Rola ożaglowania w drugiej połowie XIX wieku, na jednostkach parowo-żaglowych.

 Autor: Krzysztof Gerlach niedziela, 24 października 2010 13:11

Wybierając jako cezurę rok 1850, znajdziemy się w świecie (morskim), gdzie pływały obok siebie żaglowce bez pomocniczego napędu mechanicznego, bocznokołowce z dodatkowym napędem żaglowym oraz śrubowe jednostki parowo-żaglowe. Bywały też (na rzekach) parowce pozbawione jakichkolwiek żagli, ale w minimalnej liczbie i odgrywające marginalną rolę.

Silniki parowe mogły już mieć znaczną moc (938 koni indykowanych na brytyjskim liniowcu „Blenheim”, około 1800 koni indykowanych na statku „Great Britain”), która zresztą szybko wzrastała w kolejnych dziesięciu latach (4403 konie indykowane na brytyjskim liniowcu „Howe”, 4750 koni indykowanych napędu kół łopatkowych i 4890 koni indykowanych napędu śruby na statku „Great Eastern”). Były też dużo bardziej niezawodne niż te z okresu pionierskiego. Jednak ich piętą achillesową pozostawało ogromne zużycie paliwa (niskie ciśnienia pary, tylko jednokrotne jej rozprężanie, brak odzysku ciepła). Chociaż tekst ma być o żaglach, to wprowadzenie jest niezbędne, ponieważ wiązało się z wyborem podejścia do takielunku. Można było myśleć o działaniu tylko na wodach macierzystych i pobliskich, o kursowaniu na krótkich trasach. Wtedy główna rola przypadała maszynie parowej, a ożaglowanie traktowano jako złą konieczność. Tak rozwiązywano wiele kabotażowców, szybkich jednostek pocztowych z ograniczonych wód, małych kanonierek, pływających baterii a nawet liniowców wojennych. Można było nastawić się na (często subsydiowaną przez państwo) żeglugę transatlantycką z pocztą i pasażerami, uniwersalność silnych okrętów wojennych itp., rozwijając równorzędny napęd parowy i żaglowy. Takie statki i okręty miały zarówno potężne maszyny parowe, jak bardzo rozbudowane ożaglowanie. Można było skupić się na wykorzystaniu i obronie szlaków handlowych o ogólnoświatowym zasięgu, gdzie nie brakowało mil do przepływania, ale węgla było za to jak na lekarstwo. Wtedy na statkach i okrętach (przede wszystkim fregatach i korwetach, jednak także na niektórych liniowcach) główny napęd zapewniały żagle, a dość mocna maszyna parowa pełniła tylko rolę pomocniczą. Można było w końcu skoncentrować się na maksymalnej obniżce kosztów inwestycji i eksploatacji. Brano zwyczajny, standardowy żaglowiec, pływający niemal wyłącznie na żaglach, ale instalowano też na nim słaby silnik do okazjonalnego użytku. Zwiększało to bezpieczeństwo, możliwości w razie flauty, manewrowość w porcie itd. Lecz w zasadzie ciągle chodziło o okręt żaglowy z bogato rozwiniętym takielunkiem.

Kolejną kwestią, którą należy brać po uwagę, jest rodzaj pędnika parowego, ponieważ w ogromnym stopniu wpływał zarówno na podejście do wykorzystywania ożaglowania, jak i możliwości jego rozwiązania. Wydawałoby się, że druga połowa XIX w. to okres koegzystencji żagli wyłącznie z śrubą, ale bocznokołowce nie ustąpiły tak łatwo. W ciągu całej wojny krymskiej (1854-56) oddawały wielkie usługi, w specyficznych warunkach często spisując się lepiej od jednostek śrubowych (mogły pływać na płytszych wodach, miały uzbrojenie nieliczne, lecz świetnie nadające się do ostrzeliwania słabo bronionych celów lądowych, przy pewnym rozwiązaniu napędu mogły dokonywać zwrotów w miejscu, niczym czołg). Scotia, luksusowy transatlantyk bocznokołowy Cunarda, dzierżył Błękitną Wstęgę Atlantyku jeszcze w 1868, a pływał z takim napędem do 1872.

Okręty parowo-żaglowe pływały jeszcze długo potem, na morzach już w zasadzie wyłącznie z śrubą, jednak trzeba pamiętać, że w ostatniej ćwierci XIX w. mamy przeważnie do czynienia z parowcami, na których napędu żaglowego zamierzano użyć wyłącznie w wyniku awarii maszyn (wtedy stawały się czystymi żaglowcami), oraz jednostkami żaglowymi, na których silnik poza portem uruchamiano tylko w razie długotrwałej flauty, uporczywych, przeciwnych wiatrów czy bezpośredniego zagrożenia (a wtedy stawały się de facto czystymi parowcami).

Sposób pływania na bocznokołowcach

Jednostki bocznokołowe wyjątkowo silnie odbiegały od żaglowców. Umieszczenie wielkiej maszynowni i ogromnych kół łopatkowych na śródokręciu burzyło wszystkie subtelne ustalenia równowagi masztów, zmieniało środek parcia na żagle, momenty sił itd., wypracowane przez stulecia. Bocznokołowiec nie mógł być dobrym żaglowcem, co miało dwie konsekwencje – po pierwsze, cały nacisk kładziono na napęd mechaniczny, jako podstawowy, poświęcając na jego rzecz inne cechy; po drugie, o doskonałość takiego okrętu pod żaglami nie troszczyli się zbytnio ani inżynierowie, ani dowódcy. Ponieważ maszynownia zajęła miejsce grotmasztu, większość pierwszych jednostek bocznokołowych wyposażano w takielunek dwumasztowego szkunera, albo brygu. Żagle miały raczej stabilizować (koła łopatkowe bardzo nie lubiły, kiedy przy kołysaniu wychodziło na zmianę z wody to jedno, to drugie) niż napędzać. Taką samą rolę odgrywało zresztą potem szczątkowe ożaglowanie pierwszych opancerzonych okrętów ochrony wybrzeża, chociaż już śrubowych. Packety bocznokołowe kursujące przez kanał La Manche i na podobnych trasach, nie musiały zbytnio troszczyć się ani o koszt czy niedostępność paliwa, ani o żagle. Bunkrowały w porcie wyjścia, przemierzały krótki szlak pod parą (chociaż w korzystnej sytuacji rozwijano żagle dla większej prędkości i obniżki kosztów), bunkrowały na miejscu i wracały. Opłaty ponosili bogaci pasażerowie, którym się spieszyło oraz użytkownicy poczty, będącej do 1850 ciągle najważniejszym środkiem łączności na świecie. Ponieważ zdarzyło się sporo razy, że po awarii silnika taki okręt czy statek ulegał katastrofie, gdyż siła napędu zapewniania przez jego mizerne ożaglowanie była za mała, dodawano potem bardzo często trzeci maszt. Jednak trójmasztowiec z grotmasztem prawie w miejscu bezanmasztu, a bezanmasztem prawie na samej tylnicy, pozostawał – z punktu widzenia własności żeglarskich – żałosną hybrydą. Wielkie, bardzo długie statki pasażersko-pocztowe, szczególnie transatlantyki, mogły sobie pozwolić na większą liczbę masztów, ale kosztem utraty zwrotności, przez co dla celów wojennych (poza transportem ludzi i wyposażenia) stawały się bezużyteczne.

Typowy sposób wykorzystywania żagli, jako pędnika zdecydowanie pomocniczego w stosunku do pary, na takim późnym, trójmasztowym bocznokołowcu o często występującym takielunku szkunera rejowego, wyglądał następująco:

- przy wiatrach pełnych i z baksztagu stawiano na fokmaszcie cztery żagle rejowe, od bramsli w dół ewentualnie nawet lizele, zaś sztaksle dziobowe oraz gaflowe żagle na grot- i bezanmaszcie w skromnym zakresie, dla ulżenia pracy sternika;

- przy kursie 5,5 rumba do wiatru (c. 62 stopnie) nie było mowy o rejowych lizelach, chociaż pozostawały rejowe żagle główne fokmasztu, jednak nad żaglami gaflowymi tylnych masztów pojawiały się skośne topsle, żagiel gaflowy znajdował się też przy fokmaszcie, zaś nad bukszprytem rozpinano kliwer i bomkliwer;

- przy kursie 4 rumby do wiatru (45 stopni) zachowywano na wszystkich masztach tylko żagle skośne, przed dziobem znikał bomkliwer, zastępowany skośnym sztafokiem; opuszczano też stengi (!);

- przy kursie na wiatr zwijano wszystkie żagle (ewentualnie poza kliwrem), opuszczano co się tylko dało (reje, stengi, gafle) i pokładano całą ufność w maszynie parowej.

Już tutaj objawiło się coś, co miało stać się cechą charakterystyczną wszystkich jednostek parowo-żaglowych. Jeśli takielunek był sprawny z żeglarskiego punktu widzenia (wysokie, silne maszty, długie reje), to bardzo korzystnie wspomagał pracę silnika. Za to przy płynięciu tylko pod parą oddziaływał w każdy szkodliwy sposób, jaki tylko się dało – wydatnie podnosił opór aerodynamiczny, przeszkadzał w utrzymywaniu kursu, zwiększał kołysanie. Jeśli natomiast, przeciwnie, maszty były niskie i wiotkie, reje krótkie, to poruszanie się za pomocą samej maszyny parowej dawało dużo lepszy efekt, ale wspomaganie napędu mechanicznego przez żaglowy przy wykorzystywaniu obu zmierzało w kierunku czystej iluzji. Jest naturalne, że w miarę wzrostu mocy i niezawodności silników zarządzano coraz silniejszą redukcję takielunku, aby nie tracić prędkości i paliwa przy rejsach pod parą.

Procedura przełączania obu napędów na bocznokołowcach

Mogła być bardzo prosta, albo zawiła i niebezpieczna. Z powodów wymienionych wyżej, jednostki te z reguły pływały z włączonym silnikiem i rozpostartymi żaglami równocześnie. Już w marszu, zarówno zmiana obrotów (poza biegiem wstecznym), jak refowanie czy rozwijanie płócien nie kolidowało ze sobą i nie wymagało żadnych uzgodnień lub specjalnej kolejności. Włączanie i wyłączanie napędu kół łopatkowych zajmowało około dwóch-trzech minut w każdych warunkach (ciężkie sztormy pomijając), więc nie stanowiło żadnego problemu, nie potrzeba było do tego się zatrzymywać albo specjalnie zwalniać. Kłopoty zaczynały się wtedy, gdy ktoś chciał bocznokołowcem płynąć na samych żaglach efektywnie. Koła łopatkowe, nawet wysprzęglone i obracające się swobodnie, stawiały wielki opór, hamując ruch postępowy jednostki. Dawało się tego uniknąć poprzez tymczasowy demontaż wszystkich łopatek na zanurzonej części koła. Praca taka była szalenie żmudna, czasochłonna i niebezpieczna, wymagała też spokojnego morza. Rzadko się na nią decydowano.

Sposób pływania i przełączania napędu na śrubowcach

Tutaj zróżnicowanie było ogromne, co wynikało ze scharakteryzowanych na wstępie różnych koncepcji, który z napędów ma być pomocniczy i do czego przeznaczona jest konkretna jednostka. Śruba też stwarzała problemy dla zachowania tradycyjnego i przez stulecia zoptymalizowanego systemu takielunku – jeśli maszynownię sytuowano w środkowo-przedniej części okrętu (co było najkorzystniejsze z uwagi na rozkład obciążeń), długi wał śrubowy uniemożliwiał osadzenie grotmasztu w nadstępce, czyli zapewnienie mu wystarczającego usztywnienia; kominy sterczące z pokładu i do tego kierujące iskry na żagle przeszkadzały w całkowicie swobodnym rozmieszczaniu masztów; kształty kadłuba optymalne dla śruby nie były najlepsze dla jednostki żaglowej. Tym niemniej w porównaniu z kłopotami na bocznokołowcach były to przeszkody minimalne. Okręt śrubowo-żaglowy mógł mieć takielunek prawie kopiowany z pływających w tym samym czasie żaglowców. Dawało to wszystkie dobre skutki (budowa autonomicznych jednostek, zarówno wielkich, jak małych, sprawnych pod żaglami w każdych warunkach, wydatne wspomaganie pracy maszyn parowych w korzystnych sytuacjach, owocujące wielkimi prędkościami lub oszczędnością paliwa) i wszystkie złe (duży opór aerodynamiczny po zwinięciu żagli, kołysanie). Oczywiście można było machnąć ręką na zalety żeglarskie, skrócić maszty do wielkości wystarczającej przy awarii silnika i nastawić się na korzystanie głównie z napędu mechanicznego. Wybór krótkich tras w rejonach dysponujących składami węgla i zapewnienia źródeł finansowania kosztownego paliwa, były tu warunkami.

Od koncepcji użytkowania uzależniano nie tylko proporcje nacisku na oba napędy, ale i konkretne rozwiązania konstrukcyjnego, które z kolei wymuszały inne korzystanie z żagli. Jeśli napęd żaglowy nie był priorytetem, rozmieszczano maszynownię i kotłownię, a na statkach handlowych także ładownie i ich luki bez zwracania szczególnej uwagi na najlepszą pozycję masztów, dawano krótkie kolumny masztowe, stosowano wieloskrzydłowe śruby o najwyższej efektywności. W chwili przechodzenia z marszu na silniku na marsz pod żaglami wystarczyło rozłączyć sprzęgło na wale śrubowym, umożliwiając swobodne obracanie się śruby – dawała ona wówczas znacznie mniejszy opór niż w stanie zablokowanym. Odwrotna procedura była równie prosta, chociaż włączenie sprzęgła pozostawało oczywiście trochę trudniejsze. Taka jednostka nie była nadzwyczajnym żaglowcem – wysokie kominy oznaczały silny opór aerodynamiczny; śruba, nawet luźna, powodowała straty oporu w wodzie; niskie maszty nie zapewniały dużej powierzchni i właściwego rozmieszczenia żagli.

Jeśli zatem priorytetem było stworzenie jednostki o dużej autonomiczności, zdolnej do bezproblemowego dokonywania dalekich rejsów, mogącej długo operować na wszystkich oceanach świata, a posługującej się silnikiem tylko w szczególnych przypadkach lub w walce, postępowano zgoła inaczej. Omasztowanie było prawie optymalne, nastawione na niesienie wielu dużych żagli. Śruba musiała nadawać się do chowania (w rejsie pod żaglami) całkowicie za tylnicą, a więc stosowano tylko wariant dwuskrzydłowy, dający się ustawić i zablokować w pionowym położeniu skrzydeł. Jeszcze lepiej było wyciągnąć śrubę całkowicie ponad wodę – na takich okrętach typowym rozwiązaniem były podwójne tylnice (ustawione w tandem), a między nimi szyb do podnoszenia w górę i chowania w kadłubie całej śruby. Grube, wysokie kominy, tak niekorzystne aerodynamicznie, chowały się teleskopowo poniżej nadburcia. Od tej procedury cały ów okres we flotach wojennych wziął szeroko znaną nazwę „Up screw, down funnel”!

HMS Warrior czasy współczesne / Źródło: Wikipedia

Przy takiej koncepcji okrętu parowo-żaglowego, sposób zmiany napędu był jednak nieporównanie bardziej skomplikowany. Opuszczanie czy podnoszenie teleskopowego komina za pomocą korby, przekładni ślimakowej i łańcuchów nie sprawiało wielkich trudności, chociaż zajmowało czas. Jednak już śruby nie wystarczyło rozłączyć z wałem na sprzęgle, trzeba było jeszcze jej krótkim, bezpośrednim wałem obracać ręcznie aż do pionowego ustawienia skrzydeł i zablokować; do obracania kilkunastotonową lub cięższą śrubą nie wystarczały kombinerki i krzepki chłop. Kiedy należało śrubę podnieść w szybie, zaangażowanie załogi było wprost niesamowite. Na słynnym „Warrior” z 1861 do podnoszenia ważącej 26 ton śruby ustawiało się przy fałach 600 ludzi (!!!), czyli prawie cała załoga okrętu. Przejście z trybu żaglowego do silnikowego było w tym przypadku nieznacznie łatwiejsze, ale też żmudne i czasochłonne.

Trudno jednoznacznie odpowiedzieć, co wpływało na decyzję takiej zmiany lub ją wymuszało, gdyż w rozmaitych marynarkach było różnie, pomijając oczywisty fakt, że w przypadkach związanych z bezpieczeństwem pełną odpowiedzialność ponosił dowódca. W Royal Navy już wojna krymska obnażyła brak wyszkolenia żeglarskiego oficerów po długich latach pokoju. Przy dodatkowym ubóstwie liczebnym załóg (nowa sytuacja polityczna i świadomość społeczna wykluczały brankę z czasów Nelsona, chociaż prawo ciągle ją dopuszczało) stworzyło to paradoksalną sytuację, w której potomkowie najsłynniejszych żeglarzy migali się od rozwijania żagli i najchętniej pływaliby cały czas tylko na silniku. Oczywiście głównodowodzący, mogący za chwilę znaleźć się z flotą unieruchomioną przez brak paliwa, oraz Admiralicja – zmuszona do rozwijania bardzo kosztownego systemu transportu węgla na wielkie odległości lub płacenia drakońskich cen za granicą, gwałtownie się temu przeciwstawiali! Nie było już jednak żadnej wątpliwości, że bitwy między okrętami nowoczesnych flot drugiej połowy XIX w. muszą toczyć się od parą (co najwyżej wspomaganą żaglami). Tymczasem w USA marynarka weszła od 1869 w „ciemne lata” (do 1885). Admirał Porter, wywierający w niej przemożny wpływ, widział swoje posłannictwo w powrocie do „duchowej czystości” ery żagli. Kongres był zdecydowanie wrogi budowie nowoczesnych okrętów i niechętny do przydzielania funduszy. Departament marynarki wysyłał do oficerów okólniki, które nakazywały posługiwanie się tylko napędem żaglowym, a parą wyłącznie w nagłej konieczności. Każdy dowódca musiał prowadzić skrupulatną buchalterię zużycia węgla, odnotowywać czerwonym atramentem każde włączenie silnika i we wszystkich wypadkach przekroczeń uznanych za nieuzasadnione, pokrywać koszt paliwa z własnej kieszeni. Nakazano zastąpić wszystkie śruby czteroskrzydłowe – dwuskrzydłowymi. Wyszkolenie załogi w manewrach żaglami stało się podstawą do awansu każdego oficera. Zakazano jakichkolwiek modyfikacji, które sprzyjałby napędowi śrubowemu kosztem ożaglowania. Uznano, że nawet wyższa prędkość okrętu nie może być usprawiedliwieniem dla obniżenia „zdrowia i wygody załogi”, które – wg tej koncepcji – mogły być zapewnione wyłącznie używaniem napędu żaglowego. W tym czasie inni ostatecznie zmieniali maszty z miejsc zawieszania żagli w stanowiska obserwacji i sygnalizacji. Czyli – żadnej tendencji uniwersalnej, chociaż inaczej miała się rzecz na handlowych parowo-żaglowcach cywilnych, na których wszędzie na świecie decydowała ekonomia.

Załoga

Tutaj, jak wspominałem, niewiele mogę powiedzieć. W każdym razie nie było dylematu okresu przejściowego. W połowie XIX w. każdy liniowiec śrubowy, fregata śrubowa czy takaż korweta miały absolutnie pełny takielunek, co najmniej tak samo rozbudowany (choć niekoniecznie identyczny, jak wydaje się niektórym) jak „Victory” pod Trafalgarem. Liniowce walczyły pod parą, lecz pływały głównie pod żaglami jeszcze długo (a w US Navy, jak wspomniałem wyżej, absurdalnie długo). Pomimo pojawienia się wież Colesa, Ericssona i innych, przez następne dziesięciolecia przeważała na tych okrętach artyleria burtowa. Wyszkolenie załogi (poza maszynową) – co do pryncypiów, a nie wielu bardzo ważnych szczegółów technicznych – nie musiało się dużo zmieniać. Przejście do napędu czysto mechanicznego następowało stopniowo, a nie skokowo. Połączone było z rozwojem nowych systemów uzbrojenia (miny, torpedy, działa gwintowane, odtylcowe, dalmierze, centralne sterowanie ogniem), łączności, przeciwpożarowymi itd. Ktoś musiał to wszystko obsługiwać, więc w miarę upływu czasu coraz mniejsza część załogi zajmowała się żaglami, aż w końcu taka specjalizacja zanikła. Na trójpokładowcu z początku XIX w. też zresztą nie wszyscy marynarze „biegali po masztach” , ponieważ wszystkie ciężkie liny (fały, brasy, kontrbrasy, szoty i halsy żagli dolnych, gejtawy, gordingi) wybierano z poziomu pokładu, a poza tym trzeba było jeszcze strzelać z tej setki dział!

Zatem nawet w czasach „czystych” żaglowców zdecydowana większość marynarzy była szkolona w podwójnej roli – musieli znać się równie dobrze na obsłudze żagli, co dział. Tak podczas bitwy jak przemarszu do pracy przy takielunku potrzebna była mała grupka ludzi. Tylko niektóre manewry (szczególnie w nagłych przypadkach) wymagały angażowania prawie wszystkich. Pozostali rzadko byli „bezrobotni” (chociaż w zwykłe dni przysługiwały im godziny wypoczynku), gdyż na żaglowcu zawsze było coś do roboty – pompowanie wody zęzowej, naprawianie żagli, lin, konserwowanie pokładu, metalowego wyposażenia i całego uzbrojenia, sporządzanie pakuł uszczelniających itd. nie kończyło się w zasadzie nigdy. Poza tym dobrzy dowódcy prowadzili stałe ćwiczenia w obsłudze żagli i dział. Jedne i drugie można do znudzenia prowadzić „na sucho”. Każdy kto był we współczesnym wojsku, dobrze to wie. Na parowcach z pełnym takielunkiem nie zmieniło się nic (załoga maszynowa stanowiła zupełnie odrębną, izolowaną grupę). Na parowcach o ograniczonym takielunku mniej ludzi było zaangażowanych w obsługę żagli, lecz – tak jak na żaglowcach – wszyscy oni mieli co najmniej podwójne funkcje, byli tak samo gnani do prac porządkowych oraz ćwiczeń i na ogół się nie nudzili. Da się nawet powiedzieć, że roboty im przybyło, ponieważ – jak pisał z obrzydzeniem wspomniany wcześniej admirał Porter: „pogorszenie [wyszkolenia żeglarskiego] załóg może być w dużej mierze przypisane zatrudnianiu marynarzy przy ładowaniu węgla na okręty i wynoszeniu popiołów, kosztem ich bardziej prawidłowych i przynależnych obowiązków”.

Praktyka rejsów pod żaglami z napędem parowym

Dla jednostek przede wszystkim parowych (na których żagle stanowiły tylko dodatek) równoczesne chodzenie pod żaglami i parą było typowe, oczywiście na otwartym morzu. Na innych rzadsze, lecz też stosowane. Słynny Kearsarge wyciągał na samym silniku 8,5 węzła, na samych żaglach (z wysprzęgloną śrubą) 10 do 11 węzłów, a z włączonym silnikiem i rozpostartymi żaglami, przy umiarkowanym wietrze – ponad 13 węzłów. Zatem się opłacało.

Opisałem dość szczegółowo wszystkie przypadki przechodzenia z napędu żaglowego na silnikowy i zaznaczyłem, że mogło to być niezwykle łatwe (na bocznokołowcu), dość łatwe i dość kłopotliwe (odpowiednio na śrubowcu z unieruchomioną śrubą oraz ze śrubą puszczoną swobodnie, w obu przypadkach odłączoną na sprzęgle od wału śrubowego), aż do niezwykle żmudnego i czasochłonnego (na śrubowcu z śrubą podniesioną szybem do wnętrza kadłuba). Natomiast wejście do akcji bojowej to już całkiem inna beczka. Aby włączyć napęd silnikowy i z niego korzystać nie wystarczały sprzęgła – maszyna parowa musiała być gotowa do ruchu, tzn. w kotłach musiała być wytworzona para. Jeśli ktoś pływał parowo-żaglowcem po rozległych oceanach i wykorzystywał wszelkie znane metody, by oszczędzać paliwo „na czarną godzinę” i jak najefektywniej posługiwał się samymi żaglami – podnosił z wody śrubę, opuszczał kominy – to przecież nie grzał cały czas pod kotłami, tak na wszelki wypadek. Zatem od pomysłu uruchomienia napędu mechanicznego do jego praktycznej realizacji upływało sporo czasu. Ale nie potrzeba było do tego stopować.

W przypadku akcji bojowych decyzję podejmowano prawie zawsze dużo wcześniej. Kiedy sojusznicy szykowali się do bombardowania Sewastopola w 1854, angielski admirał nalegał, by wszystkie ciężkie okręty walczyły w ruchu, a ponieważ wiele z nich było jeszcze czystymi żaglowcami, oznaczałoby to walkę pod żaglami, w której rola pary byłaby bardzo ograniczona. Lecz francuski głównodowodzący stanowczo nakazał swojemu admirałowi stanięcie na kotwicy. Po tej decyzji Francuzów wszystkie liniowce i fregaty aliantów (no, może prawie wszystkie) walczyły stojąc, nie tylko bez żagli, ale nawet z częścią omasztowania odwiezioną dla bezpieczeństwa (by nie prowokować pożarów od rosyjskich granatów i pocisków zapalających) na ląd. Liniowce śrubowe poradziły sobie z podejściem na wskazane pozycje same, ale w tej sytuacji liniowce żaglowe trzeba było podprowadzić. Do bakburt przywiązano więc małe parowce, które je hmm... jak to prawidłowo nazwać - doholowały bocznie?

Podczas bombardowania Sweaborga w 1855, kiedy z uwagi na zanurzenie duże okręty i tak musiały się trzymać poza zasięgiem ognia, małe żaglowce doholowano na pozycję przy pomocy parowców, a wykorzystywane jednostki parowe pozostawały w ciągłym ruchu, używając tylko napędu mechanicznego. Takie postępowanie było zdecydowanie najczęstsze (zwłaszcza na ciasnych wodach, jak chińskie rzeki). Dominowała tendencja, by akcje bojowe prowadzić teraz tylko pod parą. Nikt jednak nie przepływał Atlantyku, Morza Śródziemnego, Dardaneli i Morza Czarnego na żaglach, by nagle zacząć zmieniać napęd na widok zbliżającego się rosyjskiego celu. Na wszelkie decyzje i ich realizacje było więc dużo czasu. W bitwach pod Helgolandem w 1864 i pod Lissą w 1866 nikt (tak mi się wydaje, a nie mam ochoty szukać!) nie używał żagli, bez względu na to, czy miał ich mnóstwo (jak duńskie fregaty albo austriacki liniowiec śrubowo-żaglowy Kaiser), czy dysponował tylko szczątkowymi żaglami skośnymi (jak na wielu pancernikach), chociaż zwisały one u drzewc w pozycji zwiniętej (lub podciągniętej na gejtawach), gotowe do wykorzystania w razie nagłej potrzeby. Nawet podczas pojedynku tylko dwóch okrętów śrubowo-żaglowych o całkiem wydatnych ożaglowaniach – jak Kearsarge z Alabamą w 1864 – walczono wyłącznie lub prawie wyłącznie (różnie o tym w rozmaitych relacjach) pod parą, chociaż rajder południowców i slup Unii używały przede wszystkim żagli w operacjach na oceanach (Alabama miał zresztą szyb do podnoszenia śruby w głąb kadłuba, Kearsarge jedynie odłączał śrubę), a z kolei podczas wymykania się krążownikom Północy jednostki „korsarskie” Południowców włączały dopalacze w postaci równoczesnego napędu żaglowego i parowego.

Bitwa pomiędzy CSS Alabama, a USS Kearsarge / Źródło: Wikipedia

Jako ciekawostkę można dodać, że dowódca rajdera konfederatów "Alabama" twierdził, że na jego okręcie od przekazania mechanikom rozkazu "rozpalenia pod kotłami", do efektywnego włączenia napędu mechanicznego upływało 20 minut. Należy pamiętać o charakterze działań ówczesnej epoki. Na ówczesnych okrętach parowo-żaglowych bardzo rzadko utrzymywano ogień cały czas pod kotłami w taki sposób, by mieć bez przerwy parę pod odpowiednim ciśnieniem. Ale z drugiej strony, jeśli można było oczekiwać konieczności użycia napędu parowego, równie rzadko wygaszano go całkowicie. Z reguły dosypywano stopniowo niewielkie ilości węgla, tyle, by zapewnić żarzenie. Aby być konkretnym – na omawianym rajderze „Alabama” kotły pracujące w pełni zużywały normalnie około 16 ton węgla; jednak, jeśli chodziło tylko o podtrzymanie ognia, spalały zaledwie 1 tonę dziennie. Wówczas przejście do stanu umożliwiającego pracę maszyn zajmowało owe 20 minut. Co zresztą nie było rekordem. W dzienniku okrętowym pod datą 7 grudnia 1862 Semmes zanotował: „Natychmiast rozkazałem opuścić śrubę i rozpalić [w znaczeniu: zwiększyć] ogień, a w ciągu 15 minut mieliśmy wszystko sklarowane i znajdowaliśmy się pod parą, z załogą na swoich stanowiskach”.

Inżynierowie w stoczni budującej „Alabamę” twierdzili, że przejście od stanu całkowicie zimnego do osiągnięcia ciśnienia pary potrzebnego do pracy silnika zajmowało od dwóch do trzech godzin - w 1862 r. Ale istotne jest, że kiedy wykorzystywano żagle jako jedyną siłę napędową, a ogień podtrzymywano pod kotłami tyle tylko, by nie wygasł i by dojście do pełnej mocy nie zajęło zbyt dużo czasu, nie podtrzymywano maksymalnego roboczego ciśnienia pary, ani nawet jakiekolwiek zbliżonego do niego.

Zagrożenie pożarem podczas płynięcia jednocześnie pod żaglami i pod parą

Najpierw rozprawmy się z mitem nieustannego zagrożenia pożarowego. To są brednie, które wypisywali przeciwnicy napędu parowego w czasach, kiedy on dopiero raczkował. Zwolennicy pozostawienia żaglowców „czystymi”, bez ohydnej sadzy z kominów, bez wstrętnych inżynierów puszących się swoją tajemną wiedzą, o której prawdziwi żeglarze nie mieli pojęcia, bez mechaników niechętnych do potulnego przyjmowania chłosty należnej wszystkim marynarzom, bez kół łopatkowych zasłaniających pole ostrzału działom itp., czynili co w ich mocy, by powstrzymać pochód pary na okręty. Argument o podpalaniu żagli był równie dobry jak inne, równie też mądry. Natomiast pewni historycy, dla których słowo pisane jest święte, łykają wszystko ze starych „dokumentów” jak kaczka kluski i przez stulecia powtarzają te same bajdy, chociaż praktyka dawno wykazała ich bezpodstawność. Owszem, impregnowane dziegciem żagle były łatwopalne, ale zapalenie ich od iskierek z komina wymagało niezwykłego splotu okoliczności. Proszę próbować stanąć – ubranym – blisko ogniska, w którym ktoś porusza kijem wypuszczając iskry, i czekać na podpalenie – prawie zerowe szanse.

Nie znaczy to, że w ogóle nie było żadnego zagrożenia. Ogień na każdym okręcie, nawet super nowoczesnym metalowo-plastikowym, jest zawsze niebezpieczny (jak dowiodła wojna o Falklandy i ciągle nowe, bieżące przykłady), a na drewnianym żaglowcu był wręcz szalenie groźny. Lecz na ogół wystarczała zwykła ostrożność i standardowe środki przeciwpożarowe. Zapomina się często, że NA STULECIA PRZED WPROWADZENIEM NAPĘDU PAROWEGO na wszystkich żaglowcach były kuchnie, z kominami wystającymi ponad pokład i czasem iskrzącymi. Ponieważ francuskie wykwintne podniebienie nie mogło się zadowolić prostackimi, angielskimi sucharami i rumem, wymagając świeżego chleba i wina, na okrętach Francuzów znajdowały się ponadto piece chlebowe. Zachowywano wielką ostrożność, ze ściśle regulowanym czasem i procedurą palenia pod kuchnią i piecami, ale przecież nikt nie zwijał wtedy wszystkich żagli i nie dawał się bezradnie ponosić falom tylko dlatego, że kucharz pracował.

Komin od silnika wcale nie musiał „sypać iskrami”. W cytowanym podręczniku z 1855 autorzy piszą na ten temat: „Czasem gorący popiół i palące się cząsteczki węgla są porywane z paleniska i przez rury wyrzucane do komina, skąd opadają na pokład i mogą zaprószyć ogień w płótnach. Ale tak zdarza się tylko przy wadliwej konstrukcji kotła”. Po czym podają szereg środków zaradczych, ale nie w formie od-iskrowników, tylko poprawy budowy całości instalacji kotłowej. A jeśli już zdarzyło się zapalenie? Na każdym okręcie istniał system przeciwpożarowy. Na „bezpiecznych” żaglowcach pompy łańcuchowe nie wytwarzały ciśnienia, a pompy posuwisto-zwrotne dawały bardzo mało wody. System polegał więc głównie na tym, że wodę pompowano do zbiorników na pokładzie, stąd przelewano ją do wiader, wiadra podnoszono przy pomocy linobloków w górę i ręcznie polewano żagle czy drzewca. Natomiast na „niebezpiecznych” parowo-żaglowcach silnik napędzał również specjalne pompy przeciwpożarowe, które w wielkich ilościach i pod znacznym ciśnieniem mogły kierować wodę wprost na miejsce zaprószenia ognia.

Sposób zmniejszania zagrożenia pożarowego na okrętach parowo-żaglowych

Otóż starano się tak rozmieszczać maszty, aby najbliższy był w dość znacznej odległości od komina. Na jednostkach parowo-żaglowych, na których wyjątkowo nie zachowano tej zasady, rzadko podnoszono żagle znajdujące się tuż przy wylocie z komina. Ponadto na masztach bliskich kominowi tak zawieszano reje czy gafle, aby możliwe było ich łatwe i szybkie opuszczenie do poziomu pokładu, w razie nagłej potrzeby. Liny znajdujące się najbliżej komina zamieniano z konopnych na metalowe – czasem skręcane z drutów, czasem wykonywane z prętów, czasem z łańcuchów. Stosowano też rozwiązania, kiedy lina była konopna, ale odcinek przebiegający w pobliżu wylotu z komina, najbardziej narażony na podpalenie, zastępowano łańcuchem.

W sumie, tak jak pisałem: pewne zagrożenie występowało, ale wystarczał zdrowy rozsądek i podstawowe, wręcz prymitywnie proste rozwiązania, by je niwelować niemal do zera.

USS Kearsarge / Źródło: Wikipedia

Izolacja cieplna kotła

Izolacja pieca. Owszem, w absolutnie pierwotnych pierwocinach parowców stosowano eleganckie obmurowania ceglane, szokująco wyglądające na ilustracjach z epoki. Aby jednostka nie zatonęła pod ciężarem takiego ustrojstwa, kotły musiały być bardzo małe. Później robiono to zupełnie inaczej. Około połowy XIX w. kocioł osadzano na platformie z desek mocowanych do dębowych legarów, następnie zalewano dół warstwą mastyksu utworzonego przez piasek, sproszkowany kamień, szkło, glejtę ołowiawą, tlenek ołowiu i olej, która błyskawicznie twardniała. To było łoże, izolujące spód kotła i trzymające go nieruchomo. Resztę powierzchni – poza szczytem - okrywano otuliną składającą się z filcu utrzymywanego na miejscu listewkami, na co szła warstwa drewna. Góra kotła, także pokryta izolującą warstwą filcu, pokryta była ołowiem zamiast drewna, aby nie dopuścić do zbierania się wody i korodowania. Oczywiście między ściankami i wierzchem kotła a drewnem strukturalnym okrętu istniały wielkie przestrzenie całkiem dobrze izolującego powietrza. Tym niemniej w specyficznych sytuacjach (wielkie, leniwie poruszające się parowce rzeczne) kotły z obmurowaniem ceglanym trafiały się nawet w ostatniej ćwierci XIX w.

Podnoszenie i opuszczanie śruby

Póki okręty były drewniane, ich śruby nie osiągały monstrualnych ciężarów. Na „Alabamie” radzono sobie z opuszczaniem śruby w takim samym czasie, jak mechanicy z podnoszeniem ciśnienia pary w kotle do roboczego, więc po co było przyspieszać? każdy silnik parowy na drewnianym okręcie był dla niego niebezpieczny; stosowanie wielu ( w tym kontekście pomocniczych do ponoszenia/opuszczania śruby – przypis redakcji milits.pl ) zwielokrotniałoby zagrożenie. Podstawowy problem z wczesnymi silnikami parowymi (poza dużą zawodnością) wynikał z ogromnego zużycia paliwa. Jaki byłby cel zużywania tego paliwa jeszcze więcej i potem zostawania – w sytuacji nagłej konieczności – bez napędu mechanicznego, jeśli daną pracę dało się wykonać ręcznie i posiadano do tego wystarczająco liczną załogę? Na pierwszych okrętach żelaznych trochę się to zmieniło, ale jeszcze nie w sposób decydujący. Na „Warrior” śruba była monstrualnie ciężka i musiała ją wciągać bądź opuszczać prawie cała załoga. Dlatego akurat na tym okręcie operacji tej dokonywano tylko podczas postoju, na kotwicy. „Warrior” mógł już zabierać silniki pomocnicze i miał ich ładną gromadkę, ale wykorzystywano je do ważniejszych celów, głównie związanych z obsługą samej maszynowni. Okręt ten, olbrzym swoich czasów, nie charakteryzował się jeszcze taką wypornością, a pomocnicze silniki parowe taką zwartością i lekkością, aby instalować nieskończone ich ilości. Specjalny silnik do realizacji operacji dokonywanej zero, raz, albo najwyżej dwa razy na rejs, byłby zbędnym i szkodliwym dla innych własności luksusem. Potworne zużycie węgla jeszcze na tej jednostce wywoływało ból głowy planistów. W pewnym momencie (ostatnie 20-lecie XIX w.) okręty bardzo urosły, a silniki bardzo zwiększyły swoją efektywność. W efekcie pomocnicze silniki pojawiły się jak grzyby po deszczu, służąc nowoczesnym marynarzom prawie do wszystkiego, niemal włącznie z podcieraniem pup. Ale wtedy niepotrzebne już stały się żagle, więc po kiego licha było podnosić śrubę?

Zasięg okrętów parowo-żaglowych

Oczywiście, z powodu marnego zasięgu, parowe okręty oceaniczne tamtej epoki musiały być jeszcze żaglowe! Zużycie węgla było bardzo różne, ponieważ zależało od wielu czynników – trudno stawiać na jednym poziomie silnik o mocy 20 koni nominalnych z okrętu Congo (1816) i silnik o mocy 1000 koni nominalnych z okrętu Victoria (1859), a nie są to bynajmniej skrajne przykłady. Poza tym w pionierskiej epoce zmiany następowały szybko. Lecz przejdźmy do konkretów.

Śrubowo-żaglowy okręt opancerzony Warrior z 1860 miał silnik o mocy 1250 koni nominalnych, rozwijający 5469 koni indykowanych. Okręt osiągał prędkość około 14,5 węzła. Mógł zabrać 853 tony węgla. Wystarczało to na przebycie pod samą parą (w dobrych warunkach pogodowych) 1410-1420 mil z prędkością 12,5 węzła, 2100 mil z prędkością 11 węzłów oraz 3500 mil z prędkością 6 węzłów.

Autor: Krzysztof Gerlach

Artykuł został redagowany przez Macieja Chodnickiego na podstawie materiałów opublikowanych przez Krzysztofa Gerlacha na Forum Okrętów Wojennych (www.fow.pl).