». Хотя это могло быть и шуткой, но замечание Брюнеля говорило о сокровенных мечтах бристольских торговцев стать незаменимым связующим звеном между Англией и Америкой. Один из них, Томас Гуппи, решил отнестись к этой идее серьёзно и убедил Брюнеля сделать то же самое. Брюнель, никогда не страдавший от недостатка уверенности в себе, не сомневался, что его доселе сухопутные инженерные навыки будут применены и в водной среде, но на всякий случай он привлёк к этой затее Кристофера Клакстона (морского офицера) и Уильяма Паттерсона (судостроителя). Вместе они создали Великую западную пароходную компанию (ВЗПК) [Great Western Steam Ship Company] [11].
Гонка до Нью-Йорка
Согласно принятому тогда мнению, прямой переход на пароходе из Англии в Нью-Йорк протяжённостью более 4800 км был невозможен без дозаправки. Дионисий Ларднер вышел на трибуну научного мира, чтобы высказать это мнение.
Дионисий Ларднер, непримиримый соперник Брюнеля
Будучи одним из великих энтузиастов и пропагандистов железной дороги, Ларднер, тем не менее, был давним противником Брюнеля: в 1834 году он выступил против маршрута Брюнеля для Великой западной железной дороги на том основании, что уклон туннеля Бокс-Хилл приведёт к тому, что поезда будут развивать скорость 190 км/ч и тем самым приведут к гибели пассажиров от удушья. [12] В августе 1836 года он выступил с докладом в Британской ассоциации содействия развитию науки, в котором высмеивал идею «Великой западной пароходной компании», утверждая, что «пропорционально увеличению вместимости судна, в том же или почти в том же соотношении должна быть увеличена механическая мощность двигателей и увеличен расход топлива», и что поэтому для прямого путешествия через Атлантику потребуется гораздо более эффективный двигатель, чем те, что были изобретены на тот момент. [13] Уроженцу Дублина Ларднеру больше нравилась его собственная схема прокладки железнодорожной линии через Ирландию и соединения континентов кратчайшим водным путём: 3200 км от Шеннона до Ньюфаундленда.
Однако Брюнель твёрдо верил, что большой корабль решит проблему с топливом. Как он писал в предварительном отчёте компании в 1836 году, безусловно, опираясь на работу Бофоя:»… тоннаж увеличивается как кубы их размеров, а сопротивление увеличивается примерно как их квадраты; так что судно вдвое большего тоннажа, чем другое, способное содержать двигатель вдвое большей мощности, на самом деле не встречает вдвое большего сопротивления.» [14] Они с Паттерсоном и Клэкстоном согласились нацелиться на постройку судна водоизмещением 1400 тонн и мощностью 400 лошадиных сил. И назвали они его, конечно же, «Грейт Вестерн».
В эпоху после Уатта Великобритания могла похвастаться двумя великими двигателестроительными фирмами: фирмой Роберта Напьера в Глазго на севере и фирмой Модсли в Лондоне на юге. После смерти Генри Модсли, бывшего партнёра Марка Брюнеля, в 1831 году, владение предприятием перешло к его сыновьям. Но им не хватало гениальности отца; ключ к будущему фирмы лежал в руках его партнёра Джошуа Филда, которого отец также завещал им. Брюнель и его отец были связаны с Модсли, и поэтому они поручили Филду разработать двигатель для своего великого корабля. Филд выбрал конструкцию двигателя с «боковым рычагом», называемую так, потому что горизонтальная балка сбоку двигателя, качающаяся на центральном стержне, передавала энергию от поршня к гребным колёсам. Это была стандартная архитектура для больших морских двигателей, поскольку она позволяла устанавливать двигатель глубоко в корпусе, избегая возведения препятствий на палубе и сохраняя центр тяжести судна низким. Филд, однако, добавил несколько новых функций собственного изобретения. Самым важным из них был аэрозольный конденсатор, который перерабатывал часть пара двигателя для повторного использования в качестве пресной воды для котла. Это позволило решить вторую по актуальности проблему пароходов дальнего плавания: образование в двигателе накипи от солёной воды [15].
У корпуса судна длиной 72 м и шириной 11 м были железные скобы для повышения прочности (это был вклад Брюнеля) и каюты для 128 пассажиров. Экстравагантный большой салон с высокими потолками стал последним роскошным штрихом Брюнеля. Будучи самым большим пароходом из всех построенных, «Грейт Вестерн» возвышался над большинством других судов в лондонских доках, где он был собран [16].
Конкурирующая группа под руководством Джуниуса Смита тоже не сидела сложа руки. Смит, торговец американского происхождения, который вёл свои дела в Лондоне, мечтал о пересечении Атлантики на паровом двигателе ещё с 1832 года, когда ему пришлось бездельничать во время 54-дневного плавания из Англии в Нью-Йорк, что почти вдвое превышало обычную продолжительность подобных путешествий. Он создал Британско-Американскую пароходную компанию, среди спонсоров которой был Макгрегор Лэйрд, шотландский кораблестроитель, организовывавший экспедиции по реке Нигер. Их 1800-тонная «Британская королева» должна была похвастаться двигателем мощностью 500 лошадиных сил, построенным шотландским конкурентом компании Модсли, Робертом Напьером [17].
Но группа Смита отстала от консорциума Брюнеля (и это несмотря на то, что Брюнель всё ещё руководил проектированием ещё не завершённой Великой западной железной дороги); «Грейт Вестерн» спустят на воду первым. В отчаянной попытке опередить соперников, чтобы иметь возможность похвастаться первым пересечением Атлантики, 4 апреля 1838 года в Корке на западном побережье Ирландии Британско-Американская компания спустила на воду речной пароход «Сириус», гружёный топливом, и отправила его в Нью-Йорк. Всего четыре дня спустя из Бристоля вышел пароход «Грейт Вестерн» с пятьюдесятью семью членами экипажа (пятнадцать из которых занимались только поддержанием огня в топке), обслуживающими всего семь пассажиров, каждый из которых заплатил за проезд кругленькую сумму в 35 гиней [18].
Литография парохода «Грейт Вестерн»
Несмотря на три короткие остановки, сделанные для устранения проблем с двигателем и неудавшийся бунт недовольных кочегаров, работавших в ужасных условиях, «Грейт Вестерн» почти обогнал «Сириуса», прибыв в Нью-Йорк всего на двенадцать часов позже него. В общей сложности переход занял менее шестнадцати дней — примерно половину времени в пути для быстроходных парусников — при том, что уголь в бункерах не закончился. Отчёты не были полностью положительными: лязг двигателей, дым и постоянно присутствующий слой сажи и угольной пыли лишали океан некоторой романтики; по словам историка Стивена Фокса, «морская атмосфера, обычно чистая и бодрящая, казалась закопчённой и жирной». Но шестьдесят шесть пассажиров всё же заплатили за обратный путь: «И вот уже… океанские путешественники начали заключать модернистскую сделку, сопряжённую с паровыми опасностями и дискомфортом, в обмен на постоянную, беспрецедентную скорость» [19].
В тот первый год «Грейт Вестерн», пыхтя, в одиночку пересекал воды Атлантики. В 1838 году он совершил ещё четыре круговых рейса, получая небольшую прибыль. Наконец, в июле 1839 года на воду спустилась «Британская королева», а в следующем году Британско-Американская компания спустила на воду ещё более крупное судно — «SS Президент».
Среди первых пассажиров «Британской королевы» во время её первого рейса в Нью-Йорк был Сэмюэл Кунард. Его имя будет звучать в океанских путешествиях ещё целое столетие, и продемонстрирует нам всем наглядную разницу между техническим и деловым успехом. В 1840 году его компания «Кунард лайн» начала предоставлять трансатлантические услуги на четырёх гребных судах класа «Британния». Имитирующие «Грейт Вестерн» (в несколько меньшем масштабе), они выделялись не своими размерами или технической новизной, а регулярностью и единообразием обслуживания. Но самым важным фактором успеха компании «Кунард» было то, что ей удалось обойти ВЗПК и заключить контракт с Адмиралтейством на почтовые перевозки в Галифакс. Это обеспечило стабильный и надёжный приток доходов — начиная с 60 000 фунтов в год — независимо от экономических спадов. Более того, как только флот стал зависеть от Кунарда в вопросах быстрого почтового сообщения, у военных не было другого выбора, кроме как продолжать увеличивать платежи, и поддерживать его финансы на плаву. [20] Благодаря смекалке Кунарда, паровые путешествия из Британии в Америку, которые были фантазией в 1836 году (по крайней мере, по мнению Дионисия Ларднера), стали стабильным бизнесом всего четыре года спустя.
Однако Брюнель не мог удовольствоваться простым зарабатыванием денег. Он хотел строить монументы; творения, которые выдержат испытание временем, вещи, которые никогда не видели и не делали раньше. Поэтому, когда вскоре после спуска на воду «Грейт Вестерн» он начал проектировать свой следующий большой пароход, он решил, что будет строить его с корпусом из цельного железа.
Ссылки
[1] Walter Scott, Memoirs of the Life of Sir Walter Scott, v. 3 (Edinburgh, Robert Cadell, 1837), 267, 273–75.
[2] John H. Morrison, History of American Steam Navigation (New York: W.F. Sametz, 1903), 406–7.
[3] MacGregor Laird and R.A. K. Oldfield, Narrative of an Expedition into the Interior of Africa, v. 1(London: Richard Bentley, 1837), 5–6, 15, 44–46.
[4] Scott, Memoirs, v. 3, 276–77.
[5] Stephen Fox, Transatlantic Samuel Cunard, Isambard Brunel, and the Great Atlantic Steamships (New York: Harper Collins, 2003), 22, 32.
[6] Henry Beaufoy, ed., Nautical and Hydraulic Experiments, with numerous Scientific Miscellanies, v. 1 (South Lambeth, 1834). Though the younger Beaufoy announced three volumes, no further volumes were ever published.
[7] Считается, что германские корни имени Изамбард означают либо «железно-яркий», либо «железный топор». en.wikipedia.org/wiki/Isambard, retrieved January 1, 2023.
[8] L.T. C. Rolt, Isambard Kingdom Brunel (New York: Penguin, 1989 [1957]), 25–31.
[9] Fox, Transatlantic, 61–65, 68; Rolt, Isambard Kingdom Brunel, 195.
[10] Эта история пересказана в биографии Изамбарда его сыном (Изамбардом), но источник не указан. Возможно, это был семейный фольклор. Isambard Brunel, The Life of Isambard Kingdom Brunel, Civil Engineer (London: Longmans, Green, 1870), 233
[11] Fox, Transatlantic, 70.
[12] L.T. C. Rolt, Isambard Kingdom Brunel (New York: Penguin, 1989 [1957]), 113.
[13] Quoted in Brunel, The Life of Isambard Kingdom Brunel, 239.
[14] Quoted in Brunel, The Life of Isambard Kingdom Brunel, 233.
[15] Fox, Transatlantic, 72–75.
[16] Но не все: для сравнения, «HMS Queen», новый 110-пушечный линкор первого класса, спущенный на воду британским флотом в 1839 году, был не такой длинный, как «Грейт Вестерн», но почти вдвое шире, и водоизмещением в 3100 тонн. Неслучайно он стал последним линкором с парусами, введённым в строй Королевского флота. Fox Transatlantic, 76–77; en.wikipedia.org/wiki/HMS_Queen_(1839).
[17] Fox, Transatlantic 71, 74–76.
[18] Fox, Transatlantic, 77–78.
[19] Fox, Transatlantic, 79–80.
[20] Fox, Transatlantic, 87–103.
