Ланцюгові човни Європи

У своїй книзі «Волоцюга за кордоном» (A Tramp Abroad) Марк Твен описує зустріч із незвичайним човном на річці Неккар у Німеччині.

“Ми побігли вперед, щоб побачити судно. Виявилося, що це був пароплав, вони вперше почали курсувати по Некарі в травні. Це був буксир, дуже своєрідного вигляду. Я бачив його з готелю і дивувався, як він рухається, бо у нього не було ні гребних коліс, ні весел….

Коли пароплав наблизився, ми збагнули таємницю її руху – він тягнув великий ланцюг. Цей ланцюг прокладений у руслі річки і закріплений лише на двох кінцях. Його довжина — сімдесят миль [сто десять кілометрів]. Ланцюг заходить над носом човна, проходить навколо барабана і виходить за корму. Пароплав тягне себе за ланцюг і рухається вгору по річці або вниз по ній. Власне кажучи, у судна немає ні носа, ні корми, бо на кожному кінці воно має довге кермо, щоб не було потреби розвертатися. Судно постійно використовує обидва керма, і вони досить потужні, щоб дозволити йому повертати праворуч або ліворуч і здійснювати повороти, незважаючи на сильний опір ланцюга. Мені було складно повірити, що таку машину можна створити, але вона була реальною. Яке чудо людина створить іще?”

Те, що описав Марк Твен, відоме як ланцюговий човен, у 19 та на початку 20 століть ці човни були дуже популярні на європейських річках. Він складався з ланцюга, що був закріплений на кінцях і лежав на дні русла річки. Спеціально виготовлені ланцюгові човни піднімали ланцюг з русла річки в носовому кінці, пропускали його через палубу човна і занурювали назад у річку. На палубі ланцюг проходив навколо лебідки, що працювала від парової машини, яка тягнула за ланцюг і рухала човен вперед.

Ланцюговий принцип руху змінив внутрішнє судноплавство під час промислової революції в другій половині 19 століття в Європі до того часу, поки кораблі з паровим двигуном не стали самохідними. Раніше човни доводилося буксирувати по річці з допомогою людей або коней. Ланцюгова передача річкових кораблів оптимально використовувала ще відносно малопотужні парові машини того періоду. Крім того, човни на ланюгах добре підходили для мілководних або швидкоплинних річок, де не можна було використовувати гребні пароплави.

Концепція судна Якопо Маріано, що тягне сам себе тросом

Концепція була вперше візуалізована в 15 столітті італійським інженером Якопо Маріано. У рукописі, датованому 1438 роком, Маріано виконав ілюстрацію, що зображує човен, який рухається вгору проти течії по тросу, прокладеному вздовж річки. Трос показано обмотаним навколо центрального валу, який приводиться в рух двома встановленими збоку водяними колесами. За судном знаходився невеликий предмет, схожий на човен, який тягнула течія, утримуючи трос натягнутим і таким чином забезпечуючи необхідне тертя об вал.

Концепція тросових суден Фаусто Веранціо, приблизно 1595 рік

У 1595 році хорватський вчений Фаусто Веранціо описав систему навігації на канатному човні, яка дозволяла розвивати більшу швидкість. Він складався з двох човнів, з’єднаних тросом, який обертав шків, міцно закріплений на руслі річки. Один човен рухався вниз за течією, керований великими водяними вітрилами, і тягнув більший човен проти течії. Велика баржа мала два встановлені збоку водяні колеса, які перемотували трос і ще більше збільшували швидкість човна.

У 1723 році професор математики Ніколаус Мольвіц з Магдебурга розробив проект машини, яка б допомагала човнам долати швидкі течії під мостами Магдебурга. Його машина складалася з двох горизонтальних валів, буксирувальний трос обертався навколо переднього валу таким чином, що його безперервно відмотували з нього знову на задній вал. З додатковим використанням важелів, п’ять-шість чоловік могли б успішно здійснити прохід човна через ділянку річки, для проходження якої було потрібно п’ятдесят людей. Машина так і не була побудована, але з опису, залишеного Полом Джейкобом Марпергером, елементи її основного принципу схожі на ті, які пізніше використовувалися при будівництві ланцюгових човнів. Пізніше ця ділянка річки стала відправною точкою для перших ланцюгових човнів у Німеччині.

Макет ланцюгового човна в Державному музеї техніки та праці Технозеум. Фото: Клаус Лугінсленд/Wikimedia Commons

Серйозні спроби створення ланюгових човнів були зроблені лише в 1820-х роках у Франції. Інженери Tourasse і Courteaut прикріпили канат з коноплі довжиною приблизно 1 кілометр на березі річки Рона поблизу Ліона. Канат намотали навколо обертового барабана на борту, який тягнув човен вперед. Для обертання барабана використовували шість коней. Пізніше Турасс і Курто побудували іншу систему на Роні між Гівором і Ліоном, але замінили коней потоковим двигуном. Потім Віношон де Кемон провів випробування на річці Сена, в яких мотузку замінили ланцюгом. У 1826 році М. Ф. Бурдон випробував варіант з двома пароплавами. Один із кораблів рухався вперед за допомогою гребного колеса, одночасно розмотуючи мотузку довжиною 600 метрів. Повністю розмотавши мотузку, судно ставало на якір і тягнуло другий буксир з баржами до себе, при цьому задній буксир допомагав власною силою. Потім обидва човни змінювали положення і алгоритм повторювався.

З часів тих ранніх спроб у першій половині 19 століття технологія ланцюгових човнів неухильно вдосконалювалася, поки не відбулося перше успішне використання ланцюгових човнів у Франції. У 1839 році був побудований перший технічно та економічно успішний ланцюговий пароплав «Геркуль» на швидкоплинній ділянці довжиною приблизно 5-6 кілометрів на річці Сена в межах Парижа. Після цього інші французькі річки та канали також були обладнані ланцюгами. До 1873 року вздовж Сени було прокладено понад 500 км ланцюгів.

Ланцюг ланцюгового човна на каналі Бургундії, Франція. Фото: Veit Feger/Wikimedia Commons

У Німеччині ланцюгове судноплавство почалося в 1866 році з прокладання залізного ланцюга по Ельбі між Магдебург-Нойштадтом і Букау, на відстань близько 6 км. Човен регулярно перевозив баржі до 250 тонн, використовуючи двигун потужністю лише 60 к.с. До 1871 року ланцюг простягався від Магдебурга до Шандау на кордоні Богемії. Через три роки маршрут був продовжений на північний захід до Гамбурга. Близько 28 ланцюгових човнів рухалися проти течії на загальній довжині 668 кілометрів. Ці човни використовувалися до кінця 1920-х років, коли великі ділянки ланцюгів прибрали, залишивши лише ті, що знаходилися на найскладніших ділянках. Останню частину закрили лише після закінчення Другої світової війни.

На Заале ланцюгові човни почали працювати в 1873 році, вони курсували від гирла річки до Кальбе, а до 1903 року сполучення було розширено до Галле, загальна довжина 105 кілометрів. З початком Першої світової війни ланцюгове судноплавство на Заале різко скоротилося і було повністю припинено в 1921 році.

Ланцюговий човен на каналі Сен-Кентен, Франція. Фото: Boerkevitz/Wikimedia Commons

Ланцюгове буксирування здійснило революцію в судноплавстві Ельби, яке формувалося протягом століть. Ланцюгове буксирування скоротило кількість екіпажу на баржах більш ніж наполовину, а також скоротило час доставки, що, у свою чергу, дозволило капітану перевезти втричі більше, ніж раніше було можливо. Перевезення вантажів ланцюговими човнами стало настільки надійним, що багато вантажів, які до того перевозилися залізницею, відтепер йшли дешевшим водним шляхом.

Ланцюгові човни застаріли на початку 20 століття, оскільки парові двигуни стали потужнішими. Нові гребні пароплави змогли забезпечити більшу тягу за меншого споживання вугілля. Паровий двигун на гребному пароплаві, такої ж потужності, потребував приблизно вдвічі менше вугілля. Ланцюгові пароплави не змогли скористатися перевагами цих парових двигунів через їх нерівномірну роботу. Крім того, ланцюгові судноплавні компанії потерпали від високих інвестицій та витрат на обслуговування. Будівництво дамб і шлюзів також створило штучні бар’єри, які заважали роботі ланцюгових човнів.