Против ветра и течения

Инж. К. ВЕЙГЕЛИН

Проделаем следующий несложный опыт. Вырежем поаккуратней небольшой деревянный пропеллер. Диаметр его, т. е. расстояние между концами лопастей, должен быть от 10 до 15 сантиметров. Затем надо взять какой-нибудь болтик с длинной нарезкой и гаечку, которая свободно ходила бы по этой нарезке. Гаечку надо врезать в самый центр пропеллера, в так называемую ступицу, а потом навинтить на болтик, примерно до середины его нарезки.

Если теперь с силой подуть на пропеллер прямо ему в «лоб», то он навертится. Но вот спрашивается: куда будет передвигаться при этом пропеллер по болтику — назад или вперед? Казалось бы, он должен отходить назад, как бы уступая давлению струи воздуха.

Если подуть на этот самодельный пропеллер, куда он будет передвигаться по своему болтику — назад или вперед?

Но не спешите с ответом. Опыт покажет вам как раз обратное. Если вы правильно расположили пропеллер, то он будет двигаться по болтику не назад, а вперед, навстречу воздушной струе.

Пропеллер вращается, а благодаря тому, что гайка в его ступице ходит по нарезке пинта, он получает еще и добавочное движение вперед.

Для того чтобы получить такой результат, надо соблюсти два условия: во-первых, нарезка гайки должна по своему направлению соответствовать направлению тяги винта при его вращении; во-вторых, обдувать пропеллер надо обязательно со стороны его рабочей части, т. е. с той стороны, куда направлена его тяга. Если опыт не удается, значит, не выдержано какое-то одно из этих двух условий. Тогда надо или повернуть по-другому гайку, или же дуть на пропеллер с противоположной стороны. И тогда вы добьетесь желаемого результата: пропеллер будет двигаться навстречу воздушному потоку.

Если бы мы подставили наш пропеллер под действие более или менее сильного ветра, то получили бы тот же результат: пропеллер стал бы двигаться против ветра.

Движение против ветра! Эта идея издавна занимала умы изобретателей в области судоходства. Легко себе представить, с какими трудностями было сопряжено плавание на всякого рода судах в то время, когда еще не существовало пароходов. Ведь двигаться на парусах прямо против ветра нельзя. При самом искусном управлении можно идти на парусах только под большим углом к направлению ветра, лавируя все время зигзагами.

Еще более двухсот лет тому назад мы встречаем попытки плавать по воде против ветра.

Вот, например, в 1714 году один изобретатель предложил проект судна, которое могло бы двигаться прямо против ветра. Он поставил на судне колесо ветряной мельницы и сделал от него передачу на поперечный вал. На обоих концах вала были насажены по четыре лопатки, которые при вращении загребали воду.

Проект судна, которое должно двигаться против ветра. Этот проект предложен одним изобретателем в 1714 г.

Но такое устройство очень громоздко. Здесь передача энергии ветра в энергию вращения гребных лопаток должна проходить с очень большими потерями. Поэтому на практике «ветряковые» суда не нашли себе применения, несмотря на то, что на протяжении двух столетий изобретатели не раз возвращались к этой идее.

Но все же самый принцип здесь интересен. При достаточной силе ветра судно может двигаться ему навстречу.

В 1911 году французский ученый Константэн успешно продемонстрировал способность судна с воздушным винтом ходить прямо против ветра. Он испытывал небольшую модель такого судна. Вдоль судна был расположен в наклонном положении вал. На переднем, приподнятом, конце был насажен пропеллер диаметром в 15 сантиметров. А на заднем конце, спущенном под кормой в воду, закреплялся гребной винт.

Модель судна, построенная в 1911 г. по предложению французского ученого Константэна. Судно двигалось против ветра.

Поставленное носом против ветра, это судно послушно двигалось прямо вперед. Энергия воздушного потока, отметающего пропеллер, оказывалась при известной силе ветра вполне достаточной, чтобы гребной винт мог двигать судно, преодолевая все сопротивления воды и воздуха.

Всем известно, что плыть по течению легче, чем против течения. Сила течения бывает иногда настолько велика, что она с трудом преодолевается веслами или тягой с берега.

А можно ли двигаться против течения, используя силу самого течения? Вопрос этот кажется на первый взгляд просто нелепым. Но это только на первый взгляд. На самом же деле оказывается, что вполне возможно.

Известны суда — в России они назывались самоходными, — которые двигались против течения, используя для этого силу самого течения.

Вся хитрость в разрешении этой задачи заключается в том, что ««самодвижное» судно является по существу не свободным, а привязным.

Поперек судна устанавливается деревянный вал. По бортам судна на обоих концах вала насажены водяные колеса. На валу прочно закреплен одним концом длинный канат, а другой конец каната завозится на лодке против течения возможно дальше и укрепляется на дне с помощью якорей.

Что теперь получится? Водяные, колеса, вращаемые силой течения, будут наворачивать канат на вал. При этом судно будет подтягиваться канатом вперед. А когда судно дойдет до места первого якоря, можно завезти на лодке якорь второго каната и т. д.

Так можно плыть против течения, используя силу самого течения.