Как крошечный буксир двигает корабль в 1000 раз тяжелее себя. Дело не в мощности, а в винтах и правильной точке приложения силы

И снова здравствуйте. Знаете, есть вещи, которые, как говорится, триггерят. У меня вот такая — фотография, которая гуляет по сети во всех возможных вариантах: малявка-буксир, размером с дачный домик, толкает или тянет на тросе какую-то запредельную махину, будь то круизный лайнер или контейнеровоз высотой с многоэтажку. И под этим фото, как по команде, начинается одно и то же: «Ух ты!», «Вот это мощь!», «Чудо инженерной мысли!». А ведь никакого чуда, тут нет. От слова «совсем». Есть чистая, как слеза, физика и идеально подобранный инструмент для конкретной задачи.

Почему «старший брат» на самом деле — беспомощный качок

Для начала давайте разберемся с этим гигантом. Глядя на лайнер или танкер, мы думаем: «Вот это силища!». А это первая и главная ошибка. Он не «сильный». Он — «инертный». Это сотни тысяч тонн стали, груза, топлива и воды. И эта масса — его главная проблема в порту.

Нарисую простую аналогию. Представьте себе перекачанного бодибилдера, чемпиона мира по пауэрлифтингу, который зашел в узкий коридор антикварного магазина. Силы у него — вагон и маленькая тележка, он может поднять легковушку. А толку от этой силы? Ноль. Любое неловкое, резкое движение — и он снесет пару фарфоровых ваз династии Мин, и убытков будет на миллионы. Вот лайнер в портовой акватории — это тот самый бодибилдер.

Его огромные винты и дизели мощностью под 100 000 лошадиных сил созданы для одного — толкать эту тушу со скоростью 20-25 узлов (под 50 км/ч) в открытом океане. А на пятачке гавани, где нужно маневрировать с точностью до метра, они так же полезны, как реактивный двигатель на парковке у «Ашана». На малых оборотах они почти не дают тяги, руль почти не слушается, а любая команда «полный назад» сработает, в лучшем случае, через полкилометра. Колоссальная инерция — вот его приговор. Это не корабль, это неуправляемый утюг, который плывет по своим законам физики.

В чем секрет «младшего»? Дело не в силе, а в умении ее направить!

Теперь перейдем к нашему «коротышке». Вторая ошибка — считать буксир просто «маленьким корабликом». Буксир не корабль в привычном понимании. Это, грубо говоря, специализированный силовой агрегат на воде. Его задача не плавать, а толкать и тянуть.

И вот тут мы подходим к главному. Все почему-то меряют силу в лошадиных силах. У спорткара 600 л.с. — о, мощь! А у буксира может быть «всего» 5000-7000 л.с., что для его размеров, конечно, много, но не запредельно. Секрет в том, что путают мощность и тягу. Мощность нужна, чтобы ехать быстро. А тяга — чтобы тащить тяжело.

Еще одна «гаражная» аналогия. У вас в руках легкая, высокооборотистая дрель на 3000 оборотов в минуту и тяжелый, низкооборотистый ударный гайковерт, который выдает 500 оборотов. Чем вы пойдете срывать прикипевшую колесную гайку? То-то же. Ваш гайковерт может быть вдвое слабее в «лошадях» (ваттах), но его крутящий момент порвет дрель как Тузик грелку. Так вот, буксир и есть тот самый гайковерт.

Так как же этот «гайковерт» устроен? Вся его сила стоит на трех основах:

• Во-первых, двигатель. Там стоит не «спорткар», а «трактор» — низкооборотистый дизель с чудовищным моментом на валу. Ему не надо гнать, ему надо ломать сопротивление.
• Во-вторых, его движители. Чтобы этой силой можно было ювелирно управлять, у буксиров давно уже не обычные винты. Там стоят хитрые системы, которые могут направлять тягу практически в любую сторону. Иногда это азимутальные установки — поворотные колонки с винтами, которые вращаются на 360 градусов. А иногда — еще более экзотические штуки, как на фото ниже.
• В-третьих, его главный параметр. Силу буксиров меряют не в «лошадях», а в «тяге на кнехте» (Bollard Pull). Грубо говоря, это сколько тонн он покажет на динамометре, если его привязать к причалу и дать полный газ. Современный портовый буксир спокойно выдает 60-80 тонн тяги. Этого с лихвой хватает, чтобы управлять лениво ползущим «утюгом» в 150 000 тонн.

В итоге, когда гигантский контейнеровоз заходит в порт, начинается не битва, а настоящая хирургическая операция. Один-два буксира подходят к нему с разных сторон и начинают свою работу. Один может тянуть нос, задавая курс, другой — мягко подталкивать корму, компенсируя снос от ветра или течения. Они работают в команде, управляемые по рации лоцманом.

Мой вывод? Уважайте правильный инструмент

В следующий раз, когда увидите, как маленький буксир тянет огроменный лайнер, не надо удивляться. Лучше — восхититесь. Но не мнимому «чуду», а гениальной инженерной логике. Потому что в любом нормальном деле — от закручивания той самой гайки до парковки судна размером с городской квартал — решает не грубая и бестолковая сила, а правильный инструмент в правильных руках. И портовый буксир — идеальное тому доказательство.

А вам какие примеры вот такой «несоразмерной» техники, которая уделывает гигантов за счет грамотной конструкции, а не тупого размера, приходят на ум?