Эксцентрик и золотник в машине Уатта.
Для того, чтобы паровой двигатель мог приводить в действие другие машины, необходимо было, чтобы он создавал равномерное круговое движение. Принципиальное отличие такой машины состояло в том, что поршень должен был совершать два рабочих движения – и вперед и назад. Такой двигатель двойного действия был разработан Уаттом в 1782 г. Пар здесь выпускался то с одной, то с другой стороны поршня, причем пространство на стороне противоположной впуску пара соединялось каждый раз с конденсатором. Эта задача была разрешена с помощью остроумной системы отводных труб, закрывавшихся и открывавшихся с помощью золотника.
Золотник представлял собой задвижку, которая перемещалась перед двумя отверстиями для пропускания пара. При каждом ходе задвижки в одну или другую сторону, открывалось одно отверстие и закрывалось другое, вследствие чего переменялся путь, по которому мог проходить пар. Движение золотника имело сложный характер: при каждом крайнем положении, когда одно отверстие открыто, а другое закрыто, он должен был останавливаться на некоторое время, чтобы пропустить порцию пара, а среднее положение он должен был проходить как можно быстрее. Движением золотника управлял особый механизм, расположенный на валу. Главной частью в нем был эксцентрик.
Эксцентрик, изобретенный Уаттом, состоял из пластины особой формы, сидящей на оси, находящейся не в центре этой пластины, а на некотором расстоянии от него. При таком креплении на одной стороне оси находилась большая часть пластины, чем на другой. Сама пластина была охвачена кольцом, к которому крепилась тяга, движущая золотник. Во время вращения пластины, ее округлость постоянно давила на новую точку внутри поверхности кольца и своей более широкой стороной приводила его в движение. Вместе с каждым поворотом вала происходил один ход золотника. Характер вращения кольца (и, соответственно, движение тяги) зависел от того какой формы пластина вставлена в эксцентрик. Путем расчетов была подобрана такая форма, которая во время одного оборота обуславливала то ускорение, то замедление, то остановку золотника. Введением этого приспособления Уатт сделал работу своей машины полностью автоматической.
Золотник
Золотник, или золотниковый клапан — устройство, направляющее поток жидкости или газа путем смещения подвижной части относительно окон в поверхности, по которой она скользит.
Цилиндрический золотник по принципу действия аналогичен коробчатому, но полностью уравновешен.
Такой золотник обычно имеет 2 поршня 1 и 2 на общем штоке 3, перемещающихся в снабженной окнами втулке 4.
В системах гидравлического регулирования высокой точности цилиндрическому золотнику иногда сообщают непрерывное вращательное движение вокруг оси или колебательное вдоль оси с целью повысить чувствительность системы путем замены трения покоя трением скольжения.
На советских паровозах наибольшее распространение получил раздвижной цилиндрический золотник Трофимова.
От обычного золотника он отличается тем что поршни не закреплены жестко на штоке, а могут перемещаться вдоль него.
Максимальное (рабочее) расстояние между поршнями ограничивается с помощью упорных шайб.
Такая конструкция позволяет отказаться от специальных устройств беспарного хода (устройств, снижающих сопротивление перемещению паровоза на выбеге при закрытом регуляторе) — байпассов.
При закрытии регулятора оба поршня золотника смещаются к середине, обеспечивая соединение рабочих объемов цилиндра друг с другом через выхлопной коллектор.
При открытии регулятора пар раздвигает поршни, и золотник Трофимова начинает работать как обычный цилиндрический золотник.
Крановый золотник по существу представляет собой коробчатый золотник 1, согнутый вокруг оси, перпендикулярной направлению его движения, и вставленный в цилиндрическую втулку 2 с 2 мя окнами 3 и 4.
Качаясь вокруг неподвижной оси 5, золотник сообщает или разобщает окна с камерами 6 и 7.
Золотник паровой машины
Золотник — это механизм, позволяющий подавать пар попеременно на разные стороны поршня. Паровая машина с подобной конструкцией называется «машиной двойного действия», а учитывая то, что машины одинарного действия почти никто и не строил, то следует рассмотреть золотник поподробнее.
На первый взгляд ничего сложного в золотнике нет, принцип действия отлично виден на картинке — но, как всегда, это только на первый взгляд…
Чаще всего золотник выглядел как П-образный элемент коробчатый элемент, поочередно перекрывающий два отверстия пароподачи. Это схема золотника не единственная, но, вероятно, самая популярная из-за простоты реализации.
Такая схема не без недостатков. Так как давление над золотником высокое, а под ним низкое, то его сильно прижимает к поверхности. Из-за этого золотник изнашивается и, кроме того, усилие на его передвижение тоже тратится немалое.
Но это же прижимное усилие не дает пару просачиваться в атмосферу, что есть хорошо. Кроме того — изнашивание не дает щели, золотник притирается самостоятельно. Да и для реализации этой конструкции достаточно поставить эксцентрик на ось маховика паровой машины и протянуть оттуда тягу.
При этом, похоже, экцентрик становится деталью, чуть ли не более сложной в изготовлении, чем сам золотник. Просто потому, что эксцентрик надо выточить на токарном станке, причем центры отверстий не совпадают (потому как эксцентрик же!). Выглядит он так:
Но вернемся к золотникам.
Кроме простого коробчатого были и другие типы золотников — цилиндрический и крановый.
Но эти схемы получились нишевыми. Цилиндрический золотник так не изнашивался, но требовал куда более высокой точности изготовление, да и стравливать пар мог. Чтобы этого не происходило, на поршни цилиндрического золотника делали специальные кольца, очень напоминающие поршневые кольца ДВС. А это — уже совсем другой уровень технологий, можно уже и за бензиновый движок браться.
Крановый же золотник имеет те же недостатки, что и коробчатый (сильный прижим), но ему еще надо преобразовать поступательное движение во вращательное, да плюс нагрузка на ось (которую еще и смазывать надо).
Однако, возникает вопрос в расчете золотниковой системы.
Вот мы хотим сделать простейший коробчатый золотник. Вроде все просто — есть расстояние между отверстиями пароподачи и достаточно сделать коробку чуть больше этих отверстий и размер эксцентрика на оси маховика сделать в половину расстояния между отверстиями пароподачи. Но в реальности так не делают. Причина — мертвые точки паровой машины. На малых оборотах вполне может получится так, что золотник уйдет в крайнее положение, а маховик не сможет чуть-чуть поршень «довернуть». Особенно это весело на старте, когда у нас паровоз должен с нуля оборотов сдвинуть состав.
Конечно, можно эксцентрик повернуть относительно кривошипа поршня, чтобы в крайнем положении парового поршня золотник уже открылся и начал подавать пар. Такое себе «опережение зажигания». Но не забываем, что паровая машина часто стояла на пароходах и паровозах — а там требуется давать задний ход. Конструкция эксцентрика скачком усложняется, а еще требуется вывести управляющие элементы!
Однако, именно так и делали. И усложняли и выводили.
Но этого оказалось мало.
При малой степени сжатия и больших оборотах паровика (для которых требуется большой угол опережения) пришлось сделать золотник, у которого есть положение, когда оба паропровода открыты:
Но и этоспасло только в определенных случаях.
Тогда стали делать золотники, которые смещены относительно центра между отверстиями паропровода. Но представили, как должна выглядеть система заднего хода, если она должна сместить золотник в другую сторону?
Кроме того — крутящий момент распределяется неравномерно. Когда пар толкает поршень в полную силу, а когда только чуть.
В машине с ДВС это решено, во-первых большим количеством цилиндров, а во-вторых — впрыскиванием топлива несколько раз в момент одной вспышки. Думаете, это только в последние годы придумали? Тогда смотрим на такой вот золотник паровой машины:
Думаете, и это все? А вот никак нет! Если на ДВС строят системы регулирование фаз распределения и подъема клапанов, то в случае паровой машины — двойной золотник:
Как видно из схемы, части двойного золотника должны двигаться в противоположном направлении относительно друг друга. Более того — их фазы не совпадают и поэтому пришлось ставить два эксцентрика (про задний ход помним?).
Как ни странно это звучит, но именно схема с двойным золотником была очень популярна. А чтобы окончательно представить себе что это за чудо, я приведу чертеж именно такой рабочей схемы:
Здесь рассмотрена наиболее простая схема пароподачи. А ведь на паровозах времен Второй Мировой были использованы куда более прогрессивные схемы — с пароподачей клапанами. А там и принудительные схемы парораспределения с переменной степенью наполнения (качающимися кулаками, катящимся рычагом или расцепным механизмом), да и гидравлическое управление органами парораспределения подоспело…
Поэтому воспринимайте чертеж с двойным золотником как совсем-совсем простой. Иначе из паровика ни мощности, ни крутящего момента добыть не выйдет.
46 комментариев Золотник паровой машины
>> экцентрик становится деталью, чуть ли не более сложной в изготовлении, чем сам золотник. Просто потому, что эксцентрик надо выточить на токарном станке, причем центры отверстий не совпадают (потому как эксцентрик же!)
Нам же не нужна эллиптическая форма и все такое? Просто круг креплением на ось не в центре. Вытачиваем колесико и сверлим дырку под ось с краю.
Там «дырка» это в районе 8 см, на кораблях больше. А сам эксцентрик размером с суповую тарелку, если не крупнее.
Я точно не разбирался с эксцентриком, но судя по чертежу — его отливают, а потом на токарном станке доводят цилиндрические поверхности.
Как зажать и довести внешнюю поверхность достаточно понятно. А вот так выточить внутреннее отверстие — уже сложнее, наверняка есть специальная приспособа, там ведь точность должна быть в районе миллиметра.
Ну и внешнее кольцо эксцентрика — оно разъемное, тоже нужно изготовить с высокой точностью, там же подшипника нет (подшипник — это отдельная песня!). Поэтому нужно предусмотреть как со смазкой и подобрать пару металлов правильно.
Все как всегда — решаемо, но есть дикое количество подводных камней и препятствий.
>> Но и этоспасло только в определенных случаях.
Начиная с отрицательной перекрыши ничего не понял и желания вникать почему то не возникло (
А дальше — начинаются приблуды, типа как в бензиновом движке активные системы управления клапанами, оптимизации фаз газораспределения, системы распределенного впрыска и прочее, прочее.
Без них — имеем подобное мотору от ГАЗ М-1 — 50 лошадиных сил, снятых с 3.3 литра объема движка.
С паровиком же — если добиться удельной мощности в одну лошадиную силу на тонну веса — это было бы еще очень хорошо.
Но паровик сам ездить не будет, ему и уголь нужен (у попаданца КПД больше 5% вряд ли получится), да и воду доливать в котел (качество воды критично).
>> С паровиком же — если добиться удельной мощности в одну лошадиную силу на тонну веса — это было бы еще очень хорошо.
Посмотрим… Первые паровики Уатта.
Старая Бесс — атмосферная я так понимаю, 60 см в диаметре и 2.5 метра длины. 30 лошадей
Экспрессивный Уатта — 10 атмосфер, цилиндр короче — 1.8 Мощность от 35 до 70
Обе машины односторонние. Ну, с котлом выйдет близко к тонне на лошадь.
На первых паровозах 5 лошадей на тонну. На последних перевалили за 10 на тонну. Правда какая доля тут приходится на усовершенствование золотника, непонятно.
Это вы учитываете саму машину. А я ведь дописал — для того же паровоза и уголь нужен и вода.
Ну а последние — да. Там и КПД повыше и весит поменьше. Но для этого — нужно было строить даже не описанные в статье золотники, а клапана (читайте предпоследний абзац). Скажу честно — я когда про эти все клапана посмотрел — я просто прифигел. Там конструктивно ничуть не проще, чем современный бензиновый движок, только без электроники. Формулы и диаграммы для расчета — закачаешься. Получаются системы будут посложнее, чему у жигуля-шестерки. А ведь в паровозе как минимум два цилиндра — на каждую сторону по одному!
То есть получается очень четко — простая машина мало куда применима, а сложная — она не проще ДВС в изготовлении.
Доброго времени суток. Пардоньте за оффтоп, но очень бы хотелось узнать ваше мнение. Почему бы стандартной галере не присобачить гребной винт, гребцов пересадить на подобия велосипедных сидений, от каждой седушки бросить ременную передачу на вал (жёстко соединён с винтом)?
Смысл? Скорость не увеличится. Скорее, учитывая примитивность передачи и плохую форму винта, упадет. Маневренность меньше — гребцы могут ускорять поворот сильнее загребая с одной стороны.
Винт менее уязвим от воздействий противника(проход борт к борту против весел). Но учитывая меньшую скорость и маневренность и большУю вероятность поломки…
Почему не увеличится? Работая веслом гребцы растрачивают зря половину энергии, делая обратный мах. КПД ременной передачи (насколько можно доверять интернету) больше 0,9. Вес вала и винта примерно равен массе вёсел. Если попаданец знаком с предметом, форма винта может быть близкой к оптимальной.
Да манёвренность упадёт. Но зато сколько открывается возможностей.
Гм. Да, скорость скорее упадёт, чем вырастет. Но разве игра не стоит свеч? Ведь сколько можно придумать.
Да не упадет скорость. Из-за лучшей остойчивости судно можно сделать куда более узким, я же тут описал уже.
Тут
http://www.openwatercycling.com/owcpropulsion.html
описана велолодка. Явно заужена под скорость. Скорость на часовой дистанции 11 кмч. На рывке ктото говорил что выжимал 17.5
Они говорят что она быстрее каяка, но это не совсем корректно потому что каяк не самая скоростная лодка. На оксфордских-кембриджских гонках лодки идут до 25 кмч. Хотя это конечно рекордсмены. Для тех же каяков скорость в рывке 12.5
По первой ссылке скорость указана в милях в час. Если перевести в километры: маршевая скорость — 8 км/ч, максимальная — больше 11 км/ч. Не так уж и плохо.
Тут
http://espace.library.uq.edu.au/view/UQ:134879
КПД весла оценивают в 80%(в полном цикле, с переносом обратно). Гребной винт можно до этого дотянуть, но с потерями при передаче эффективность будет таки гарантированно меньше.
Если уж хотите усовершенствовать галеру, то лучший вариант — сделать подвижные сидения, как у современных гребцов, чтобы можно было и силу ног использовать.
Галеры из-за высокого расположения гребцов очень неудобные по обтекаемости. Разница между обычной и велогалерой по форме корпуса будет много значительней, чем вон у тех лодок.
Кроме того — а сколько человек можно посадить в велогалеру по сравнении с основной? ИМХО, побольше.
Другое дело — жуткая сложность конструкции даже для современных технологий.
Например, что будет, если винт налетит на камень? Там может поломаться все цепные передачи вплоть до педальных узлов.
На современных катерах есть специальная металлическая муфта с надпилом, которая ломается в заданном месте и ее недорого и несложно заменить.
Что делать в случае с велогалерой не знаю.
Винт можно защитить туннелем. Максимальная скорость немного упадёт, тяга винта может даже увеличится. И/или на «своём» участке вала у каждого гребца держать пучок запасных ремней.
Практика показывает, что на мелководье в песке даже водометы глохнут.
У каждой технологии свои ограничения, для винта желательно чистая вода.
Вообще то винтовая лодка с двумя велогребцами на крыло выходила. Меньше чем на минуту правда. Но и в течении нескольких часов можно идти быстрей, чем на вёслах.
С одной стороны — отсутствие весел это хорошо, потому что на таран такие судна не ходили (у них корпус был недостаточно жесткий, рисково для самого нападающего), они проходили вдоль борта и ломали весла — кто не успел поднять весло сам виноват! Тут вроде весел нет, но и на мелководье с винтом не очень — либо поломается о камни где-нибудь во фьордах, либо намотает водорослей в Средиземном.
Далее, усилие берется с одной ноги, а в случае с веслом работает спина, это куда более сильная мышца. Но хоть и меньшую мощность, но велосипед может выдавать куда дольше. То есть соотношение сила-выносливость.
Да и не надо пересаживать гребцов с борта на борт (чтобы они не окривели).
КПД винта больше (проверялось перетягиванием двух судов с винтом и гребными колесами). Но из-за сложной конструкции велоприводов будут заметные потери в передачах.
Конечно, конструкция велосипедная получится очень сложная. Хуже всего то, что сажать на весла рабов будет нельзя — они будут стремиться поломать педальный привод. Это вот весло фиг поломаешь.
Так как нет отверстий под весла, то закрытый борт будет выше — это значит выше мореходность. Ну и при шторме веслами не помахаешь, в этом случае корабль ложился в дрейф и главное было — рулем развернуть его носом к волне.
А при велопроводе шторм крутить педали не помешает.
Когда издали видно галеру, то сразу можно определить сколько весел — то есть сколько там человек и насколько мощно она может идти. Тут все скрыто, нападать на вело-галеру риск больше.
Далее — гребцы должны сидеть достаточно высоко (чтобы надводный борт был повыше), а если там три-четыре ряда весел? Какая остойчивость будет у такого судна? Поэтому она должна быть широкой.
А в велогалере гребцов можно посадить на самое дно и сделать велогалеру уже — скорость будет выше.
При этом можно пойти другим путем — сделать велогалеру как можно ниже и незаметнее, тем более для диверсионной работы она, возможно куда лучше подходит — плеска весел нет, стучать в барабан для синхронизации весел не надо (и двигатель тоже не стучит). Главное — смазывать велоприводы, чтобы не скрипели.
Вообще тут нужно прикидывать, это я так навскидку накидал…
Есть мнение, что рабы на веслах были хорошо простимулированы. Во-первых, с диверсантом не будут церемониться, во-вторых — тут как на подводной лодке, продули — погибают все, море не разбирает, раб ты или хозяин. «Пряник», полагаю, тоже был.
Во время боя команды будут исполнять все. И ломать ничего не будут. А вот во время мирного движения? Набрал немного жирного супа в рот — плюнул на ремень, и можешь налегать послабее.
Сосед видел? Место на рее есть? Сосед получает двойную порцию все время, пока труп плевателя не сорвется с веревки.
Нужна ему будет двойная похлебка, когда его удавят цепями ночью?
Это как бы все верно, и стукачество было и рабская психология.
И при этом всем есть практические данные — нельзя рабам давать что-либо посложнее весла, не работает оно. Паровая машина — верх сложности, гарантировано будет простаивать 365 день в году (то есть работать будет по одному дню в високосный год).
Рабы были там, где боеспособность не является критичной — у торговцев или «береговой охраны».
У галер основная уязвимость была в слаженности действий гребцов. Всего один выбившийся из ритма (или убитый) гребец мешал сразу двум-трём соседям, более того, другой борт должен при этом менять ритм или галера начинает поворачиваться. Потому почти все древние сражения с участием галер заключались в том, чтобы как можно скорее сблизиться и вступить в контакт. Никакого особого маневрирования не было — гребцы устают быстро и теряют боеспособность.
Потому интересен проект винтовой галеры, где «гребцы» крутят что-то типа большого горизонтального ворота, который соединён с гребным винтом. Их можно поставить несколько штук, кстати.
Преимущества:
1) Гребцов можно будет прикрыть деревянной обшивкой от стрел.
2) Не требуется длительной тренировки гребцов — им не нужна чёткая координация.
3) Более эффективное использование мускульной силы.
4) Такая галера будет намного менее уязвима для тарана. У неё может быть меньше скорость, чем у гребной галеры, но зато и меньше уязвимость.
Велопривод не даст существенно лучшей мощности, чем весло — сравниваем мышцы. Кроме того, при общем приводе не понять, кто работает, а кто халтурит — в отличие от весла.
Если вторую проблему решить (??) — то можно сделать хрень типа спортивных «гребных тренажёров» — когда работают одновременно и ноги и спина. Мощность должна быть чуть повыше, и механика попроще…
Вдоль каждого борта дрын, который тягают вперёд-назад, на корме — горизонтальное колесо и, увы, редуктор…
Собственно, и для индивидуальных вёсел такое скользящее сиденье можно сделать… Но сдаётся мне, нифига это не попаданческая технология.
Чем так извращаться — классические парус, огнемёт и огнестрел.
Если постараться, то из винтовой галеры можно сделать почти неуязвимую для допушечной техники вундервафлю. Полностью закрытый корабль, без вёсел (почти неуязвимость для тарана) и без особой техники — основная сложность будет в передаче момента на винт.
В античном мире был аналог — трирема. Но их строили на границе возможностей, из свежего дерева для того, чтобы они вообще двигались. В результате, их срок службы был всего несколько лет, они текли как решето и вообще их могли позволить только самые богатые города.
Ещё у ворота как раз преимущество в том, что при работе на нём будут работать самые сильные мышцы — ножные и пресс. Причём будет постоянная нагрузка, а не переменная как при гребле или при использовании разных типов «велосипедов». Вдобавок, у всех возвратно-поступательных механизмов проблема с тем, что инерция шатуна будет играть против нас.
С парусом… Тут всё сложнее. Он не очень полезен для попаданца в допушечную эру. Сразу куча проблем:
1) Большой парус требует много парусины. А это дорого.
2) Попаданец ниасилит сделать парусник с первого раза, даже если знает про латинский парус. Я достаточно неплохо походил на яхтах, но не рискнул бы пытаться в античности сделать что-то похожее.
Конечно, парус можно использовать для транспортёров с десантом или провиантом. Но это уже не морские битвы. Огнемёт, «греческий огонь» и прочие вундервафли тоже ничего не решают — это всё равно нужно сблизиться вплотную, после чего противник быстро входит в прямой контакт.
Сделать деревянный корабль, неуязвимый для тарана конечно можно. Но это будет дорогая и дико неповоротливая конструкция.
Трирема весит под сотню тонн и развивает скорость 20 кмч с небольшим. Таран мог быть целиком сделан из металла. Какая по вашему должна быть толщина борта чтобы это выдержать? Полметра, метр? Сколько это будет весить?
Так что таран, пушки и торпеды Бреннана на пеньковой веревке 🙂
Но даже это всё фигня — античные греческие водные сражения были больше похожи на наземные битвы, только в море. Корабли сближаются, входят в контакт, а затем гребцы вступают в рукопашную схватку. Все тараны, греческие огни и прочие баллисты — больше для психологического эффекта и для того, чтобы не дать противнику уйти от контакта.
«Деревянного монитора» так что нам надо будет сделать более устойчивым для атаки тарана, не надо полной неуязвимости.
Насчёт пушек — это всё понятно, но откуда мы их возьмём? И даже если возьмём, то первые пушки будут иметь ту же проблему — у них прицельная дальность будет едва ли 100 метров, которые галера может преодолеть ну очень быстро.
Далее, более нескольких пушек мы установить не сможем — банально не хватит места на корабле, а каравеллу мы с наскока построить не сможем, однозначно. Так что массивные залпы отменяются, а пара ядер в минуту ничего не решат.
В общем, непонятно. Видимо, стоит сделать какого-нибудь вундервафельного крытого винтового монитора, вооружить его греческим огнём и строить тактику на быстрых проходах рядом с противником, во время которых поливать его огнём. Плюс в том, что в первых битвах противник будет рассчитывать на то, что мы собираемся сблизиться вплотную, в то время как мы будем пытаться в последнюю минуту отвернуть — хитрый тактик может получить неплохой профит от этого.
>> Триремы будут и менее маневренны.
Вектор тяги у гребного судна меняется лучше чем у гребного.
Для высокой скорости нужно большое удлинение корпуса — ограничение маневренности. Можно сделать велогалеру с малым удлинением — получится лучшая маневренность с плохой скоростью — нафиг не надо.
Вы или трусы наденьте или крестик снимите. Или у вас бронированная велогалера с низкой скоростью и маневренностью(в т.ч. из-за веса брони), которую можно долбать под любым углом или нормальная трирема которая и увернуться может.
>> Конкретно про триремы — они на 20 км./ч. не плавали, у современных реконструкций скорость порядка 15 км./ч. на коротких расстояниях (менее получаса гребли).
К современным реконструкциям не нарабатывали опыт и не тренировали команду. 20 кмч с небольшим нормальная скорость в таранной атаке, развивается на несколько минут.
>> стоит сделать какого-нибудь вундервафельного крытого винтового монитора, вооружить его греческим огнём и строить тактику на быстрых проходах рядом с противником, во время которых поливать его огнём
А что мешает ставить греческий огонь на галеры и тренировать вытаскивание весел? Веломонитор — много геморра без явной выгоды.
>> >> Тактика средневековых галер существенно отличалась от использовавшейся в античные времена. Таран, который стал «выходить из моды» уже в римское время, окончательно перестал применяться. Вместо ростра у неё имелся очень длинный гальюн, оканчивающийся шпироном — надводным тараном. В бою галера шла на вражеское судно, стараясь вонзить в его борт заострённый наконечник надводного шпирона или наскочить всем длинным гальюном на низкую палубу другой галеры. После этого воины переходили на корабль противника по гальюну как по мостику.
Так и на триремах команды были не особо тренированными. Гребли обычные жители города, у которых мотивации хоть и было много, но специального опыта не так уж чтобы очень.
А для любой обычной галеры координация гребцов была абсолютно критична, это всегда было их самым слабым местом.
А что мешает ставить греческий огонь на галеры и тренировать вытаскивание весел? Веломонитор — много геморра без явной выгоды.
Тем что такой маневр совсем непрост и требовал хорошо тренированных гребцов. Всего пара запутавшихся вёсел, и несколько рядов гребцов идут в расход. Ну и подобные маневры и так были уже в ходу в то время, и уже были отточены до максимума — попаданцу нечего тут ловить.
Потому и интересно что можно попробовать сделать нового без пушек и торпед. Потому такие веломониторы и получаются — будем пытаться бить по координации вражеских гребцов, по максимуму избегая прямого контакта.
Кстати, веломонитор можно попробовать сделать более плоскодонным (на не нужна высота как на триреме), что может положительно сказаться на скорости. Но это всё считать надо, конечно.
Чтобы получить хороший кпд, винт должен иметь сложную форму. Мощность пары сотен гребцов это порядка 30-50 лошадей. Немаленький винт. Одно его изготовление — месяц опытов с формой.
>> на таран такие судна не ходили
Это какое-то новое слово в истории? Все тараны, найденные у затонувших галер, прицеплялись для красоты?
Ну, про таран такие данные проскакивали — что из-за слабого набора судна на таран было ходить крайне рисково, только как «последний шанс».
Кроме того — таран делался такой формы, что должен был бы зацепиться за тонущее судно.
Но, конечно, натурные исследования не проводились, тут чисто виртуальные измышления.
Насколько я знаю, все попытки построить подводную лодку из дерева закончились плачевно.
Хотя бы потому, что есть проблемы с запасом воздуха. А если есть возможность соорудить нормальные баллоны с редукторами и поглотителями углекислоты — то есть и возможность построить ее из стали.
Катамараны — вещь очень интересная.
Главный недостаток — малый объем перевозимого груза (корпуса должны быть узкими), поэтому и ниша соответствующая.
Кроме того — большой катамаран в шторм имеет гигантские нагрузки на межкорпусную перемычку. Поэтому большой из дерева сделать затруднительно.
Первая подлодка в первом боевом походе потопила и погибла по техническим причинам. Поднята, восстановлена. Правда, она не деревянная, но позднейшие таки бывали и деревянными. Материал корпуса не суть, нахрена она попаданцу? IMHO лучше быстроходные лоханки освоить для нагибания местных, скорость это всегда хорошо — если ты сильнее, от тебя хрен убегут, а если слабее — хрен догонят 🙂
Велосипедная галера? Вполне осуществимо.
Кто сказал, что гребцы должны сидеть как на классической галере?
Вдоль судна проводим длинный вал с педалями, гребцы сидят боком к направлению движения. Вдоль судна мало места? Два вала, связанных зубчатой передачей, зубчатые колеса- деревянные, на мельницах ведь это работало, не так ли? Мало двух валов ставим четыре, каждая пара работает на свой винт. Это даст возможность работать винтами враздрай увеличивая маневренность.
Маховики? Каменные жернова чем не маховики? А также поставим на них тормоза и специально обученных людей, чтобы быстрее менять направление вращения.
Рабы будут портить механизмы? Нафиг рабов, посадим на весла, пардон, на педали, свободных — как у викингов, за долю в добыче, да и при абордаже двигатель обернется «живой силой».
Винты по мелководью не ходят? Правильно строим тактику применения и на мелководье не заходим. Сфера применения — курьерские корабли и «догонялки» (они же «убегалки»).
Проблемы, требующие недюжинного инженерного подхода: подшипники — длинные валы надо на чем-то подвешивать, гребные валы, на которых сидят непосредственно винты — придется делать из металла и, наконец, дейвудные трубы, то бишь те хреновины, сквозь которые гребные валы выходят из корпуса корабля…
ИМХО, вполне осуществимо. Дорого — подшипники, дейвудные трубы, зубчатые передачи, маховики. С другой стороны сэкономим на материале корпуса ( уже ) и на веслах.
Потенциал — два курьерских и три ударных судна (или наоборот — три курьерских и два ударных), в остальном — переоборудовать старые галеры под подвижные банки. Ну или кожаные штаны смазаные жиром…
Да, кожаные штаны и жир должны составлять гораздо большую военную тайну, чем устройство велосипедной галеры…