Введение

Крупное судно, приводимое в движение ветром

Парусник – это морское судно, использующее паруса, установленные на мачтах, для использования силы ветра и движения. Существует множество схем парусного вооружения, приводящих в движение парусные суда, использующих квадратные или фордевиндные паруса. Некоторые суда несут квадратные паруса на каждой мачте – бриги и полные корабли с бушпритом, называемые "полнопарусными", когда имеется три или более мачт. Другие, например, шхуны, несут только фордевиндные паруса на каждой мачте. Еще другие используют сочетание квадратных и фордевиндных парусов, включая барки, баркентины и бригантины. Ранние парусники использовались для плавания по рекам и прибрежным водам в Древнем Египте и Средиземноморье. Австронезийские народы разработали морские технологии, включавшие фордевиндный парус типа "крабьего клешня" и конструкции катамаранов и аутригеров, что позволило австронезийцам расширить свое влияние на острова Индо-Тихоокеанского региона. Это расширение началось на Тайване около 3000 г. до н.э. и распространилось через островную Юго-Восточную Азию, достигнув Ближней Океании около 1500 г. до н.э., Гавайских островов около 900 г. н.э. и Новой Зеландии около 1200 г. н.э. Морская торговая сеть в Индо-Тихоокеанском регионе датируется, по крайней мере, 1500 г. до н.э. Позднее в Азии появились джонки и дхоу – суда, включавшие в себя элементы, неизвестные в Европе того времени. Европейские парусники с преимущественно квадратным парусным вооружением стали распространены в эпоху Великих географических открытий (XV-XVII века), когда они пересекали океаны между континентами и совершали кругосветные плавания. В европейскую эпоху парусного флота, полным кораблем считался корабль с бушпритом и тремя мачтами, каждая из которых состояла из нижней, средней и марсовой мачты. Большинство парусных судов были торговыми, но в эпоху парусного флота также появились крупные флоты хорошо вооруженных военных кораблей. Многочисленные этапы технологического развития пароходов в XIX веке постепенно увеличивали конкуренцию для парусных судов – сначала только на коротких маршрутах, где можно было устанавливать высокие тарифы. К 1880-м годам суда с паровыми машинами тройного расширения достигли такой топливной эффективности, что могли конкурировать с парусными судами на всех основных маршрутах и предлагать регулярные рейсы, не зависящие от направления ветра. Однако коммерческие парусные суда все еще можно было встретить в начале XX века, хотя их количество сокращалось и они использовались только в определенных видах торговли.

Южно-Китайское море и Австранезия

Ранние морские парусные суда использовались австронезийскими народами. Изобретение катамаранов, аутриггеров и парусов типа «крабья лапа» позволило австронезийской экспансии, начавшейся примерно в 3000–1500 годах до нашей эры. Из Тайваня они быстро колонизировали острова Юго-Восточной Азии, а затем продолжили плавание в Микронезию, островную Меланезию, Полинезию и на Мадагаскар. Австронезийские парусные оснастки отличались тем, что имели мачты, поддерживающие как верхний, так и нижний края парусов (и иногда между ними), в отличие от западных оснасток, которые имели мачту только на верхнем крае. Большие австронезийские торговые корабли с четырьмя парусами были зафиксированы учеными династии Хань (206 г. до н.э. – 220 г. н.э.) под названиями куньлунь бо или Куньлун по (崑崙舶, буквально «корабль народа куньлунь»). Китайские буддийские паломники нанимали их для прохода в Южную Индию и на Шри-Ланку. Барельефы больших яванских аутригерных кораблей с различными конфигурациями парусов танджа также найдены в храме Боробудур, датируемом 8 веком нашей эры. К 10 веку нашей эры династия Сун начала строить первые китайские морские джонки, которые переняли несколько особенностей куньлунь по. В Китае джонки строились из тикового дерева с использованием шипов и гвоздей; они имели водонепроницаемые отсеки и оснащались центральными рулями и пелями. Эти корабли стали основой для разработки китайских военных кораблей во время монгольской династии Юань и использовались в неудачных монгольских вторжениях в Японию и Яву. Династия Мин (1368–1644) использовала джонки в качестве торговых судов дальнего плавания. Китайский адмирал Чжэн Хэ, по сообщениям, совершил торговые и дипломатические миссии в Индию, Аравию и Южную Африку. Согласно литературным источникам, его крупнейшее судно, «Корабль сокровищ», имело длину 400 футов (122 м) и ширину 150 футов (46 м), однако современные исследования показывают, что его длина вряд ли превышала эти размеры.

Средиземноморье и Балтика

Парусные суда в Средиземноморском регионе известны как минимум с 3000 года до н.э., когда египтяне использовали двуногую мачту для поддержки одного квадратного паруса на судне, которое в основном полагалось на нескольких гребцов. Позднее мачта стала цельной, а весла были заменены вёслами. Такие суда ходили как по Нилу, так и вдоль побережья Средиземного моря. Минойская цивилизация Крита, возможно, была первой в мире талассократией, прославившейся благодаря парусным судам, датируемым периодом до 1800 года до н.э. (Средний минойский IIB). Между 1000 годом до н.э. и 400 годом н.э. финикийцы, греки и римляне создавали корабли, приводимые в движение квадратными парусами, иногда с дополнительными вёслами для увеличения их возможностей. Для управления направлением движения такие суда использовали рулевое весло в качестве руля. Начиная с VIII века в Дании, викинги строили корабли типа драккар, построенные по клинкерной технологии, которые приводились в движение одним квадратным парусом, когда это было возможно, и вёслами, когда это было необходимо. Родственным судном был кнарр, который плавал в Балтийском и Северном морях, используя преимущественно парусную тягу. Кромка паруса, обращенная к ветру, укреплялась бейтассом – шестом, который вставлялся в нижний угол паруса при плавании близко к ветру.

Глобальная разведка

Технологические достижения, имевшие важное значение для эпохи Великих географических открытий в XV веке, включали принятие магнитного компаса и усовершенствования в кораблестроении. Компас стал дополнением к древнему методу навигации, основанному на определении местоположения по солнцу и звездам. Компас был изобретен в Китае. К XI веку он уже использовался для навигации в Китае и был перенят арабскими торговцами в Индийском океане. В Европу компас проник в конце XII – начале XIII века. Первое упоминание об использовании компаса для навигации в Индийском океане относится к 1232 году. Корабли той эпохи могли идти под парусами лишь примерно на 70° к ветру и с большим трудом меняли галс, что затрудняло избежание кораблекрушений вблизи берегов или отмелей во время штормов. Тем не менее, на таких судах Васко да Гама достиг Индии, обогнув Африку, Христофор Колумб – Америки, а Фернан Магеллан совершил первое кругосветное плавание.

1700 - 1850 годы

Со временем парусные суда становились длиннее и быстрее, а корабли с полным оснащением получили более высокие мачты с большим количеством прямых парусов. Появились и другие типы парусного вооружения, такие как суда с косыми парусами (скунеры) или сочетающие оба типа (бригантины, барки и баркентины).

Клиперы

Термин "клипер" начал использоваться в первой четверти XIX века. Он применялся к парусным судам, спроектированным главным образом для скорости. Лишь небольшая доля парусных судов могла по праву называться клиперами. Клиперы строились для торговли между Великобританией и Китаем после утраты Ост-Индской компанией своей монополии в 1834 году. Основным грузом был чай, и парусные суда, особенно чайные клиперы, доминировали на этом дальнем маршруте до появления экономичных пароходов, что совпало с открытием Суэцкого канала в 1869 году. Другие клиперы использовались на маршрутах переселения в Австралию или, в меньшем количестве, для любых перевозок, где быстрая доставка обеспечивала более высокие тарифы на фрахт или пассажирские билеты. Хотя многие клиперы имели полное оснащение, определение не ограничивается каким-либо типом оснастки. Клиперы обычно строились для конкретного вида торговли: предназначенные для калифорнийской торговли должны были выдерживать штормы у мыса Горн, а чайные клиперы – легкие и переменчивые ветры Южно-Китайского моря. Все они отличались изящными обводами, обтекаемым корпусом и большой парусностью. Для достижения максимальной эффективности требовался опытный и решительный капитан.

Медные оболочки

В эпоху парусного флота корпуса кораблей часто подвергались атакам корабельного червя (который влиял на прочность конструкции древесины), а также обрастанию ракушками и различными морскими водорослями (которые снижали скорость судна). Задолго до нашей эры на корпуса кораблей наносились различные покрытия для противодействия этому эффекту, включая деготь, воск, смолу, масло, серу и мышьяк. В середине XVIII века медная обшивка была разработана как средство защиты от обрастания корпуса. После решения проблем, связанных с гальванической коррозией металлических крепежных элементов корпуса, были разработаны жертвенные аноды, предназначенные для коррозии вместо крепежа. Эта практика получила широкое распространение на военных кораблях, начиная с конца XVIII века, и на торговых судах, начиная с начала XIX века, до появления железных и стальных корпусов. Четырехмачтовые суда с железным корпусом, появившиеся в 1875 году с судном County of Peebles, представляли собой особенно эффективную конструкцию, которая продлила конкурентоспособность парусного флота по сравнению с паровым в конце XIX века. Самым крупным примером таких судов было пятимачтовое судно Preussen, грузоподъемностью 7800 тонн. Переход от полностью парусного к полностью паровому движению происходил с середины XIX века до начала XX века. Прибрежные шхуны с верхними парусами, экипаж которых насчитывал всего два человека, стали эффективным способом перевозки навалочных грузов, поскольку требовалось обслуживать только передние паруса при повороте, а для подъема парусов и якоря часто использовались паровые механизмы. В XX веке DynaRig обеспечил централизованное, автоматизированное управление всеми парусами, устраняя необходимость отправлять команду на мачты. Эта система была разработана в 1960-х годах в Германии как альтернатива с низким углеродным следом для коммерческих судов. Мачта автоматически устанавливает и убирает паруса; она вращается, чтобы выровнять паруса по ветру. Парусные яхты Maltese Falcon и Black Pearl используют эту систему. В XXI веке, в связи с обеспокоенностью изменением климата и возможностью экономии затрат, компании изучали возможность использования энергии ветра для снижения потребности в тяжелом топливе на крупных контейнеровозах. К 2023 году около 30 судов использовали паруса или прикрепленные воздушные змеи, и ожидается дальнейший рост их числа.

Особенности

Каждое парусное судно имеет схему парусности, адаптированную к назначению судна и квалификации экипажа; каждое имеет корпус, такелаж и мачты для удержания парусов, использующих ветер для движения судна; мачты поддерживаются стоячим такелажем, а паруса регулируются бегучим такелажем.

Корпус

Формы корпуса парусных судов эволюционировали от относительно коротких и тупых к более длинным и изящным в носовой части. Начиная с середины XIX века железо стали использовать сначала для конструкции корпуса, а затем для его водонепроницаемой обшивки.

Мачты

[[Файл:Running Rigging Square rigged ship Biddlecombe. jpg|thumb|upright=1.25|Схема такелажа судна с прямыми парусами. Для обеспечения достаточной толщины нижних частей мачт их приходилось собирать из отдельных кусков дерева. Такая часть называлась составной мачтой, в отличие от цельных мачт, изготовленных из единого куска древесины, которые назывались стержневыми мачтами. Начиная со второй половины XIX века мачты стали делать из железа или стали.]

Подтасовка

Парусные суда имеют стоячий такелаж для поддержки мачт и бегучий такелаж для подъема парусов и управления их способностью использовать энергию ветра. Бегучий такелаж выполняет три основные функции: поддерживать конструкцию паруса, придавать парусу форму и регулировать его угол к ветру. Суда с квадратными парусами требуют больше управляющих тросов, чем суда с гафельным вооружением.

Стоящая бурильня

До середины XIX века на парусных судах использовались деревянные мачты с канатами стоячего такелажа из конопляного волокна. К концу XIX века, с увеличением высоты мачт, они все больше опирались на последовательно установленные реи, соединяемые друг с другом, формируя единую конструкцию от основания до вершины: нижнюю мачту, среднюю мачту и верхнюю мачту (или боцманскую мачту). Эта конструкция сильно зависела от поддержки сложной системы штагов и вантов. Каждый штаг, идущий в продольном или поперечном направлении, имел соответствующий ему штаг в противоположном направлении, обеспечивающий встречное натяжение. В продольном направлении система натяжения начиналась со штагов, закрепленных перед каждой мачтой. Ванты натягивались парами дедеев – круглых блоков, вокруг которых продевалась толстая веревка, а множество отверстий позволяло более тонкой веревке (ланге) несколько раз переплетаться между ними, обеспечивая натяжение ванта. После середины XIX века суда с прямым вооружением оснащались стоячим такелажем из железной проволоки, которая к концу XIX века была заменена стальной проволокой.

Запуск буровой установки

Гальюсы, используемые для подъема и опускания реев, являются основными несущими тросами. Кроме того, на судах с прямым вооружением есть тросы, которые поднимают парус или рею, к которой он прикреплен, такие как: брасы, бунтлины, лифты и шкоты. Боцманские и кливерные фалы придают форму квадратному парусу. Экипаж организован для вахтенной службы – надзора за судном в течение определенного периода времени, обычно по четыре часа. Ричард Генри Дана-младший и Герман Мелвилл имели личный опыт службы на парусных судах XIX века.

Торговое судно

Дана описал экипаж торгового брига "Пилгрим" как состоящий из шести-восьми рядовых моряков, четырех специалистов (стюарда, кока, плотника и парусника) и трех офицеров: капитана, первого помощника и второго помощника. Он противопоставил американский состав экипажа составам других стран, на судах сопоставимого размера экипаж мог насчитывать до 30 человек. Экипажи более крупных торговых судов были больше.

Военный корабль

Мелвилл описал экипаж фрегата "Соединенные Штаты" в количестве около 500 человек, включая офицеров, матросов и 50 морских пехотинцев. Экипаж делился на бортовые вахты – правый и левый борт. Также экипаж был разделен на три группы, отвечающие за работу с парусами на трех мачтах; группу якорных мужчин, чье место находилось в носовой части корабля и чья задача заключалась в обслуживании фор-марса, якорей и передних парусов; кормовую команду, которая находилась в кормовой части и обслуживала грот, кливер и управляла различными шкотами, контролируя положение парусов; вахтенных в средней части корабля, выполнявших подсобные работы, такие как уход за скотом и т.п.; и нижних, которые занимали нижние палубы судна и отвечали за внутреннее устройство и работу корабля. Он также перечислил такие должности, как боцманы, артиллеристы, плотники, бондари, маляры, корабельные слесари, стюарды, коки и различных юнг, как функции на военном корабле. Линейные корабли XIX века могли иметь экипаж численностью до 850 человек.

Управление судном

Парусное судно в море, кренящееся и заваливающееся под напором ветра в парусах. Управление парусным судном требует регулировки парусов для придания судну мощности, но без перегрузки, а также навигации для его ведения как в открытом море, так и при входе и выходе из портов.

Под парусом

Ключевые элементы управления судном под парусами – это установка оптимального количества парусов для достижения максимальной тяги без создания опасности для судна, регулировка парусов в соответствии с направлением ветра на выбранном курсе и смена галса для изменения стороны, с которой дует ветер.

Отплываем

Экипаж парусного судна управляет бегучим такелажем каждого квадратного паруса. Каждый парус имеет два шконта, контролирующих его нижние углы, два брасы, контролирующие угол рей, два кливер-фалы, четыре бунтовые фалы и два рифовых тали. Все эти шкоты и фалы должны быть готовы к работе при постановке паруса и подъеме рей. Для подъема каждой рей и паруса используется фал, затем брасы натягивают или ослабляют, чтобы установить угол рей относительно судна; шконты тянут, чтобы вытянуть нижние углы паруса, кливеры, под рей. В пути экипаж управляет рифовыми талями, натягивает леера, рифовые точки для регулировки размера и угла паруса; боулины натягивают переднюю кромку паруса (леер) при ходьбе баком. При уборке паруса экипаж использует кливер-фалы для подъема кливеров и бунтовые фалы для подъема середины паруса; когда парус опущен, ликты поддерживают каждую рей. При сильном ветре экипажу предписывается уменьшить количество парусов или, альтернативно, площадь каждого паруса, подвергаемую воздействию ветра, посредством рифования. Чтобы поднять парус, моряки на рее тянут рифовые тали, прикрепленные к рифовым кнессам, чтобы поднять парус и закрепить его рифовыми узлами. Дана рассказывал о трудностях работы с парусами при сильном ветре и дожде или при обледенении корабля и его такелажа. И суда с фордевиндным и галфвиндовым вооружением обычно не могут идти круче 45°. Для достижения пункта назначения парусным судам может потребоваться изменить курс и позволить ветру дуть с противоположной стороны в процессе, называемом валом, когда ветер приходит с носа во время маневра. При вале паруса квадратного судна должны быть представлены ветру под прямым углом, тем самым препятствуя движению вперед, пока они поворачиваются через ветровые рукава, контролируемые бегучим такелажем судна, с использованием брасов – для регулировки угла наклона каждой рей относительно мачты – и шконтов, прикрепленных к кливер-уголкам (нижним углам) каждого паруса для управления углом паруса к ветру. Процедура заключается в повороте судна в ветер с помощью кормового паруса (шпагата), натянутого к наветренной стороне, чтобы помочь повернуть судно против ветра. После того, как судно перешло на другой галс, все паруса регулируются для правильного выравнивания с новым курсом. Поскольку мачты квадратного судна более прочно закреплены сзади, чем спереди, вал является опасной процедурой при сильном ветре; судно может потерять скорость (застрять в стакселях), а такелаж может выйти из строя из-за ветра, дующего спереди. Судно также может потерять скорость при скорости ветра менее. Фордевиндное вооружение позволяет ветру обтекать парус, когда судно идет через ветер. Большинство такелажей вращаются вокруг стакселя или мачты в процессе этого. Для джиба старый подветренный шконт отпускается, когда судно идет через ветер, а старый наветренный шконт натягивается как новый подветренный шконт, чтобы позволить парусу наполняться ветром. Главные паруса часто саморегулирующиеся и скользят по фалу на противоположную сторону. На некоторых типах вооружения, таких как латинские и лугерные, парус может быть частично опущен, чтобы перевести его на противоположную сторону.