41А. В. БУКШЕВ
Постройка ледокола «Ермак» глазами кораблестроителя
115 лет спустя
Процесс создания современного судна содержит ряд этапов: изучение потребности в судне данного назначения, анализ условий эксплуатации, разработка технического задания на проектирование, собственно проектирование и постройка на основании чертежей и спецификаций, составленных проектантами.
Каждый этап начинается при условии окончания предыдущего. Некоторые виды работ, например, научные обоснования перспективных проектных и технологических решений, могут выполняться с опережением. Но к началу каждого этапа все необходимые для него данные должны быть установлены окончательно.
В этой связи представляет интерес необычность (по современным понятиям) процесса создания ледокола «Ермак», описанного его идейным и техническим руководителем вице-адмиралом Степаном Осиповичем Макаровым в книге «"Ермак" во льдах» в 1901 г.
Имя выдающегося русского моряка Степана Осиповича Макарова всегда упоминается в сочетании с его последним воинским званием «вице-адмирал», которое он заслужил своим трудом 46 лет от роду. Помимо отличного исполнения своих должностных обязанностей на различных постах в военно-морском флоте, которые уготовила ему судьба, С. О. Макаров никогда не упускал возможности заняться каким-либо полезным для мореплавания делом. Академик А. Н. Крылов, лично знавший вице-адмирала, писал в посвященном ему очерке: «Обыкновенно командир и офицеры "стационера" (до назначения С. О. Макарова командиром парохода «Тамань», «состоявшего "стационером" при российском посольстве в Константинополе». - А. Б.) проводили время на пикниках, балах, раутах... Но не таков был Макаров, чтобы проводить время в праздности. Он нашёл себе важную и плодотворную работу». Таких «плодотворных работ» на счету С. О. Макарова было множество.
Одна из них, совершенно не связанная с военной службой, принесла автору славу, не меньшую, чем его деяния и научные труды на военном поприще. К сожалению, её истинное значение было оценено уже после трагической гибели С. О. Макарова. Речь идёт о воплощении в жизнь идеи активного ледового плавания в Северном Ледовитом океане - соз-
дании первого в мире арктического линейного ледокола «Ермак», прозванного впоследствии «дедушкой» ледокольного флота.
Построенный в 1899 г., «Ермак» был уникальным во многих отношениях судном. Достаточно сказать, что он был первым в мире арктическим ледоколом, самым мощным на протяжении почти 20 лет, первым ледоколом с тремя кормовыми винтами и креновыми цистернами. Созданию уникального судна всегда предшествуют длительные научные исследования и инженерные проработки. Так, первый в мире атомный ледокол «Ленин» начали проектировать в 1952 г., а постройка его была закончена в 1959 г., т. е. весь процесс создания судна длился около 7 лет. «Ермак» же был создан менее чем за полтора года! Из них около трёх месяцев ушло на составление технического задания, проведение конкурса проектов и заключение договора на поставку судна в Россию и тринадцать - собственно на постройку. Совершенно очевидно, что техническая сложность «Ермака» и «Ленина» несоизмеримы. Но и развитие науки и техники за 60 лет, отделяющих создателей этих судов, также трудно переоценить.
Исторический интерес представляет то, как создавался «дедушка» ледокольного флота 100 лет назад. Такая уникальная возможность нам предоставлена самим С. О. Макаровым, раскрывшим в книге «"Ермак" во льдах» «творческую кухню» создания судна.
Сначала С. О. Макаров говорит о судах-прототипах. Пробуждению его интереса к ледокольному делу способствовала энергичная общественная деятельность Ф. Нансена, который с начала 90-х гг. XIX в. пропагандировал идею изучения Севера на специально построенном дрейфующем во льдах судне. Однако «мысль эта (о ледоколе) в то время была ещё в зародыше», - писал С. О. Макаров. Окончательно идея о создании судна для активного плавания в ледовых условиях Арктики и необходимости для России иметь такие суда была им сформулирована в публичном докладе весной 1897 г. К тому времени в мире уже был накоплен определенный опыт постройки и эксплуатации судов для ледовых условий замерзающих неарктических морей и рек. Такие суда строились в Германии, Швеции, Дании, Англии и США. В 1894 г. в «Морском сборнике» появилась статья Н. Шемана, одна из первых научных работ, обобщившая имевшийся к этому времени запас знаний о ледоколах.
Как талантливый инженер-самоучка С. О. Макаров не мог не опираться в своих ледокольных идеях на опыт эксплуатации построенных судов, весьма разнообразных по назначению и форме корпуса. В своём докладе он упоминал о нескольких, по-видимому, заинтересовавших
его судах, которые по современной терминологии могли быть судами-прототипами при создании арктического ледокола.
Сошлёмся на оригинал текста книги «"Ермак" во льдах». Пароход «Пайлот» - небольшой, буксирного типа пароход, принадлежавший кронштадтскому предпринимателю М. О. Бритневу. Обычное для своего времени судно приобрело впоследствии известность как родоначальник ледокольного флота (оспариваемую многими историками флота - А. Б.) благодаря двум факторам: переделке М. О. Брит-невым его носовой оконечности, предположительно в 1862-1864 гг., с целью придания ей формы, способствующей разрушению льда, и связанному с этим авторитетному, но не очень осторожному высказыванию С. О. Макарова о том, что «Пайлот» является «прототипом всех ледоколов». Следует учитывать, что это высказывание С. О. Макарова относилось к речным ледоколам германской постройки, создатели которых не поленились приехать в Россию и купить у М. О. Бритне-ва чертежи «Пайлота». К сожалению, подробного описания «Пайло-та» в отечественных архивах до сих пор не обнаружено. Опубликованные рисунки носят предположительный характер. Даже основные характеристики судна называются различными: при длине 26 м осадка 2,5-2,6 м, мощность паровой машины 60-85 л. с. Достоверной характеристикой формы корпуса можно считать лишь утверждение С. О. Макарова: «...бритневский ледокол "Пайлот" не имел ложкообразного носа». Следовательно, форштевень и прилегающие к нему шпангоуты имели остроугольную форму, действительно напоминающую форму носовой оконечности будущих арктических ледоколов.
«Министерство путей сообщения завело для Саратова ледокол в 1500 сил и ледокольный паром такой же силы». В 1895-1896 гг. в Англии на заводе «Армстронг, Витворт и К0» были построены два речных двухвинтовых парохода - паром «Саратовская переправа» (1417 per. т) и ледокол «Саратовский ледокол» (569 per. т). Оба судна стальные, однопалубные, с поперечными переборками. Имели главные паровые машины «компаунд» мощностью по 1400 л. с. и электрическое освещение. Их главные размерения, м: «Саратовская переправа» LxBxHxT = 76,82 х 16,76 х 4,42 х 2 40; «Саратовский ледокол» LxBxHxT = 42,07 х 10,97 х 5,03 х 3,50.
«В 1891 г. для порта г. Николаева построили ледокол». Предположительно, это «Ледокол № 1», построенный в 1890 г. в Швеции: водоизмещение 750 т, главные размерения LxBxHxT = 41,15 х 10,36 х 5,38 х 3,65 м; судно стальное, одновинтовое, с паровой машиной тройного расширения мощностью 700 л. с.
«...в 1892 г. для г. Владивостока - один ледокол (маломощный). Пришлось заказать ещё один - более мощный». «Более мощный» - ледокол «Надёжный», построен в 1897 г. в Дании: водоизмещение 2170 т, главные размерения LxBxHxT = 58,50 х 12,95 х 7,75 х 6,40 м; одновинтовое судно с паровой машиной мощностью 3530 л. с. По форме корпуса наиболее близок к окончательному варианту «Ермака».
«...ледокол для Байкала был сделан американского типа». Ледокольный железнодорожный паром «Байкал» (5280 per. т.) был создан в Англии на заводе «Армстронг, Витворт и К0» в 1896 г.: водоизмещение 4200 т, главные размерения LxBxHxT = 88,39 х 17,37 х 8,69 х 5,64 м. Судно выполнено по типу американских паромов для Великих Озёр, но впервые применены три винта: два кормовых и один носовой. Суммарная мощность трёх паровых машин 3750 л. с. Уникален тем, что вместе с последующим судном «Ангара» в разобранном виде был доставлен из Англии на Байкал, затем собран на специально построенной верфи.
«Инженер Рутковский, посланный Министерством Путей Сообщения осмотреть ледоколы в Америке (на озёрах), пишет о "Св. Марии" (3000 л. с.)». Ледокольный железнодорожный паром американского типа для Великих Озёр построен в США в 1893 г.: водоизмещение 3150 т, главные размерения LxBxHxT = 92,66 х 15,39 х 7,31 х 5,18 м. Судно деревянное, обшитое железом. Две паровые машины: кормовая мощностью 2200 л. е., носовая - 1800 л. с.
«"Скотия" - речной пароход для Енисея». Ледокольный пароход построен в Англии на заводе «Армстронг, Витворт и К0» предположительно в 1895-1897 гг.: вместимость 1461 per. т., мощность паровой машины (или машин?) 2000 л. с.
Упоминается С. О. Макаровым и ледокол «Сампо», с документацией которого он познакомился осенью 1897 г.: «"Сампо" для Гангэ... разрабатывалась специальной комиссией за несколько месяцев до этого» (до начала работы комиссии по разработке техзадания на постройку будущего «Ермака» - А. Б.).
Ледокол американского типа для работы на Финском заливе построен в 1898 г. в Англии на том же заводе, что и предыдущее судно: вместимость 1339 per. т, водоизмещение 1850 т.; главные размерения LxBxHxT = 61,50х 13,0х6,65х5,55 м; мощность кормовой паровой машины 1635 л. е., носовой - 1417 л. с.
Из вышеизложенного следует, что С. О. Макаров и возглавляемая им комиссия по разработке техзадания на постройку ледокола обладали достаточно ограниченными и несистематизированными
сведениями о судах-прототипах, большей частью не соответствовавших назначению будущего судна. Несмотря на это, было принято правильное решение об отказе от весьма распространённой в те годы ложкообразной «гамбургской» формы носовой оконечности и придании носовым и кормовым обводам корпуса остроконечной формы, получившей впоследствии название «русский тип».
Ошибочное решение об использовании носового гребного винта («американский тип»), по-видимому, было продиктовано несколькими причинами. Во-первых, к началу работ по проектированию «Ермака» не был накоплен опыт активного ледового плавания в сложных условиях, т.к. построенные ледоколы и ледокольные паромы эксплуатировались непродолжительное время (5-7 лет) хотя и в замерзающих, но не в арктических морях (озёрах, реках). Во-вторых, наличие носового винта предполагало увеличение на одну четверть мощности ледокола, которой даже в этом случае, по расчётам, катастрофически не хватало. Наконец, фирма «Армстронг, Витворт и К0», которой выдавался заказ на постройку, имела опыт создания судов «американского типа» - «Байкал», «Сампо» и др.
В конце сентября 1897 г. процесс создания ледокола начал приобретать калейдоскопическую быстроту. Всего в течение двух месяцев комиссия С. О. Макарова разработала технические условия, организовала конкурс проектов трёх ведущих судостроительных заводов Германии, Дании и Англии, оттуда «приезжают директора со своими техниками» (и, надо думать, с техническими предложениями), уточняя проекты на месте; комиссия рассмотрела предложения, выбрала завод «Армстронг, Витворт и К0»; некий государственный чиновник Министерства финансов дал согласие на выделение ассигнований на запрошенную сумму и на заключение договора на постройку. Можно ли представить себе такие темпы в наши дни? С другой стороны, и С. О. Макаров, по-видимому, со свойственной ему настойчивостью старался ковать железо, пока горячо, а верфи-конкуренты не желали упускать престижный заказ.
С течением времени эта поспешность не могла не отразиться на процессе проектирования и постройки судна. Так, водоизмещение «Ермака» составило 7875 т вместо 6000 т по техническим условиям, разработанным комиссией. В процессе постройки приходилось неоднократно изменять не только чертежи, как это случилось, когда выяснилась необходимость увеличения диаметра цилиндров главных паровых машин. Имели место существенные переделки уже постро-
енных частей судна. Например, пришлось исправлять фундаменты бортовых главных машин после того, как в марте 1898 г. С. О. Макаров обратил внимание на то, что «валы бортовых машин имеют большой угол с диаметральной плоскостью».
Декабрь 1897 г. С. О. Макаров провёл в Ньюкасле, участвуя в составлении окончательного технического задания и заключая контракт с заводом. И здесь он проявил незаурядную инженерную (не имея инженерного образования!) и организаторскую эрудицию. Не располагая достоверными сведениями о воздействии арктических льдов на корпус судна, он не только настоял на внесении в контракт условий проверки прочности ледокола в естественных арктических льдах, но и возложил на завод составление самой «спецификации» (фактически - выполнение расчетов прочности и чертежей корпуса), ибо «ответственность за крепость при исполнении установленной работы» в этом случае нёс составитель «спецификации». Предусмотрительность С. О. Макарова себя полностью оправдала. После первого же плавания в Арктику пришлось подкреплять носовую оконечность судна, что и было выполнено заводом без дополнительной оплаты.
«...24 декабря договор... был подписан, и он (завод. - А. Б.) приступил к работе». Трудно представить себе современный судостроительный завод, который приступил бы к постройке не имеющего аналогов судна без полного комплекта проектной документации, хотя бы по корпусной части. Но именно такая картина вырисовывается при постройке «Ермака» в изложении С. О. Макарова. Приехав на завод снова в феврале 1898 г., С. О. Макаров с удивлением и удовлетворением обнаружил на стапеле сформированную днищевую часть ледокола. «Все главные чертежи просматривались мною и разрабатывались при моём участии во время моих частых приездов», - писал он. Это равносильно признанию того, что чертежи создавались параллельно с постройкой судна. К тому же приезды С. О. Макарова не были такими уж частыми и продолжительными. За весь 1898-й г. - год строительства «Ермака» -он провёл в Англии в сумме всего около двух месяцев. При этом один из них пришёлся на декабрь - завершающую стадию постройки.
После заключения договора на постройку судна в конце декабря 1897 г. С. О. Макаров вернулся в Ньюкасл в феврале 1898 г., в марте-апреле ездил в США для ознакомления с работой ледокольных паромов на Великих Озёрах, плавал на «Надёжном» и «Могучем» в Финском заливе. Летом и осенью того же года находился на Балтийском флоте. В Ньюкасл С. О. Макаров приехал лишь 6 декабря, а 18 января начались «заводские пробы» «Ермака».
С. О. Макаров продолжал усовершенствовать своё детище и после первого выхода в море. Судно испытывало сильную бортовую качку на свободной воде: «...оказалось возможным устроить успокоительную цистерну». «На ледоколе сделано небольшое приспособление, позволяющее удобно контролировать углубление судна», «...установлен носовой прожектор» и т. п. Немало мужества потребовало от С. О. Макарова признание установки носового гребного винта неудачной. Ведь за этим последовала переделка всей носовой оконечности судна и демонтаж носовой паровой машины со всеми обслуживающими механизмами. Но именно это решение определило на многие годы форму корпуса мощных арктических ледоколов, получивших почётное название обводов «русского типа».
Что касается завода «Армстронг, Витворт и К0», терпеливо вносившего изменения в строящееся судно, его старания не пропали даром. Помимо похвалы С. О. Макарова: «Дело шло очень хорошо, и в этом нельзя не отдать должной справедливости английским мастерам и указателям» и славы завода, построившего первый в мире арктический ледокол, спустя 17 лет той же фирме был заказан младший брат «Ермака» - ледокол «Святогор». С той же ледокольной формой корпуса и с теми же основными техническими решениями.
