Кіріспе
Швед кеме жасаушысы Фредерик Хенрик аф Чепмен (9 қыркүйек 1721, Гётеборг – 19 тамыз 1808) – швед кеме жасаушысы, ғалым және швед теңіз флоты офицері. Ол 1782–1793 жылдары Карлскрона кеме жасау зауытының басқарушысы болды. Чепмен кеме жасауда ғылыми әдістерді алғаш рет қолданған және алғашқы кеме архитекторы саналған адам ретінде танымал. Чепмен «Architectura Navalis Mercatoria» (1768) және кеме жасауға қатысты бірнеше еңбектердің авторы. Оның 1775 жылы жарық көрген «Кеме жасау туралы трактаты» («Tractat om Skepps Byggeriet») – қазіргі заманғы кеме архитектурасының негізін қалаушы еңбегі. Ол Солтүстік Еуропада кеме жасау зауыттарында алдын ала дайындеуді енгізген алғашқы кеме жасаушы болды және рекордтық жылдамдықпен бірнеше кеме сериясын жасауға қол жеткізді. 1772 жылы швед королі Густав III-нің сәтті төңкерісінен кейін «аф Чепмен» атағымен марапатталды.
the ship
Fredrik Henrik af Chapman (9 September 1721 in Gothenburg – 19 August 1808) was a Swedish shipbuilder, scientist and officer in the Swedish navy. He was also manager of the Karlskrona shipyard 1782–1793. Chapman is credited as the world's first person to apply scientific methods to shipbuilding and is considered to be the first naval architect. Chapman was the author of Architectura Navalis Mercatoria (1768) and several other shipbuilding related works. His Tractat om Skepps Byggeriet ("Treatise on Shipbuilding") published in 1775 is a pioneering work in modern naval architecture. He was the first shipbuilder in Northern Europe to introduce prefabrication in shipyards and managed to produce several series of ships in record time. He was ennobled as "af Chapman" in 1772, after the successful coup of Swedish king Gustav III.
Жастық шағы мен мансабының алғашқы жылдары
Фредерик Хенрик Чэпман 1721 жылдың 9 қыркүйегінде Гётеборгтегі корольдік кемежайларда, Нья Варветте дүниеге келді. Ол 1715 жылы Швецияға көшіп келген және 1716 жылы швед теңіз флотына қосылған ағылшын теңіз офицері Томас Чэпманның (1679 жылы Йоркширде туған) ұлы. Оның анасы Сюзанна Колсон, лондондық кеме жасаушы Уильям Колсонның қызы. Фламанд кеме жасаушысы берген Остенд каперінің суретіне негізделген алғашқы кеме корпусының жоспарын жасағанда ол кеме жасаудағы қабілетін көрсетті. Чэпмен 1736 жылы он бес жасында теңізге шықты және жасөспірім шағының соңында жеке және мемлекеттік кеме жасау орындарында жұмыс істеді. 1741 жылы ол испан сауда кемесін салуға көмектесті, бұл жоба оған Лондонға кеме ұстасы ретінде жұмыс істеуге жеткілікті қаржыны қамтамасыз етті. Англияда болғаннан кейін Гётеборгке оралып, швед саудагері Баггемен бірге кеме жасау шеберханасын ашты. Олар бірге бірнеше шағын кеме жасап, швед Ост-Инд компаниясына жөндеу қызметтерін көрсетті.
Білім
Кеме жасау саласында жақсы негізгі білім алса да, Чэпмен кеме жобалау кезеңінде су сызуды және тұрақтылықты анықтау үшін қажетті жоғары математикалық білімі жетпегенін түсінді. 1748 жылы ол кеме жасау зауытындағы үлесін сатып, Стокгольмге көшіп, онда екі жыл барон Фредерик Палмквистпен оқыды. Содан кейін ол иррегулярлық беттер мен денелердің көлемін есептеу әдістерін жасаған ағылшын математика профессоры Томас Симпсонның бағынында оқыды. Бір жыл Лондонда оқығаннан кейін, ол Ұлыбританияның Woolwich, Chatham және Deptford кемежайларында кеме жасауды үйренді. Француз билігі Чэпменнің шеберлігін бірінші болып мойындап, оны Францияда қызмет етуге көндіруге тырысты, бірақ ол бұл ұсыныстан бас тартты. 1756 жылы Чэпмен Лондонға оралғаннан кейін, Адмиралтействоның бірінші лорды да оны көндіруге тырысты және Чэпменнің британдық тегіне патриоттық шақырулар арқылы жақындады. Чэпмен өз естеліктерінде, егер сол кездегі бірінші лорд кездесуден кейін көп ұзамай лауазымынан айырылмаған болса, ол қалған болар еді деп жазды. Оның орнына, ол Швецияның Париждегі министрі, кейін Густав III кезінде Сыртқы істер министрі болған Ульрик Шефферге қызметке алынды.
Швециядағы қызметте
1757 жылы Чэпман 36 жасында Карлскронадағы корольдік кемежайларда кеме жасаушының көмекшісі болып тағайындалды. Қызметке кіріскеннен кейін көп ұзамай, ол кемежайлар үшін өзінің идеалды жоспарларын жасады, онда дұрыс желдетілетін желкен сақтау орындары және адам күшімен, жылқымен немесе жел тегершіктерімен қоздырылатын жетілдірілген кемежай сорғылары қарастырылды. Алайда, бұл жоспарлар көп уақыт өткен соң ғана іске асырылды, Чэпман Карлскрона кемежайларының бас кеме жасаушысы болғанда. 1758 жылдың қарашасынан 1759 жылдың сәуіріне дейін ол Туркудан Ботния шығанағына дейінгі жағалау бойында ағаш тексеру экспедициясын жүргізуге жіберілді. Кейін Чэпман алдымен Стральсундқа (сол кезде Швецияның иелігінде болған) көшіп, 1762 жылға дейін, содан кейін Свеаборгқа 1764 жылға дейін қоныстанды. Оның алғашқы маңызды тапсырмасы 1760 жылы келді. Жақында құрылған архипелаг флоты (skärgårdsflottan), армия бағынысты, әскери-теңіз күштерінен тәуелсіз жағалау флоты, 1757 жылы Пруссияға қарсы соғыста мәселе тудырған галераларды ауыстыру үшін жаңа кемелерге мұқтаж болды. Архипелаг флотының қолбасшысы және Свеаборгтағы жаңа әскери-теңіз базасы мен бекінісінің құрылысын басқарған Аугустин Эренсвард, Чэпменмен «архипелаг фрегаттары» (skärgårdsfregatter) деп кейін аталған жаңа типтегі кемелерді жобалауда табысты ынтымақтастыққа кірісті. Орыс «чебектерінен» (Жерорта теңізінің xebecs кемелерінің нұсқалары, галералардың элементтерін қамтитын гибридті желкенді кемелер) шабыттанған екеуі, желкенмен жүре алатын, бірақ ауыр қару-жарақпен және экипажға қосымша қорғаныспен жабдықталған кемелер жасады, бұл суық Балтық климатында қажеттілік болды. Ынтымақтастық нәтижесінде төрт жаңа типтегі архипелаг фрегаты құрылды: курсив=no, курсив=no, курсив=no және hemmema, олардың барлығы Финляндиядағы швед провинцияларының фин тіліндегі аттарымен аталып, олардың жағалауларын қорғауға арналған. Кемелердің белгілі жақсы қасиеттері бар суреттерін мұқият зерттеу арқылы Чэпман кадрдың белгілі бір прогрессия бойынша бөлінуі керектігін түсінді. Фреймдер ең үлкен енінен 0, 1, 2, 3, 4 және т.б. координаттармен бірдей пропорцияда (суретте көрсетілгендей) азайтылуы керек, мұнда ABC доғасы – парабола, AD – ось, ал A – төбесі («шыңы»). Бұл құрылыс әдісі «парабола әдісі» деп аталады. Чэпман сондай-ақ «релаксация әдісі» деп аталатын әдісті де енгізді, бірақ өзі біріншісін артық көрді. Свеаборгта Чэпман кемежайлардың құрылысын және кеңейтуін, соның ішінде крандарды, кемежайларды және түрлі ғимараттарды қадағалап, басқарды. 1764 жылы Стокгольмге көшіп барды, бірақ архипелаг флоты үшін кемелерді жобалауды жалғастырды. Ол сондай-ақ ашық теңіз флотын кеңейту бойынша ұсыныстар жасау үшін құрылған комиссия құрамына кірді. Оның соңғы есебі 1764 жылы ұсынылып, 50-ден 70 зеңбірекке дейінгі стандартты кемелер үшін жаңа жобаларды ұсынды. Бұл есеп кеме жасаушылардың жаңа мектебінің идеалдарын бейнеледі, олар кемелерді жобалаудың барлық кезеңдерінде ғылыми әдістерді және теориялық модельдерді қолдауды жақтады, бұл тәжірибелік тәжірибеге негізделген баяу эволюцияны жақтаған ескі мектеппен қақтығыс тудырды. Ескі мектептің ең көрнекті өкілі Гилберт Шелдон болды, ол жаңа идеялармен келіспеді, бірақ 1769 жылдың наурыз айында Риксдагта Адмиралтейство Кеңесі комиссияның қорытындыларын қолдап, Чэпманды әскери-теңіз флотының жаңа әскери кемелерін жобалауға тағайындағанда, бәсекеден қалып қойды.
Дюргадден сарайы
1768 жылы Чэпман Стокгольмдегі Дюргарден кеме жасау зауытының үлесін сатып алды. Акерс зеңбірек қорыту зауыты мен Швецияның Шығыс Үндістан компаниясының иелері капиталмен қолдады, ал Чэпман өз техникалық білімі мен кеме жасау тәжірибесін ұсынды. Сол жылы ол өзінің туған інісі Ларг Богеман және бұрынғы үй шаруасы Элизабет Линдборгпен бірге Дюргардендегі жаңа салынған үйге көшті, олармен ол қыз бен ұл өсірді. Чэпман Дюргарден зауыты үшін жаңа типтегі ара өндіріс цехын салды, ол дәстүрлі «ағаш кесетін шұңқырдың» орнына сегізбұрышты ғимараттың ортасында дөңгелек араны орнатты. Тізбектер мен шкивтер жүйесі ағаштарды сегіз түрлі бағыттан араға жеткізді. Зауытта әскери келісімшарт бойынша сауда кемелері мен соғыс кемелері жасалды. Чэпманның зауытта жұмыс істеген кезінде 50-ден астам түрлі өлшемдегі кемелер салынды, оның ішінде алғашқы архипелаг фрегаттары да болды. Чэпман патшаның батылдығын қолдады және патшаға адал әскерлерге оқ-дәрі сақтау арқылы нақты көмек көрсетті. Бұл әрекет сәтті аяқталды, өйткені Густав әскер мен флотты кеңейтуді қолдады және Ресейді швед мүдделерінің басты жауы деп атады. Людовик XV-пен жасалған одақ швед әскерін орыс жауына қарсы кеңейту үшін үлкен француздық қаржылық көмегін әкелді. Бұл Чэпманның 60-70 зеңбірекке ие, өзі жасаған соғыс кемелерімен флотты кеңейту жоспарын қаржыландыруға мүмкіндік берді.
Әскери-теңіз флотының кеңейуі
1776 жылы Чэпман Адмиралтейство Кеңесінің азаматтық мүшесі болды. Оның кеңестегі ықпалы мен патшаның оған деген құрметі, ашық теңіздегі флоттың қазіргі әдетіне – ескі кемелерді үлкен шығынмен жөндеуге, жаңа, жақсартылған кемелерді салуға көбірек қаражат жұмсамай, оларды сақтап отыруына сын көзбен қарауға себеп болды. Чэпменнің Карлскрона кемежайын жақсарту жөніндегі ұсыныстары да жақсы қабылданып, патшаның мақұлдауына ие болды. Сол жылы ол Швед Корольдік Ғылым академиясының 175-ші мүшесі болып сайланды. Әскери-теңіз күштерін кеңейту қажеттігі айқын болды, бірақ жаңа кемелердің дизайны 1770-ші жылдардың соңында әлі де даулы мәселе болып қала берді. Кеме жасаушылардың ескі мектебі, ең бастысы Шелдон отбасы және Карлскрондағы адмирал Карл Терсмеден сияқты жоғары шенді офицерлер қолдаған, ескі үлгіні, бұрынғы кеме жасау тәсілдеріне негізделген минималды өзгерістермен ғана қолдады. Стокгольм мен Свеаборгта орналасқан жаңа мектептің ең қабілетті өкілі – Чэпмен болды, оны генерал-адмирал Хенрик аф Троль және сарай қолдады. Олар теориялық жобалар мен тәжірибелік физика және математикаға негізделген радикалды өзгерістер мен жаңа үлгілерді ұсынды. Чэпменнің желілік кемелер үшін жаңа стандартқа арналған алғашқы ұсынысы – 1778 жылы аяқталған «Васа» (1778) болды. Оның үстіндегі құрылымдар қатаңдықты арттыру үшін қаптық палубаны толығымен алып тастау арқылы едәуір төмендетілді, ал зеңбірек палубалары ескі үлгілерге қарағанда жоғары орналастырылды, бұл кеме қатты қозғалғанда да оларды пайдалануға мүмкіндік берді. 1779 жылы «Васа» теңіз сынақтарынан өтті, онда ол консервативті топтардың ұнататын ескі үлгідегі «София Магдалена» кемесімен салыстырылды. «Васа» «София Магдаленадан» кейбір жағынан асып түсті, бірақ оны толығымен басып өте алмады. Оппозиция Чэпманның өзінің жобасына минималды түзетулер енгізсе, керемет соғыс кемесін жасауға болатынына сенген кезде мүмкіндігін пайдаланды. Конфликтті консервативті реакционерлерге қарсы прогрессивті жаңашылдар ретінде бейнелеуді бірнеше тарихшылар, соның ішінде Чэпманның заманауи өмірбаян авторы Дэниел Г. Харрис қолдады. Бұл «Васа» кемесіне нашар сапалы материал беруге ұқсас саботаж әрекеттері және Гилберт Шелдонның кеме корпусын жоспарланғаннан 60 см (2 фут) қысқа жасауы сияқты тікелей бағынбаушылықты сипаттауды қамтиды. Швед тарихшысы Ян Глет бұл сипаттама Чэпман мен оның жақтастарына жағысқандық екенін және қақтығыстың саяси сипатын атап көрсетті. Чэпман мен аф Троль екеуі де патшалық сарайға жақын болды және олардың мақсаттары қарулы күштерді бақылауға алуға және өзін консервативті теңіз флотына қарсы жаңашылдықты қолдаған ағартушы монарх ретінде көрсетуге ниеттенген король Густав III-нің мақсаттарымен сәйкес келді. Чэпман өзі басқарған патшалық кемежайларда да бірқатар жақсартулар жасады, соның ішінде кемелерді сақтау кезінде оларды бүлінуден қорғау үшін сарайларды пайдалану туралы ұсыныстарды берді, бұл жиі жеңіл конструкцияланған галералар үшін ерекше маңызды болды. Ұйымдастырушылық қабілетін көрсете отырып, ол теңіз кемелерін жылдам жұмылдыруға дайын ету туралы егжей-тегжейлі жоспарлар жасады және Швецияда және шетелдегі тәжірибесіне негізделген кемежайларды басқарудың тиімді жүйесін ұсынды. Патша Густав III Патрик Миллер патшаға жіберген әскери кемесі «Эксперимент» туралы пікір білдіруін сұрағанда, Чэпман оны «ағылшын теңізінің құбыжығы» деп атады. Патша Миллерге оның ризашылығын білдіру үшін, тәтті тұқымдарымен толтырылған табақша жіберді. Теңіз мотивтерімен, соның ішінде «Эксперимент» суретімен безендірілген табақша қазір Лондондағы Виктория және Альберт мұражайының коллекциясында сақталады. 60 жасқа келгенде ол Карлскронадағы негізгі теңіз базасындағы кеме жасау орындасының басшысы болып тағайындалды. Мұнда ол жаңа кемелер салды және алдын ала жасау әдістеріне негізделген кемелерді сериялы өндіруді ұйымдастырды, соның арқасында үш жылдың ішінде жиырма жаңа кемені, он желілік кемені және он фрегатты тапсыра алды. Чэпман сонымен қатар кеме жасаудың арақатынасын, суының қарсылығын, корпустың ауырлық орталығын, тұрақтылығын және тоннажды математикалық есептеулерді қолдануда да ізашар болды. Өзінің математикалық теорияларын тексеру үшін ол Карлскронаның сыртында 100 метрлік бассейн салдырды, онда ол түрлі корпус үлгілерін масштабты модельдермен сынады. Модельдер арқандармен судан тартылды. Бұл әдіс нақты мәндерді берді және жаңа корпус конструкцияларының гидродинамикалық ерекшеліктерін анықтау үшін бүгінде қолданылатын әдіске ұқсас.
Architectura Navalis Mercatoria (Архитектуралық кеме құрылысы)
1765 жылы Чэпман Архипелаг флотының бас кеме жасаушысы ретінде қызмет етіп жүрген кезінде, «Архитектура Navalis Mercatoria» еңбегін жазуға рұқсат сұрады. Бұл еңбек – ол ең жақсы және ең қызықты деп санайтын заманауи кеме түрлерінің жинағы еді. Бұл жұмысты король Густавтың інісі, герцог Карл тапсырыс берген және ол 1768 жылы жарық көрді. Кітапта 62 сурет – швед және шетелдік кемелер мен кішкентай қайықтар бейнеленген. Олардың бір бөлігі Чэпманның өзі жасаған жобалары болса, қалғандары ол шетелдік сапарлары барысында көрген түрлер еді. Ірі әскери кемелерден бастап, шағын балық аулау қайықтарына дейін барлық түрлері көрсетілген. Кітап халықаралық оқырман қауымына арналған, ал мәтіні швед, француз және ағылшын тілдерінде жарық көрді. Барлық өлшемдер швед, француз және ағылшын футтарымен берілген. Дегенмен, қосымша түсіндірме мәтіндерді дайындауға жеті жыл кетті. 1775 жылы жарық көрген карталар мен «Кеме құрылысы туралы трактат» (Tractat om Skepps byggeriet) Чэпманды әлемдегі кеме жасау саласындағы жетекші сарапшылардың бірі ретінде таныстырды. 1775 жылы швед конструкторы, адмирал Фредерик Генри де Чэпманның кеме құрылысы жөніндегі еңбегі жарық көргенімен, жалпы теориядағы одан әрі дамуға үлкен үлес қосылды. Ол 1779 жылы Виал дю Клербуа (француз тіліне), ал 1820 жылы доктор Инман (ағылшын тіліне) аударған. Кітапта Симпсонның ережелерін жуықтап есептеу үшін қолдану туралы алғашқы жарияланған мәліметтер келтірілген, сондай-ақ кітаптағы орын ауыстыру, жүзу орталығы және метаорталықты есептеулер қазіргі кезде қолданылатын есептеулерге өте ұқсас.