Медная оболочка

редактировать
Металлическая оболочка Cutty Sark, сделанная из медного сплава Muntz metal

Медь обшивка - это практика защиты подводного корпуса корабля или катера от коррозионного воздействия соленой воды и биообрастания за счет использования медные пластины, прикрепленные к внешней стороне корпуса. Он был впервые разработан и разработан Королевским флотом в 18 веке. В древности древние греки использовали свинцовые пластины для защиты подводного корпуса.

Содержание

  • 1 Разработка
  • 2 Широкое внедрение
  • 3 Использование в гражданских целях
  • 4 Эксперименты Хамфри Дэви с медной оболочкой
  • 5 Другое применение
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Библиография
  • 9 Внешние ссылки

Развитие

Износ корпуса деревянного корабля был серьезной проблемой в Эпоху парусов. Корпуса кораблей постоянно подвергались атакам корабельного червя, ракушек и различных морских водорослей, все из которых оказали на корабль некоторое неблагоприятное воздействие, будь то конструктивное, в в случае червя или влияющих на скорость и управляемость в случае сорняков. Наиболее распространенными методами решения этих проблем было использование деревянных, а иногда свинцовых обшивок. Съемная деревянная обшивка эффективно обеспечивала неструктурную оболочку корпуса для атаки червя, и ее можно было легко заменять в сухом доке через регулярные промежутки времени. Однако травка быстро росла и замедляла корабли. Свинцовая обшивка, хотя и более эффективная, чем дерево в решении этих проблем, плохо реагировала на железные болты кораблей.

Даже старше чем Способы обшивки были различными и техникой. Использовались три основных вещества: белый материал, представлявший собой смесь китового жира, канифоли и серы ; Черная смесь, смесь гудрона и пека ; и коричневый материал, который был просто добавлен серы к черному. Обычной практикой было покрытие корпуса выбранным веществом, а затем покрытие его тонким внешним слоем деревянной обшивки.

Использование медной обшивки было впервые предложено Чарльзом Перри в 1708 году, хотя оно было отклонено Совет ВМФ по причине высокой стоимости и предполагаемых проблем с обслуживанием. Первые эксперименты с медной обшивкой были проведены в конце 1750-х годов: днища и борта килей и ложных килей нескольких кораблей были обшиты медными пластинами.

В В 1761 году эксперимент был расширен, и 32-пушечному фрегату HMS Alarm было приказано покрыть все его днище медью в ответ на ужасное состояние, в котором она вернулась со службы в Вест-Индия. HMS Alarm была выбрана потому, что в 1761 году было отправлено письмо о состоянии корабля, в котором говорилось, что черви из воды нанесли значительный ущерб деревянному корпусу корабля. Перед нанесением медных пластин корпус был покрыт мягким материалом, который представлял собой просто волосы, пряжу и коричневую бумагу. Медь хорошо зарекомендовала себя как в защите корпуса от проникновения червей, так и в предотвращении роста сорняков, поскольку при контакте с водой медь образовывала ядовитую пленку, состоящую в основном из хлорокиси меди, которая отпугивала этих морских обитателей. организмы. Кроме того, поскольку эта пленка была слабо растворимой, она постепенно смывалась, не оставляя возможности для морских обитателей прикрепиться к кораблю. Однако вскоре Адмиралтейство обнаружило, что медные болты, используемые для крепления пластин к корпусу, вступили в реакцию с железными болтами, использованными при постройке корабля, в результате чего многие болты стали практически бесполезными. В 1766 году из-за плохого состояния железных болтов медь Аларма была удалена.

После этого эксперимента, сдерживаемая непредвиденной и непонятной гальванической реакцией между медью и железом, Свинцовая обшивка была опробована снова, но было сочтено, что она не подходит для этой задачи, так как пластины имели тенденцию падать с корпуса очень быстро. К 1764 году второе судно, HMS Dolphin, было обшито медью специально для подготовки к путешествию в тропических водах. Корпус «Дельфина» был обследован в 1768 году после того, как корабль дважды обогнул земной шар; произошла значительная коррозия железных деталей корпуса, которые пришлось заменить. В 1769 году была предпринята еще одна попытка покрыть медью корпус корабля, на этот раз на новом корабле, который был построен с использованием болтов, сделанных из медного сплава. На этот раз результаты были гораздо более благоприятными, но проблемы с болтовым креплением остались. Начало и усиление с 1773 года войны с Америкой отвлекло внимание от проблемы крепления, необходимой для реализации полномасштабной программы медеплавления.

К 1780-м годам технология распространилась на Индию. Правитель Майсура, Типу Султан приказал, чтобы все его военно-морские корабли были обшиты медью после наблюдения за преимуществами на кораблях Французской и Ост-Индской компаний.

Широкое внедрение

Остатки деревянного корабля начала XIX века, обнаруженные в 2012 году на глубине 4000 футов (1200 м) в Мексиканском заливе кораблем NOAAS Okeanos Explorer. Большая часть древесины распалась, оставив после себя медную обшивку, которая сохранила форму корпуса

В разгар американской войны Королевский флот в 1778 году приступил к покрытию медью днищ всего флота. случилось, но для войны. Это произошло также потому, что в 1778 году некий судостроитель из Ливерпуля мистер Фишер (который вел оживленную торговлю с Западной Африкой) направил письмо в Военно-морское управление. В нем он рекомендовал «медную оболочку» как решение проблемы корабельного червя в теплых тропических водах и влияние на скорость усиков морских водорослей, цепляющихся за корпуса. Само письмо не сохранилось и косвенно упоминается в другой официальной переписке, хранящейся в Национальном морском музее; это могло быть связано или совпадать с критически важным новым техническим прорывом в защите железных болтов путем нанесения толстой бумаги между медными пластинами и корпусом. Это было недавно успешно (вероятно) испытано на HMS Jupiter. Этот прорыв должен был стать тем, что должно было победить Адмиралтейство.

Письмо Фишера увидел новый Контролер Совета ВМФ Чарльз Миддлтон, у которого в то время была большая проблема с поставкой более 100 кораблей. для Войны за независимость США (1775–1783), которая в том же году (1778) усугубилась французским оппортунизмом, объявившим войну Великобритании для поддержки американских повстанцев. Это фактически превратило то, что было локальной гражданской войной, в глобальный конфликт. Испания последовала за ней в 1779 году, а Нидерланды в 1780 году, и поэтому Великобритании пришлось столкнуться с тремя своими величайшими соперниками. Миддлтон считал, что Британия «численно превосходит все позиции», и флот должен «вывести нас из нынешней опасности». Он понимал, что медь позволяет флоту оставаться в море намного дольше без необходимости чистки и ремонта подводного корпуса, что делает его очень привлекательным, хотя и дорогим предложением. Он должен был расширить флот, но у него не было времени на пополнение флота, а ресурсы были ограничены. Чтобы построить военный корабль, может потребоваться пять лет и 2000 деревьев. Однако он смог обновить существующий флот, он ухватился за решение Фишера и 21 января 1779 года написал в Адмиралтейство. Он также обратился к королю Георгу III непосредственно по этому «чрезвычайно важному делу» о необходимом финансировании. Он взял с собой модель HMS Bellona с медным днищем, чтобы проиллюстрировать метод. Король поддержал его за то, что было дорогостоящим процессом для непроверенной технологии.

На каждое судно в среднем требовалось 15 тонн меди, применяемых в среднем в виде 300 пластин. Вся медь поставлялась британскими рудниками (единственной страной в мире, которая могла это делать в то время), крупнейший рудник - Пэрис Маунтин в Англси, северный Уэльс. Рудник Парис недавно начал крупномасштабное производство и наводнил британский рынок дешевой медью; тем не менее, 14 тонн металла, необходимых для медного производства 74-ружья третьего класса корабля линейки, по-прежнему стоят 1500 фунтов стерлингов, по сравнению с 262 фунтами стерлингов за дерево. Было сочтено, что выгода от увеличения скорости и времени нахождения в море оправдывает связанные с этим затраты. Миддлтон в мае 1779 года разместил в Портсмутских доках заказы на заделку всех кораблей до 32 орудий включительно, когда они в следующий раз войдут в сухой док. В июле этот заказ был расширен за счет кораблей с 44 орудиями и менее, всего за год 51 корабль. Затем было решено, что весь флот должен быть покрыт медью из-за трудностей в поддержании смешанного флота, состоящего из медных и не покрытых медью кораблей. К 1781 году 82 линейных корабля были покрыты медью, а также четырнадцать 50-пушечных кораблей, 115 фрегатов и 182 судна без рейтинга.

Однако все это было слишком поздно, чтобы предотвратить потерю американских колоний; тем временем французы угрожали прибыльной торговле сахаром в Карибском бассейне, которая в то время считалась более важной для британских интересов, чем 13 колоний. Торговля сахаром покрывала расходы, связанные с Войной за независимость в Америке и англо-французской войной (1778–1783). Новые корабли Королевского флота, еще не прошедшие испытания, были успешно использованы Родни в разгроме французов в битве при Сент у Доминики в 1782 году. 150>

К моменту окончания войны в 1783 году проблемы с креплением корпуса болтами снова стали очевидными. Наконец, был найден подходящий сплав для болтов корпуса - медь и цинк. В 1786 году Адмиралтейство, заплатив за это высокую цену, решило продолжить установку болтов на всех кораблях военно-морского флота, что окончательно устранило проблему коррозии болтов. Этот процесс длился несколько лет, после чего не потребовалось никаких существенных изменений в системе меднения, и металлическое покрытие оставалось стандартным методом защиты подводного корпуса корабля до появления современной противообрастающей краски. В 19 веке чистая медь была частично вытеснена металлом Мунца, сплавом из 60% меди, 40% цинка и небольшого количества железа. Металл Muntz имел то преимущество, что был несколько дешевле меди.

Использование в гражданских целях

С его повсеместным использованием в Королевском флоте некоторые судовладельцы использовали этот метод на своих торговых судах. Единственное покрытое медью судно было зарегистрировано в реестре Lloyd's of London в 1777 году, работорговец шлюп Hawke, грузоподъемностью 140 тонн. Это конкретное судно произвело впечатление на Адмиралтейство, когда его осмотрел Сэндвич в 1775 году в Ширнессе после пятилетнего путешествия в Индию. К 1786 году медью было обработано 275 судов (около 3% торгового флота). К 1816 году это число возросло до 18% британских торговых судов. Медные листы экспортировались в Индию для использования на построенных там кораблях. В конце 18 - начале 19 века около 30% индийских кораблей были покрыты медью.

Владельцев торговых судов привлекла экономия, полученная благодаря медной обшивке, несмотря на первоначальные затраты. Поскольку медь была дорогостоящей, только лучшие владельцы имели тенденцию вкладывать средства в этот метод, и в результате использование медной обшивки указывало на то, что судно находится в хорошем состоянии и обслуживается, что привело к зарядке Lloyd's of London меньшие страховые взносы, поскольку суда были более рискованными. Отсюда и фраза «с медным дном» как показатель качества.

Медь более широко использовалась на торговых судах, плавающих в теплых водах. Суда, плавающие в более холодных северных водах, часто продолжали использовать сменные деревянные доски для обшивки. Древесные организмы были меньшей проблемой для этих судов, и их часто обычно ухаживали - операция, которая могла нанести значительный ущерб дорогостоящему медному покрытию. Медь широко использовалась на невольничьих кораблях. После того, как Закон об отмене работорговли стал британским законом в 1807 году, работорговля стала незаконной, поэтому работорговцы ценили быстрые суда, которые с большей вероятностью уклонялись от патрулирования судов Королевского флота, намеревающихся их захватить.

Эксперименты Хамфри Дэви с медной оболочкой

В конце 18 - начале 19 века сэр Хэмфри Дэви провел множество экспериментов, чтобы определить, как уменьшить коррозию, вызываемую морской водой. на незащищенной медной обшивке. С этой целью он погрузил на берег медь различной толщины, а затем измерил, насколько морская вода испортила каждый из них. Листы из разных металлов оставались в морской воде четыре месяца, а затем были исследованы. В этом испытании также использовались два портовых судна: одно с дополнительной цинковой лентой, а другое - с железной. Дэви заметил, что, хотя цинк и железо сами по себе были покрыты карбонатом, который позволял сорнякам, растениям и насекомым прикрепляться к металлу, медные листы, которые были соединены с чугунными или цинковыми частями, были свободны от каких-либо прикрепленных форм жизни или обесцвечивания.. Незащищенная медь быстро сменит красноватый цвет на зеленоватый цвет коррозии. Когда другие металлы были смешаны с медью в соотношении от 1:40 до 1: 150, не было видимых признаков коррозии и минимальная потеря веса. Когда соотношение было изменено на 1: 200 и 1: 400, произошла значительная коррозия и потеря веса. Поэтому Дэви выступал за чугун для защиты меди, поскольку он был самым дешевым в производстве, и, по его наблюдениям, ковкое железо и цинк изнашивались быстрее.

Другое использование

Термин с медным дном продолжает использоваться для описания предприятия, плана или инвестиций, которые являются безопасными и обязательно будут успешными. Родственный медный крепеж (и форма глагола медный крепеж ) используется аналогично, но с оттенком «защищенный, однозначный», а не «заслуживающий доверия, надежный».

См. Также

Ссылки

Библиография

  • Beaglehole, JC (1966). Исследование Тихого океана. Адам и Чарльз Блэк, Лондон. OCLC 422331302.
  • Гардинер, Роберт; Лавери, Брайан, ред. (2004). Линия битвы: военный корабль 1650-1840 гг. Conway Maritime Press. ISBN 0851779549.
  • Лавери, Брайан (1987). Вооружение и оснащение английских военных кораблей 1600-1815 гг. Лондон: Conway Maritime. ISBN 0-85177-451-2.
  • Маккарти, Майк (2005). Судовые крепления: от сшитой лодки до парохода. Издательство Техасского университета AM. ISBN 1585444510.
  • Макки, Александр (1972). Басс, Джордж Ф. (ред.). История мореплавания на основе подводной археологии. Темза и Гудзон. ISBN 0500010773.
  • Роджер, Николас (2004). Призрак океана. Аллен Лейн. ISBN 0-7139-9411-8.

Внешние ссылки

Найдите медь-боттом или медь -зафиксировано в Викисловаре, бесплатном словаре.
Последняя правка сделана 2021-05-15 11:59:04
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте