Практические приложения науки по мере своего развития вместе с тем дробились на множество отдельных специальностей, в каждой из которых по необходимости главное внимание обращалось на те детали, которыми обеспечивается успех дела.
Основывая академические кафедры «по прикладным наукам», необходимо учесть это обстоятельство, чтобы посвящать кафедры не отдельным узким специальностям, в которых изучаются и исследуются детали практических приложений и производств, а тем наукам, в которых устанавливаются общие методы и способы решения возникающих во многих приложениях вопросов.
Такие научные дисциплины примыкают самым тесным образом к тем, для которых академические кафедры установлены еще издавна. Вот это-то соображение заставляет ограничить число вновь учреждаемых кафедр и придать им весьма общие наименования, охватывающие обширные научные области.
Академики-кораблестроители
1. В 1920 г. я возбудил вопрос о необходимости учредить в составе Академии наук Техническое отделение.[73]
В начале марта 1921 г. я выехал в заграничную командировку, которая вместо предполагавшихся трех или четырех месяцев продолжалась почти семь лет.
В течение этого срока я не только покупал книги и приборы для Академии наук и для Военно-морской академии, но я был назначен начальником морского отдела нашей железнодорожной миссии и покупал пароходы, приспособляя их для перевозки паровозов, по окончании перевозок продавал пароходы, затем наблюдал за постройкой пароходов-лесовозов в Норвегии и во Франции, проектировал нефтеналивные суда и наблюдал за их постройкой во Франции. Там же наблюдал за постройкой быстроходных катеров. Ездил в Бизерту во главе комиссии для подготовки нашего флота к буксировке в Севастополь.
После моего возвращения в ноябре 1927 г. в СССР Техническое отделение Академии наук было в январе 1929 г. фактически учреждено, причем в него были избраны три академика: С. А. Чаплыгин, В. Ф. Миткевич и Г. М. Кржижановский.
В 1932, 1935 и 1939 гг. Техническое отделение получило значительное пополнение, и ныне оно самое многочисленное, включая 29 академиков по специальностям: металлургия, энергетика, химия, механика и одного судостроителя. По проекту выборов этого (1945) года Техническое отделение будет еще расширено.
2. В настоящее время советская инженерная общественность в лице Научного инженерно-технического общества (ВНИТОСС) выдвинула предложение об избрании двух корабельных инженеров — Ю. А. Шиманского и П. Ф. Папковича, состоящих уже 10 лет членами-корреспондентами Академии наук, в действительные члены Академии наук.
В прилагаемых представлениях указаны труды этих лиц за последние 10 лет, но есть формальные затруднения к их избранию — нет кафедры судостроения.
Таких вакансий не будет и в будущем, и необходимо возбудить ходатайство перед правительством об учреждении по крайней мере еще четырех кафедр по судостроению или, вообще говоря, по судостроительным наукам, а именно: теории корабля, строительной механике корабля, судовым артиллерийским установкам, судовым котельным установкам, главным судовым механизмам, турбинам и дизелям.
Таким образом, полное число академиков по судостроительным наукам должно быть нормально пять, из них в текущем году могло бы быть избрано два — тт. Шиманский и Папкович.
3. Обращаясь к истории Академии наук, мы увидим, что великий Эйлер в 1743 г. издал свою знаменитую «Scientia Navalis», т. е. «Корабельную науку». Одновременно Бугер издал «Thèorie du Navire». Содержание обоих сочинений было близко между собой, но сочинение Эйлера было гораздо обширнее и обстоятельнее.
Затем в 1750–1780 гг. Парижская академия наук объявила премии за сочинения по теории корабля и по строительной механике корабля, и в 1770 г. Эйлер получил премию за свой знаменитый мемуар «Examen des efforts que toutes les pieces du navire ont á supporter pendant le roulis et le tangage».[74]
Эти премии способствовали развитию теории корабля: были разработаны правила нагрузки корабля, правила устройства связей корабля (так называемые раскосины и ридерсы) и выработана рациональная система конструкции деревянных судов (в 1820-х годах системы Сэпингса и Саймондса).
В 1870 г. мемуар Эйлера послужил Риду к разработке рациональной постройки железных судов. В 1871 г. Фруд на основании закона механического подобия Ньютона показал, как надо по испытанию моделей судов находить сопротивление воды на корабль и какова должна быть мощность машины для сообщения кораблю законной скорости хода.
В 1861 г. было учреждено английское общество корабельных инженеров (Institution of Naval Architects), выпускающее ежегодно том (около 400 стр. in 4°) Трудов. Эти Труды составляют истинную сокровищницу по теории и практике кораблестроения.
Лет 40 тому назад было учреждено германское общество Schiffbautechnische Gesellschaft и американское American Society of Naval Arvhitects. Труды этих обществ также весьма замечательны.
4. Но вернемся несколько назад и рассмотрим, какие главные научные вопросы заключаются в теории корабля и в строительной механике корабля.
Еще Сенека, учитель Нерона, писал в одном из своих писем: «navis bona dicitur stabilis et firma, consenties ventu, gubernaculo parents», т. е. «корабль хорошим именуется, когда он устойчив и непоколебим, уступчив ветру, послушен рулю».
Это и суть основные «мореходные качества корабля». Всего 135 лет тому назад к ним прибавилось еще одно качество: «ходок» под парами.
Но можно ли считать, что все эти качества исследованы и обеспечиваются на современных судах? Окажется, что этого далеко еще нет.
Устойчивость, или, как ее зовут, остойчивость корабля и его непоколебимость далеко еще не может считаться исследованной полностью; а именно, остойчивость корабля на волнении и малость размахов его качки еще не могут быть вычислены в общем случае штормовой волны. Погашение качки еще не может считаться вполне разработанным, и здесь потребуется большая теоретическая и экспериментальная работа, в особенности для новейших громадных броненосцев. Надо помнить, что стоимость современного броненосного корабля составляет около 120 миллионов рублей золотом; эксперименты с таким кораблем требуют миллионных расходов, следовательно, надежная теоретическая разработка важна и может избавить от значительных затрат.
Обеспечение прочности такого корабля и его выносливость к повреждениям представляют также ряд вопросов строительной механики корабля не только в смысле правильного подразделения трюма и надводных частей поперечными и продольными переборками, устройством «булей», устройством перепускания и перекачивания воды, но и самой конструкции корпуса.
Здесь является вопрос о том, надо ли делать корпус двойной или тройной, какова должна быть толщина металла в обшивке днища, борта, обшивки за бронею, подшивки палуб; как ставить такой корабль в док, чем будет восприниматься давление при залпе из орудий, как оно будет передаваться на связи корабля, и прочие вопросы такого рода.
Все эти вопросы требуют знания самого корабля, его устройства и конструкций и умения применять математику и строительную механику корабля для расчета этих конструкций.
Поворотливость корабля теоретически разработана весьма слабо. Практически ставят руль площадью в 2% от погруженной части диаметральной плоскости корабля, иногда срезают кормовой дейдвуд, иногда также срезают носовой дейдвуд, но рассчитать, каков будет радиус циркуляции при данном рулевом угле и данной скорости хода на прямом курсе, совершенно невозможно даже для тихой воды. Будет ли корабль устойчив на курсе при ветре и волнении или будет рыскать, или уваливаться, также нельзя сказать; считают, что кораблем правит живой человек или гирокомпас, который и «одержит» корабль, как только заметит, что его сбило с курса. Для решения этих вопросов потребуется еще много систематических опытов и затем их истолкования, прежде чем может быть составлена надежная теория поворотливости корабля; здесь слишком много аргументов, от которых явление зависит, даже для составления эмпирических формул.