Введение
Колин Арчер (22 июля 1832 – 8 февраля 1921) – норвежский судостроитель и корабельный архитектор, известный своими мореходными лодками для лоцманов и спасательными шлюпками, а также более крупными парусными и полярными судами. Его самым известным кораблем является «Фрам», использовавшийся в полярных экспедициях Фридтьофа Нансена и Руаля Амундсена. Он родился в Толлероддене, в Ларвике, Норвегия, где построил свой дом и судоверфь.
Colin Archer (22 July 1832 – 8 February 1921) was a Norwegian naval architect and shipbuilder known for his seaworthy pilot and rescue boats and the larger sailing and polar ships. His most famous ship is the Fram, used for both Fridtjof Nansen's and Roald Amundsen's polar expeditions. He was born at Tollerodden in Larvik, Norway, where he also had his own house built and his boatyard.
Ранние годы
Колин Арчер родился в Ларвике, на юге Норвегии, двенадцатым из тринадцати детей в семье родителей, эмигрировавших в Норвегию из Шотландии в 1825 году. До начала карьеры в военно-морской архитектуре он работал фермером и администратором в Квинсленде, Австралия, вместе с несколькими братьями, включая Дэвида, который первым прибыл в Сидней в 1834 году. Находясь на административной должности, он получил контракт на создание карты реки Фицрой. Их поселение сейчас известно как поместье Грейсемир Хоумстед. В 1861 году Арчер вернулся в Ларвик и занялся изучением практического и теоретического судостроения. В 1869 году он женился на Карен Софи Виборг, с которой у него было пятеро детей.
Карьера
Арчер проектировал свои суда в мастерской своей резиденции в Толлероддене. Прежде чем начать строить парусные суда, он изучил работы Фредрика Хенрика аф Чапмана и особенно его кривую вытеснения. Он также изучал теории Джона Скотта Рассела. Его первые лодки были спроектированы, сочетая кривую параболы вытеснения Чапмана и расположение мидель-шипса по Расселу (определяемого как сечение с наибольшей шириной), которое было смещено значительно к корме от середины судна и имело острые ватерлинии. На основе этого Арчер начал модернизировать конструкцию лодок-пилотов в 1872 году. В 1892 году несколько его лодок-пилотов спасли рыболовные суда во время сильного шторма у юго-восточного побережья Норвегии, и после конкурса проектов он получил заказ на проектирование спасательной лодки для Норвежского общества спасения кораблекрушений (Norsk Selskab til Skibbrudnes Redning). Эта 47-футовая лодка оказалась настолько мореходной, что было построено 33 экземпляра, что принесло Арчеру и его верфи репутацию производителя прочных и безопасных судов. После того, как лодка-пилот доказала свою мореходность, все остальные судостроители начали копировать обводы и метод постройки Арчера. Лодки стали называть «типа Колин Арчер» или «Колин Арчер», независимо от того, кто их спроектировал или построил. За свою карьеру, продолжавшуюся до закрытия дела в возрасте 78 лет, Арчер построил около 200 лодок, 120 из которых были с балластными килями. Его проекты также строились на других верфях, в общей сложности около 50 за его жизнь. Арчер построил около 120 лодок с заостренными носом и кормой, но с тех пор по всему миру было построено тысячи таких судов. Лодки по-прежнему (в 2017 году) строятся и маркируются как «типа Колин Арчер». 35 его лодок до сих пор находятся в эксплуатации. Арчер также прославился своими кораблями, особенно полярным судном Fram.
Архитектор кораблей с верфи
В 1872 году Арчер захотел поделиться своими знаниями в области проектирования судов и лодок. Он опубликовал 29-страничную лекцию по проектированию, в которой изложил теории Фредрика Хенрика аф Чепмена и Джона Скотта Рассела. Это также послужило ему хорошей рекламой и вскоре принесло заказы. Исходя из убеждения, сложившегося в 1873 году, что строительство судов более выгодно, чем строительство лодок, в 1874 году Арчер и инвесторы основали верфь "Laurvig Strandværft" в Реккевике, в Ларвикском фьорде. На начальном этапе Арчер владел 30% акций верфи. Реккевик расположен в 3 км от внутренней гавани Ларвика, где его лодочная верфь находилась в Толлероддене. Один из совладельцев верфи, будучи судовладельцем, разместил первый заказ на строительство судна. В 1886 году Арчер стал единоличным владельцем верфи.
Бригантин Леон; корабль и модель лодки
Леон был построен в 1878–1880 годах для братьев Херлофсон в Арендале. Херлофсоны были семьей моряков и судовладельцев, и Леон оставался в собственности семьи до 1894 года. После этого Леон несколько раз переходил к разным норвежским владельцам. Леон всегда оснащался как бригантина, но в Норвегии этот тип оснастки называется "Skonnertbrigg" и чаще всего сокращается до шхуны, что привело некоторых авторов к ошибочному мнению о переоборудовании судна, хотя это и не было сделано. Поздней осенью 1915 года во время рейса в Северном море из Грантона в Порсгрунн с грузом угля на борту, у судна появилась серьезная течь, и оно было оставлено. Чертежи Леона были воспроизведены Гарольдом А. Андерхиллом в 1958 году в его книге "Plank On Frame Models and Scale Masting and Rigging", том I. Во всем мире существует множество моделей Леона, в том числе одна в Королевских музеях Гринвича.
Полярные корабли
Самым известным кораблем, построенным Колином Арчером, был «Фрам», использованный Фридтйофом Нансеном в его экспедиции к Северному полюсу в 1893–1896 годах и в исторической экспедиции Роальда Амундсена в 1911 году, как первом достигшем Южного полюса. «Фрам» в настоящее время хранится в Музее «Фрам» на Бигдой, Осло, Норвегия. В 1886 году в Арендале по проекту Колина Арчера был построен 3-мачтовый барк «Pollux», предназначенный для охоты на тюленей и китов. В 1897 году он был куплен Карстеном Борхгревинком, доставлен на верфь Арчера и оборудован для полярных экспедиций. Переименованный в «Southern Cross», он отправился в Антарктиду в 1898–1900 годах (Экспедиция «Southern Cross»), где Борхгревинк сделал важные открытия и стал первым человеком, ступившим на материковую Антарктиду. Информация, полученная в ходе этой экспедиции, позже была использована Роальдом Амундсеном для его экспедиции к Южному полюсу. В 1898 году итальянский принц и исследователь Луиджи Амедео, герцог Абруцци, захотел организовать полярные экспедиции. Он отправился в Норвегию и проконсультировался со знаменитым полярным исследователем Фридтйофом Нансеном. В 1899 году Амедео купил бывший китобойный корабль «Jason», переименовал его в «Stella Polare» и перегнал на верфь Колина Арчера. Внутреннее убранство было удалено, а новые балки, диагонали и шпангоуты значительно укрепили корпус судна. Амедео отправился в путь в июне 1899 года, и «Stella Polare» пережила тяжелые испытания, но выстояла благодаря работе Арчера. В 1899 году Арчер также переоборудовал судно «Заря» для русской полярной экспедиции 1900–1902 годов. «Заря» была усилена внутренними шпангоутами и балками, а также добавлены надстройки. Вооружение было изменено на баркентин (прямые паруса только на фок-мачте). В октябре 1899 года судно получило сертификат норвежских властей, разрешающий трехлетнюю экспедицию в Арктику.
Реформатор для пилотных лодок
Первая лодка Арчера, длиной 33 фута, была построена в 1872 году. Под влиянием теорий Скотта Рассела, мидель (средняя часть корпуса) его лодки располагался на 58% от форштевня, в отличие от традиционных 44%. Традиционные лодки соответствовали старому типу "тупой нос трески – хвост скумбрии". Они также были широкими и с малой осадкой, с плохой способностью ходить против ветра. Арчер увеличил осадку своих лодок и добавил балласт, строил их прочно из дуба, и они быстро приобрели репутацию мореходных и быстрых. Таким образом, он начал революционизировать норвежские двухконечные лодки-пилоты, начиная с первой своей лодки. Следующее и наиболее значительное улучшение лодок-пилотов произошло в 1882 году, когда он применил балластный киль и карвельную обшивку, ранее использовавшиеся на его яхтах. Благодаря улучшенной остойчивости, обеспечиваемой балластным килем, Арчер уменьшил ширину до 33% по сравнению с традиционными 38-40%. 36-футовые лодки демонстрировали выдающиеся характеристики и были устойчивы к опрокидыванию. В 1886 году его лодки-пилоты обошли всех соперников в гонке пилотов, заняв 1-е, 2-е, 3-е, 4-е, 6-е и 7-е места из 12 участников. После этого он был удостоен рыцарского звания ордена Святого Олава.
Спасательные лодки
После шторма в 1892 году, когда несколько лодок-пилотов Арчера спасли рыбаков, возникла мысль, что спасательные операции должны выполнять пилоты. Было построено три лодки-пилота конструкции Арчера с острыми обводами: длиной 38, 41 и 42 фута, оснащенные как спасательные лодки и введенные в эксплуатацию в 1893 году с экипажем из пилотов. Чтобы испытать более крупную и специализированную спасательную лодку, в 1892 году был объявлен конкурс проектов, и заказ получил Арчер. Он разработал свой проект на основе своей новейшей лодки-пилота, увеличив длину до 46 футов и уменьшив отношение ширины к длине до 33,5%. Высота надводного борта была увеличена примерно на 20 см. Киль был расширен, что значительно увеличило вес балластного киля до 6,5 тонн. Внутренний балласт остался прежним – 6,7 тонн. Палуба, обшитая 45-миллиметровыми досками, установленными внутри шпангоутов, была сделана водонепроницаемой, чтобы лодка могла оставаться на плаву и управляться в случае течи или повреждения. Лодка была оснащена как кеч и спущена на воду в июле 1893 года под названием RS 1 COLIN ARCHER. Вскоре стало ясно, что спасательным лодкам необходимо ежедневно выходить в море вместе с рыболовными флотилиями. Поскольку не было прогнозов погоды и сигналов бедствия, спасательные лодки должны были находиться на месте в случае шторма. С усилением ветра самые маленькие лодки буксировались в безопасное место, а затем возвращались, чтобы буксировать более крупные. Пилоты не могли постоянно находиться с рыбаками, поэтому для новых лодок был выбран проект большого кеча. С 1893 по 1924 год было построено 33 спасательных лодки типа кеч. 28 кечей были спроектированы Арчером, а 13 построены им. С 1909 по 1924 год последние 13 кечей были построены в районе Рисьор (35 морских миль к юго-западу от Ларвика). Только одна спасательная лодка была потеряна в море без следа. Арчер разработал два новых проекта спасательных лодок. Mk II, построенная в 1897 году, имеет больший подъем носовой части и, следовательно, большую выпуклость в носовых обводах и немного более полную ватерлинию в носовой части. Длина по палубе стала 47 футов, и лодка приобрела большую устойчивость при буксировке. Mk III была построена в 1908 году с увеличенной на 20 см шириной (34,4%) и значительно более полным носом, но более узкой кормой. Во всех версиях мидель-секция расположена примерно в 53% от форштевня. Обводы Mk III более симметричны, чем те, которые Арчер обычно использовал. Спасательная лодка Mk III считалась лучшей лодкой в сильный ветер и обладала наибольшей буксировочной способностью. Каркас оставался относительно легким, с расстоянием между шпангоутами 60–66 см, с тонкими изогнутыми дубовыми ребрами между ними. Обшивка была выполнена из 38-миллиметровых дубовых досок, а внутренняя сторона шпангоутов также была обшита (палубой) 50-миллиметровой сосной. Это было тщательно законопачено и герметизировано до водонепроницаемого пола каюты, что позволяло лодке оставаться на плаву при протечке обшивки. Чтобы уменьшить бортовую качку, облегчить движение лодки и сохранить палубу сухой, балласт был сосредоточен в средней части корпуса, а якорная лебедка и цепь – за мачтой. Вооружение представляло собой кеч (две мачты) с относительно короткой мачтой и очень маленькой бизань-мачтой. В сильный ветер они обычно ходили только под главным парусом и стакселем, часто с рифами. При буксировке лодок бизань-мачта использовалась для более точного направления лодки к ветру и помощи при повороте. Вооружение было в основном одинаковым для всех лодок, но с каждым обновлением снасти становились тяжелее. Последняя парусная спасательная лодка была построена в 1924 году. Следующее поколение лодок, проект Бьярне Ааса с двигателем, но также с полным парусным вооружением, было построено в 1932 году. Дюжина лодок конструкции Арчера служила без двигателя до 1940 года. С установленным двигателем они служили до 1960 года.
Яхты
Колин Арчер построил около 60 яхт, каждая по уникальному проекту, половина из которых – двухконцевые, а другая половина – с контрастным кормовым обводом. У многих как двухконцевых, так и яхт с контрастным кормовым обводом имеются плавниковые штевни. Все яхты имеют более выраженный подрез днища в носовой части, чем рабочие лодки, особенно после 1897 года. Ширина составляет 22–30% длины по палубе. (В отличие от 33–36% для пилотных лодок и спасательных шлюпок). Все яхты, кроме «Асгард», и все пилотные лодки оснащены одним мачтой (являются каттерами). У яхт главный бум выходит за корму на несколько футов, что в сочетании с относительно высоким мачтом улучшает ходовые качества. (Бум пилотных лодок обычно выходит за кормовой пост на один фут. Только спасательные шлюпки и некоторые рыболовные суда оснащены двумя мачтами – являются кечами). Площадь парусов для яхт составляет от 100 до 125% квадрата длины ватерлинии. Практически на всех лодках Арчер устанавливал шпангоуты из массива сосны на расстоянии 2 футов друг от друга с тонким дубовым рифтом, изогнутым паром. Это, в сочетании с тонкими, обшитыми полотном палубами, делало яхты довольно легкими. Яхты имеют большие балластные кили и обычно не имеют внутреннего балласта, за исключением небольшого количества для регулировки дифферента.
Теория волнообразности Арчера
Арчер потратил много времени на расчеты оптимальной формы эффективного корпуса. Он начал с параболы вытеснения Чапмана, но использовал размещение средней части корпуса, предложенное Скоттом Расселом, – значительно позади середины судна, что привело к острым линиям ватерлинии в носовой части. В 1876 году он заменил параболу Чапмана кривой вытеснения, используя волновые кривые Скотта Рассела: синусоиду в носовой части и трохоиду в кормовой. Это изменение дало конструкторам больше свободы в формировании корпуса, чем теория Скотта Рассела. Теория Арчера не внесла существенных изменений в ранние чертежи Колина Арчера, а скорее подтвердила их. Теория Арчера давала более полные носовые обводы, чем у Скотта Рассела, но если форштевень недостаточно подрезан, носовые линии Арчера становились слишком острыми, что приводило к тому, что лодки "клевали" в волну и сильно брызгало. При более глубоком подрезании форштевня и увеличении кривой вытеснения, расширяющей расчетную ватерлинию, обводы становились более полными, и лодки Арчера приобрели те мореходные качества, за которые он известен. Сейчас мы знаем, что ни одна из этих теорий не является верной, но они избавили от чрезмерно тупого носа лодок старого типа "Голова трески – хвост скумбрии".
Наследие
В начале 1880-х годов Колин Арчер продал несколько лодок Швеции, и шведские конструкторы вскоре адаптировали тип Арчера для пилотских лодок и яхт. Норвежские строители пилотских и рыболовных судов перешли на тип Арчера после того, как спасательная лодка продемонстрировала свою мореходность в 1894 году. У Арчера также были клиенты в Дании, Германии, Голландии и Англии. В 1904 году он построил лодку для писателя Эрскина Чилдерса, названную "Асгард". Чилдерс только что написал роман "Загадка песков"; позже он был расстрелян расстрельным взводом. За пределами Скандинавии наибольшей популярностью пользовались линии спасательных лодок. Тип "Арчер" за пределами Норвегии имеет большую ширину и меньшую оснастку, чем яхты, построенные самим Арчером. В 1908 году 47-футовую лодку OEGER спроектировал Арчер, но построил её в Порсгрунне. Заказчиком был английский моряк Хайг, который уже плавал в северной Норвегии и хотел более мореходное судно для поездки на Шпицберген. Линии были более узкой версией (32% ширины) спасательной лодки Mk. III. Оснастка, однако, была каттерской с большой площадью парусов. В 1919 году лодка была продана Ральфу Стоку, который совершил на ней кругосветное плавание. В 1921 году была опубликована популярная книга "Круиз корабля мечты", основанная на путешествии Стока. В начале 1920-х годов в Китае была построена 47-футовая яхта. Линии были основаны на планах спасательной лодки Mk. III 1908 года. Лодка была названа SHANGHAI и в 1923/24 годах датские владельцы перегнали её в Данию, после чего она была продана американскому судье Ф. Девитту Уэллсу для совершения путешествия, подобного путешествию викингов в Америку. В июне 1923 года планы SHANGHAI были опубликованы в американском журнале MotorBoat. В 1924 году Уильям Аткин получил запрос от У. В. Наттинга, редактора американского журнала MotorBoat и бывшего клиента Аткина. Наттинг хотел яхту, основанную на спасательных лодках Колина Арчера. Аткин спроектировал 32-футовую яхту с линиями, по сути, уменьшенной версией спасательной лодки Mk. III, и оснасткой. Проект был назван ERIC и опубликован в журнале Motorboat. Однако Наттинг узнал, что лодки в Норвегии дешевле, и отменил заказ. В Норвегии он купил 40-футовую подержанную лодку с двойными обводами корпуса. Хотя она строилась как яхта, её линии были в основном взяты от конструкции рыболовной лодки с большой шириной (14,5 футов – 36%) и без балластного киля. У неё были высокие надстройки и большая, не самоотливная кокпит, обеспечивающая доступ к двигателю, расположенному под ним. Наттинг хотел пройти северным маршрутом в Америку, и на лодке LEIV ERIKSSON он вышел из Норвегии одновременно с SHANGHAI. К сожалению, Наттинг и его команда пропали без вести в сентябре у берегов Гренландии. У SHANGHAI также возникли проблемы: порвались паруса, и лодку выбросило на остров в Новой Шотландии, но одному члену экипажа удалось доплыть до берега в прибое и вытащить остальных с помощью тросов. Затем ему удалось доплыть до материка, чтобы спасти остальных. Планы Уильяма Аткина для ERIC, опубликованные в MotorBoat, вызвали немедленный интерес. Планы были модифицированы с новым интерьером, оснасткой кетча, и три лодки были построены и спущены на воду в 1925 году. Аткин получил больше заказов, и было спроектировано больше яхт типа "Арчер". INGRID 1934 года имеет длину 37,5 футов и является удлиненной версией (ширина 30%) с хорошо подрезанной носовой частью и вогнутыми обводами корпуса. Аргентинский военно-морской архитектор Мануэль М. Кампос основывал свои проекты на проектах "Арчер/Аткин" и построил Lehg II Вито Думаса в 1934 году в Аргентине. Другие проекты Кампоса имеют меньшую осадку, чем типичный тип "Арчер". Кетч "Таити" произошел от типа "Арчер". Кетч "Таити" характеризуется прямой кормовой рамкой, меньшей осадкой и небольшой оснасткой. Прямая кормовая рамка и форма корпуса облегчают его строительство.
Избранные произведения
Колин Арчер. Руководство по проектированию и строительству яхт и лодок. Политехнический журнал, 1872, Выпуск 5 и 6. (Лекция по дизайну, основанная на теориях Фредрика Генрика аф Чапмана и Джона Скотта Рассела.) Колин Арчер. О волновом принципе применительно к продольной компоновке подводного объема (Институт морских архитекторов, 13 апреля 1878 г.)